Thu-nhận-va-ứng-dụng-phức-hệ-enzym-Pectinase-Cellulase1 ppt

Thu nhận từ canh trường bề mặt- Môi trường sử dụng để nuôi cấy VSV thường là cám gạo, cám mì, bã củ cải hoặc thóc mầm, nguồn dinh dưỡng bổ sung thường là các muối ammonium, phosphoric…

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BÁO CÁO HÓA SINH THỰC PHẨM

Thu nhận và ứng dụng phức hệ enzym

Pectinase và Cellulase

NHÓM THỰC HIỆN: Võ Hoài Đông (60800461)

Hà Phương Nghĩa (60801357) Nguyễn Thị Quỳnh (60701766) Nguyễn Hoài Thaéng (60802046) Nguyễn Nữ Anh Thư (60802185) Nguyễn Trí Tín (60802242 )

GVHD: TS Trần Bích Lam

NỘI DUNG

2 ENZYM CELLULASE.

Cellulase

Hệ enzym cenllulase

Thu nhận cellulase từ vsv

Ứng dụng

Pectin là polysaccarit có nhiều trong quả, củ hoặc thân cây

Ở thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng: dạng protopectin không tan và dạng

pectin hoà tan.

Một đoạn phân tử pectin

Dạng không tan có thể chuyển hoá thành pectin hoà tan

trong môi trường acid, ở nhiệt độ sôi, hay khi có mặt enzim

protopectinase

Tên gọi pectin dùng để chỉ chuỗi polygalacturonic metyl hoá 100%

Axit pectinic dùng để chỉ chuỗi polygalacturonic metyl hóa thấp hơn 100%

Axit pectic dùng để chỉ chuỗi polygalacturonic hoàn toàn không chứa nhóm metyl

Tuy nhiên trong thực tiễn thì pectin được dùng chỉ cả pectin và axit pectinic.

Dựa vào cơ chế tác dụng có thể chia ra thành:

Endopolygalacturonase (polygalacturonase dịch hoá): phân cắt liên kết -1,4 ở phía trong phân tử pectin cũng như phía trong phân tử axit polygalacturonic α

Exopolygalacturonase (polygalacturonase đường hoá): phân cắt dần dần từng phân tử acid galacturonic một, bắt đầu từ đầu không khử của mạch.

• Naám nem: Saccharomyces fragilis.

• Vi khuaån: Bacillus polymyxa, Flavobacterium pentinovorum, Klebsiella aerogenes.

1 Thu nhận từ canh trường bề mặt

2 Thu nhận từ canh trường bề sâu

1. Thu nhận từ canh trường bề mặt

- Môi trường sử dụng để nuôi cấy VSV thường là cám gạo, cám mì, bã củ cải hoặc thóc mầm, nguồn dinh dưỡng bổ sung thường là các muối

ammonium, phosphoric… độ ẩm môi trường phải nằm trong khoảng 600C

- Để thu pectinase tinh khiết thì enzym thô phải được trích ly bằng phương pháp kết tủa bằng dung môi hữu cơ( etanol 72,5-75% hoặc iso- propanol 55-57%) hay muối amoni sunfat có độ bão hòa 0,79%

2 Thu nhận từ canh trường bề sâu

a/ Phương pháp hiếu khí:

pH thích hợp từ 6-7,2, pH kiềm kìm hãm, pH=4 ức chế hoàn toàn.

b/ Phương pháp yếm khí:

Môi trường: bã củ cải 2%, (NH4)2HPO4 0,75%, KH2PO4 0,1%, CaCO3 0,3%, nước chiết ngô 0,5%.

Pectinase thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm sau:

• Sản xuất rượu vang

• Sản xuất nước quả và nước uống không rượu

• Sản xuất các mặt hàng từ quả: nước quả cô đặc, mứt …

• Sản xuất nước giải khát

• Sản xuất cà phê và cà phê hòa tan

- Nhờ pectinase phân giải các chất pectin đi mà dịch quả trong suốt không bị vẩn đục và lọc rất dễ dàng.

- Pectinase còn góp phần chiết rút được các chất màu, tanin và những chất hòa tan, làm tăng thêm chất lượng của sản phẩm.

- Trong sản suất các mặt hàng từ quả nhờ pectinase có thể thu được dịch quả có nồng độ đậm đặc.

Mỗi đơn vị cấu trúc nên cellulose là một anhydride D-glucose.

Gốc anhydride D-glucose có vòng 6 cạnh piranose liên kết 1,4 glucoside.

Phân tử cellulose chứa từ 1400-10000 gốc glucose không xoắn mà duỗi thẳng.

- Sơ dồ minh hoạ cơ chế tác dụng của cellulase

Mô hình cellulase tác dụng lên cơ chất cellulose

Cơ chế tác dụng của cellulase

- Tính đặc hiệu của cellulase trên các liên kết glucoside rất rộng rãi: chúng có thể thuỷ phân được xilan ( -1,4), glucomanan ( -1,4), lichenin ( -1,3 và –1,4), polysaccarit β β β β của mật ( -1,2), laminarin ( -1,3), lutean( -1,6) α β β

Cơ chế tác dụng của cellulase

Số lượng loài vi sinh vật trong tự nhiên tham gia tổng hợp enzyme cellulase rất phong phú như: nấm sợi, vi khuẩn, xạ khuẩn và còn có cả nấm men Trong đó được nghiên cứu kĩ là: Altenaria tenuis, Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus, Celluvibrio gilvus, Fusarium culmorum, Trichoderma koningi…

Enzym cellulase có vai trò rất quan trọng trong quá trình chuyển hóa các vật chất hữu cơ trong tự nhiên, có ý nghĩa lớn trong công nghiệp thực phẩm và bảo vệ môi trường.

Phương pháp thu nhận

THU NHẬN CELLULASE TỪ VI SINH VẬT

Vi sinh vật có khả năng tổng hợp cellulase thuộc 3 nhóm: nấm sợi, vi khuẩn, xạ khuẩn Tuy nhiên, trong công nghiệp sản xuất enzym cellulase chủ yếu người ta nuôi cấy nấm sợi và xạ khuẩn

Phương pháp thu nhận

THU NHẬN CELLULASE TỪ VI SINH VẬT

Nấm men – xạ khuẩn thường được nuôi cấy theo phương pháp bề mặt bằng môi trường xốp (môi trường bán rắn), độ ẩm tốt nhất là 60%-65% có cơ chất là cellulose, đủ độ xốp để không khí lưu thông và phải cung cấp oxy vì cả hai là vi sinh vật hiếu khí.

Xạ khuẩn phát triển mạnh trong môi trường base và acid yếu, pH môi trường ban đầu là 6,2-7,6

Nấm men phát triển mạnh trong môi trường acid yếu, pH môi trường ban đầu là 4,5-5,5.

Phương pháp thu nhận

THU NHẬN CELLULASE TỪ VI SINH VẬT

Các chế phẩm cellulase thường được dùng để:

1 Tăng chất lượng các sản phẩm thực phẩm và thức ăn gia súc

2 Tăng hiệu suất trích ly các chất khác nhau từ nguyên liệu thực vật

3 Thủy phân gỗ và phế liệu gỗ:

4 Được ứng dụng trong chất tẩy rửa, chủ yếu để làm mềm vải

1 Tăng chất lượng các sản phẩm thực phẩm và thức ăn gia súc:

• Cellulose là hợp phần quan trọng của vỏ tế bào thực vật, các nguyên liệu thực phẩm có nguồn gốc thực vật nếu được gia công bằng chế phẩm cellulase sẽ được mềm ra, sẽ tăng hệ số đồng hóa và nói chung chất lượng được tăng lên Do đó rất bổ ích khi chuẩn bị các thức ăn đặc hiệu cho trẻ con, cho người ăn kiêng cũng như khi chế biến thức ăn gia súc.

2 Tăng hiệu suất trích ly các chất khác nhau từ nguyên liệu thực vật

• Sản xuất bia dưới ảnh hưởng của phức hệ enzym xitaza (chủ yếu gồm 4 enzym cellulase, hemicellulase, enzym thủy phân chất gôm và enzym cellobiase …)

• Rong biển nếu được gia công từ chế phẩm cellulase thì hiệu suất sẽ được tăng lên.

• Do ảnh hưởng của enzym hemicellulase mà các chất mật, gôm … vốn không

bị tác dụng của cellulase cũng bị phân hủy một cách mạnh mẽ, nên kết quả là ngăn cản được sự gelatin hóa khi chế biến các loại cafe cô đặc

3 Thủy phân gỗ và phế liệu gỗ

• Các phế liệu này rẻ tiền và có thể dùng chế phẩm cellulase để thủy phân thành đường đơn giản có thể chế biến làm thức ăn gia súc Enzym cellulase phổ biến rộng rãi trong các nấm hiển vi và vi khuẩn Trong đa số trường hợp, người ta thu chế phẩm cellulase từ canh trường bề mặt của nấm mốc A.Oryzae và

A.Awamori.