ỨNG DỤNG ENZYME AMYLASE TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM VÀ NGUỒN THU NHẬN

ỨNG DỤNG ENZYME AMYLASE TRONG
CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
VÀ NGUỒN THU NHẬN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NHÓM SVTH : Nguyễn Bích Thùy Dương 60800372
Nguyễn Diệp Đăng Khoa 60800979
Nguyễn Khánh Tiến 60802217
Huỳnh Hoàng Tú 60802501
Lâm Mỹ Thúy Vy 60802705
Trần Nhựt Hoàng Yến 60802726
GVHD : TS TRẦN BÍCH LAM


Từ trước thế kỉ 17 , khi loài người hoàn toàn chưa biết gì về
Enzyme , người ta đã sử dụng rộng rãi các qui trình enzyme
trong hoạt động thực tế như làm bánh mì , bia , rượu … việc
ứng dụng enzyme trong giai đoạn này hoàn toàn có tính chất
kinh nghiệm thuần túy và sử dụng enzyme thông qua hoạt
động sống của tế bào vi sinh vật.


Từ thế kỉ 17 đến thế kỉ 19 , người ta đã đề ra được khái niệm về
sự lên men . Valhelmon, người Hà Lan lần đầu tiên đã quan sát
được hiện tượng tạo thành chất khí khác với không khí trong
quá trình lên men . Silvius ( 1659 ) lần đầu tiên nêu lên rằng về
cơ bản tất cả các quá trình sống đều là những quá trình hóa học.
Đến nửa cuối thế kỉ 18 bắt đầu có những thí nghiệm đầu tiên thô
sơ và đơn giản về khả năng tiêu hóa thịt của dạ dày. Năm 1787

Pabroni cho rằng bản chất của quá trình lên men và sự phân cắt
một chất này bởi một chất khác gọi là ferment


Đầu thế kỉ 19, người ta bắt đầu tách được các chất gây ra hiện
tượng lên men , mở đầu công trình của Kiecgov ( người Nga )
đã chứng minh được rằng nước chiết từ hạt lúa mạch nảy
mầm có tác dụng chuyển hóa tinh bột thành đường gọi là
diastae ( xuất phát từ chữ Hy Lạp diastatic có nghĩa là phân
giải) . Năm 1851 , Leuchs đã phát hiện hoạt động phân giải
tinh bột của nước bọt.


Enzyme amylase hay còn được gọi với tên khác là Diatase là
một enzyme không những có ý nghĩa về mặt sinh lý , thương
mại và còn có ý nghĩa khá quan trong trong công nghiệp nói
chung và công nghiệp thực phẩm nói riêng .
Amylase có thể được tìm thấy ở nhiều nguồn khác nhau như
động vật , thực vật và cả vi sinh vật . Amylase được tinh sạch
từ malt vào năm 1835 bởi Anselme Payen và Jean Persoz
Amylase được dùng rất phổ biến và đóng một vai trò rất quan
trọng trong công nghiệp thực phẩm như sản xuất bánh mì ,
glucose , rượu , bia , …


I
I
II
II
III

III
GIỚI THIỆU CHUNG
ỨNG DỤNG
NGUỒN THU NHẬN


I . ĐỊNH NGHĨA
Enzyme amylase thuộc nhóm enzyme thủy phân , xúc
tác sự phân giải liên kết glucoside nội phân tử trong các
polysaccharide với sự tham gia của nước
R – R’ + H – OH  RH + R’OH
Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế giới
sinh vật , c ó ở động vật , thực vật và cả ở vi sinh vật


II. PHÂN LOẠI

Endoamylase ( enzyme nội bào )
 Exoamylase ( enzyme ngoại bào )




α – amylase (EC 3.2.1.1)
α – amylase (EC 3.2.1.1)
Phân cắt các liên kết 1,4-glucoside nằm bên trong của phân
tử cơ chất ( tinh bột , glycogen ) một cách ngẫu nhiên


α – amylase (EC 3.2.1.1)

α – amylase (EC 3.2.1.1)
Dưới tác dụng của α – amylase , amiloza khá nhanh chóng
thành oligosaccharide gồm 6-7 gốc glucoza , sau đó tiếp tục
bị phân cắt và trong 1 thời gian dài sẽ bị thủy phân thành 23%
glucose và 67% maltose


α – amylase (EC 3.2.1.1)
α – amylase (EC 3.2.1.1)
Tác dụng của enzyme này cũng tương tự xảy ra đối với
amylopectin nhưng vì không phân cắt được liên kết
α – 1,6 – nên sản phẩm sẽ là 72 % maltose , 19 %
glucose , dextrin thấp phân tử và 80% isomaltose


α – amylase (EC 3.2.1.1)
α – amylase (EC 3.2.1.1)


Tuy nhiên thông thường trong một thời gian ngắn từ 30-60 phút
( thời gian nấu sơ bộ nguyên liệu tinh bột hay đường hóa sơ bộ
khối nấu trong sản xuất trong sản xuất rượu ) thì enzyme
α – amylase chỉ thủy phân tinh bột chủ yếu thành dextrin thấp
phân tử và 1 ít đường maltose , khả năng dextrin hóa cao này
là do tính chất đặc trưng của enzyme này . Nên còn gọi enzyme
này là enzyme amylase dextrin hay amylase dịch hóa .
α – amylase (EC 3.2.1.1)
α – amylase (EC 3.2.1.1)

β – amylase (EC 3.2.1.2)
β – amylase (EC 3.2.1.2)
β
- amylase xúc tác sự thủy phân các liên kết 1,4-glucan trong
β
tinh bột , glucogen và polysaccharide , phân cắt tuần tự từng
β
nhóm maltose từ đầu không khử của mạch . Maltose được
β
hình thành do sự xúc tác của β – amylase có cấu hình β


β – amylase (EC 3.2.1.2)
β – amylase (EC 3.2.1.2)


β – amylase (EC 3.2.1.2)
β – amylase (EC 3.2.1.2)
Hầu như không thủy phân hạt tinh bột nguyên mà chỉ thủy phân
tinh bột hồ hóa . Có khả năng thủy phân 100 % amylaza thành
maltose và 54 – 58 % amylopectin thành maltose . Khi gặp liên
kết α – 1,4 – đứng kế cận α – 1, 6 - thì enzyme β này ngừng tác
dụng . Phần còn lại không bị tác dụng gọi là β – dextrin .


β – amylase (EC 3.2.1.2)
β – amylase (EC 3.2.1.2)
α - AMILASE
α - AMILASE
β - AMILASE

β - AMILASE
THỦY PHÂN TINH BỘT
THỦY PHÂN TINH BỘT
HIỆU SUẤT : 95 %
HIỆU SUẤT : 95 %
SẢN XUẤT BIA VÀ CỒN
SẢN XUẤT BIA VÀ CỒN


γ – amylase (EC 3.2.1.3)
γ – amylase (EC 3.2.1.3)
Glucoamylase có khả năng thủy phân liên kết -1,4- lẫn -1,6-
glucoside , ngoài ra còn có khả năng thủy phân các liên kết
-1,2 và -1,3 glucoside . Glucoamylase có khả năng thủy phân
hoàn toàn tinh bột , glucogen , amylopectin , dextrin … thành
glucose mà không cần có sự tham gia của các loại amylase
khác
γ - Amylase
γ - Amylase
TINH BỘT
GLUCOGEN
AMYLOPECTIN
DEXTRIN
TINH BỘT
GLUCOGEN
AMYLOPECTIN
DEXTRIN
-1,4-
-1,6-
-1,2-

-1.3-
-1,4-
-1,6-
-1,2-
-1.3-
GLUCOSE
GLUCOSE


γ – amylase (EC 3.2.1.3)
γ – amylase (EC 3.2.1.3)
Đa số glucoamylase đều thuộc loại “chịu acid” , pH
op
= 3.5 – 5
, t
op
= 50 – 60
o
C , mất hoạt tính ở > 70
o
C . Hiện nay enzyme
này có vị trí hàng đầu về hiệu lức thủy phân tinh bột và các sản
phẩm trung gian . Vì thế việc sử dụng các chế phẩm này tách
từ các chủng vi sinh vật hoạt động trong sản xuất rượu , bia ,
mạch nha có ý nghĩa , triển vọng vô cùng to lớn


Oligo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10)
Oligo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10)
Enzyme này thủy phân liên kết β -1,6 - glucoside trong isomaltose,

panose và các dextrin tới hạn thành đường có thể lên men được
ISOMALTOSE
ISOMALTOSE


Oligo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10)
Oligo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10)
Các loài nấm mốc Asp . Oryzae , Asp . Awamori , Asp . Usami
sinh tổng hợp rất mạnh mẽ enzyme này cho nên nếu đường
hóa tinh bột đã nấu chín ( trong sản xuất rượu ) bằng chế phẩm
enzyme nuôi cấy từ các nòi vi sinh vật này sẽ thu được dịch
đường có khả năng lên men cuối rất triệt để , góp phần nâng
cao hiệu suất gây men và tổng thu hồi rượu
Ngoài ra enzyme này cũng có trong malt , trong mô động vật và
cả nấm men


α - glucosidase hay maltase (EC 3.2.1.20)
α - glucosidase hay maltase (EC 3.2.1.20)
Có nhiều loại nấm mốc sinh tổng hợp ra enzyme này , tác dụng
thủy phân đường maltose thành glucose nhưng không thủy phân
được tinh bột . Như vậy giống như dextrinaza , enzyme này giúp
cho quá trình lên men cuối chuyển đường thành rượu etylic nhằm
nâng cao hiệu suất lên men


Transglucosidase (EC 2.4.1.3)
Transglucosidase (EC 2.4.1.3)
Enzyme này thường tồn tại song song với glucoamylase , nó có
hoạt tính thủy phân và hoạt tính vận chuyển nhóm . Nghĩa là nó

không chỉ thủy phân maltose thành glucose mà còn tổng hợp
nên isomaltose , isotriose và panose
ĐỒNG PHÂN HÓA
ĐỒNG PHÂN HÓA
Sự có mặt của enzyme này trong các chế phẩm enzyme dùng để
biến hình tinh bột là một điều không mong muốn , từ đó làm giảm
hiệu suất và gây vị đắng



Y HỌC VÀ DƯỢC PHẨM

CÔNG NGHIỆP

CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

NÔNG NGHIỆP