TUYỂN CHỌN BỘ GIỐNG NẤM MEN CÓ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP ENZYME AMYLASE, CELLULASE VÀ KHÁNG KHUẨN TỪ CÁC MẪU NƯỚC THẢI THU THẬP ĐƯỢC TRONG KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Trong nghiên cứu này, tiến hành phân lập các chủng nấm men có trong một số mẫu nước thải thuộc khu vực thành phố Hồ Chí Minh, quan sát hình thái tế bào, từ đó khảo sát khả năng sinh tổng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TUYỂN CHỌN BỘ GIỐNG NẤM MEN CÓ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP ENZYME AMYLASE, CELLULASE

VÀ KHÁNG KHUẨN TỪ CÁC MẪU NƯỚC THẢI

THU THẬP ĐƯỢC TRONG KHU VỰC

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Ngành học : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viên thực hiện : DƯƠNG MINH THÙY UYÊN Niên khóa : 2008 – 2012

Tháng 07/2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TUYỂN CHỌN BỘ GIỐNG NẤM MEN CÓ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP ENZYME AMYLASE, CELLULASE

VÀ KHÁNG KHUẨN TỪ CÁC MẪU NƯỚC THẢI

THU THẬP ĐƯỢC TRONG KHU VỰC

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực hiện

KS TRẦN THỊ QUỲNH DIỆP DƯƠNG MINH THÙY

UYÊN

PGS.TS LÊ ĐÌNH ĐÔN

Tháng 07/2012

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Đình Đôn và KS.Trần Thị

Quỳnh Diệp đã trực tiếp hướng dẫn, hết lòng giúp đỡ, truyền đạt kiến thức, kinh

nghiệm để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình

Xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại Học Nông Lâm Thành

Phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học, các Thầy Cô trong

và ngoài trường đã truyền đạt những kiến thức quý báu và tạo điều kiện thuận lợi cho

em trong thời gian học tập tại trường

Cảm ơn Ban giám đốc, cùng các Thầy Cô, Anh Chị thuộc Viện Nghiên Cứu

Công Nghệ Sinh Học Và Môi Trường đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian

thực hiện khóa luận

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cha Mẹ đã nuôi nấng, dạy bảo con trưởng

thành như ngày hôm nay, cùng những người thân trong gia đình đã tạo mọi điều kiện

và động viên con trong suốt quá trình học tập tại trường, luôn là điểm tựa để con vực

dậy sau mỗi lần vấp ngã, luôn là động lực để con sống, học tập và phấn đấu

Cuối cùng, không quên gửi lời cảm ơn đến các bạn bè lớp DH08SH đã giúp đỡ

và chia sẽ những khó khăn với tôi trong suốt những năm học cũng như thời gian thực

TÓM TẮT

Nhu cầu sử dụng nước sạch đang là nhu cầu cấp thiết trên thế giới.Tuy nhiên, nguồn nước đang bị ô nhiễm nặng.Vấn đề này càng nghiêm trọng hơn ở các nước đang phát triển như ở Việt Nam.Xu thế ngày nay là sử dụng biện pháp sinh học để xử lý nước thải.Nấm men là một có rất nhiều lợi ích, được sử dụng rộng rãi có nhiều ứng dụng, trong công nghiệp sản xuất, y học, nghiên cứu

Đề tài “Tuyển chọn bộ giống nấm men có khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase, cellulase và kháng khuẩn từ các mẫu nước thải thu thập được trong khu vực thành phố Hồ Chí Minh” được thực hiện tại viên nghiên cứu công nghệ sinh học và môi trường trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh

Trong nghiên cứu này, tiến hành phân lập các chủng nấm men có trong một số mẫu nước thải thuộc khu vực thành phố Hồ Chí Minh, quan sát hình thái tế bào, từ đó khảo sát khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase và cellulase, khảo sát khả năng

kháng hai chủng vi khuẩn E coli và Salmonella của các chủng nấm men này trong các

điều kiện nhiệt độ, pH, ánh sáng đồng nhất

Kết quả phân lậpđược 27 chủng nấm men có hình dạng khuẩn lạc đặc trưng của nấm men Xác định đượcchủng nấm men có khả năng sinh enzyme cellulase là chủng 5.3 phận lập từ mẫu nước thải ởQuận 1 và sinh amylase mạnh nhất là chủng 10.4 phân lập từ mẫu nước thải ở trại nuôi Heo trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Xác định

được khả năng kháng với 2 chủng vi khuẩn E coli và Salmonella của các chủng nấm men đã phân lập Chủng kháng mạnh nhất với vi khuẩn E coli là chủng 6.3 phân lập

từ mẫu nước thải ở Quận 3 với đường kính vòng kháng là 20,667 mm Chủng kháng

mạnh nhất với Salmonella là chủng 6.3 với đường kính vòng kháng là 35,5 mm

SUMMARY

Clean water are urgent need in the world However, water is heavily polluted This problem is more serious in developing countries like Vietnam Nowadays biological agents are widely used in wastewater treatment Among those, Yeast have a lot of benefits, is widely used in many applications in industry, medicine and research

The thesis entitled “Selected yeast strains capable of synthesizing enzyme amylase, cellulase and antimicrobial from waste water samples collected in the areas

of Ho Chi Minh city” was performed at Research institute for biotechnology and environment, Nong Lam University

In this study, yeast strains in wastewater collected from areas of Ho Chi Minh city were isolated.To observe cell morphology, which at the possibility of amylaseand

cellulasesynthesizing;to surveyE coli and Salmonellaresistant of the yeast strains in

the conditions of temperature, pH, light uniformity

Twenty seven 27 yeast strains were isolated, which form colonies with yeast characteristics Among those, yeast strain 5.3 had the highest ability to synthesize cellulase enzymes while yeaststrain 10.4 was capable of synthesize amylase enzyme

the most effectively Besides, determination of resistance with two strains E coli and

Salmonella of isolated yeast strains was also performed The strongest resistant strains

with E coli is strains 6.3 with diameters resistance is 20.667 mm The strongest resistant strains with Salmonellais strains 6.3 with diameters resistance is 35.5 mm

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

SUMMARY iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC CHỨ VIẾT TẮT vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH ix

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Yêu cầu đề tài 2

1.3 Nội dung thực hiện 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Nước thải 3

2.1.1 Khái niệm và phân loại nước thải 3

2.1.1.1 Nước thải sinh hoạt 3

2.1.1.2 Nước thải công nghiệp (hay nước thải sản xuất) 4

2.1.1.3 Nước thải tự nhiên 5

2.1.1.4 Nước thải đô thị 5

2.1.2 Thành phần lý hóa học của nước thải 5

2.1.2.1 Tính chất vật lý 5

2.1.2.2 Tính chất hóa học 5

2.1.3 Các thông số đánh giá ô nhiễm của nước 6

2.2 Nấm men 9

2.2.1 Đặc điểm chung nấm men 9

2.2.2 Dinh dưỡng của nấm men 10

2.2.2.1 Nguồn dinh dưỡng cacbon 11

2.2.2.2 Nguồn dinh dưỡng ni-tơ 11

2.2.2.3 Nguồn dinh dưỡng các nguyên tố vô cơ 11

2.2.2.4 Nguồn dinh dưỡng các chất sinh trưởng 12

2.2.3 Các hình thức sinh sản của nấm men 12

2.2.3.1 Sinh sản vô tính 12

2.2.3.2 Sinh sản hữu tính 13

2.2.4 Sinh trưởng của nấm men 14

2.3 Hệ enzyme amylase và cellulase 16

2.3.1 Hệ enzyme amylase 16

2.3.2 Hệ enzyme cellulase 17

2.4 Sơ lược về Escherichia coli, Samonella 18

2.4.1 Vi khuẩn Escherichia coli 18

2.4.2 Vi khuẩn Salmonella 19

2.5 Tình hình nghiên cứu nấm men trong và ngoài nước 19

2.5.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 19

2.5.2 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 20

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 22

3.1 Thời gian và địa điểm 22

3.2 Vật liệu, dụng cụ, thiết bị và hóa chất 22

3.2.1 Mẫu phân lập 22

3.2.2 Dụng cụ và thiết bị 22

3.2.3 Hóa chất 22

3.3 Phương pháp nghiên cứu 23

3.3.1 Phân lập và chọn lọc vi khuẩn 23

3.3.1.1 Thu nhận và bảo quản 23

3.3.1.2 Phân lập vi khuẩn 23

3.3.1.3 Chọn lọc và làm thuần 24

3.3.1.4Bảo quản giống vi khuẩn 24

3.3.2 Quan sát tế bào nấm men 24

3.3.3 Thử nghiệm khả năng lên men đường 24

3.3.4 Phương pháp khảo sát khả năng sinh enzyme cellulase phân giải CMC 24

3.3.5 Phương pháp khảo sát khả năng sinh enzyme amylase phân giải tinh bột 25

3.3.6 Xác định hoạt tính kháng khuẩn của nấm men 25

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Kết quả phân lập và làm thuần 27

4.2 Kết quả quan sát hình thái tế bào các chủng nấm men đã phân lập 29

4.3 Kết quả phản ứng lên men đường của các chủng nấm men 31

4.4 Kết quả khảo sát khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase và cellulose 33

4.4.1 Kết quả khảo sát khả năng sinh tổng hợp enzyme cellulase 33

4.4.2 Kết quả khảo sát khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase 34

4.5 Kết quả khảo sát khả năng kháng với hai chủng vi khuẩn E coli và Salmonella 36

4.5.1 Kết quả khảo sát khả năng kháng vi khuẩn E coli 36

4.5.2 Kết quả khảo sát khả năng kháng vi khuẩn Salmonella 37

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39

5.1 Kết luận 39

5.2 Đề nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

COD chemical oxygen demand

BOD biochemical oxygen demand

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2 1 Nhu cầu cấp nước và lượng nước thải một số ngành công nghiệp 4 Bảng 3 1 Kí hiệu mẫu, loại mẫu và nơi lấy mẫu 22 Bảng 4 1 Mật số nấm men trong các mẫu nước thải đã phân lập 27 Bảng 4 2 Đặc điểm phát triển khuẩn lạc của các chủng nấm men đã phân lập được 28 Bảng 4 3 Đặc điểm hình thái tế bào các chủng nấm men đã phân lập 30 Bảng 4 4 Kết quả lên men đường của các chủng nấm men sau 48 giờ nuôi cấy 32 Bảng 4 5 Kết quả đường kính vòng phân giải của enzyme amylase phân giải cơ chất

tinh bột trên môi trường sau 4 ngày nuôi cấy 35

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2 1 Nước thải chưa qua xử lý ở khu công nghiệp Long Thành 3

Hình 2 2 Hình thái các loại nấm men 9

Hình 2 3 Hình nấm men tạo bào tử 10

Hình 2 4 Một số nấm men gây bệnh ở người .10

Hình 2 5 Hình thức sinh sản của nấm men 14

Hình 2 6 Cấu trúc phân tử β-amylase .17

Hình 2 7 Quá trình phân giải cellulose của enzyme cellulase 17

Hình 2 8 Chủng vi khuẩn E coli O104:H4 18

Hình 2 9 Chủng Salmonella typhimurium .19

Hình 4 1 Hình khuẩn lạc của các chủng nấm men đã phân lập .29

Hình 4 2Hình thái tế bào các chủng nấm men đã phân lập 31

Hình 4 3 Kết quả lên men đường glucose của các chủng nấm men 33

Hình 4 4 Kết quả đường kính vòng phân giải của enzyme cellulase của các chủng nấm men 33

Hình 4 5 Đường kính vòng phân giải enzyme cellulase của các chủng nấm men 34

Hình 4 6 Vòng phân giải của enzyme amylase của các chủng nấm men 35

Hình 4 7Đường kính vòng kháng vi khuẩn E coli của các chủng nấm men 36

Hình 4 8 Khả năng kháng với vi khuẩn E.coli của các chủng nấm men 36

Hình 4 9 Đường kính vòng kháng với vi khuẩn Salmonella của các chủng nấm men đã phân lập 37

Hình 4 10 Khả năng kháng với vi khuẩn Salmonella của chủng nấm men 6.3 38

Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Vấn đề ô nhiễm môi trường nước trên thế giới là một vấn đề được tranh luận rất gắt gao Vấn đề này càng nghiêm trọng hơn ở các nước đang phát triển như nước ta hiện nay.Nhất là trong những năm gần đây, nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa, đô thị hóa và sự tăng dân số nhanh đã làm tăng nguy cơ ô nhiễm nước.Hầu hết nước thải sinh hoạt đều thải trực tiếp vào các hệ thống thoát nước công cộng không qua xử lý.Tình này ngày càng trầm trọng hơn ở các đô thị, khu công nghiệp và làng nghề, mà việc thu gom rác và xử lý nước thải chưa được chú ý nhiều Việc thải một lượng lớn chất thải hữu cơ ra môi trường sẽ tạo nguồn ô nhiễm và dịch bệnh, gây hậu quả nghiêm trọng ảnh hưởng lớn đến chất lương cuộc sống của con người.Với một nước nông nghiệp như nước ta, việc sử dụng nhiều thuốc bảo vệ thực vật cũng làm ô nhiễm nguồn nước Do đó, nước sạch đang là vấn đề cấp thiết cho người dân

Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt thường phụ thuộc vào quy mô dân số.Có rất nhiều biện pháp xử lý nước thải.Tuy nhiên, việc xử lý nước thải không đúng cách

sẽ làm ô nhiễm đến nguồn nước tự nhiên, chưa kể gây ra ô nhiễm đất và không khí với tác hại khó lường

Hiện nay, nhiều hệ thống và thiết bị hiện đại được áp dụng trong xử lý nước thải nhưng chi phí cao.Người dân không thể thực hiện riêng lẻ được, chỉ có thể xử lý tập trung.Tuy nhiên việc xử lý tập trung là nguy cơ ô nhiễm môi trường Để tránh vấn

đề này, có thể xử lý nước thải từ nguồn ban đầu bằng các chế phẩm sinh học chứa nhiều thành phần vi sinh vật khác nhau có khả năng tổng hợp và phân giải các hợp chất hữu cơ

Trên cơ sở đó, đề tài “Tuyển chọn bộ giống nấm men có khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase, cellulase và kháng khuẩn từ các mẫu nước thải thu thập được trong khu vực thành phố Hồ Chí Minh” được thực hiện nhằm mục đích phân lập một

số chủng nấm men, khảo sát khả năng kháng khuẩn và sinh hệ enzyme thủy phân Từđó chọn lọc một số dòng có khả năng sinh hệ enzyme mạnh để bước đầu nghiên cứu ứng dụng bổ sung tạo chế phẩm trong xử lý nước thải

1.2 Yêu cầu đề tài

Tuyển chọn chủng nấm men có khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase, cellulase và kháng khuẩn từ các mẫu nước thải để bước đầu ứng dụng bổ sung vào chế phẩm để xử lý nước thải

1.3 Nội dung thực hiện

Phân lập và làm thuần một số chủng nấm men có trong nước thải

Thực hiện nhuộm và quan sát hình dạng tế bào nấm men

Tiến hành thử nghiệm sinh hóa các chủng nấm men đã được phân lập

Khảo sát khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase và cellulase của các chủng nấm men đã phân lập

Tiến hành thử kháng khuẩn E coli và Salmonella

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Nước thải

2.1.1 Khái niệm và phân loại nước thải

Nước thải là nước thải ra từ các nhà ở, bệnh viện, phòng thí nghiệm, nhà máy, các cơ sở sản xuất thủ công của làng nghề chảy qua các hệ thống cống nhưng không qua xử lý đổ thẳng vào sông hồ đã làm thay đổi chất lượng nước bề mặt, gây ô nhiễm môi trường nước (Trịnh Lê Hùng, 2009)

Phụ thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải được chia thành nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải tự nhiên và nước thải đô thị

Hình 2.1Nước thải chưa qua xử lý ở khu công nghiệp Long Thành

(www.baomoi.com)

2.1.1.1 Nước thải sinh hoạt

Là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, công sở, trường học hay các cơ sở khác Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là hàm lượng cao các chất hữu cơ không bền sinh học (như carbohydrate, protein, mỡ), các chất dinh dưỡng (photphat, ni-tơ), vi trùng, chất rắn và mùi

Nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% lượng nước được cấp cho sinh hoạt.Nước thải sinh hoạt chứa các lượng tạp chất khác nhau Các thành phần này bao gồm: 52% chất hữu cơ, 48% các chất vô cơ Ngoài ra, trong nước thải sinh hoạt còn chứa các loài sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng Phần lớn các vi sinh vật có trong nước thải là các virus, vi khuẩn gây bệnh lị, vi khuẩn gây bệnh thương hàn và virus Đồng thời, trong nước thải cũng có chứa các vi sinh vật không gây hại có tác dụng phân hủy chất thải

Nước thải sinh hoạt chứa các thành phần dinh dưỡng rất cao Một tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt là không phải tất cả các chất hữu cơ đều có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật và khoảng 20 - 40% BOD thoát ra khỏi các quá trình xử lý sinh học cùng với bùn (Nguyễn Đức Lượng, 2003)

2.1.1.2 Nước thải công nghiệp (hay nước thải sản xuất)

Nước thải từ các xí nghiệp sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp, giao thông vận tải Nước thải loại này không có đặc điểm chung mà phụ thuộc vào các công trình công nghệ của từng loại sản phẩm (Lương Đức Phẩm, 2002)

Bảng 2.1Nhu cầu cấp nước và lượng nước thải một số ngành công nghiệp

Ngành công nghiệp Đơn vị tính Nhu cầu cấp nước Lượng nước thải Sản xuất bia Lít nước/ lít bia 10 - 20 6 - 12

Công nghiệp đường m3 nước/tấn đường 30 - 60 10 - 60

Công nghiệp giấy m3 nước/ tấn giấy 300 - 550 250 - 450 Dệt nhuộm m3 nước/ tấn vải 400 - 600 380 - 580 Đúc gang m3 nước/ tấn gang 2 - 5 1 - 4

Luyện đồng m3 nước/ tấn đồng 300 - 400 300 - 400 Làm sạch khí lò

cao

m3 nước/ m3 khí 4 - 6 3,5 - 5,5

Các ngành công nghiệp như lọc hóa dầu, sản xuất giấy, luyện kim là những ngành công nghiệp có nhu cầu sử dụng và thải nước lớn nhất Trình độ công nghệ sản xuất ảnh hưởng rất lớn đến lượng nước tiêu thụ, lượng nước tạo thành và thành phần tính chất nước thải Nước thải sản xuất trong các nhà máy xí nghiệp được chia thành hai nhóm: nhóm nước thải sản xuất không bẩn và nhóm nước bẩn Nước thải sản xuất không bẩn được tạo ra khi làm nguội thiết bị, giải nhiệt cho các trạm làm lạnh, ngưng

tụ hơi nước.Nước thải sản xuất bẩn có thể chứa nhiều loại tạp chất với nồng độ khác nhau.Thành phần, tính chất nước thải sản xuất rất đa dạng và phức tạp.Lượng chất bẩn trong nước thải công nghiệp được tính tương đương với nước thải sinh hoạt (Trần Đức

Hạ, 2006)

2.1.1.3 Nước thải tự nhiên

Nước mưa được xem là nước thải tự nhiên Ở các thành phố lớn hiện đại, nước mưa được thu gôm bằng các hệ thống riêng (Lương Đức Phẩm, 2002)

2.1.1.4 Nước thải đô thị

Là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một thành phố Lưu lượng nước thải đô thị phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện khí hậu và các tính chất đặc trưng của thành phố (Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2006)

2.1.2 Thành phần lý hóa học của nước thải

Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nguồn nước sạch ban đầu, do có

sự gia nhiệt vào nước từ các đồ dùng trong gia đình và các máy móc dùng sản xuất

Thể tích thực của nước thải cũng được xem là một đặc tính vật lý của nước thải,

có đơn vị m3/người.ngày Vận tốc dòng chảy luôn thay đổi theo ngày

2.1.2.2 Tính chất hóa học

Các thông số thể hiện tính chất hóa học thường là số lượng các chất hữu cơ, vô

cơ và khí Như vậy người ta xác định các thông số: độ kiềm, BOD, COD, các khí hòa tan, các hợp chất N, P, các chất rắn (hữu cơ, vô cơ, huyền phù và không tan) và nước

Độ kiềm là môi trường đệm giữ pH trung tính của nước thải trong suốt quá trình

xử lý sinh hóa

Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) dùng để xác định lượng chất bị phân hủy sinh hóa trong nước thải, thường được xác định sau 5 ngày ở nhiệt độ 200C.BOD5 trong nước thải sinh hoạt thường nằm trong khoảng 100 - 300 mg/l

Nhu cầu oxy hóa học (COD) dùng để xác định lượng chất bị oxy hóa trong nước thải.COD thường trong khoảng 200 - 500 mg/l Tuy nhiên, có một số loại nước thải công nghiệp BOD có thể tăng rất nhiều lần

Các chất khí hòa tan là những chất khí có thể hòa tan trong nước thải Nước thải công nghiệp thường có hàm lượng oxy hòa tan tương đối thấp

Số lượng và các loại hợp chất chứa N sẽ thay đổi đối với mỗi loại nước thải khác nhau

Xác định pH là cách nhanh nhất để xác định tính axit của nước thải.Nồng độ pH khoảng 1 - 14 Để xử lý nước thải có hiệu quả pH thường trong khoảng 6 - 9,5 (hay tối

ưu là 6,5 - 8)

Phospho là nhân tố cần thiết trong nước thải có thể xem là chất rắn

Nước luôn là thành phần cấu tạo chính trong nước thải

Ngoài ra, trong nước thải còn chứa các thành phần sinh học như thực vật, động vật, sinh vật nguyên sinh và virus

2.1.3 Các thông số đánh giá ô nhiễm của nước

Đánh giá chất lượng nước thải cần dựa trên một số thông số cơ bản, so sánh với các chỉ tiêu cho phép về thành phần hóa học và sinh học đối với từng loại nước sử dụng cho các mục đích khác nhau Các thông số cơ bản là độ pH, màu sắc, độ đục, hàm lượng chất rắn, các chất lơ lửng, các kim loại nặng, oxy hòa tan, đặc biệt là BOD, COD Ngoài các chỉ tiêu hóa học cần quan tâm tới các chỉ tiêu sinh học đặc biệt là chỉ

tiêu vi khuẩn E coli

Độ pH của nước thải

Là một trong các chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải Chỉ số này cho ta biết cần thiết phải trung hòa hay không và tính lượng hóa chất cần thiết trong quá trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩn

Giá trị pH của các loại nước có ảnh hưởng rất lớn đến các quá trình sinh học xảy ra trong nước, ảnh hưởng đến các quá trình vật lý và hóa học xảy ra trong môi trường nước Vì vậy, việc đo pH rất cần thiết để điều khiển quá trình sinh lý học, hóa học và sinh học Thông số pH được xác định bằng những máy đo pH

Hàm lượng các chất rắn

Tổng chất rắn là thành phần quan trọng của nước thải.Nó bao gồm các chất lơ lửng, nổi, keo và tan Chất rắn có trong nước thải được chia thành 2 loại: Chất rắn có

kích thước nhỏ có thể lọc (đường kính < 1mm) Chất rắn có kích thước lớn (đường kính > 1 mm)

Chất rắn có trong nước được đánh giá qua các thông số gồm tổng số chất rắn, chất rắn lơ lửng, chất rắn hòa tan, chất bay hơi,

Tổng số chất rắn (TS) được xác định bằng phương pháp đo trọng lượng khô còn lại đem sấy khô 1 lít ở 1030C đến trọng lượng không đổi Đơn vị mg/l hay g/l

Chất rắn lơ lửng (SS) được xác định bằng phương pháp đo trọng lượng khô của chất rắn còn lại sau khi lọc 1 lít nước bằng giấy lọc thuỷ tinh qua phễu lọc Gooch và đem sấy khô ở 1030C - 1050C đến trọng lượng không đổi Đơn vị mg/l hay g/l

Chất rắn hòa tan (DS) là hiệu số của chất rắn và chất lơ lửng Đơn vị là mg/l hay g/l

Chất bay hơi được xác định bằng phương pháp đo trọng lượng mất đi khi nung lượng chất lơ lửng ở 5500C trong một khảng thời gian xác định

Màu sắc nước thải

Nước có thể có màu, đặc biệt là nước thải thường có màu nâu đen hoặc đỏ nâu.Màu sắc không những làm giảm giá trị cảm quan còn cho biết mức độ ô nhiễm của nước thải

Độ đục của nước thải

Độ đục do sự phân hủy các chất hữu cơ, do sự không hòa tan các vật lơ lững và

do sự tự phân và các vi sinh vật phát triển trong nước Độ đục có thể giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, ảnh hưởng khả năng quang hợp của các sinh vật tự dưỡng trong nước Vi sinh vật có thể bị hấp thu bởi các hạt rắn lơ lửng sẽ gây khó khăn khi khử khuẩn Độ đục càng cao độ nhiễm khuẩn càng lớn Độ đục có thể được đo trên máy so màu quang điện với kính lọc màu đỏ có bước sóng 580 ÷ 620 nm

Oxy hòa tan trong nước thải

Là một chỉ tiêu quan trọng của nước, vì vi sinh vật trên cạn và cả dưới nước sống được là nhờ vào oxy Độ hòa tan của nó phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, và các đặc tính của nước Trong điều kiện tự nhiên, oxy hòa tan trong nước khoảng 8 - 10 mg/l Các chất gây ô nhiễm làm giảm khả năng hòa tan oxy trong nước Phân tích các chỉ số oxy hòa tan (DO là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá sự ô nhiễm của nước và giúp ta đề ra các biện pháp xử lý thích hợp) bằng phương pháp IOF và phương pháp đo trực tiếp bằng điện cực oxy với màng nhạy cảm bằng máy đo

Chỉ số BOD của nước thải

Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước bằng vi sinh vật hoại sinh, hiếu khí, BOD là chỉ tiêu thông dụng nhất để xác định mức ô nhiễm của nước thải

Phương trình tổng quát oxy hóa sinh học

Chất hữu cơ + O2CO2 + H2O Quá trình này đòi hỏi thời gian dài ngày, vì phụ thuộc vào bản chất của chất hữu cơ, các chủng loại vi sinh vật, nhiệt độ nguồn nước, cũng như một số chất có độc tính xảy ra trong nước Bình thường 70% nhu cầu oxy được sử dụng trong 5 ngày đầu, 20% trong 5 ngày tiếp theo, 99% ở ngày thứ 20 và 100% ở ngày thứ 21

Mục đích việc xác định hàm lượng oxy hòa tan là để thực hiện một trong số các việc quan trọng :

Dùng để xác định lượng oxy cần thiết oxy hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy có trong nước thải

Làm cơ sở để tính toán công trình xử lý nước ô nhiễm và nước thải

Đánh giá chất lượng nước trước và sau xử lý

Chỉ số COD

Là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa học các chất hữu cơ thành CO2 và

H2O Phép phân tích COD có ưu điểm là cho kết quả nhanh nên đã khắc phục được nhược điểm của phép đo BOD Để xác định COD thường dùng một số chất oxi hóa mạnh trong môi trường axit.Chất oxi hóa thường dùng là kali bicromat (K2Cr2O7)

Hàm lượng ni-tơ

Ni-tơ là nguyên tố cần thiết cho quá trình tổng hợp các chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật.Chúng có mặt trong enzyme, lipoprotein, hoocmon, và các thành phần khác trong tế bào.Ni-tơ không những gây ra các hiện tượng phì nhưỡng mà còn gây ra các hậu quả nghiêm trọng đến sức khỏe con người Trong xử lý nước thải người ta cần phải xác định chỉ số ni-tơ tổng

Hàm lượng photpho

Là yếu tố quan trọng đối với sinh vật.Nó dự trữ trong nước để thúc đẩy sự phát triển của các loài tảo và các thực vật thủy sinh.Nhiều trường hợp, sự phát triển quá

mức của thực vật thủy sinh làm tắc nghẽn dòng chảy Do sự phát triển quá mức làm ô nhiễm nguồn nước thứ cấp Thông số photpho giúp ta đánh giá hàm lượng chất dinh dưỡng trong nước và để kiểm soát sự hình thành cặn rỉ, ăn mòn và xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học Ngoài ra, còn có các chỉ tiêu về hàm lượng sulfat, sinh học

và kim loại nặng

2.2 Nấm men

2.2.1 Đặc điểm chung nấm men

Nấm men là nhóm nấm có cấu tạo đơn bào, không di động và hình thức sinh sản chủ yếu là nảy chồi.Nấm men có hình tròn, hình ovan hoặc hình elip, hình quả chanh, hình trụ, hình chùy và đôi khi kéo dài thành hình sợi.Nấm men có thể thay đổi hình dạng và kích thước trong các giai đoạn phát triển và các điều kiện môi trường xung quanh

Tế bào nấm men có kích thước tương đối lớn: đường kính khoảng 1µm; chiều dài 8 µm Tế bào nấm men có thành phần cấu tạo phức tạp Trong tế bào có các cấu tử tiểu thể và có thể chia thành: các cơ quan nội bào hay cơ quan tử của tế bào và các chất chứa trong tế bào hay thể vùi của tế bào (Lương Đức Phẩm, 2006)

Các loài nấm men có khuẩn ti hoặc khuẩn ti giả.Khuẩn ti giả chưa hình thành sợi rõ rệt mà chỉ là nhiều tế bào nối với nhau thành chuỗi dài.Các loài có thể tạo thành váng khi nuôi cấy trên môi trường dịch thể

Hình 2.2Hình thái các loại nấm men (Nguyễn Lân Dũng, 2006)

a) b) c)

Hình 2.3Hình nấm men tạo bào tử a) Bào tử túi; b) Bào tử màng nhày;

c) Bào tử đốt (Nguyễn Lân Dũng, 2006)

Nấm men phân bố rộng rãi trong tự nhiên, nhất là trong các môi trường có chứa

đường, có pH thấp, chẳng hạn như trong hoa quả, rau dưa, mật mía, rỉ đường, mật ong

(Nguyễn Lân Dũng, 2006)

Hình 2.4Một số nấm men gây bệnh ở người a) Candida albicans;b)

Cryptococcus neoformans (Nguyễn Lân Dũng, 2006)

2.2.2 Dinh dưỡng của nấm men

Nấm men có hai nguồn dinh dưỡng: dinh dưỡng ngoại bào và dinh dưỡng nội

bào Khi môi trường giàu dinh dưỡng, các chất từ môi trường đi vào tế bào là dinh

dưỡng ngoại bào.Khi môi trường nghèo dinh dưỡng, các chất dự trữ trong tế bào được

sử dụng được gọi là dinh dưỡng nội bào.Các chất dinh dưỡng được sử dụng hoặc là đi

vào thành phần tế bào để phục vụ cho sinh trưởng hoặc cung cấp năng lượng cần thiết

cho đời sống tế bào.Các chất dinh dưỡng ngoại bào được thấm qua màng tế bào chất

để vào nội bào(Lương Đức Phẩm, 2006)

b) 

2.2.2.1 Nguồn dinh dưỡng cacbon

Các hợp chất hữu cơ khác nhau như các loại đường và dẫn xuất, các loại rượu, acid hữu cơ, axit amin, có thể là nguồn cacbon của nấm men.Nấm men không có khả năng sử dụng trực tiếp tinh bột cũng như cellulose và hemicelluloza

Nguồn dinh dưỡng mà tất cả các loài nấm men sử dụng là đường.Tỷ số sử dụng nấm men tùy thuộc vào đặc tính của từng loài.Theo quy luật, trong môi trường các nguồn cacbon dinh dưỡng thì nguồn cacbon nào cung cấp cho nấm men tính sinh trưởng tốt thì được sử dụng trước

Những loài nấm men khác nhau sẽ không đồng hóa các vật chất như nhau Nấm men chuyển từ sống kị khí sang hiếu khí sẽ bị yếu khả năng sử dụng glucoza và maltoza, nhưng tăng 2,5 lần sử dụng saccaroza

Các axit hữu cơ chiếm một vị trí quan trọng trong trao đổi chất của nấm men.Chúng có thể ức chế hoặc kích thích sinh trưởng của nấm men.Chúng cũng có thể

là nguồn dinh dưỡng cacbon và năng lượng duy nhất

2.2.2.2 Nguồn dinh dưỡng ni-tơ

Nguồn ni-tơ cần thiết cho tổng hợp các hợp chất hữu cơ và vô cơ có trong môi trường cho tế bào Các hợp chất hữu cơ chứa N là các axit amin, các protein và vitamin.Nấm men có khả năng tổng hợp được tất cả các axit amin thành protein từ các hợp chất vô cơ trong khi sử dụng nguồn cacbon là các chất hữu cơ.Đa số nấm men không có đồng hóa nitrate.Nguồn N vô cơ được nấm men sử dụng tốt nhất là muối amoni của axit vô cơ và hữu cơ.Nấm men tiêu hóa tốt các axit amin, còn peptone kém hơn và hoàn toàn không sử dụng protein.Nấm men chỉ sử dụng được axit amin ở dạng

tự nhiên Ni-tơ của tế bào nấm men thường vào khoảng 7 ÷ 10%, đôi khi lên tới 12% vật chất khô

2.2.2.3 Nguồn dinh dưỡng các nguyên tố vô cơ

Photpho, kali, magie, lưu huỳnh là các nguyên tố vô cơ được sử dụng trong nuôi cấy nấm men và vi sinh vật Photpho tham gia vào thành phần quan trọng của tế bào.Các hợp chất photpho đóng vai trò xác định trong các biến đổi hóa sinh khác nhau.Nấm men sử dụng tốt nhất nguồn photpho vô cơ là orthophosphat.Khi không đủ

P trong môi trường sự trao đổi chất ở nấm men bị thay đổi liên quan đến sự phá vỡ nhu cầu và sử dụng hydratcacbon và N

Lưu huỳnh là thành phần của một số axit amin trong phân tử protein và là nhóm phụ của một số enzyme CoA.Vì vậy, khi không có lưu huỳnh trong môi trường sự trao đổi chất của tế bào bị vi phạm và không tổng hợp được protein Trong môi trường hàm lượng nhỏ lưu huỳnh làm tăng sự nảy chồi của nấm men Do vậy, khi sử dụng các nguồn lưu huỳnh dinh dưỡng cho vi sinh vật nói chung, cần phải thận trọng, đặc biệt là trong rượu vang thứ cấp

Các nguyên tố vi lượng cũng rất cần để quá trình sinh lý nấm men được xảy ra bình thường Các nguyên tố vi lượng là mangan, đồng, sắt, kẽm, bo, liti, niken, coban, các nguyên tố này chỉ cần một lượng rất nhỏ

2.2.2.4 Nguồn dinh dưỡng các chất sinh trưởng

Các chất kích thích sinh trưởng nấm men là các vitamin, các bazo purin và pyrimidin.Trong công nghiệp, các nguồn vitamin thường dùng là cao ngô, cao nấm men, nước chiết cám, dịch thủy phân đậu tương bằng enzyme, đặc biệt là rỉ đường Trong phòng thí nghiệm, dùng nước chiết từ giá đậu, rau cải, cà chua, khoai tây, làm nguồn vitamin bổ sung vào môi trường nuôi cấy

2.2.3 Các hình thức sinh sản của nấm men

2.2.3.1 Sinh sản vô tính

Nảy chồi là cách sinh sản vô tính điển hình của nấm men.Khi đó thành tế bào mở

ra để tạo ra một chồi Chồi phát triển thành tế bào con và có thể tách khỏi tế bào mẹ ngay từ khi còn nhỏ hoặc cũng có thể vẫn không tách ra ngay cả khi lớn bằng tế bào

mẹ Nhiều khi nhiều thế hệ vẫn dính vào một tế bào đầu tiên nảy chồi và tạo thành một cành nhiều nhánh tế bào Chồi có thể mọc ra theo bất kỳ hướng nào (nảy chồi đa cực) hoặc chỉ nảy chồi ở hai cực (nảy chồi theo hai cực- Bipolar budding) hoặc chỉ nảy chồi

ở một cực nhất định (nảy chồi theo một cực) Nấm men còn có hình thức sinh sản phân cắt như vi khuẩn Có thể hình thành một hay vài vách ngăn để phân cắt tế bào mẹ thành những tế bào phân cắt Điển hình cho kiểu phân cắt này là các nấm men thuộc

chi Schizosaccharomyces Ở một số nấm men thuộc ngành Nấm đảm, có thể sinh ra

dạng bào tử có cuống nhỏ hoặc bào tử bắn.Bào tử có cuống nhỏ thường gặp ở các chi

nấm men Fellomyces, Kockovaella và Sterigmatomyces, khi đó chồi sinh ra trên một

nhánh nhỏ và tách ra khi nhánh bị gẫy.Bào tử bắn được sinh ra trên một gai nhọn của

tế bào nấm men và bị bắn ra phía đối diện khi thành thục Nếu cấy các nấm men sinh bào tử bắn thành hình zich zắc trên thạch nghiênghoặc trên đĩa Petri thì sau một thời

gian nuôi cấy sẽ thấy xuất hiện trên thành ống nghiệm hoặc nắp đĩa Petri có một hình zích zắc khác được hình thành bởi các bào tử bắn lên Bào tử bắn là đặc điểm của nấm men thuộc các chi Bensingtonia, Bullera, Deoszegia, Kockovaella, Sporobolomyces Một số nấm men còn có một hình thức sinh sản vô tính nữa, đó là

việc hình thành các bào tử đốt.Khi đó sẽ hình thành các vách ngăn ở đầu các nấm men dạng sợi, sau đó tách ra thành các bào tử đốt Loại này gặp ở các nấm men thuộc cả hai

ngành: Nấm túi và Nấm đảm Nấm men còn có thể tạo thành dạng tản dưới dạng

khuẩn ti haykhuẩn ti giả (giả sợi nấm) (Nguyễn Lân Dũng, 2006)

Bào tử nang được tạo thành do kết quả giao hợp hai tế bào có tính đực cái và phân chia nhân đã thụ thành hợp tử Trong vòng đời của nấm men có sự luân phiên sinh sản vô tính và hữu tính với các giai đoạn đơn bội, nhị bội khác

Khi tế bào nấm men tạo thành bào tử thì hoạt động sống và trao đổi chất xảy ra trong tế bào chậm.Trạng thái này không thích hợp cho sinh sản vô tính.Bởi vậy, sự hình thành bào tử là một cách sinh sản nhằm bảo tồn loài xem như giai đoạn phát triển

cá biệt của nấm men (Lương Đức Phẩm, 2006)

Sự nảy chồi và hình thành bào tử túi ở Sự hình thành bào tử nang ở nấm men

Hình 2.5Hình thức sinh sản của nấm men

Có thể xảy ra sự tiếp hợp giữa hai tế bào nấm men tách rời hoặc giữa tế bào mẹ

và chồi.Còn có cả sự biến nạp trực tiếp trong 1 tế bào sinh dưỡng, tế bào này biến thành túi không qua tiếp hợp Thường trong mỗi túi có 4 hay đôi khi có 8 bào tử túi

Trong một số trường hợp lại chỉ có 1-2 bào tử túi Bào tử túi ở chi Saccharomyces có dạng hình cầu, hình bầu dục; ở chi Hanseniaspora và loài Hansenula anomalacó dạng hình mũ; ở loài Hansenula saturnus bào tử túi có dạngquả xoài giữa có vành đai như

dạng Sao Thổ Một số bào tử túi có dạng kéo dài hay hình xoắn Bề mặt bào tử túi có thể nhẵn nhụi, có thể xù xì hoặc có gai.Bào tử màng dày (hay bào tử áo) là dạng bào tử giúp nấm men vượt qua được điều kiện khó khăn của ngoại cảnh, không phải là hình thức sinh sản.Một số nấm men có thể sinh vỏ nhày (Nguyễn Lân Dũng, 2006)

2.2.4 Sinh trưởng của nấm men

Nấm men sinh trưởng qua các 4 giai đoạn như sau

Giai đoạn thích nghi là giai đoạn từ lúc cấy vào môi trường nuôi cấy cho đến lúc nấm men bắt đầu sinh sản.Giai đoạn này nấm men thích nghi với điều kiện môi trường.Trong giai đoạn này, nấm men trải qua những biến đổi về hình dạng, kích thước và chúng có những biến đổi nhạy cảm với các tác động ngoại cảnh Số lượng nấm men không tăng hoặc tăng không đáng kể

Ở giai đoạn logarit, số lượng và sinh khối nấm men tăng theo cấp số nhân Khả năng thích ứng với điều kiện môi trường tăng lên rõ rệt và xuất hiện hiện tượng lên men Giai đoạn này thuận lợi để xác định năng lượng sinh sản, thời gian nảy chồi nhưng không thể đánh giá được kích thước của tế bào

Ở giai đoạn ổn định, số lượng tế bào trong giai đoạn này cân bằng giữa tế bào sống và tế bào chết Kích thước tế bào tăng lên

Giai đoạn thoái hóa số lượng tế bào giảm xuống (Lương Đức Phẩm, 2006)

2.2.5 Một số nấm men thường gặp trong tự nhiên và được sử dụng trong công nghiệp

Giống Saccharomyces meyen gồm các nấm men có thể lên men đường sinh ra

rượu etylic.Giống này rất phổ biến trong tự nhiên.Các men này có vai trò quan trọng trong sản xuất các sản phẩm lên men có chứa cồn

Giống Pichia hansen tạo thành bào tử ở dạng bán cầu hoặc dạng có nhiều cạnh,

mỗi nang có 1- 2, hiếm khi có 4 bào tử Các chủng này đồng hóa theo con đường oxy

hóa Chúng có thể oxy hóa rượu, axit hữu cơ Nấm men pichia còn kìm hãm sinh

trưởng nấm men sampanh và men cheres, cũng như men bia

Giống Hansenula sydow tạo thành màng trên các dịch chứa đường.Vòng đời của nấm men này được tính từ khi sinh bào tử.Trong công nghiệp, men hansenula

được coi là men dại nguy hiểm, có thể làm đục rượu vang

Giống Candida berkhout tạo màng, không sinh bào tử, tế bào hình ovan hoặc trụ dài.Giống candida gồm 81 loài.Những chủng thuộc loài này có thể phát triển trong

rượu vang, chúng tạo ra các mùi vị lạ, làm giảm chất lượng sản phẩm

Giống Schizosaccharomyces lindner ít gặp trong quả nho nhưng thường gặp

trong các loại dịch quả khác, chúng phát triển mạnh và nguy hiểm cho sản xuất

Giống Saccharomyces hansen có hình quả chanh lớn, sinh sản vô tính hỗn hợp

theo kiểu nảy chồi và phân cắt tế bào Trong điều kiện thuận lợi các tế bào hình túi có

4 bào tử hình cầu.Các chủng nấm men giống này có thể lên men tạo thành cồn 100

Tế bào của giống nấm men Hanseniaspora kloecker khá nhỏ, hình elip hoặc

quả chanh.Sinh sản bằng nảy chồi ở một hoặc hai đầu, hiếm khi sinh bào tử.Nấm men này phát triển rất nhanh trên các loai quả, cũng như trong các dịch quả làm hư hỏng

các đối tượng này.Tốc độ sinh trưởng của chúng nhanh gấp 2 lần Saccharomyces vini

Giống Bretttanomyces kufferath có hình thái tế bào khá khác nhau, hình ovan,

đôi khi thót nhọn ở đầu và kéo dài ra, hoặc hình que thường nối 2 tế bào hoặc nhiều hơn.Chúng phát triển chậm.Các chủng nấm men thuộc giống này có thể phát triển ở nhiệt độ cao, nhạy cảm với SO2

Giống Torulopsis berlese có tế bào hình tròn, ít trường hợp hình ovan.Trong tế

bào có chứa các hạt chất béo lớn, đôi khi chứa đầy các hạt này ở nội bào.Đặc biệt, giống này nảy chồi ở bất kỳ chổ nào trên bề mặt tế bào.Giống này có tính lọc thẩm thấu.Ở nhiệt độ thấp, các giống men này bị ức chế nhưng phát triển tốt khi nâng nhiệt

độ lên cao

Giống Rhodotorula harrison có màu đỏ Đây là giống men đa hình thái; hình

tròn, hình ovan, tế bào có thể bị kéo dài ra và uốn cong Trên bề mặt dịch chúng tạo các vòng màu vàng tới đỏ(Lương Đức Phẩm, 2006)

2.3 Hệ enzyme amylase và cellulase

2.3.1 Hệ enzyme amylase

Amylase là những enzyme thủy phân các liên kết glucoside trong polysaccharide (tinh bột) và các dextrin cuối Amylase thuộc hệ enzyme thủy phân (hydrolase) chúng thủy phân các liên kết các liên kết 1,4 và 1,6 glucoside của tinh bột

Amylase là một trong số những hệ enzyme được sử dụng rộng rãi trong nền nông nghiệp, y học, và các lĩnh vực khác trong nền kinh tế quốc dân.Các loại enzyme amylase thường gặp khi nuôi cấy vi sinh vật bao gồm α-Amylase, ß-amylase,γ-amylase

α-Amylase (α-1,4 glucan-4-glucanhydrolase) thủy phân liên kết α-1,4glucoside

ở giữa mạch polysaccharide Vì thế chúng còn được gọi là endoamylase.Dưới tác dụng của α-amylase, tinh bột sẽ mất khả năng tạo màu với iod và độ nhớt giảm nhanh, α-amylase bền nhiệt hơn các amylase khác.Chúng thường kém bền trong môi trường acid.Phản ứng thủy phân tinh bột bằng α-amylase thường qua hai giai đoạn:

Giai đoạn đầu chỉ một số liên kết trong phân tử bị đứt tạo một lượng lớn dextrin phân tử thấp và độ nhớt của hồ tinh bột giảm nhanh, gọi là giai đoạn dịch hóa

Ở giai đoạn hai, các dextrin phân tử thấp vừa được tạo thành bị thủy phân tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iod, nhờ đó mà tinh bột có thể chuyển thành maltotriose, maltose, glucose, dextrin phân tử thấp

ß-amylase (1,4 glucan-4-maltohydrolase) tham gia thủy phân các liên kết 1,4 glucan trong tinh bột, glucogen, polysaccharide đồng loại, phân cắt tuần tự từng gốc maltose một từ đầu không khử của mạch, ß-amylase bị mất hoạt tính ở nhiệt độ

α-700C, bền với acid hơn α-amylase

γ-amylase (glucoamylase, 1,4 glucan-glucohydrolase) thủy phân cả liên kết 1,4 glucoside và α-1,6 glucoside trong polysaccharide Tách tuần tự từng gốc glucose

α-từ đầu không khử của mạch, tạo ra các gốc glucose tự do và có thể tạo thành các oligosaccharide

Đa số những glucoamylase là những enzyme acid tính, hoạt động tốt trong vùng

pH 3,5- 5,5 So với α-amylase, glucoamylase bền với acid hơn nhưng lại kém bền dưới tác dụng của rượu etylic, acetol

Điều kiện hoạt động của chế phẩm glucoamylase từ các nguồn khác nhau không giống nhau Đa số các chế phẩm glucoamylase của vi sinh vật và mô động vật đều có

pH hoạt động tối ưu ở vùng acid, trừ glucoamylase của Saccharomyces italicus và một

số mô động vật như gan, niêm mạc ruột non của chó có pH hoạt động thích hợp ở vùng trung tính

Amylase được dùng nhiều trong sản xuất rượu, công nghiệp sản xuất bia, công

nghệ bánh mì, công nghệ sản xuất rau quả hộp và bánh kẹo (Trần Đỗ Quyên, 2004,

và enzyme Cx