ENZIM TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NGUYÊN LIỆU GIÀU TINH BỘT

1. Enzim amilase

Định nghĩa
Enzim xúc tác thuỷ phân các liên kết glucozit trong chuỗi polysacarit và
tinh bột theo sơ đồ sau:
α-amilase
R – O – R’ + H
2
O ROH + R’OH

Phân loại
Hệ amilase được phân thành các nhóm:

Amilase thuỷ phân các liên kết α-1,4 glucozit của tinh bột và các
oligosacarit cùng loại: α-amilase; β-amilase; γ-amilase.

Amilase thuỷ phân các liên kết α-1,6 glucozit trong các polysacarit
và các dextrin cuối: dextrin-6-glucanhydrolase, amilopectin-6-
glucan hydrolase và oligodextrin-6-glucanhydrolase.

ξ4. ENZIM TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN
NGUYÊN LIỆU GIÀU TINH BỘT


Enzim α-amilase (α-1,4 glucan-glucanhydrolase)
Enzim xúc tác thuỷ phân các LK α-1,4 glucozit bên trong chuỗi mạch polysacarit
một cách ngẫu nhiên không theo một trật tự nào cả.

Đặc tính sinh hoá:


Enzim cơ kim: trong phân tử enzim có chứa tới 30 nguyên tử canxi.

Enzim bị vô hoạt bởi các ion kim loại nặng: Ag
+
, Hg
+
, Cu
+2
…

Enzim có nguồn gốc khác nhau có tính đặc hiệu sinh học khác nhau.

Enzim có khả năng thuỷ phân tinh bột ở trạng thái hạt.

Cơ chế tác dụng:
α-amilase
Tinh bột + H
2
O α-dextrin + maltoza + glucoza
(nhiều) (ít)

Quá trình thuỷ phân tinh bột

Giai đoạn 1 (dextrin hoá): Chỉ một số LK trong phân tử bị thuỷ phân tạo thành
lượng lớn dextrin PTL thấp. Độ nhớt hồ tinh bột giảm nhanh.

Giaiđoạn 2 (đường hoá): Các dextrin PTL thấp vừa tạo thành bị thuỷ phân
tiếp tạo ra các tetra-; trimaltoza. Sau đó chúng bị thuỷ phân rất chậm tới di- và
monosacarit.


Sản phẩm cuối cùng sau thuỷ phân

Đối với amiloza: 13% glucoza và 87% maltoza.

Đối với amilopectin: 72% maltoza, 19% glucoza, izomaltoza và dextrin PTL
thấp 8 - 10%.


Enzim β-amilase (α-1,4 glucan-4-maltohydrolase)
Enzim xúc tác thuỷ phân LK α-1,4 glucozit và tách tuần tự từng gốc maltoza một ra
khỏi đầu không khử của chuỗi mạch polysacarit.

Đặc tính sinh hoá:

Enzim là một albumin, không có thành phần canxi trong phân tử.

Enzim có các nhóm chức trong TTHĐ là –COOH và –SH.

Enzim có nguồn gốc khác nhau có tính đặc hiệu sinh học khác nhau.

Enzim chỉ thuỷ phân tinh bột ở trạng thái đã hồ hoá.

Cơ chế tác dụng:
β-amilase
Tinh bột + H
2
O β-dextrin + maltoza
(ít) (nhiều)

Quá trình thuỷ phân tinh bột


Enzim xúc tác thuỷ phân chỉ các liên kết α-1,4 glucozit nằm cách đầu không
khử một liên kết α-1,4 glucozit. Độ ngọt của dịch hồ tinh bột tăng dần, nhưng
độ nhớt giảm chậm.

Quá trình phân cắt chuỗi mạch sẽ dừng lại khi gặp liên kết α-1,4 glucozit trước
liên kết α-1,6 glucozit.

Sản phẩm cuối cùng sau thuỷ phân

Đối với amiloza: 100% maltoza.

Đối với amilopectin: 54 - 58% maltoza, 42 - 46% dextrin PTL cao.


Enzim γ-amilase (α-1,4 glucan-glucohydrolase)
Enzim xúc tác thuỷ phân LK α-1,4 glucozit và tách tuần tự từng gốc glucoza một ra
khỏi đầu không khử của chuỗi mạch polysacarit.
Enzim còn có khả năng thuỷ phân cả liên kết α-1,6 glucozit.

Đặc tính sinh hoá:

Enzim không có thành phần canxi trong phân tử.

Enzim là một enzim axit, trong TTHĐ có nhóm –COOH. pH thích hợp 3,5 – 5,0.

Enzim có nguồn gốc khác nhau có tính đặc hiệu sinh học khác nhau.

Enzim chỉ thuỷ phân tinh bột ở trạng thái đã hồ hoá.


Cơ chế tác dụng:

Kiểu Rhizopus Delamar: sản phẩm thuỷ phân là glucoza
γ-amilase
Tinh bột + H
2
O Glucoza

Kiểu Aspergilus niger: sản phẩm thuỷ phân 80 – 85% là glucoza còn lại là
các oligosacarit khác.
γ-amilase
Tinh bột + H
2
O Glucoza + Oligosacarit khác

Quá trình thuỷ phân tinh bột
Enzim xúc tác thuỷ phân các liên kết α-1,4 glucozit nằm ở đầu không khử của
chuỗi mạch. Khi gặp LK a-1,6 glucozit nó tiếp tục thuỷ phân. Độ ngọt của dịch hồ
tinh bột tăng nhanh, nhưng độ nhớt giảm chậm.


Enzim oligo-1,6-glucozidase hoặc dextrinase tới hạn
(dextrin-6-glucanhydrolase)
Enzim xúc tác thuỷ phân LK α-1,6 glucozit trong izomaltoza, panoza và
dextrin tới hạn tới đường lên men được. Enzim có nhiệt độ hoạt động tối
ưu 40
o
C, pH tối ưu 5,0.
Cấu trúc enzim hiện vẫn chưa được khẳng định.


Enzim pullulanase (pululan-6-glucanhydrolase)
Enzim xúc tác thuỷ phân LK α-1,6 glucozit trong polyoza và các
oligosacarit. Enzim có nhiệt độ hoạt động tối ưu 47,5
o
C, pH tối ưu 5,0.
Cấu trúc enzim vẫn chưa được khẳng định, nhưng nó được cấu tạo từ
một chuỗi polypeptit duy nhất.
Sự có mặt của ion Canxi tăng cường hoạt lực enzim.