Quy trình sản xuất enzyme protease và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Môn: Ứng dụng công nghệ sinh học trong công
nghệ thực phẩm
Đề tài: Quy trình sản xuất enzyme protease vag ứng dụng trong công nghệ thực
phẩm

GVHD: Liêu Mỹ Đông
Nhóm: 9


Danh sách nhóm
1. Nguyễn Huỳnh Kim Ngọc

2005130404

2. Nguyễn Thị Thảo Nguyên

2005130400

3. Nông Phương Hòa

2005130400

4. Trương Thị Mỹ Duyên

2005130362

5. Nguyễn Kim Yến Nhàn

2006120230

6. Phạm Minh Thơ

2005130355

7.


Nội dung
1

• Khái quát về enzyme
• Tổng quan về enzyme protease
• Một số ứng dụng của enzyme protease

2

3

• Quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày


1. Tổng quan về enzyme protease
• 1.1. Giới thiệu enzyme protease
Là chất xúc tác thủy phân protein tạo thành những phân
tử thấp và các amino acid
Có ý nghĩa cho quá trình sinh trưởng, sinh sản của mọi
sinh vật

đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ chế biến
thực phẩm, trong y học, trong công nghệ gen và bảo vệ
môi trường


1.2 . Đặc điểm chung.


1.3. Phân loại
a. Dựa vào vị trí tác dụng của protease lên các peptide trong phân tử
protein: 2 nhóm chính

Amino peptidase
1.Exopeptidase
Carboxy peptidase


Serin proteinase
Cyteim proteinase
2.Endo peptidase
Aspatic proteinase
Metallo proteinase metallo
proteinase


b. Dựa vào thành phần amimo acid và vùng pH tối ưu của protease:

1

2

3

Protease acid: pepsin, renin,…

Protease kiềm: tryssin, chymmotrysin, …
Protease trung tính: papain từ quả đu đủ, bromelain từ
quả dứa, …


c. Khác
• Enzyme protease nội bào là những enzyme được tiết ra từ bên
ngoài hoặc ngoại biên màng protein và được trích ly vào môi
trường bằng kĩ thuật trích ly.
• Enzyme protease ngoại bào được thu nhận từ quá trình lên men
hoàn tất hoặc ngay quá trình lên men đang diễn ra.


1.4. Cơ chế tác dụng
Quá trình xúc tác bắt đầu bằng sự kết hợp giữa enzym và cơ chất
thành hợp chất trung gian
E (enzym) + S (cơ chất)→ ES(hợp chất trung gian)


1.5. Nguồn cung cấp

• Vi sinh vật
• Động vật

Pepsin, Rennin,…

• Thực vật

Bromelain, Papain
và Ficin

Vi khuẩn, nấm mốc,
xạ khuẩn


Pepsin và rennin

a. Động vật
có khả năng đông tụ sữa
thu nhận chủ yếu từ
dạ dày động vật (heo, bê, bò…)


b. Thực vật

Bromelain

Papain

Ficin


c. Nguồn vi sinh vật

Vi khuẩn

protease của vi khuẩnkhả năng sinh ra andopeptidase và
exopeptidas
protease của vi khuẩn có tính cơ chất cao
có khả năng phân hủy tới 80% các liên kết peptide trong phân
tử protein.


- Các vi khuẩn thường tổng hợp các protease hoạt động thích hợp ở vùng
pH trung tính và kiềm yếu.
- Các protease trung tính của vi khuẩn hoạt động ở khoảng pH hẹp (pH 5
– 6) và có khả năng chịu nhiệt thấp
- Các protease trung tính tạo ra dịch thủy phân protein thực phẩm ít đắng
hơn so với protease động vật và tăng giá trị dinh dưỡng.
- Các protease trung tính có khả năng ái lực cao đối với các amino acid
ưa béo và thơm.


- Chúng được sinh ra nhiều bởi B. Subtilis, B. Mesentericus, B.
Thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi Clostridium.

Clostridium


Protease của Bacillus ưa kiềm có điểm đẳng điện bằng 11, khối
lượng phân tử từ 20.000 – 30.000. Ổn định trong khoảng pH 6 – 12
và hoạt động trong khoảng pH rộng 7 – 12.

Bacillus

Nấm
Các loại nấm mốc có khả năng tổng hợp cả ba loại protease: acid, kiềm,
trung tính.
Nấm mốc đen tổng hợp chủ yếu các protease acid, có khả năng thủy
phân protein ở pH 2,5 – 3.


Xạ khuẩn
Một số chủng có khả năng tổng hợp protease cao như: Streptomyces
grieus, S. Fradiae,...


Lợi ích của nguồn nguyên liệu vi sinh vật
• Chủ động về nguyên liệu nuôi cấy vi sinh vật và giống vi sinh vật.
• Chu kì sinh trưởng của vi sinh vật ngắn: 16 – 100 giờ nên có thể thu
hoạch nhiều lần trong năm.
• Có thể điều khiển sinh tổng hợp enzyme dễ dàng theo hướng có lợi
(định hướng sử dụng và tăng hiệu suất thu hồi).
• Giá thành tương đối thấp vì môi trường tương đối rẻ, đơn giản, dễ tổ
chức sản xuất.


4. Ứng dụng của enzyme protease
Protease không những được ứng dụng nhiều trong y dược,
hóa học, trong nông nghiệp, mà trong công nghiệp Protease
chiếm vai trò quan trọng, việc sử dụng enzyme trong công
nghiệp là đa dạng, phong phú và đã đạt được nhiều kết quả to
lớn

Thu nhận enzyme protase từ nấm mốc
Aspergiluss oryzae


Tổng quan về Aspergillus oryzae
Đặc điểm cấu tạo
• Nấm Aspergillus orzae có cấu tạo đa bào
• Thuộc loại vi hoàn khuẩn
• Các khuẩn ty có nhiều vách ngăn, khi khuẩn ty mới mọc có màu trắng
xám và khi phát triển có màu xanh nhạt có ít vàng.
• Có hình dáng là đính bào tử, màu thay đổi từ xanh vôi sang màu xanh
thẩm. Dưới kính hiển vi đính bào tử có dạng hình cầu có tia.


Tổng quan về Aspergillus oryzae
Vai trò của giống:
• Năng suất của nhà máy
• Chất lượng sản phẩm sinh học (hay là hoạt tính của enzyme)
• Vốn đầu tư cho sản xuất
• Giá thành sản phẩm
• Có ý nghĩa to lớn trong phát triển công nghệ vi sinh vật.


Tổng quan về Aspergillus oryzae
Yêu cầu của giống:
• Phải cho năng suất sinh học cao
• Có khả năng thích nghi nhanh và phát triển mạnh trong điều
kiện sản xuất công nghiệp.
• Có khả năng đồng hóa các nguyên liệu rẻ tiền và dễ kiếm tại

địa phương.
• Là những vi sinh vật thuần khiết, có tốc độ sinh sản nhanh.
• Tốc độ trao đổi chất mạnh để tạo nhanh các sản phẩm mong
muốn, dễ dàng tách chiết, tinh sạch
• Dễ dàng bảo quản và ổn định