Enzyme Amylase

Nhóm 4
Enzyme Amylase
Lớp 08DTP06

MỤ C LỤ C
Giới thiệu chung............................................................................................. 3
A. Giới thiệu
I. Khái niệm Enzyme...................................................................................... 4
II. Enzyme Amylase là gì............................................................................... 4
III. Lịch sử phát hiện....................................................................................... 5
B. Tổng quan về Enzyme Amylase
I. Phân loại.................................................................................. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 6
II. Hệ Enzyme Amylase.................................................................................. 7
1. Enzyme α-Amylase............................................................................... 7
2. Enzyme β-Amylase................................................................................ 11
3. Enzyme γ -Amylase................................................................................ 13
4. Oligo 1,6-glucosidase............................................................................ 14
5. Enzyme pullulanase............................................................................... 15
6. α-glucosidase hay maltase..................................................................... 14
III. Cơ chất...................................................................................................... 15
1. Tinh bột.................................................................................................. 15
2. Glycogen................................................................................................ 16
IV. Công nghệ lên men và thu nhận Enzyme Amylase.................................. 17
1. Nguồn thu nhận..................................................................................... 17
2. Thu nhận Enzyme Amylase từ thực vật................................................ 19
3. Thu nhận Enzyme Amylase từ vi sinh vật............................................. 22
V. Phương pháp xác định hoạt độ................................................................... 28
1. Đơn vị đo hoạt độ.................................................................................. 28
2. Xác định hoạt độ Enzyme α-Amylase theo Rukhliadeva...................... 28
3. Xác định hoạt độ Enzyme glucoamylase ( γ -Amylase )........................ 29

4. Điều kiện cần và đủ để thu nhận Amylase có hoạt lực cao................... 29
C. Ứng dụng Enzyme Amylase
I.Ứng dụng trong sản xuất Bia........................................................................ 3 3
II.Ứng dụng trong sản xuất Bánh mì.............................................................. 3 7
III. Ứng dụng trong sản xuất Siro.................................................................... 38
IV.Ứng dụng trong sản xuất cồn..................................................................... 41
V. Ứng dụng trong sản xuất bánh kẹo............................................................ 42
VI.Ứng dụng trong sản xuất Glucose và Mật................................................. 4 3
VII.Ứng dụng trong chế biến thức ăn gia súc................................................. 4 3
VIII. Ứng dụng trong công nghiệp dệt........................................................... 43
Tài liệu tham khảo..................................................................................... 4 5



- 2 –
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Nhóm 4
Enzyme Amylase
Lớp 08DTP06


Giới thiệu chung
Tinh bột, cùng với protein và chất béo là một thành phần quan trọng bậc
nhất trongchế độ dinh dưỡng của lồi người cũng như nhiều lồi động vật khác.
Người La Mã gọi là amilum, một từ bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp (amilon ).
Trong q trình tiêu hóa chúng bị thủyphân thành đường glucose là chất tạo
nên nguồn năng lượng chính trong thực phẩm.
Ngồi ra tinh bột còn giữ vai trò quan trọng trong cơng nghiệp thực
phẩm do những tính chất hóa lý của chúng. Tinh bột thường được dùng làm
chất tạo độ nhớt sánh cho cácthực phẩm dạng lỏng, là tác nhân làm bền cho

thực phẩm dạng keo, là các yếu tố kết dính và làm đặc để tạo độ cứng, độ đàn
hồi cho nhiều loại thực phẩm. Bên cạnh đó, tinh bột còn được dùng trong các
ngành cơng nghiệp khác như sản xuất giấy, rượu,....
Nhiều nước trên thế giới sử dụng nguồn tinh bột từ khoai tây, lúa mì, ngơ
(sắn), cònriêng ở nước ta thì sử dụng gạo và khoai mì là nguồn tinh bột chủ
yếu. Trong chế biến tinh bột và đường, cơng đoạn quan trọng nhất là thuỷ phân
tinh bột về các đường đơn giản. Sau đó, chủ yếu trên cơ sở đường đơn nhờ lên
men, người ta sẽ nhận được rất nhiều sản phẩm quan trọng như: rượu cồn, rượu
vang, bia, các loại acid hữu cơ, amino acid,… Trước đây người ta hay dùng
acid hoặc H2SO4 để thủy phân tinh bột. Nhưng kết quả cho thấy, thuỷ phân
bằng acid rất khó kiểm sốt và thường tạo nhiều sản phẩm khơng mong muốn
và khơng đápứng tiêu chuẩn an tồn thực phẩm trong khi giá thành lại cao. Cho
nên hiện nay để thủy phân tinh bột người ta thường sử dụng Enzyme Amylase
thu nhận từ thực vật hoặc các loại vi sinhvật.
Ngồi ra, Amylase còn có nhiều ưu điểm hơn khi sử dụng acid để thuỷ
phân tinh bột như năng lượng xúc tác thấp, khơng u cầu cao về thiết bị sử
dụng, giảm chi phí cho q trình tinh sạch dịch đường. Nguồn Amylase có thể
lấy từ mầm thóc, mầm đại mạch ( malt ), hạt bắp nảy mầm, hay từ nấm mốc,…
Trong đó Amylase được thu nhận từ malt với số lượngnhiều nhất, chủ yếu
dùng trong sản xuất bia.Ngun liệu cho sản xuất Enzyme thường làgạo, bắp,
khoai mì,… đây là những nguồn ngun liệu rẻ tiền có thể tìm thấy dễ dàng ở
nướcta. Cho nên đây là một lợi thế và là hướng phát triển mạnh có thể làm cơ
sở cho nhiều ngành khác phát triển.
- 3 –
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Nhúm 4
Enzyme Amylase
Lp 08DTP06

A. Gii Thiu

I. Khỏi nim Enzyme:
Trong c th sng (cỏc t bo) luụn luụn xy ra quỏ trỡnh trao i cht.
S trao icht ngng thỡ s sng khụng cũn tn ti. Quỏ trỡnh trao i ca mt
cht l tp hp ca rtnhiu cỏc phn ng húa hc phc tp. Cỏc phn ng ny
cú liờn quan cht ch vi nhau viu chnh ln nhau. Enzyme l hp cht
protein xỳc tỏc cho cỏc phn ng húa hc ú. Chỳngcú kh nng xỳc tỏc c
hiu cỏc phn ng húa hc nht nh v m bo cho cỏc phn ngxy ra theo
mt chiu hng nht nh vi tc nhp nhng trong c th sng.
Enzyme cú trong hu ht cỏc loi t bo ca c th sng. Chớnh do
nhng tỏc nhõn xỳctỏc cú ngun gc sinh hc nờn Enzyme cũn c gi l cỏc
cht xỳc tỏc sinh hc(biocatalysators) nhm phõn bit vi cỏc cht xỳc tỏc
húa hc
Chỳng l cht xỳc tỏc sinh hc khụng ch cú vai trũ quan trng trong quỏ
trỡnh sinhtrng, phỏt trin ca mi sinh vt m nú cũn gi vai trũ rt quan
trng trong cụng ngh chbin thc phm, trong y hc, trong k thut phõn
tớch, trong cụng nghgen v bo v mitrng.
II. Enzyme Amylase l gỡ?
Amylase l mt h Enzyme rt ph bin trong th gii sinh vt . Cỏc
Enzyme nythuc nhúm Enzyme thy phõn, xỳc tỏc phõn gii liờn kt ni phõn
t trong nhúmpolysaccharide vi s tham gia ca nc.
RR +H-OH RH +ROH
Amylase thy phõn tinh bt, glycogen v dextrin thnh glucose, maltose
v dextrinhn ch. Cỏc Enzyme Amylase cú trong nc bt (cũn c gi l
ptyalin), trong dch tiờuhúa ca ngi v ng vt, trong ht ny mm, nm
si, x khun, nm men v vi khun.Trong nc bt ca ngi cú ptyalin
nhng mt s loi ng vt cú vỳ thỡ khụng cú nhnga, chú, mốo... Ptyalin
bt u thy phõn tinh bt t ming v quỏ trỡnh ny hon tt rutnon nh
Amylase ca tuyn ty (cũn c gi l amylopsin). Amylase ca malt thy
phõntinh bt lỳa mch thnh disaccharide lm c cht cho quỏ trỡnh lờn men
bi nm men.

Amylase l mt trong nhng loi Enzyme c ng dng rng rói nht trong
cụng
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
nghiệp, y tế, và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt là trong ngành công
nghiệp thực phẩm.
III. Lịch sử phát hiện
1814: Kirchoff, Saint Petercburg chứng minh hạt lúa mạch nảy mầm có tác
dụng
chuyển hóa tinh bột thành đường ở nhiệt độ từ 4000C – 6000C.
Năm 1833, Payen và Perso (Pháp) thêm cồn vào dịch chiết này, thu được
kết tủa cókhả năng phân giải tinh bột thành đường, và đặt tên là Diastase (xuất
phát từ tiếng Hy Lạp,diastatics, có nghĩa là phân giải, đó là Amylase). Sau này
theo đề nghị của Duclo, Enzymephân giải tinh bột được gọi là Amylase.
Năm 1851: Leuchs đã phát hiện nước bọt cũng có khả năng phân giải
tinh bột thànhđường. Sau đó, các Enzyme Amylase trong nước bọt, trong dịch
tiêu hóa của người và độngvật, trong hạt nảy mầm, nấm mốc, nấm men và vi
khuẩn bắt đầu được quan tâm nghiên cứu.
Năm 1862, Danilevxki đã tách được Amylase của tuyến tụy bằng phương pháp
hấp hụ chọn lọc.
Năm 1949, Schwimmer đã xác định được số chu chuyểncủa α-Amylase là
19000.
Năm 1950, Englard và Singer cho biết số chu chuyển củaβ -Amylase là
250000.
Đến năm 1952, người ta đã thu được 72 Enzyme ở trạng thái kết tinh trong đó
có 4 nzyme α-Amylase.
Năm 1971, Uxtinilov và cộng sự bằng phương pháp điện di trên gel
poliacrylamid đãxác định được sự có mặt của một lượng lớn α-Amylase và
glucoamylase trong canh trườngnấm mốc và một lượng nhỏ các phân đoạn có
hoạt lực dextrinase và transglucosilase.
Hiện nay các nước trên thế giới sản xuất hàng trăm tấn chế phẩm

Enzyme, trong đóNhật là nước có truyền thống lâu đời nhất, sau đó đến Anh,
Pháp, Mỹ, Đan Mạch, ThụyĐiển,... đặc biệt hãng Novo của Đan Mạch là 1
trong những hãng sản xuất Enzyme nổi tiếngtrên thế giới. Bên cạnh đó trong
những năm gần đây các nước Đông Âu và Trung Quốc cũngbắt đầu nghiên cứu
và sản xuất Enzyme.
Nếu như ở Tây Âu mạch nha từ lúa mạch là nguồn Enzyme chủ yếu cho
việc chuyểnhóa tinh bột thành đường, thì ở Viễn Đông Amylase thường được
sản xuất từ nấm mốc trênmôi trường nuôi cấy là các loại ngũ cốc có chứa tinh
bột. Như hãng Novo đã có nhiều chếphẩm Enzyme Amylase đang được sử
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
dng rng rói trong cỏc ngnh cụng nghip nh: Cụngnghip sn xut ru bia,
cụng nghip sn xut bt git, cụng nghip giy
B. Tng quan v Enzyme Amylase
I. Phõn loi :
Hin nay, cú sỏu loi Enzyme Amylase c xp vo 2 nhúm: Endoamylase (
Enzyme ni bo ) v Exoamylase ( Enzyme ngoi bo ).
- Endoamylase : gm cú -Amylase (EC 3.2.1.1) v nhúm Enzyme kh nhỏnh.
Nhúm nzyme kh nhỏnh ny c chia thnh hai loi: kh trc tip l
pullulanase ( hay -dextrin6-glucanohydrolase ) (EC 3.2.1.41); kh giỏn tip l
transglucosylase (hay oligo-1,6-glucosidase) (EC 3.2.1.20) v amylo-1,6-
glucosidase (EC 3.2.1.10). Cỏc Enzyme ny thyphõn cỏc liờn kt bờn trong
ca chui polysaccharide.
-Exoam ylas e. õy l nhng Enzyme thy phõn tinh bt t u khụng kh ca
chui olysaccharide. Nhúm ny gm cú:
+ -Amylase (EC 3.2.1.2)
+ Amyloglucosidase (glucoamylase hay -Amylase) (EC 3.2.1.3)
( cú mt s )
* S khỏc bit gia cỏc loi Enzyme Amylase:
- Cỏc loi Enzyme Amylase khụng ch khỏc nhau c tớnh m cũn khỏc nhau
pH hot ng v tớnh n nh vi nhit

- Tc phn ng ca Amylase ph thuc vo pH, nhit , mc
polyme húa cac cht. Cỏc Enzyme Amylase cú ngun gc khỏc nhau s cú
tớnh cht, c ch tỏc dng v snphm cui cựng ca quỏ trỡnh thy phõn khỏc
nhau.
- Amylase cú ngun gc khỏc nhau s cú thnh phn, tớnh cht, nhit hot
ng, pH ti u v cỏc c im thy phõn khỏc nhau.
II. H Enzyme Amylase:
1. Enzyme -Amylase (-1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1):
a) Cu to:
Enzyme -Amylase l protein cú phõn t lng thp, thng nm trong khong
50.000 n 60.000 Dal. Cú mt s trng hp c bit nh -Amylase t loi
vi khun Bacillus macerans cú phõn t lng lờn n 130.000 Dal.n nay
ngi ta ó bit rt rừ cỏc chui acid amin ca 18 loi -Amylase nhng ch cú
2 loi -Amylase l taka-Amylase t Apergillus orysee v -Amylase ca ty
ln c nghiờn cu k v hỡnh th khụng gian cu trỳc bc 3. Mi õy cỏc
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
nghiên cứu về tính đồng nhất của chuỗi mạch acid amin và về vùng kịnước cho
thấy các chuỗi mạch acid amin của tất cả các Enzyme α-Amylase đều có cấu
trúcbậc 3 tương tự nhau.


Cấu trúc không gian của α-Amylase

b) Cơ chế tác dụng của α-Amylase:
α-Amylase từ các nguồn khác nhau có nhiều điềm rất giống nhau. α-
Amylase có khảnăng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm ở phía bên
trong phân tử cơ chất ( tinh bộthoặc glycogen ) một cách ngẫu nhiên, không
theo một trật tự nào cả. α-Amylase không chỉthủy phân hồ tinh bột mà nó thủy
phân cả hạt tinh bột nguyên song với tốc độ rất chậm.
Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-Amylase là quá trình đa giai đoạn:

+Ở giai đoạn đầu ( giai đoạn dextrin hóa ): Chỉ một số phân tử cơ chất bị
thủy phântạo thành một lượng lớn dextrin phân tử thấp (α-dextrin ), độ nhớt
của hồ tinh bột giảm nhanh( các amylose và amylopectin đều bị dịch hóa
nhanh).
+ Sang giai đoạn 2 ( giai đoạn đường hóa ): Các dextrin phân tử thấp tạo
thành bị thủyphân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iodine.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
Các chất này bị thủy phânrất chậm bởi α-Amylasecho tới disaccharide và
monosaccharide. Dưới tác dụng của α-Amylase, amylose bị phân giải khá
nhanh thành oligosaccharide gồm 6 - 7 gốc glucose ( vìvậy, người ta cho rằng
α-Amylase ln phân cắt amylose thành từng đoạn 6 - 7 gốcglucopiranose 1 ).
+ Sau đó, các poliglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên các mạch
polyglucosecolagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose,
maltotriose và maltose. Qua mộtthời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân của
amylose chứa 13% glucose và 87% maltose.Tác dụng của α-Amylase lên
amylopectin cũng xảy ra tương tự nhưng vì khơng phân cắt đượcliên kết α-1,6-
glycoside ở chỗ mạch nhánh trong phân tử amylopectin nên dù có chịu tác
dụnglâu thì sản phẩm cuối cùng, ngồi các đường nói trên ( 72% maltose và
19% glucose ) còn códextrin phân tử thấp và isomaltose 8%.
Tóm lại, dưới tác dụng của α-Amylase, tinh bột có thể chuyển thành
maltotetrose,maltose, glucose và dextrin phân tử thấp. Tuy nhiên, thơng thường
α-Amylase chỉ thủy phântinh bột chủ yếu thành dextrin phân tử thấp khơng cho
màu với Iodine và một ít maltose. Khảnăng dextrin hóa cao của α-Amylase là
tính chất đặc trưng của nó. Vì vậy, người ta thườnggọi loại Amylase này là
Amylase dextrin hóa hay Amylase dịch hóa.
Các giai đoạn của q trình thủy phân tinh bột của α-Amylase:

+ Giai đoạn dextrin hóa:
Α-Amylase
Tinh bột → dextrin phân tử lượng thấp

+ Giai đoạn đường hóa:
Dextrin → tetra và trimaltose → di & monosaccharide
Amylase → oligosacharide → poliglucose
Maltose → maltotriose → maltotetrose
c) Đặc tính α-Amylase
α-Amylasetừ các nguồn khác nhau có thành phần amino acid khác nhau, mỗi
loại α- Amylase có một tổ hợp amino acid đặc hiệu riêng. α-Amylase là một
protein giàu tyrosine, α-Amylase, acid glutamic và aspartic. Các glutamic acid
và aspartic acid chiếm khoảng ¼ tổng lượng amino acid cấu thành nên phân tử
Enzyme:
+ α-Amylase có ít methionine và có khoảng 7-10 gốc cysteine.
+ Trọng lượng phân tử của α-Amylase nấm mốc: 45.000-50.000 Da ( Knir
1956; Fisher, Stein, 1960 ).
+ Amylase dễ tan trong nước, trong dung dịch muối và rượu lỗng.
+ Protein của các α-Amylase có tính acid yếu và có tính chất của globuline.
Điểm đẳng điện nằm trong vùng pH=4,2 - 5,7 ( Bernfeld P, 1951 ).
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
-Amylase lmt metaloEnzyme. Mi phõn t -Amylase u cú cha 1-
30 nguyờnt gam Ca/mol, nhng khụng ớt hn 1 - 6 nguyờn t gam/mol Ca
tham gia vo s hỡnh thnhv n nh cu trỳc bc 3 ca Enzyme, duy trỡ hot
ng ca Enzyme ( Modolova, 1965 ). Doú, Ca cũn cú vai trũ duy trỡ s tn
ti ca Enzyme khi b tỏc ng bi cỏc tỏc nhõn gõy bintớnh v tỏc ng ca
cỏc Enzyme phõn gii protein. Nu phõn t -Amylase b loi b ht Cathỡ nú
s hon ton b mt ht kh nng thy phõn c cht. -Amylase bn vi nhit
hncỏc Enzyme khỏc. c tớnh ny cú l liờn quan n hm lng Ca trong
phõn t v nng Mg2+. Tt c cỏc Amylase u b kim hóm bi cỏc kim
loi nng nh Cu2+, Ag+, Hg2+. Mt skim loi nh : Li+, Na+, Cr3+, Mn2+,
Zn2+, Co2+, Sn2+, Cr3+, khụng cú nh hng my n -Amylase. Mt c
im cn lu ý l hu ht -Amylase khỏ bn vi tỏc ng ca proteasenh

pepsin, trypsin, papain...
Thnh phn amino acid ca -Amylase nm mcAspergillus nh sau (
g/100 gprotein ): alamine = 6,8 ; glycine = 6,6 ; valine = 6,9 ; leucine = 8,3 ;
Isoleucine = 5,2 ; prolin= 4,2 ; phenylalanine = 4,2 ; tyrosine = 9,5 ; trytophan
= 4,0; xetin = 6,5 ; trionin = 10,7 ;cystein + cystine = 1,6 ; glutamic acid = 6,9 ;
amide = 1,5 ( Akabori et amilose 1954 ). Khụngging cỏc -Amylase khỏc,
Amylase caAsp.orysee cú cha phn phi protein lpolysaccharide. Polyose
ny bao gm 8 mol maltose, 1 mol glucose, 2 mol hexosemin trờn 1mol
Enzyme ( Akabori et amilose, 1965 ). Vai trũ ca polyose ny vn cha rừ,
song ó bitc rng nú khụng tham gia vo thnh phn ca trung tõm hot
ng v nm phớa trongphõn t Enzyme.
-Amylase ca nm mc hu nh ch tn cụng nhng ht tinh bt b
thng tn. Snphm cui cựng ca thy phõn Amylase l glucose v maltose.
i vi nm si t l l 1:3,79( Hanrahan, Caldwell, 1953 ) . Fenikxova v
Eromsina (1991) cho bit rng cỏc maltopentosev maltohexose b thy phõn
theo s sau:
G5 G4 + G1; G6G2 + G4 hay 2G3 ( chớnh ) hoc G5 + G1 ( ớt )
-Amylase ca nm si khụng tn cụng liờn kt -1,6 glucoside ca
amylopectin, nờnkhi thy phõn nú s to thnh cỏc dextrin ti hn phõn nhỏnh.
õy l mt cu trỳc phõn ttinh bt do Enzyme -Amylase phõn ct to thnh
dextrin ti hn phõn nhỏnh.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

Sn phm thy phõn cui cựng ca tinh btdi tỏc dng ca Amylase
nm si chyu l maltose, th n l maltotriose. Nng -Amylase ca
VSV tng i ln cú thchuyn húa 70 - 85% tinh bt thnh ng lờn men.
Cũn cỏc -Amylase ca nm mc thỡmc ng húa n glucose v maltose
cú th lờn ti 84 - 87%.
iu kin hot ng ca -Amylase t cỏc ngun khỏc nhau thng

khụng gingnhau. pH ti thớch cho hot ng ca -Amylase t nm si l 4,0
- 4,8 ( cú th hot ng tttrong vựng pHt 4,5 - 5,8 ). Theo s liu ca
Liphis,pH ti thớch cho hot ng dextrin húav ng húa ca ch phm
Amylase tAsp.orysee trong vựng 5,6 - 6,2. Cũn theo s liu caFenixova thỡ
pH ti thớch cho hot ng dextrin húa ca nú l 6,0 - 7,0.
bn i vi tỏc dng ca acid cng khỏc khỏc nhau. -Amylase caAs
p.or ys ee bnvng i vi acid tt hn l -Amylase ca malt v vi
khunBac.s ubtilis. pH= 3,6 v 0oC,-Amylase ca malt b vụ hot hon
ton sau 15 - 30 phỳt; -Amylase vi khun b bt hotn 50%, trong khi ú
hot lc ca -Amylase ca nm si hỡnh nh khụng gim bao nhiờu(
Fenilxova, Rmoshinoi 1989). Trong dung dch -Amylase nm si bo qun tt
pH= 5,0- 5,5 ; -Amylase dextrin húa ca nm si en cú th chu c pH
t 2,5-2,8. 0oC v pH=2,5 , nú ch b bt hot hon ton sau 1 gi.
Nhit ti thớch cho hot ng xỳc tỏc ca -Amylase t cỏc ngun
khỏc nhau cngkhụng ng nht, -Amylase ca nm si rt nhy cm i vi
tỏc ng nhit. Nhit tithớch ca nú l500C v b vụ hot 700C (
Kozmina, 1991 ).
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
Trong dung dch m pH = 4,7 , -Amylase caAsp.orysee rt nhy vi
tỏc ng canhit cao, thm chớ 400C trong 3 gi hot lc dextrin húa ca
nú ch cũn 22 - 29%, hotlc ng húa cũn 27 - 85%. 500C trong 2 gi, -
Amylase ca nm si ny b vụ hot honton ( Miller v cng s ).
(co mot bng)
2. Enzyme -Amylase (-1,4-glucan-maltohydrolase) (EC 3.2.1.2):
a) Cu to:
-Amylase hin din ph bin thc vt, c bit l ht ny mm.
trong cỏc ht ngcc ny mm, -Amylase xỳc tỏc s thu phõn cỏc liờn kt
1,4 -glucan trong tinh bt ,glucogen v polysaccharide, phõn ct tng nhúm
maltose t u khụng kh ca mch .Maltose c to thnh do s xỳc tỏc ca
-Amylase cú cu hỡnh .

ng cc, -Amylase tham gia vo s phõn gii ca tinh bt trong quỏ
trỡnh ny mmca ht. lỳa, -Amylase c tng hp trong sut quỏ trỡnh
ca ht v hu nh khụng ctng hp ht khụ. lỳa mch, Enzyme cú mt
trong ht khụ, nú c tớch ly trong sutquỏ trỡnh phỏt trin ca ht, khi
dng liờn kt, Enzyme ny l mt phõn t cú trng lngphõn t l 64.000 Da
v khi b phõn ct bi mt protease s c phúng thớch di dng t dov cú
khi lng phõn t l 59.000 Da .
b) C ch tỏc dng ca -Amylase:
-Amylase l mt Enzyme ngoi bo (exoenzyme). Tin trỡnh phõn gii
bt u t ukhụng kh ca cỏc nhỏnh ngoi cựng c cht . -Amylase phõn
ct cỏc liờn kt -1,4glucoside nhng khi gp liờn kt -1,4 glucoside ng k
cn liờn kt -1,6glucoside thỡnú s ngng tỏc dng. Phn polysaccharide cũn
li l dextrin phõn t ln cú cha rt nhiuliờn kt -1,6 glucoside v c gi
l -dextrin.
C ch tỏc dng ca -Amylase lờn tinh bt
- amylase
Tinh bt maltose (54-58%)+ -dextrin(42-46%)
(glucogen)
Tinh bt b thu phõn ng thi bi c v -Amylase thỡ lng tinh bt thu
phõn ti 95%.
c) c tớnh ca -Amylase:
-Amylase l mt albumin , tõm xỳc tỏc cú cha nhúm SH , nhúm X-COOH
v vũngimidazol ca cỏc gc histidine v l Enzyme ngoi bo (exoEnzyme )
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
β-Amylase khơng bền khi có Ca2+, β-Amylase bị kìm hãm bởi Cu2+, Hg2+,
urea,iodineoacetamide, iodine, ozon…
β-Amylase chịu nhiệt kém hơn α-Amylase nhưng bền hơn với acid.β-Amylase
bịbất hoạt ở nhiệt độ 700C. Nhiệt độ tối thích của β-Amylase là 550C, pH 5,1 –
5,5.
Tham gia vào cơ chế tác dụng của β-Amylase thường có một nhóm

caboxyl thể hiệntính chất ái nhân và một nhóm imidazol thể hiện tính chất ái
electron. Sự nghịch đảo hình thểcủa cacbon anome (C1) được thực hiện nhờ
việc tạo thành hợp chất đồng hố trị trung giankiểu este axetal giữa cacbon
anome và nhóm cacboxyl của tâm hoạt động. Sau đó este này bịphân huỷ bởi
tác động của 1 phân tử nước lên nhóm cacboxyl để giải phóng ra α-maltose và
hồn ngun nhóm cacbxyl của Enzyme.
Các đặc tính của β-Amylase
(bảng)
3. Enzyme γ-Amylase (glucoamylase) (EC 3.2.1.3):
a) Cấu tạo:
γ-Amylase ( glucoamylase hay α-1,4-glucan-glucohydrolase ) là những
Enzyme có thể thuỷ phân được cả hai kiểu liên kết của các mạch α-glucan để
giải phóng ra ở dạng β.
Glucoamylase hayγ-Amylasechủ yếu được tạo ra bởi các vi sinh vật. Đặc biệt
là kiểu nấm mốc aspergillus, penicillium và Rhizopus
Amyloglucosidase từ nấm mốc là các protein có khối lượng phân tử lượng dao
động rất lớn từ 27.000 đến 112.000 Dal tuỳ thuộc vào nguồn gốc của Enzyme
Nói chung thì các amyloglucosidase đều chứa các gốc mêthioni,
tritophan, và một nửagốc cystein. Tuy nhiên mối quan hệ giữa chuỗi acid amin,
cấu trúc bậc 3 và hoạt động củaEnzyme vẫn chưa được làm sáng tỏ tất cả các
amyloglucosidase từ nấm mốc đều làglucoprotein chứa từ 5 - 20% gluxit trong
đó chủ yếu là các mono saccharid glucose mannose,galactose và glucosamin
Các amyloglucosidase chủ yếu được tạo nên từ hai isoEnzyme I và II
khác nhau ở khảnăng thuỷ phân tinh bột ở trạng thái rắn và bởi độ bền của
chúng. Amyloglucosidase I tự hấpthụ và thuỷ phân tinh bột ở trạng thái rắn,
ngược lại amyloglucosidase II khơng có cả hai tinhchất này .
b) Cơ chế hoạt động:
Amyloglucosidase có thể giải phóng ra β-D-glucose bằng cách thuỷ phân
lặp lại nhiềulần các liên kết α-1,4 của mạch α-glucan từ đầu khơng khử, chúng
cũng thuỷ phân được cácliên kết α-1,6 và α-1,3 nhưng rất chậm (10 - 30 lần ).

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Tc thu phõn cng ph thuc vobn cht ca cỏc liờn kt k cn vi cỏc
liờn kt glucozit c thu phõn , cng nh kớchthuc v cu trỳc ca c cht
b thu phõn . Nht l vi cỏc -glucan mch di ( amylose vamylopectin ) thỡ
b thu phõn nhanh hn l vi cỏc maltodextrin v cỏc oligosaccharit.
c) Tớnh cht:
Glucoamylase cú kh nng thu phõn cỏc liờn kt-1,4 ln -1,6
glucoside. Khi thuphõn liờn kt -1,4-glucan trong chui polysaccharide,
glucoamylase tỏch ln lt tng phõnt glucose ra khi u khụng kh ca
mch to ra glucose. Enzyme ny cú nhiu tờn gikhỏc nhau: -1,4 ;
-1,6-glucan-4; 6-glucohydrolase; glucoamylase; amyloglucosidase;
taka-Amylase B; -Amylase L Enzyme ngoi bo.
Ngoi cỏc liờn kt -1,4 v -1,6 glucoside , glucoamylase cũn cú kh nng
thu phõn cỏc liờn kt -1,2 v -1,3 glucoside .
Glucoamylase cú kh nng thu phõn hon ton tinh bt , glucogen ,
amylopectin ,dextrin , panose , iso maltose v maltose thnh glucose, m khụng
cn cú s tham gia cu cỏcloi Enzyme khỏc. Glucoamylase thu gii cỏc
polysaccharide cú phõn t ln nhanh hn so i cỏc cht cú phõn t nh. Cỏc
polisaccharide cú nhỏnh nh amylopectin, glucogen, -
dextrin b glucoamylase thy phõn khỏ nhanh.
a s glucoamylase cú hot lc cao nht vựng cú pH 3,5 5,5 v nhit
500C .Nú bn vi acid hn -Amylase nhng kộm bn hn trong ru,
acetone v khụng c bov bi Ca2+.
4. Oligo 1,6-glucosidase (dextrinase ti hn) (EC 3.2.1.10)
Enzyme ny cú th thu phõn liờn kt -1,6 glucoside trong isomaltose,
panose vcỏc dextrin ti hn thnh ng cú th lờn men c. Enzyme ny cú
VSV nhng ng thicng cú trong cỏc ht ny mm ( i mch, thúc ny
mm ). Ngoi oligo1,6glucosidase, hdextrinase ca ht ng cc , htny
mm cũn cú amylopectin1,6glucosidase hay REnzyme v dextrin1,6
glucoside hay amylo1,6glucoside hay dextrin-6-glucocanhydrolase. Hai loi

Enzyme ny u thu phõn dextrin trit hn-Amylase v-Amylase do ú
trong dung dch thu phõn cú nhiu maltose hn .
Nhit ti thớch cho cỏc hot ng ca cỏc dextrinase l 400C v pH ti thớch
l 5,1.
5. Enzyme pullulanase (-dextrin6-glucosidase) (EC 3.2.1.41)
Enzyme ny cú th thu phõn cỏc liờn kt -1,6 ca tinh bt, glucogen,
pululan v cỏcdextrin ti hn. iu ỏng chỳ ý l s nh v ca cỏc liờn kt -
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
1,6 có ảnh hưởng lớn đến tácđộng của Enzyme. Đặc biệt là sự có mặt của hai
liên kết α-1,4 nằm liền kề bên liên kết α-1,6là điều kiện cần thiết cho Enzyme
phân cắt liên kết này
Pullulanase phân giải các liên kết α-1,6 glucoside bị bao quanh tứ phía
bởi các liên kếtα-1,4. Nó còn có khả năng thủy phân cả những dextrin phân
tửthấp chỉ gồm có hai gốcmaltose nối nhau bằng liên kết α-1,6 glucoside. Tác
dụng hiệp đồng của α-Amylase vàpullulanase làm nó bị thủy phân hồn tồn.
6. α-glucosidase hay maltase (α-D,glucoside-glucohydrolase) (EC 3.2.1.20)
Nhiều loại nấm sợi sản sinh Enzyme này. Giống như glucomylase, nó
thủy phânmaltose thành glucose nhưng khơng thủy phân tinh bột. Maltase và
glucozyltranferase là mộtEnzyme đồng nhất vừa có khả năng thủy phân liên kết
α-1,4, trong các glucopiranoside vừacó khả năng chuyển các gốc glucoside
sang đường và rượu.
II I. Cơ chất:
Cơ chất tác dụng của Amylase là tinh bột và glucose
1. Tinh bột: là nhóm Cacbonhydrat ở thực vật, có chủ yếu trong các loại củ
như khoai
lang, khoai tây, khoai mì…, trong các hạt ngũ cốc, các loại hạt và có cơng thức
tổng qt là(C6H12O6)n . Hạt tinh bột có hình dáng rất khác nhau với kích
thước từ 2 đến 15µm. Tinh bộtkhơng nước có khối lượng riêng khoảng 1,633 –
1,648.
- Tinh bột là chất keo háo nước điển hình cấu tạo từ amylose – mạch thẳng và

amylopectin.Tỷ số amylose và amylopectin trong tinh bột thường vào khoảng 1
: 4. Cả hai đều tạo nhữnggốc α-D-glucose. Amylo có cấu tạo mạch thẳng.
Chúng được liên kết bởi các nối α-1,4glucozit và α-1,6 glucozit nên tạo thành
nhiều nhánh. Ngồi amylose và amylopectin trongtinh bột còn có chứa một
lượng nhỏ các chất khác như muối khống, chất béo, protit… Hàmlượng chung
của chúng khoảng 0,2 – 0,7%.
- Tinh bột khơng hòa tan trong nước lạnh, trong rượu và ete. Amylose dễ tan
trong nước nóngvà tạo nên độ nhớt của dung dịch. Amylopectin khi hòa tan
trong nước nóng tạo dung dịch rấtnhớt.
- Trong nước nóng tinh bột sẽ hút nước trương nở và tạo dạng gel. Mức độ
trương của tinhbột phụ thuộc nhiệt độ. Khi tăng dần nhiệt độ, dịch tinh bột sẽ
biến thành dạng keo và gọi làhồ tinh bột. Nhiệt độ làm cho hồ tinh bột có độ
nhớt cực đại gọi là nhiệt độ hồ hóa của tinhbột. Trong thực tế ln ln tồn tại
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
một giới hạn nhiệt độ hồ hóa, vì tinh bột của ngun liệubất kì đều gồm nhiều
hạt có kích thước khác nhau.
+Amylos e: có cấu tạo chuỗi khơng phân nhánh, mạch thẳng cấu tạo từ
các gốc α–D-glucopyranosyl, liên kết với nhau bởi gốc α-1,4 glucoside, dài
khoảng 300 – 1000 gốcglucose, xoắn theo chiều lò xo mỗi xoắn có 6 gốc
glucose tạo thành hình lục giác. Cấu trúcxoắn được giữ vững nhờ các liên kết
hidro được tạo thành giữa các nhóm OH tự do . Bêntrong xoắn có thể kết hợp
với các ngun tử khác. Cùng với amylopectin, các phân tửamylose tham gia
tạo nên cấu hình hạt tinh bột ở thực vật. Ví dụ Amylose tạo thành màu xanhkhi
tác dụng với Iodine, nếu đun nóng liên kết hidro bị cắt đứt, chuỗi amylose bị
duỗi thẳngdo bị tách ra khỏi amylose dung dịch mất màu xanh.
Amilose thường được phân bố ở phần bên trong của hạt tinh bột. Dung dịch
amylose có độ nhớt thấp hơndung dịch amilopectin. Amylose bị kết tủa bởi
ancol butylic.
+ Am ylopectin:Là một polyme mạch nhánh, được cấu tạo từ các gốcα-D-
glucopyranosylliên kết với nhau bởi α-1,4 và α-1,6 glucozit. Mức độ polyme

hóa tửamylopectin có thể lên đến giá trị hàng triệu. Cấu trúc phân mạchcủa nó
bao gồm 1 nhánhtrungtâm ( chứa liên kết 1-4 ) từ nhánh này phát ra cácnhánh
phụ có chiều dài khoảng vàichục gốc glucose . Khối lượng phân tử của
amylopectin khoảng 500000 - 1 triệu.Amylopectin được phân bố mặt ngồi hạt
tinh bột. Dung dịchamylopectin có độ nhớt cao khi đun nóng làm thay đổi sâu
sắc và khơng thuận ngịch cấu trúc phân tử amilopectin gây ratrạng thái hồ hố
tinh bột. Tinh bột có thể bị thuỷ phân dưới tác dụng của Enzyme Amylasehoặc
acid tạo thành các sản phẩm có khối lượng phân tử thấp hơn gọi là dextrin. Các
dextrinnày có thể bị thuỷ phân hồn tồn tạo thành các gốc glucose. Như vậy
sản phẩm thuỷ phânhồn tồn tinh bột là glucose tuy nhiên ở những điều kiện
xác định, dưới tác dụng củaEnzyme disaccharit mantose lại là sản phẩm chủ
yếu trong sản phẩm thuỷ phân tinh bột.


THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN

Cấu trúc của Amylose và Amylopectin
2. Glycogen :
Glycogen cũng thuộc glucan, là polysaccharide dự trữ ở người và động
vật. Phân tửglycogen có công thức chung là (C6H10O5)n cũng phân nhánh
giống như phân tử amilopectinnhưng mức độ phân nhánh nhiều hơn. Phần lớn
các gốc glucose trongphân tửkết hợp vớinhau qua liên kết α -1,4 glucozit , liên
kết α-1,6-glucozit ở chỗ phân nhánh của phân tử.Glycogen bị thuỷ phân dưới
tác dụng của Enzyme amylasehoặcacid. Khi thuỷ phân hoàntoàn glycogen nhận
được α-D-glucose. Glycogen hoà tan trong nước nóng, cho màu đỏ tímhoặc đỏ
nâu với iot
Glycogen cósố mạch nhiều hơn tinh bột. Phân tử lượng ở trong khoảng 2
– 3 triệuDa. Glycogen dễ tan trong nước, nếu như chúng ta ăn quá nhiều
Carbohydrate thì cơ thểchúng ta sẽ chuyển hóa chúng thành chất béo dự trữ. Ở
động vật và người glucogen chủ yếutập trung ở gan.

IV. Cơng nghệ lên men và thu nhận Enzyme Amylase:
1. Nguồn thu nhận:
Enzyme Amylase có trong các tế bào sinh vật , động thực vật , các loại nấm
mốc.
Muốn thu nhận Enzyme cần chiết rút ra khỏi tế bào.
Trong cơ thể sinh vật, Enzyme ở trong tế bào chất và các cấu tử tạo nên tế bào
nhưnhân microsom … Enzyme khơng có khả năng đi qua màng tế bào, để đi
vào dung dịch chiết.Vì vậy việc đầu tiên là cần phải phá vỡ màng tế bào. Việc
phá vỡ cấu trúc tế bào có thể sửdụng một số cách sau :
+ Biện pháp cơ học nhưnghiền xay với bột thuỷ tinh , cát thạch anh hoặc máy
xay đồng hố…
+ Bằng dung mơi hữu cơ như butanol, axeton, glycerin, etyl axetat …
+ Bằng sóng siêu âm, tia X, tia UV…
Sau khi nghiền nhỏ Enzyme được chiết rút bằng nuớc hay dung dịch đệm thích
hợp, hoặc dung dịch muối trung tính …
Dung dịch thu được sau khi chiết ngồi Enzyme còn có các tạp chất khác
nhưprotein phi Enzyme, muối, gluxit …
Chúng ta cần loại bỏ để thu nhận Enzyme có độ tinh khiết cao. Có
rấtnhiềuphươngpháp tinh sạch Enzyme sau đây là một số phương pháp cơ bản
được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả :
+ Để loại muối và tạp chất có trọng lượng phân tử nhỏ ta dùng phương
pháp thẩm tíchqua màng bán thấm. Tinh chất của màng này sẽ cho chất có
trọng lượng phân tử nhỏ đi qua .Các chất có trọng lượng phân tử lớn bị giữ lại
(Enzyme , protein... ).
+ Để loại prơtein lạ và tạp chất có trọng lượng phân tử cao ta dùng phối hợp
nhiều
phương pháp khác nhau như sắc kí hấp phụ , sắc kí trao đổi ion , điện di lọc
gel…
a) Động vật:
Enzyme Amylase có trong tụy tạng của động vật. Tụy tạng là ống dạng

chùm, dài, lớn,nằm ngang phía sau dạ dày, giữa lá lách và tá tràng. Chiều dài
của tụy tạng khoảng 30-35cm,và nặng khoảng 80-150g. Bên trong có những
vách ngăn nhỏ chia tụy tạng thành nhiều thùynhỏ. Tụy tạng vừa có chức năng
nội tiết vừa có chức năng ngoại tiết.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
Thu nhn Amylase t ng vt phn ln l t dch ty tng. 98% ty
tng c cuto t cỏc t bo ngoi tit hoc l t bo tuyn. Cỏc t bo ny
tit Enzyme tiờu hoỏ vo trongtỏ trng.
b) Thc vt:
c ly t nhiu ngun nh:
- i mch (Hordeum sativum): cú ging hai hng v ging nhiu hng (4,6
hng), trong úngi ta s dng loi hai hng sn xut malt lm bia, nhng
loi cũn li lm thc n chogia sỳc.
- Lỳa (Oryse sativa L): Ch yu vựng ụng Nam
- Ngụ (Zea mays): cú nhiu loi ngụ: ngụ ỏ, ngụ bt, ngụ rng nga. Ht ngụ
cú mu trng,mu vng hay mu hng. Ngụ mu vng do cú s hin din ca
carotenoid v zeaxanthine trong ni nh, ngụ mu hng l do trong ni nh
ca ngụ cú anthocyanin
c) Vi sinh vt:
Ngy nay do u th v nhiu mt, VSV tr thnh ngun thu Enzyme
Amylase cho. Nhng chng VSV to nhiu Amylasethng c phõn lp
t cỏc ngun t nhiờn.VSV to Amylase c dựng nhiu hn c l nm si,
gi nm men v vi khun, cũn xkhun thỡ ớt hn.
- Cỏc ging nm si thng dựng l ging nm siAs per gillus,Rhiz opus
- Nm men v gi nm men thuc cỏc gingCandida, Saccharomyces.
Endomycopsy,
Endomyces cng to Amylase.
- Nhiu vi khun cú kh nng to lng ln Amylase nh: Bac. Polymyxa,
Phytomonas
destructans, Bact. cassavanum, Clostridium acetobutylium, Pseudomonas

saccharophila
Cỏc vi khun a nhit cú kh nng sinh trng nhanh v phỏt trin tt nhit
cao nờn khi nuụi chỳng ớt b nhim VSV khỏc. ỏng chỳ ý l Bac.
diastaticus, Bac. stearothermophilus,
Bac. coagulans, Bac. circulans
- Trong nhúm x khun rt him gp loi to Amylase mnh m, tuy nhiờn
cng cú mt schng hn nh x khun a nhit. Micromonospora vulgaris 42
cú kh nng to mt lngnh -Amylase hot ng 650C cựng vi
proteinase v cỏc Enzyme khỏc.
2. Thu nhn Enzyme t thc vt:
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN