1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

ENZYME PECTINASE VÀ ỨNG DỤNG

37 6 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 37
Dung lượng 1,06 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • I. Enzyme (4)
    • 2.1 Bản chất sinh học của Enzyme (4)
    • 2.2 Bản chất hóa học của enzyme (5)
  • II. Enzyme Pectinase (11)
    • 2.1. Cơ chất (11)
    • 2.2. Pectinase (13)
    • 2.3. VSV tổng hợp pectinase (16)
    • 2.4. Các đặc tính kỹ thuật quan trọng của enzyme pectinase (17)
    • 2.5. Thu nhận (20)
    • 3. Enzyme Pectinase trong sản xuất nước quả và rượu vang (24)
      • 3.1 Các chế phẩm Enzyme (24)
      • 3.2. Cơ chế tác động của enzyme pectinase (26)
      • 3.3. Hiệu quả của việc sử dụng enzyme pectinase (28)
  • KẾT LUẬN (36)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (37)

Nội dung

Đã từ lâu enzyme được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp, y học và nghiên cứu khoa học. Việc nghiên cứu và sử dụng các chế phẩm enzyme có ý nghĩa rất lớn vì nó thúc đẩy các quy trình sản xuất, rút ngắn thời gian sản xuất, tối ưu hóa chất lượng sản phẩm, làm tăng hiệu xuất chế biến,…Vì vậy nâng cao hiệu quả kinh tế cho người sử dụng. Hiện nay người ta khai thác nhiều enzyme từ vi sinh vật và được ứng dụng rất nhiều trong đời sống, sản xuất. So với nguồn khai thác enzyme từ động vật và thực vật, nguồn enzyme từ vi sinh vật có nhiều ưu điểm như hoạt tính enzyme cao, thời gian tổng hợp enzyme từ vi sinh vật rất ngắn (chỉ vài ngày), nguyên liệu sản xuất rẻ tiền, có thể sản xuất hoàn toàn theo qui mô công nghiệp. Trong số các enzyme thì pectinase có ứng dụng khá rộng rãi chỉ sau amylase và protease. Để hiểu rõ hơn về enzyme pectinase và tác dụng của nó như thế nào, chúng tôi chọn đề tài enzyme Pectinase và ứng dụng.

Enzyme

Bản chất sinh học của Enzyme

Enzyme là một loại Protein được sinh vật tổng hợp nên, và tham gia vào các phản ứng sinh học.

Enzyme là sản phẩm của các quá trình sinh học, có vai trò thực hiện các phản ứng sinh hóa trong và ngoài tế bào sinh vật Tất cả các loại enzyme đều chia sẻ những đặc tính sinh học chung, góp phần quan trọng vào chức năng sinh học của tế bào Những đặc điểm này giúp enzyme hoạt động hiệu quả trong các quá trình sinh học, đóng vai trò then chốt trong sự sống và phát triển của sinh vật.

Enzyme được sản xuất trong tế bào sinh vật thông qua quá trình tổng hợp phức tạp và liên tục Quá trình này đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo hoạt động chính xác của enzym trong các phản ứng sinh học.

- Enzyme than gia phản ứng cả trong tế bào sống và cả khi enzyme được tách khỏi tế bào sống.

- Enzyme tham gia phản ứng trong điều kiện nhiệt độ ôn hòa.

Trong quá trình sống, enzyme được tổng hợp và hoạt động trong điều kiện nhiệt độ của tế bào và cơ thể sinh vật Nhiệt độ của cơ thể và tế bào thường ở mức thấp, dao động từ khoảng 30-40 độ Celsius, ảnh hưởng lớn đến hoạt động của enzyme và chức năng sinh học của tế bào.

Enzyme đóng vai trò quan trọng trong việc xúc tác các phản ứng sinh hóa trong và ngoài cơ thể từ giai đoạn đầu đến khi giải phóng năng lượng dự trữ trong hợp chất hóa học Quá trình chuyển hóa diễn ra theo chuỗi phản ứng, mỗi bước đều nhờ enzyme đặc trưng xúc tác, giúp các phản ứng xảy ra tuần tự để tạo thành CO2, H2O và các sản phẩm khác, đồng thời giải phóng năng lượng cần thiết cho hoạt động sinh học Chuỗi phản ứng có thể hình thành các chu kỳ chuyển hóa khép kín hoặc mở, trong đó sản phẩm của phản ứng trước trở thành cơ chất cho phản ứng tiếp theo, đảm bảo quá trình chuyển hóa diễn ra liên tục và hiệu quả.

Enzyme có khả năng thúc đẩy các phản ứng sinh học diễn ra nhanh chóng, thường xảy ra ngoài tế bào trong các phản ứng trong ống nghiệm Trong tế bào, enzyme không chỉ thực hiện một phản ứng đơn lẻ mà thường tham gia vào chuỗi các phản ứng liên kết, giúp quá trình sinh học diễn ra hiệu quả và liên tục.

Phản ứng enzyme là những phản ứng tiêu hao năng lượng rất ít, giúp quá trình sinh hóa diễn ra hiệu quả hơn Trong khi đó, các phản ứng hóa học thông thường được xúc tác bởi chất xúc tác hóa học đòi hỏi một lượng năng lượng lớn để thực hiện Nhờ hoạt động xúc tác của enzyme, các phản ứng sinh hóa xảy ra liên tục, duy trì quá trình sinh lý của tế bào trong điều kiện năng lượng ôn hòa và tối ưu hóa.

Enzyme được kiểm soát bởi gen và các điều kiện phản ứng, trong đó gen quy định việc tổng hợp một loại enzyme cụ thể Mỗi enzyme đảm nhận chức năng xúc tác cho một phản ứng sinh hóa riêng biệt trong cơ thể Cơ chế hoạt động của enzyme phụ thuộc vào mối liên hệ giữa gen hướng dẫn quá trình tổng hợp enzyme và các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hoạt động của nó.

Một gen quy định mã hóa cho một enzyme, từ đó thúc đẩy một phản ứng sinh học cụ thể Điều này cho thấy gen chịu trách nhiệm định hình bản chất sinh học và hóa học của enzyme, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh quá trình tổng hợp enzyme trong tế bào vi sinh vật Hiểu rõ cơ chế này giúp nâng cao khả năng kiểm soát và tối ưu hóa các phản ứng sinh học trong công nghiệp sinh học.

Bản chất hóa học của enzyme

Hầu hết các enzyme đều là protein, ngoại trừ một nhóm nhỏ RNA có khả năng xúc tác Tính chất xúc tác của enzyme phụ thuộc vào cấu tạo của protein, đặc biệt là cấu trúc bậc 1, 2, và 3 của chúng Khi enzyme bị biến tính hoặc phân tách thành các tiểu đơn vị hoặc amino acid, hoạt tính xúc tác của enzyme sẽ thường mất đi hoàn toàn Do đó, duy trì cấu trúc nguyên vẹn của protein enzyme là yếu tố quan trọng để đảm bảo khả năng xúc tác hiệu quả.

3, 4 của protein enzyme là cần thiết cho hoạt tính xúc tác của chúng.

Enzyme là các protein có trọng lượng phân tử dao động từ khoảng 12.000 đến hơn 1.000.000, với nhiều enzyme cấu tạo từ các phân tử L amino acid liên kết tạo thành enzyme một thành phần Đa số enzyme là các protein phức tạp gọi là enzyme hai thành phần, gồm phần protein gọi là apoenzyme và nhóm ngoại hoặc coenzyme không phải protein Khi kết hợp với các apoenzyme khác nhau, coenzyme xúc tác cho các quá trình chuyển hóa khác nhau, mặc dù chúng đều có kiểu phản ứng giống nhau.

Một số enzyme cần ion kim loại cho hoạt động như:

• Fe2+ hoặc Fe3+ Cytochrome oxidase, catalase, peroxidase

Một số coenzyme và chức năng vận chuyển nhóm tương ứng của chúng như sau:

• 5’- Deoxyadenosylcobalamin Nguyên tử H và nhóm alkyl

• Flavin adenine dinucleotide Điện tử

• Lipoate Điện tử và nhóm acyl

• Nicotinamide adenine dinucleotide Ion Hydride (:H - )

Hiện nay, các quan điểm về cơ chế tác dụng của enzyme đều cho rằng khi enzyme (E) tương tác với cơ chất (S), nó giúp giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng sinh hóa Để giảm năng lượng hoạt hóa, quá trình này thường trải qua nhiều giai đoạn trung gian và hình thành các phức chất enzyme–cơ chất Nhờ đó, phản ứng sinh hóa diễn ra dễ dàng hơn, tăng tốc độ phản ứng một cách hiệu quả.

Carbonic anhydrase, alcohol dehydrogenase, các carboxypeptidase A và B.

Hexokinase,glucose 6 phosphatase, pyruvate kinase nhất định giữa E và S.

Khi phân tử enzyme kết hợp với phân tử cơ chất, quá trình cực hóa, chuyển dịch electron và biến đổi các mối liên kết tham gia phản ứng diễn ra, làm thay đổi động năng và thế năng của cơ chất Điều này khiến phân tử cơ chất trở nên hoạt động hơn và dễ dàng tham gia vào các phản ứng sinh học, tăng khả năng xúc tác hiệu quả của enzyme.

Phức hợp E-S giai đoạn đầu hình thành rất nhanh và không bền, khiến việc chứng minh bằng thực nghiệm phải mất thời gian dài Thành công của hai nhà hóa sinh Nhật Bản là bằng chứng rõ ràng nhất về sự tồn tại của phức hợp E-S, xác nhận các giả thuyết ban đầu về quá trình này.

K Iaglu và T Ozava là tách được phức E-S trong phản ứng khử amin bằng cách oxy hóa (loại trừ nhóm amine) một amino acid dãy D do oxydase xúc tác.

Nhìn chung ta có thể hình dung cơ chế tác dụng của enzyme lên cơ chất tạo sản phẩm bằng phương trình tổng quát như sau: E + S E-S P + E

Trong giai đoạn 1, E kết hợp với S để hình thành E-S, quá trình này diễn ra rất nhanh nhờ các liên kết không bền như liên kết hydro, tương tác tĩnh điện và tương tác Van der Waals Các loại liên kết này đều yêu cầu điều kiện riêng biệt và chịu ảnh hưởng khác nhau khi gặp nước, ảnh hưởng lớn đến quá trình hình thành và ổn định của liên kết trong hệ thống.

Giai đoạn 2 diễn ra sau khi hình thành phức chất, khi cơ chất trải qua những biến đổi về mật độ electron và cấu hình, giúp nâng cao khả năng hoạt động của cơ chất Nhờ đó, cơ chất phản ứng dễ dàng hơn để tạo thành sản phẩm P, đảm bảo quá trình diễn ra hiệu quả và thuận lợi.

Trong nhiều phản ứng do enzyme xúc tác có 2 hay nhiều lọai cơ chất, ví dụ hexokinase xúc tác phản ứng:

ATP + glucose hexokinase ADP+glucose6 phosphate

Cơ chế enzyme xúc tác cho phản ứng hai cơ chất có thể bao gồm hai dạng chính: một là cơ chế tạo phức 3 thành phần, trong đó enzyme hình thành phức hợp gồm cả hai cơ chất và enzyme để xúc tác phản ứng; hai là cơ chế không tạo phức 3 thành phần, trong đó cơ chất thứ hai (S2) chỉ liên kết với enzyme ở dạng E’, sau khi sản phẩm P1 đã được tạo thành.

4 Trung tâm hoạt động (TTHĐ) của enzyme:

Dựa trên kết quả nghiên cứu về bản chất hóa học, cấu trúc trung tâm hoạt động và cơ chế tác động, chúng ta có thể đưa ra những nhận xét chung về trung tâm hoạt động Các phân tích này giúp hiểu rõ hơn về đặc điểm và chức năng của trung tâm hoạt động, từ đó góp phần tối ưu hóa ứng dụng trong các lĩnh vực liên quan Các kết quả nghiên cứu này cung cấp cơ sở quan trọng để phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn, đồng thời mở rộng kiến thức về cơ chế hoạt động của trung tâm này trong cơ thể.

- Là bộ phận dùng để liên kết với cơ chất.

- Chỉ chiếm tỉ lệ rất bé so với thể tích toàn bộ của enzyme.

- Gồm các nhóm chức của amino acid ngoài ra có thể có cả các ion kim loại và các nhóm chức của các coenzyme.

Trong trường hợp E một thành phần, TTHĐ chỉ gồm những nhóm chức của các amino acid như nhóm hydroxy của serin, nhóm carboxy của glutamic, vòng imidazol Các nhóm chức này có thể cách xa nhau trong chuỗi polypeptide nhưng nhờ cấu trúc không gian của phân tử mà chúng vẫn gần nhau về mặt không gian Đối với E hai thành phần, TTHĐ cũng bao gồm các nhóm chức của các amino acid liên kết với nhau bằng các liên kết hydro, đồng thời còn có sự tham gia của coenzyme và có thể cả ion kim loại trong quá trình hình thành liên kết.

Trung tâm hoạt động của enzyme (TTHĐ) có cấu trúc cố định, hoạt động hiệu quả khi kết hợp với cơ chất để hình thành phức hợp E-S, giống như chìa khóa và ổ khóa Hiện nay, các nhà khoa học đã chứng minh rằng: TTHĐ của enzyme chỉ đạt cấu tạo hoàn chỉnh khi có sự tương tác với cơ chất, phù hợp với thuyết tiếp xúc cảm ứng của Koshland.

5 Tính đặc hiệu của enzyme:

Người ta chia tính đặc hiệu ra làm 3 kiểu:

Đặc hiệu không gian của enzyme thể hiện qua đặc hiệu phản ứng và cơ chất Đặc hiệu phản ứng cho biết enzyme chỉ xúc tác một kiểu phản ứng nhất định, như vận chuyển hydro từ chất cho đến chất nhận hoặc chuyển nhóm amin giữa amino acid và ceto acid Các phản ứng này được xúc tác bởi các enzym như dehydrogenase cho phản ứng vận chuyển hydro và aminotransferase cho phản ứng chuyển nhóm amin Trong khi đó, đặc hiệu cơ chất mô tả khả năng của enzyme chỉ hoạt động với một hoặc một nhóm chất nền nhất định, đảm bảo quá trình phản ứng sinh hóa diễn ra chính xác và hiệu quả.

Tuỳ mức độ người ta chia thành: đặc hiệu tương đối và đặc hiệu tuyệt đối

Enzyme có đặc hiệu tuyệt đối, chỉ tác dụng lên một cơ chất nhất định, như urease là ví dụ điển hình về chuyên hóa tuyệt đối khi chỉ phân giải ure, giúp nâng cao hiệu quả và độ đặc hiệu trong các quá trình sinh học.

Hàng trăm thí nghiệm trên các dẫn xuất của ure đã cho thấy chúng không bị phân giải dưới tác dụng của urease Mặc dù vậy, các nghiên cứu đã phát hiện khả năng phân giải cơ chất hydroxyure, nhưng tốc độ phân giải này chậm hơn khoảng 120 lần so với urease.

Các enzyme có đặc hiệu nhóm tuyệt đối, chỉ tác dụng lên các chất có cùng kiểu cấu trúc phân tử và liên kết nhất định Chúng yêu cầu các nhóm nguyên tử cụ thể ở gần liên kết chịu tác dụng để thực hiện quá trình phân giải Ví dụ điển hình là enzyme maltase chỉ phân giải liên kết glucosidic được hình thành từ glucose với nhóm -OH của monose khác, thể hiện tính đặc hiệu cao của enzyme dựa trên cấu trúc liên kết và nhóm nguyên tử tương tác.

Enzyme Pectinase

Cơ chất

Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của các acid galacturonic qua các liên kết α-1,4-glucoside

Pectin có khối lượng phân tử từ 80.000 đến 200.000, tùy thuộc vào nguồn gốc Pectin không hòa tan trong rượu và các dung môi hữu cơ khác, nhưng lại hòa tan trong nước, dung dịch ammoniac, dung dịch kiềm, carbonate natri và glycerin nóng Độ hòa tan của pectin trong nước tăng lên khi mức độ ester hóa trong phân tử pectin càng cao, đồng thời giảm khối lượng phân tử pectin cũng làm tăng khả năng hòa tan.

Pectin là hợp chất gồm nhiều thành phần khác nhau, trong đó pectinic acid là thành phần chính Các pectin tự nhiên nằm trong thành tế bào và có khả năng liên kết với các cấu trúc polysaccharide và protein, hình thành các rotopectin không tan.

Pectin có thể dễ dàng phân hủy thành dạng tan trong nước bằng cách đun nóng trong môi trường axit, giúp chuyển đổi cấu trúc phân tử không tan thành dạng hòa tan Quá trình này tạo ra các loại pectin thu nhận được là kết quả của sự phân hủy cấu trúc phân tử ban đầu, đồng thời làm tăng khả năng hòa tan và ứng dụng của pectin trong các ngành công nghiệp thực phẩm và y học.

Trong thực vật, pectin tồn tại dưới 3 dạng: pectin hòa tan, pecinic acid và protopectin

Soluble pectin is the methyl ester of polygalacturonic acid, with approximately two-thirds of its carboxyl groups esterified by methanol High-esterified pectin forms a strong gel in acidic solutions and in solutions containing 65% sugar concentration The enzyme pectinase acts on these compounds to modify their structure and gelling properties.

Hình cấu tạo của phân tử galacturonic acid và liên kết α-1,4-glucoside giữa chúng tạo thành pectin có khả năng khác nhau về mặt khối lượng phân tử và cấu trúc hóa học Cấu trúc hóa học cơ bản của pectin là α-D-galacturonan hoặc α-D-galacturonoglycan, gồm mạch thẳng từ các đơn vị D-galactopyranosyluronic acid liên kết theo kiểu α-1,4 Mức độ oxy hóa trong các phân tử polymer này cũng đa dạng, với một số nhóm carboxyl bị ester hóa bởi nhóm methoxyl Trong một số loại pectin, chẳng hạn như pectin củ cải đường, còn có sự ester hóa giữa các nhóm carboxyl và nhóm acetyl, ảnh hưởng đến tính chất và chức năng của pectin trong ứng dụng công nghiệp và thực phẩm.

Pectinic acid is a form of polygalacturonic acid with a small proportion of its carboxyl groups esterified with methanol, making it a key component in plant cell walls Pectinate refers to the salt form of pectinic acid, used in various industrial applications Pectic acid is the fully de-esterified form of polygalacturonic acid, containing free carboxyl groups on each galacturonic acid unit Pectate is the salt derived from pectic acid, commonly utilized in food processing as a gelling agent.

Protopectin giúp quả xanh giữ độ cứng, không tan trong nước, có cấu tạo hóa học phức tạp bao gồm các phân tử pectin, cellulose, ion Ca2+, Mg2+, cùng các gốc phosphoric acid, acetic acid và đường Khi protopectin bị phân hủy bằng axit, nó giải phóng pectin hòa tan, quá trình này đóng vai trò quan trọng trong quá trình chín và tiêu thụ trái cây xanh.

Pectinase

Lịch sử nghiên cứu pectinase bắt đầu từ khi người ta hiểu biết về cấu trúc pectin và cơ chế phân cắt pectin của những enzyme này.

Trong nhiều thập niên gần đây, sản xuất pectinase từ vi sinh vật đã trở thành phương pháp phổ biến nhờ khả năng sinh trưởng nhanh và hiệu quả của các chủng vi sinh vật như vi khuẩn, nấm men, nấm mốc Pectinase là một enzyme cảm ứng, có thể được sản xuất từ nhiều nguồn carbôn khác nhau, giúp đa dạng hóa các nguồn nguyên liệu đầu vào Việc ứng dụng rộng rãi này đã đóng vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, giấy, và nông nghiệp, góp phần nâng cao năng suất và giảm chi phí sản xuất.

Trong quá trình phát triển của sinh học phân tử, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào việc tạo dòng và biểu hiện gen của enzym pectinase trong nhiều loại tế bào chủ khác nhau Tuy nhiên, Saccharomyces vẫn là tế bào chủ phổ biến nhất được sử dụng để sản xuất enzyme này, nhờ vào đặc tính dễ dàng biến đổi và khả năng tối ưu hóa quá trình biểu hiện gen Việc lựa chọn Saccharomyces làm tế bào chủ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và thúc đẩy các ứng dụng công nghiệp của pectinase trong công nghệ chế biến thực phẩm và các ngành liên quan.

Enzyme pectinase là enzyme xúc tác quá trình phân hủy polymer pectin, đặc biệt quan trọng trong tự nhiên khi trái cây chín, góp phần vào quá trình bảo quản trái cây và rau quả Việc kiểm soát enzyme pectinase trong cây cà chua chuyển gen là ví dụ tiêu biểu của ứng dụng công nghệ RNA đối mã trong chỉnh sửa gene Trong ngành thực phẩm, enzyme pectinase được sử dụng phổ biến để làm trong nước quả và điều chỉnh độ nhớt của sản phẩm Enzyme này có mặt ở thực vật bậc cao như lá, củ khoai tây, chanh, cà chua, cỏ ba lá, cũng như trong vi sinh vật Nhiệt độ tối ưu hoạt động của enzyme pectinase thường là khoảng 45-55°C, giúp tối đa hóa hiệu quả trong các ứng dụng công nghiệp và nông nghiệp.

Enzyme pectinase có thể được phân loại theo cơ chế tác dụng của chúng như sau:

Pectinesterase (PE) là enzyme xúc tác quá trình thủy phân các nhóm methyl ester trong phân tử galaturonate, phân cắt các nhóm methoxy (COOCH3) cạnh các nhóm –COOH tự do để tạo thành acid pectinic hoặc acid pectic cùng methanol Hiệu quả hoạt động của pectinesterase phụ thuộc vào nguồn gốc, với pH tối ưu từ 4,5-5,5 đối với enzyme từ vi sinh vật và từ 5,0-8,5 đối với nguồn thực vật Nấm mốc là nguồn phổ biến của pectinesterase, có nhiệt độ tối ưu từ 30-45°C và bị vô hoạt ở nhiệt độ 55-62°C Ngoài ra, enzyme này thường được hoạt hóa bởi các ion Ca²⁺ và Mg²⁺, giúp tăng cường hiệu suất phản ứng.

Polygalacturonase, còn được gọi là poly α-1,4-galacturoniglucanohydrolase, là enzyme xúc tác phân cắt liên kết α-1,4-glycosid trong cơ chất Có hai loại polygalacturonase chính: exo-PG (exo-poly 1,4-α-D-galacturonide) phân cắt từ các đầu không khử của chuỗi, còn endo-PG (endo-poly 1,4-α-D-galacturonide) tấn công ngẫu nhiên vào giữa mạch cơ chất Dựa trên tính đặc hiệu và cơ chế tác dụng, enzyme này được chia thành 4 loại khác nhau.

Polymethylgalacturonase, also known as α-1,4-galacturonite-methylesglucanohydrolase, acts on methoxylated polygalacturonic acid, commonly known as pectin This enzyme is classified into two main subclasses: endo-glucosidase-type polymethylgalacturonase (Type I) and exo-glucosidase-type polymethylgalacturonase (Type II), each playing a specific role in pectin breakdown and utilization.

Polygalacturonase là enzyme phân giải pectic acid hoặc pectinic, chia thành hai nhóm chính: endo-glucosidase-polygalacturonase kiểu II và exo-glucosidase-polygalacturonase kiểu IV Enzyme endo-glucosidase-polygalacturonase kiểu I có khả năng phân hủy methylated pectin nhanh hơn và hiệu quả hơn khi mức độ methyl hóa cao Khi có mặt của enzyme pectinesterase trong dung dịch, hoạt động của polygalacturonase thường bị giảm đi Enzyme này phổ biến trong vi sinh vật, đặc biệt là nấm mốc Aspergillus niger và Aspergillus awamori.

Pectate lyase (PEL) là enzyme xúc tác quá trình phân cắt các đơn vị galacturonate không methyl hóa, thích hợp nhất cho hoạt động nhờ các cơ chất này Cả hai enzym này đều có hoạt động tốt trong khoảng pH từ 8,0 đến 11 và cần có ion Ca2+ để duy trì hoạt tính Pectate lyase không xuất hiện trong cây xanh mà chủ yếu được tìm thấy ở vi khuẩn và nấm Các enzym sinh vật này đóng vai trò quan trọng trong quá trình gây bệnh của thực vật, thúc đẩy quá trình phân hủy thành tế bào và làm mềm mô thực vật.

Pectin-transeliminase hay còn gọi là poly α-1,4- galaturonite- methylesteglucanolise, là enzym tác dụng trên pectic aicd và pectinic acid.

Pectin lyase (PNL): xúc tác sự phân cắt các đơn vị galacturonate đã bị ester hóa Tất cả các PNL đều do enzym endo- enzym.

VSV tổng hợp pectinase

Nguồn giàu enzym pectinase là nấm mốc, nấm men và vi khuẩn.

Nấm mốc: Penicillium glaucum, P ehrlichii, P.chrysogenum,

P.expanam, P cilrimim, aseergillus awamori, A.foetidus, A.niger,

Vi khuẩn: bacillus polymyxa, Flavobacterrium pectinovorum,

Các loại vi sinh vật (VSV) thường xuất hiện trên bề mặt tất cả các loại quả và bộ phận khác của thực vật Khi quả bị hư hỏng hoặc thực vật chết, các loài VSV này cùng các sinh vật khác sẽ phá hủy quả và các bộ phận của thực vật một cách nhanh chóng, gây suy giảm chất lượng và ảnh hưởng đến mùa vụ.

Các đặc tính kỹ thuật quan trọng của enzyme pectinase

Pectinase gồm hai loại chính là Pectinesterase (PE) và Polygalacturonase (PG) PE chủ yếu tấn công vào nhóm methylester của polygalacturonic acid, biến đổi các đơn vị không bị este hóa thành các khối galacturonic acid nhạy cảm với canxi, nhưng cấu trúc phức tạp như các vùng nhiều mạch nhánh hoặc các nhóm acetyl hóa có thể ức chế hoạt động của enzyme này PE có độ đặc hiệu cao đối với nhóm methylester; các este khác và các nhóm methylester của poly Mannuronic acid không bị tác động hoặc bị tấn công rất chậm Tốc độ ester hóa cũng phụ thuộc vào độ dài của mạch pectin, trong đó trimethyl trigalacturonate không bị enzyme tác động PE của nấm hoạt động theo cơ chế đa mạch, lấy đi nhóm methoxyl ngẫu nhiên, khác với PE của thực vật.

Hoạt tính của enzyme được xác định bằng cách đo độ nhớt của dung dịch pectic acid chứa methylester và glycolester, cho thấy tốc độ và mức độ thủy phân giảm nhanh, trong khi mức độ ester hóa lại tăng Các nhóm acetyl có mặt làm giảm khả năng thủy phân của enzyme bằng cách giảm ái lực của phân tử cơ chất qua các điểm liên kết trong khối chứa Sự hạn chế trong quá trình thủy phân do các nhóm acetyl có thể được xác minh thông qua việc sử dụng pectin củ cải đường làm chất nền Enzyme PG do nấm sản xuất có khả năng phân hủy pectin một cách hiệu quả.

70% pectin bị acetyl hóa Tuy nhiên, kiểu tác dụng lên cơ chất của các PG có từ các nguồn khác nhau thì khác nhau.

Cơ chất tốt nhất cho sự phân hủy của endo-pectin-lyase là pectin hoàn toàn bị ester hóa, đặc biệt ở pH trên 7 Tuy nhiên, ở các giá trị pH thấp hơn, enzyme này vẫn hoạt động hiệu quả trên pectin bị ester hóa một phần và cần sự có mặt của Ca++ để kích hoạt quá trình phân hủy Điều này đặc biệt quan trọng trong các quá trình chế biến trái cây, vì enzyme cần các nhóm methylester để hoạt động, trong khi hoạt động bị ức chế khi gặp các nhóm glycolester hoặc pectate bị amidate hóa. -**Sponsor**Bạn đang tìm cách tối ưu hóa bài viết của mình cho SEO và muốn trích xuất những câu quan trọng nhất? Đôi khi, việc tạo nội dung mới hoàn toàn có thể hiệu quả hơn đó! Với [Article Generation](https://pollinations.ai/redirect-nexad/TmjpvhV2?user_id=983577), bạn có thể tạo ra các bài viết 2.000 từ, tối ưu hóa SEO ngay lập tức, giúp bạn tiết kiệm hơn $2.500 mỗi tháng so với việc thuê người viết Nó giống như có một đội ngũ nội dung của riêng bạn—mà không gặp rắc rối! Hãy thử xem nó có thể giúp bạn tạo ra những nội dung chất lượng cao như thế nào.

Endo-pectate-lyase không phân biệt giữa methylester và glycolester của pectic acid, cho thấy khả năng phân loại linh hoạt của enzyme này Tuy nhiên, pectate không phải là cơ chất tốt nhất cho vi khuẩn PAL, vì chúng hoạt động mạnh nhất trên pectin có hàm lượng methoxyl thấp, thể hiện hoạt độ cực đại về tốc độ ban đầu và mức độ phân hủy Ngoài ra, enzyme rhamno-galacturonase đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân giải pectin, giúp nâng cao hiệu quả phân hủy polysaccharide này trong tự nhiên.

Gần đây, rhamno-galacturonase là enzyme đặc biệt có khả năng phân cắt liên kết glucoside trong các vùng phân nhánh của phân tử galacturonic rhamnose acid trong pectin của táo, đặc biệt khi các phân tử này đã bị đề ester hóa và arabinose bị thủy phân bởi acid Enzyme này có hoạt tính rất cao trong quá trình phân hủy pectin, giúp sản phẩm cuối cùng là các oligomer chứa các đơn vị rhamnose và galacturonic acid, trong đó rhamnose hình thành đầu không khử Rhamno-galacturonase hiện diện trong các chế phẩm thương mại của pectinase và được phân loại là pectinase do vai trò chính trong quá trình lên men và phân hủy pectin.

Enzyme thương mại là các chế phẩm enzyme được sản xuất chủ yếu từ các loài nấm mốc, đặc biệt là Aspergillus Những enzyme này thường bao gồm hỗn hợp của PE, PG, PL, hemicellulase và endo-β-glucanase (C-x-cellulase), nhằm mục đích tối ưu hóa hiệu quả xúc tác Hoạt tính của các chế phẩm enzyme thương mại khác nhau được thể hiện rõ ràng trong bảng 1, giúp lựa chọn phù hợp với từng ứng dụng Tất cả các enzyme này đều được thu nhận từ nấm mốc để sản xuất các chế phẩm pectinase, ngoại trừ enzyme C-1-cellulase, nhằm nâng cao hiệu suất xử lý trong công nghiệp.

Cellobiohydrolase được thêm vào để đạt được mục đích kỹ thuật trong quá trình chế biến Enzyme arabinanase đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chế biến nước ép trái cây, giúp nâng cao hiệu quả thu hoạch và chất lượng sản phẩm cuối cùng Việc sử dụng các enzyme này không chỉ cải thiện quá trình chế biến mà còn đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn an toàn và hương vị tốt hơn.

Bảng 1 Hoạt tính riêng của các phức hợp đa enzyme trong các chế phẩm pectinase được sản xuất từ nấm.

Hoạt tính enzyme Cơ chất A B C

Pectin DE 65 Pectin DE 75 CMC

A vicel 1-5-α-L-arabinan 1,3;1,2;1,5-α-Larabinan PNP-Arabinofuranoside Galactomannan

Kỹ thuật gen đang ngày càng được ứng dụng trong việc sản xuất các chế phẩm enzyme, mở ra nhiều khả năng mới cho các ứng dụng công nghiệp của enzyme Việc sử dụng công nghệ gen giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất, nâng cao hiệu quả và giảm chi phí Nhờ đó, các chế phẩm enzyme có thể được phát triển đa dạng hơn, phù hợp với nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau Điều này góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững và đổi mới trong ngành công nghiệp enzyme toàn cầu.

Thu nhận

Hiện nay, phương pháp sản xuất chế phẩm pectinase chủ yếu dựa trên vi sinh vật Có hai phương pháp chính để sản xuất pectinase là thu nhận chế phẩm từ canh trường bề mặt và từ quá trình lên men dạng lỏng Trong đó, thu nhận pectinase từ canh trường bề mặt là một phương pháp phổ biến, giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất enzyme này.

Môi trường sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật để thu nhận pectinase thường là cám gạo, hay cám mì, bã củ cải hoặc thóc mầm.

Nguồn dinh dưỡng bổ sung cho quá trình lên men thường gồm các muối ammonium và phosphoric Độ ẩm môi trường tối ưu để nuôi cấy nấm mốc A awamori là khoảng 60%, với điều kiện nhiệt độ 30°C trong 40 giờ, sau đó giảm xuống 24°C và duy trì trong 48-52 giờ Sau quá trình lên men, sản phẩm được sấy khô để tạo thành chế phẩm enzyme thô, sau đó tiến hành tinh chế Để thu nhận chế phẩm enzyme pectinase tinh khiết, enzyme thô phải được trích ly bằng phương pháp kết tủa sử dụng dung môi hữu cơ như ethanol (72,5-75%) hoặc isopropanol (55-57%), hoặc bằng muối ammonium sulfate với độ bão hòa 0,79 Kết tủa bằng ethanol cho sản phẩm tinh khiết khoảng 90%, trong khi dùng muối đạt khoảng 75% Nhiệt độ tối ưu để kết tủa bằng ethanol là 2-5°C, và thời gian tiếp xúc ngắn sẽ đảm bảo hiệu quả cao Sau đó, kết tủa được ly tâm để tách khỏi dung dịch, sấy khô bằng thiết bị chân không hoặc sấy thăng hoa, nghiền nhỏ và bảo quản cẩn thận.

Sự tích tụ enzyme trong môi trường bắt đầu khi vi sinh vật gần đạt pha ổn định, môi trường bị acid hóa mạnh và phospho vô cơ đã được sử dụng hết pH thích hợp cho quá trình này là khoảng 6-7,2 Đối với nấm mốc, môi trường kiềm kìm hãm sự tổng hợp sinh khối và tích lũy enzyme pectinase, trong khi pH 4 hoàn toàn ức chế sự tích lũy enzyme này Khi môi trường chuyển sang pH acid, dù vẫn trong khoảng 4,5-5,0, sinh khối vẫn hình thành nhưng quá trình sản xuất enzyme pectinase bị kìm hãm Nhiều loại Aspergillus như A niger và A awamori 16 có thể thích nghi với pH từ 3,5 đến 3,8 và từ 2,9 đến 3,2, qua đó ảnh hưởng đến quá trình tích lũy enzyme trong môi trường nuôi cấy.

Vật liệu gieo cấy gồm sợi nấm 24, 32 và 48 giờ tuổi với hàm lượng từ 2-10%, trong đó đối với A niger và A awamori, sợi nấm được ủ sơ bộ trong môi trường dinh dưỡng đến khi bắt đầu nứt nanh bào tử, thời gian ủ thường từ 38-42 giờ Lượng sợi nấm sử dụng để gieo cấy thường là 2%, và trong quá trình nuôi cấy, hàm lượng các chất hòa tan trong môi trường giảm từ 6% xuống còn 1,5-1,8% Để thu chế phẩm khô, cần tách sợi nấm khỏi canh trường lỏng, sau đó cô đặc chân không đến hàm lượng chất khô 5-8% rồi sấy khô bằng thiết bị sấy phun với nhiệt độ vào 165-180°C, nhiệt độ ra 60-70°C, và thời gian lưu không quá 7 giây, đảm bảo nhiệt độ chế phẩm sau sấy không vượt quá 40°C Chế phẩm sau khi thu cần đóng gói kín để tránh hút ẩm Công thức kết tủa enzyme pectinase tinh khiết có thể dùng ethanol (tỷ lệ 4:1), aceton (2:1), isopropanol (1,3:1), hoặc muối ammonium sulfate (50-80%), trong đó hoạt độ pectinase trong kết tủa bằng ethanol đạt khoảng 88-90% hoạt độ ban đầu; kết tủa bằng muối ammonium sulfate yêu cầu tách muối bằng phương pháp thẩm tích, và độ bão hòa của (NH4)2SO4 ảnh hưởng đến phần enzyme kết tủa và hoạt độ của nó.

Môi trường: Bã củ cải: 2% ; (NH4)2 HPO4: 0,75%

KH2PO4: 0,1%; CaCO3: 0,3%; nước chiết ngô: 0,5%.

Clostridium pectinofermentants 15 có khả năng mạnh mẽ trong việc tổng hợp enzyme pectinase, đặc biệt trong pha tăng trưởng của quá trình sinh trưởng, đồng thời với sự tích lũy sinh khối Sự tích lũy enzyme đạt mức tối đa trong khoảng thời gian 55-60 giờ, phù hợp với pha ổn định của quá trình sinh trưởng Môi trường dinh dưỡng ban đầu có pH từ 6,5 đến 7,0, và vật liệu gieo cấy được chuẩn bị dưới dạng canh trường chứa bào tử, cấy với tỷ lệ 4% thể tích Quá trình nuôi cấy diễn ra ở nhiệt độ 35°C để tối ưu hóa quá trình sinh trưởng và tổng hợp enzyme.

Cl felsineum có thể được nuôi cấy yếm khí để sản xuất pectinase, với môi trường chứa các thành phần chính như lactose 2%, pectin củ cải 1%, (NH4)2HPO4 0,4%, K2HPO4 0,7%, KH2PO4 0,3%, NaCl 0,1%, MgSO4 0,025%, FeSO4 dạng vết, CaCO3 0,5%, dịch nấm men tự phân 0,05%, và axit ascorbic 0,5%.

Bạn có thể thu chế phẩm enzyme từ dịch lọc canh trường bằng phương pháp kết tủa enzyme với dung môi hữu cơ hoặc muối ammonium sulfate Khi sử dụng dung môi hữu cơ, pH của dung dịch sau xử lý nằm trong khoảng 6,5-6,8 để tối ưu hóa quá trình kết tủa Sử dụng acetone với lượng gấp 2-2,5 thể tích giúp enzyme đạt hoạt độ từ 93-95% so với hoạt độ ban đầu, đảm bảo hiệu quả thu hồi enzyme cao.

When precipitating with ammonium sulfate at 0.2 saturation, the resulting preparation contains only pectinesterase and pectintranseliminase In contrast, at 0.9-1 saturation, the preparation consists solely of pectintranseliminase and exopolygalacturonase This demonstrates how varying ammonium sulfate saturation levels selectively isolate specific pectin-degrading enzymes for targeted applications.

Phương pháp hiện đại trong chuẩn bị chế phẩm enzyme pectinase thường theo các bước cơ bản sau đây:

-Khử muối bằng phương pháp lọc gel (Biogel P100)

-Tách protein bằng phương pháp trao đổi anion (DEAE BiogelA), hay trao đổi cation (CM Biogel A)

-Tách enzyme pectinase bằng alginate liên kết ngang

Alginate liên kết ngang hoạt động bằng cách kết hợp ái lực,ảnh hưởng tĩnh điện và thay thế pectate liên kết ngang.

Enzyme Pectinase trong sản xuất nước quả và rượu vang

Trong sản xuất nước quả và rượu vang, việc sử dụng enzyme là một bước tiến khoa học quan trọng giúp tăng hiệu quả và chất lượng sản phẩm Các chế phẩm enzyme có thể là hỗn hợp nhiều loại enzyme hoặc là một loại enzyme riêng biệt, tùy thuộc vào nguyên liệu và mục tiêu cuối cùng của sản phẩm Lựa chọn sử dụng hỗn hợp enzyme hay từng loại enzyme riêng biệt còn phụ thuộc vào công nghệ sản xuất và các yếu tố kỹ thuật liên quan, nhằm tối ưu hóa quy trình chế biến và nâng cao năng suất.

Trong sản xuất nước quả và rượu vang, người ta thường sử dụng một trong sáu nhóm enzyme sau:

Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước quả đục giúp tăng hiệu suất trích ly, từ đó thu được lượng sản phẩm lớn hơn Mục đích chính của nhóm enzyme này là tối ưu hóa quá trình chiết xuất, nâng cao năng suất và chất lượng nước quả đục Sử dụng enzyme trong quy trình sản xuất không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao hiệu quả, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho các nhà sản xuất.

Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước quả trong, không chứa pectin, giúp tăng hiệu suất trích ly và thủy phân hoàn toàn các chất protein Chúng còn giúp giảm độ nhớt của nước quả, từ đó làm trong suốt và hạn chế hiện tượng đục nước Sử dụng enzyme này là giải pháp tối ưu để cải thiện chất lượng và hiệu quả quy trình chế biến trái cây, mang lại sản phẩm nước quả trong, ngon, và hấp dẫn hơn cho người tiêu dùng.

-Nhóm chế phẩm enzyme dùng để làm tăng khả năng đồng hóa nước quả và thịt quả, làm tăng khả năng trích ly nước quả

-Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất bán sản phẩm rượu vang, nhằm làm tăng hiệu suất trích ly của bán sản phẩm.

Nhóm chế phẩm enzyme giúp ngăn cản quá trình oxy hóa, từ đó bảo vệ chất lượng sản phẩm Chúng còn làm chậm sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí trong nước quả và trong rượu vang Sử dụng enzyme đúng cách góp phần duy trì độ tươi ngon và nâng cao hiệu quả xử lý trong quá trình sản xuất rượu vang Điều này giúp đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn về mùi vị và chất lượng lâu dài.

-Nhóm chế phẩm enzyme dùng vào mục dích chống lại sự lại đường trong sản xuất siro thành phẩm.

Việc sử dụng chế phẩm enzyme cần xem xét kỹ lưỡng dựa trên đặc điểm của nguyên liệu trái cây, trong đó màu sắc tự nhiên của sản phẩm là yếu tố quan trọng hàng đầu Để đảm bảo sản phẩm có màu sắc ban đầu hoặc tạo ra màu sắc mong muốn, quá trình sử dụng enzyme phải kiểm soát phản ứng một cách chính xác Tuân thủ các nguyên tắc này giúp giữ gìn giá trị thẩm mỹ và chất lượng của trái cây xử lý bằng enzyme.

Các loại trái cây được phân thành hai nhóm dựa trên màu sắc tự nhiên của chúng Nhóm đầu tiên gồm các trái cây có màu nhạt như táo, lê, nho trắng, chuối, cam và bưởi, mang lại vẻ tươi sáng, dễ nhận biết Nhóm thứ hai là các loại trái cây có màu sẫm do chứa nhiều anthocyanin, điển hình như anh đào, mận đỏ, nho đỏ, mơ, mận đen và dâu, nổi bật với màu sắc đậm đà, hấp dẫn Để xử lý quả nghiền có màu hạt, người ta thường sử dụng một loạt enzyme chuyên dụng nhằm giữ màu sắc tự nhiên và tăng chất lượng sản phẩm Những enzyme này giúp phá vỡ các thành phần màu tự nhiên của trái cây, cải thiện hiệu quả nghiền và bảo toàn hương vị tự nhiên của trái cây.

-Enzyme endo-PMG để giảm độ nhớt của dịch quả.

-Enzyme PE làm tăng hiệu suất trích ly.

-Enzyme khác như cellulose, hemicellulose, protease không bắt buộc.

Khi chế biến nước quả có màu đỏ, cần chú ý bảo tồn chất màu antocian để duy trì vẻ đẹp tự nhiên và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm Để đạt được điều này, không sử dụng các loại enzyme có khả năng phân giải antocian, tránh làm mất đi màu sắc đặc trưng của quả đỏ Việc bảo vệ antocian không chỉ đảm bảo độ bền màu mà còn nâng cao giá trị thương hiệu của nước quả tự nhiên, an toàn cho người tiêu dùng.

Trong quá trình làm trong nước quả, enzyme protease đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy protein, giúp nâng cao chất lượng và hiệu quả Đặc biệt, việc kết hợp enzyme protease acid với enzyme phân hủy pectin giúp giảm độ nhớt, tăng khả năng làm trong và cải thiện độ trong của nước quả Sử dụng đồng thời các enzyme này là phương pháp tối ưu để đảm bảo quá trình xử lý nước quả diễn ra hiệu quả, tiết kiệm thời gian và chi phí.

Trong quá trình chế biến nước quả có thịt quả, việc sử dụng chế phẩm enzyme gồm pectintrancelinutase, hemicellulose và cellulase là rất quan trọng Đặc biệt, enzyme pectintrancelinutase đóng vai trò then chốt trong việc xử lý dịch quả Tuy nhiên, cần tuyệt đối tránh sử dụng enzyme polygalacturonase, đặc biệt là endopolygalacturonase, vì chúng có thể làm giảm độ nhớt của dịch quả và phá vỡ tính đồng nhất của sản phẩm.

Việc sử dụng enzyme trong chế biến nước quả và sản xuất rượu vang bắt đầu từ năm 1930, với ý tưởng tiên phong của nhà khoa học Z.J Kertesz và A Meilliz Kể từ đó, ngành công nghiệp enzyme đã phát triển mạnh mẽ, với nhiều loại chế phẩm thương mại được sản xuất và ứng dụng rộng rãi trong chế biến rau quả Sự kết hợp giữa công nghệ enzyme và quy trình sản xuất đã nâng cao hiệu quả, chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa quá trình chế biến trái cây.

3.2 Cơ chế tác động của enzyme pectinase:

Trong chế biến nước quả, người ta sử dụng các chế phẩm enzyme nhằm hai mục đích cơ bản.

-Phá vỡ thành tế bào thực vật nhằm nâng cao hiệu suất thu nước quả.

-Làm trong và ổn định lượng nước.

Vỏ tế bào thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và tạo hình cho tế bào, chứa nhiều chất pectin giúp gắn kết các tế bào với nhau Việc phá vỡ thành tế bào bằng các chế phẩm enzyme chứa pectinase và cellulase giúp làm yếu kết cấu của vỏ tế bào, tạo điều kiện cho sự thoát ra của các chất trong tế bào và nâng cao hiệu quả thu dịch tế bào Các enzyme này không chỉ phá vỡ thành tế bào mà còn thúc đẩy quá trình chiết xuất hiệu quả trong các ứng dụng sinh học và công nghiệp thực phẩm.

Trong quá trình làm trong dịch quả, nước quả sau khi tách khỏi tế bào thường chứa nhiều chất khác nhau, nổi bật là chất pectin Chất pectin chiếm lượng đáng kể trong nước quả, gây ra hiện tượng độ nhớt cao và làm đục nước quả, ảnh hưởng đến chất lượng và hình thức của sản phẩm Việc kiểm soát hàm lượng pectin là yếu tố quan trọng để đảm bảo nước quả trong suốt, đẹp mắt và đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm.

Bảng 1 Hàm lượng pectin của một số loại quả và dịch quả

Vỏ cam Vỏ lụa Dòch quả

4 Dòch táo 0,2 – 9 Củ cải đường 30,0

Các chất protein trong tế bào bao gồm protein có trong bào tương, màng tế bào và gian bào, đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc và chức năng của tế bào Protein chứa các thành phần như polygalacturonic acid, abran và galactan, trong đó polygalacturonic acid chiếm tỷ lệ từ 40-60%, góp phần vào tính chất vật lý của pectin Khi bị thủy phân, pectin phân chia thành hai phần chính, giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc và khả năng biến đổi của chúng trong quá trình sinh học và công nghiệp.

- Phần trung tính- phức chất galactanoabran

Trong bào tương, pectin tồn tại ở dạng hòa tan, giúp tăng cường khả năng liên kết và hỗ trợ quá trình sinh trưởng của thực vật Trong màng tế bào và gian bào, pectin ở dạng không hòa tan, gọi là protopectin, đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc tế bào và giữ gìn độ chắc chắn của hàng rào sinh học Protopectin trong màng gian bào chứa lượng kim loại khá cao và nhóm metócyl đủ để duy trì sự bền vững của nó, trong khi protopectin ở màng tế bào có lượng kim loại hạn chế và mức độ metócyl hóa cao, giúp tế bào thực vật có khả năng trương nở cao, góp phần vào quá trình phát triển và phân chia tế bào.

Enzyme tham gia phân giải pectin ở gian bào giúp các tế bào trái cây dễ dàng tách rời nhau, làm thịt quả mềm nhanh hơn Pectin thường liên kết bằng các liên kết hydro và liên kết nguyên tử yếu hơn so với cellulose, điều này khiến quá trình phân giải pectin dễ dàng hơn, từ đó thúc đẩy quá trình làm mềm trái cây.

Bảng 2 Các loại enzyme pectinase

(tên gọi theo hệ thống)

1 Pectin-pectinhydrolase pectinesterase Pectin + H2O = n metanol + pectic acid

2 Poly-α-1,4 galacturonid-glycano hydrolase-PG

Thuỷ phân liên kết α- 1,4-D-galacturonid trong galacturonid không theo một trật tự nào

Exopoly galacturonase Thuỷ phân liên kết α-

1,4-D-galacturonid hydrolase (exo-PG) trong pectat, trong galacturonic với sự đứt mạch của acid galacturonic

Thuỷ phân liên kết α- 1,4-D-galacturonid trong pectin không theo một trật tự nhất định

Thuỷ phân liên kết α- 1,4-D-galacturonid trong pectat với sự tạo thành ∆-4,5 aciddegalacturonic không theo một trật tự nhất định

Thuỷ phân liên kết α- 1,4-D-galacturonid trong pectat, trong galacturonic với sự tạo thành nối đôi không theo một trật tự nhất định

Thuỷ phân liên kết α- 1,4-D-galacturonid trong pectin, trong galacturonic với sự tạo thành nối đôi không theo một trật tự nhất định

3.3 Hiệu quả của việc sử dụng enzyme pectinase:

Những bất lợi khi sử dụng enzyme:

Ngày đăng: 01/11/2022, 18:27

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w