TÌM HIỂU VỀ PHỤ GIA NHÓM ENZYMEALPHA- AMYLASE, BETA- AMYLASE,GLUCOAMYLASE

LỜI MỞ ĐẦU11.QUAN VỀ PHỤ GIA NHÓM ENZYME AMYLASE21.1.ĐỊNH NGHĨA21.2.PHÂN LOẠI21.2.1.Endoamylase21.2.2.Exoamylase31.3.CƠ CHẤT CỦA ENZYME AMYLASE31.3.1.Tinh bột31.3.2.Glycogen31.4.CÁC LOẠI ENZYME AMYLASE QUAN TRỌNG41.4.1.Enzyme  - amylase (EC 3.2.1.1)4Tính chất vật lý của enzyme  - amylase4Cấu tạo của enzyme - amylase4Cơ chế tác dụng của enzyme -amylase (  - 1,4- glucan 4- glucanhydrolase)51.4.2.Enzyme  - amylase ( EC 3.2.1.2)6Tính chất vật lý của enzyme  - amylase6Cấu tạo của enzyme  - amylase6Cơ chế tác dụng của enzyme  - amylase ( - 1,4- glucan- matohydrolase)71.4.3.Enzyme - amylase hay Glucoamylase ( EC 3.2.1.3)9Tính chất vật lý của enzyme Glucoamylase9Cấu tạo của enzyme Glucoamylase9Cơ chế tác dụng của enzyme - amylase ( glucoamylase hay 1-4-glucan-glucohydrolase)102.ỨNG DỤNG ENZYME AMYLASE TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM102.1.TRONG SẢN XUẤT BIA102.1.1.Nguyên liệu112.1.2.Nguồn enzyme thường sử dụng112.1.3.Sự tham gia của enzyme amylase trong công nghệ sản xuất bia112.2.TRONG SẢN XUẤT CỒN112.2.1.Nguyên liệu122.2.2.Sự tham gia của enzyme amylase trong sản xuất cồn122.2.3.Vai trò của enzyme amylase132.3.TRONG SẢN XUẤT MÌ CHÍNH132.3.1.Nguyên liệu13Thành phần và cấu tạo của tinh bột13Thành phần và cấu tạo của rỉ đường mía132.3.2.Sự tham gia của enzyme amylase trong công nghệ sản xuất mì chính.132.4.TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ142.4.1.Nguyên liệu142.4.2.Quá trình tham gia của amylase142.5.TRONG SẢN XUẤT BÁNH KẸO152.5.1.Mục đích sử dụng enzyme152.5.2.Enzyme amylase162.6.TRONG SẢN XUẤT SIRO162.6.1.Nguyên liệu162.6.2.Sự tham gia của enzyme amylase162.7.TRONG SẢN XUẤT GLUCOZA VÀ MẬT173.NGUỒN THU NHẬN ENZYME AMYLASE173.1.Thu nhận enzyme từ động vật183.2.Thu nhận enzyme từ thực vật183.2.1.Malt đại mạch183.2.2.Malt thóc193.3.Thu nhận enzyme từ vi sinh vật21  LỜI MỞ ĐẦUTừ khi phát hiện ra enzyme và khả năng chuyển hóa của enzyme, loài người đã tăng nhanh quá trình sản xuất và ứng dụng enzyme trong công nghiệp. Số lượng enzyme phát hiện ngày càng nhiều và số lượng enzyme được ứng dụng vào công nghiệp cũng càng nhiều.Hệ enzyme amylase là một trong số các hệ enzyme được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp, y học và nhiều lĩnh vực kinh tế quốc dân khác. Đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm.Các nguyên liệu chứa tinh bột không chỉ là nguồn thực phẩm trực tiếp quan trọng mà còn là nguồn nguyên liệu rất quan trọng để tạo ra nhiều loại thực phẩm khác nhau. Trong công nghiệp sản xuất tinh bột và các sản phẩm từ nguyên liệu chứa tinh bột thì người ta đã ứng dụng các tính chất của enzyme amylase trong sản xuất.Hiện nay, người ta biết sáu loại enzyme amylase, trong đó - amylase, - amylase, - amylase (hay glucoamylase) thủy phân các liên kết - 1,4- glucoside của tinh bột, glycogen và các polysaccharide đồng loại, các amylase còn lại là dextrin-6-glucanhydrolase, amylaopectin-6-glucanhydrolase và oligodextrin-6-glucanhydrolase (dextrinase) thủy phân các liên kết -1,6-glucoside.Sau đây nhóm chúng em sẽ đề cập kỹ đến các tính chất vật lý, đặc điểm cấu tạo và cơ chế tác động của ba loại enzyme là -amylase, -amylase và -amylae. Đồng thời nói đến những ứng dụng của enzyme amylase trong ngành công nghiệp thực phẩm và nguồn thu nhận enzyme amylase trong tự nhiên.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ALPHA- AMYLASE, BETA- AMYLASE,

GLUCOAMYLASE

TP HCM 19/11/2013

1.1.1.1. LỜI MỞ ĐẦU

Từ khi phát hiện ra enzyme và khả năng chuyển hóa của enzyme, loài người đã tăng nhanh quá trình sản xuất và ứng dụng enzyme trong công nghiệp Số lượng enzyme phát hiện ngày càng nhiều và số lượng enzyme được ứng dụng vào công nghiệp cũng càng nhiều

Hệ enzyme amylase là một trong số các hệ enzyme được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp, y học và nhiều lĩnh vực kinh tế quốc dân khác Đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm

Các nguyên liệu chứa tinh bột không chỉ là nguồn thực phẩm trực tiếp quan trọng

mà còn là nguồn nguyên liệu rất quan trọng để tạo ra nhiều loại thực phẩm khác nhau Trong công nghiệp sản xuất tinh bột và các sản phẩm từ nguyên liệu chứa tinh bột thì người ta đã ứng dụng các tính chất của enzyme amylase trong sản xuất

Hiện nay, người ta biết sáu loại enzyme amylase, trong đó α- amylase, β- amylase,

γ- amylase (hay glucoamylase) thủy phân các liên kết α- 1,4- glucoside của tinh bột, glycogen và các polysaccharide đồng loại, các amylase còn lại là dextrin-6-glucanhydrolase, amylaopectin-6-glucanhydrolase và oligodextrin-6-glucanhydrolase (dextrinase) thủy phân các liên kết α-1,6-glucoside

Sau đây nhóm chúng em sẽ đề cập kỹ đến các tính chất vật lý, đặc điểm cấu tạo và

cơ chế tác động của ba loại enzyme là α-amylase, β-amylase và γ-amylae Đồng thời nói đến những ứng dụng của enzyme amylase trong ngành công nghiệp thực phẩm và nguồn thu nhận enzyme amylase trong tự nhiên

Tuy nhóm chúng em đã cố gắng hết sức, nhưng chắc chắn sẽ mắc nhiều sai lầm trong bài làm của mình cả về nội dung lẫn cách trình bày nên mong thầy và các độc giả thông cảm và góp ý để nhóm chúng em có thể làm tốt hơn trong những lần sau

Sinh viên thực hiện

2 QUAN VỀ PHỤ GIA NHÓM ENZYME AMYLASE

2.1 ĐỊNH NGHĨA

Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong giới sinh vật Các enzyme này 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:

− Khử trực tiếp là Pullulanase (hay α – dextrin-6-glucosydase)

− Khử gián tiếp là Transglucosylase (hay Oligo-1,6-glucosidase) và glucosydase

Maylo-1,6-2.2.2 Exoamylase

Các enzyme thuộc nhóm này thủy phân tinh bột từ đầu không khử của chuỗi polysaccharide, gồm có β – amylase và γ – amylase

2.3 CƠ CHẤT CỦA ENZYME AMYLASE

Cơ chất tác dụng của amylase là tinh bột và glycogen

2.3.1 Tinh bột

Tinh bột là nhóm carbohydrate ở thực vật có chủ yếu trong các loại củ như khoai lang, khoai tây, khoai mì, … trong các loại ngũ cốc, các loại hạt và có công thức tổng quát là (C6H12O6)n Tinh bột từ mọi nguồn khác nhau đều có cấu tạo từ amylose và amylopectin Các loại tinh bột đều có 20 – 30% amylose và 70 – 80% amylose Trong thực vật, tinh bột được xem như là chất dự trữ năng lượng quan trọng Ví dụ, tinh bột có trong củ và hạt quả được xem như là chất dự trữ năng lượng cho quá trình nẩy mầm, tinh bột củ được xem như chất dự trữ cho cây khi gặp khó khăn và cho cả quá trình nẩy mầm (củ khoai tây, khoai mì, khoai lang …)

Amylose có trọng lượng phân tử 50.000 – 160.000, được cấu tạo từ 200 – 1000 phân tử D-glucose nối với nhau bởi liên kết -1,4-glucoside tạo thành một mạch xoắn dài không phân nhánh Amylopectin có trọng lượng phân tử 400.000 đến hàng chục triệu, được cấu tạo từ 600 - 6000 phân tử D-glucose, nối với nhau bởi liên kết -1,4-glucoside và -1,6-glucoside tạo thành mạch có nhiều nhánh

Tinh bột không tan trong nước lạnh nhưng khi hỗn hợp dịch tinh bột bị đun nóng (60 – 850C) thì tinh bột sẽ bị hồ hoá và được gọi là hồ tinh bột Dưới tác dụng của enzyme amylase, tinh bột bị thuỷ phân do các liên kết glucoside bị phân cắt Sự thuỷ phân tinh bột bởi enzyme amylase xảy ra theo hai mức độ dịch hoá và đường hoá Kết quả của sự dịch hoá là tạo ra sản phẩm trung gian dextrin và khi dextrin tiếp tục bị đường hoá thì sản phẩm sẽ là maltose và glucose Carbohydrate trong thực phẩm là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng cho cơ thể người Rau và quả cũng là nguồn cung cấp tinh bột

và tinh bột này một phần đã đưuọc chuyển hoá thành disaccharide và glucose Carbohydrate có mặt trong hầu hết các loại thực phẩm nhưng nguồn cung cấp chủ yếu là đường và tinh bột

thì cơ thể chúng ta sẽ chuyển hoá chúng thành chất béo để dự trữ Ở động vật và người, glycogen tập trung chủ yếu ở gan.

2.4 CÁC LOẠI ENZYME AMYLASE QUAN TRỌNG

Gồm có 3 loại emzyme amylase quan trọng nhất và được ứng dụng rộng rãi trong thực phẩm là: α-AMYLASE,β-AMYLASE VÀ GLUCOAMYLASE

2.4.1 Enzyme α - amylase (EC 3.2.1.1)

Tính chất vật lý của enzyme α - amylase

Trọng lượng phân tử của enzyme α-amylase nấm mốc khoảng 45000-50000Da Amylase dễ tan trong nước, trong dung dịch muối và rượu loãng Protein của các α-amylase có tính acid yếu và có tính chất của globuline Điểm đẳng điện nằm trong vùng pH= 4,2-5,7

Cấu tạo của enzyme α- amylase

Mỗi loại α-amylase có một tổ hợp amino acid đặc hiệu riêng α-amylase là một protein giàu tyrosine, tryptophan, acid glutamic và aspartic Các glutamic acid và aspartic acid chiếm khoảng ¼ tổng lượng amino acid cấu thành nên phân tử enzyme α-amylase

có ít methionine và có khoảng 7-10 gốc cysteine

α-amylase là một metaenzyme Mỗi phân tử α-amylase đều có chứa từ 1 đến 30 nguyên tử gam Ca/mol, nhưng không ít hơn 1-6 nguyên tử gam/mol Ca tham gia vào sự hình thành và ổn định cấu trúc bậc ba và duy trì hoạt động của enzyme Do đó, Ca còn có vai trò duy trì sự tồn tại của enzyme khi bị tác động bởi các tác nhân gây biến tính và của các enzyme phân giải protein Nếu phân tử α-amylase bị loại bỏ hết Ca thì nó sẽ hoàn toàn mất khả năng thủy phân cơ chất

Do có hàm lượng Ca trong phân tử và nồng độ Mg2+ cao nên α-amylase bền với nhiệt độ hơn các enzyme khác

Tất cả các α-amylase đều bị kiềm hãm bởi các kim loại nặng như Cu2+ , Ag+ , Hg2+ Một số kim loại như Li+ , Na+ , Cr3+ , Mn2+ , Zn2+ , Co2+ , Sn2+

Riêng α-amylase của nấm mốc Aspergillus oryzae có chứa phần phi protein là poly saccharide, nó không tham gia vào thành phần của trung tâm hoạt động và nằm ở phía trong của phân tử enzyme

α – amylase ở vi sinh vật có những đặc tính rất đặc trưng về cơ chế và khả năng tác dụng, khả năng chuyển hóa tinh bột và khả năng chịu nhiệt Thể hiện hoạt tính trong vùng axit yếu : α – amylase nấm mốc có pHopt=4.5– 4.9 và của vi khuẩn là 5.9 – 6.1 Ở

pH < 3 enzyme bị vô hoạt hoàn toàn trừ α – amylase của Asp Niger có thể chịu được pH

= 2.5 – 2.8 (trong môi trường sinh tổng hợp acid citric bằng phương pháp lên men bề mặt)

α – amylase của nấm mốc có khả năng dextrin hóa cao (dịch hóa) lại vừa tạo ra một lượng lớn glucose và maltose trong khi đó enzyme α – amylase của vi khuẩn lại có hai loại: α – amylase dịch hóa và α – amylase đường hóa.

Nhiệt độ hoạt động của enzyme amylase có nguồn gốc khác nhau là khác nhau Đáng chú ý là α – amylase của vi khuẩn có thể chịu được nhiệt độ cao, có thể giữ được hoạt lực ngay cả khi đun sôi trong nước một thời gian ngắn Đa số các chế phẩm enzyme thương mại đều có tính chịu nhiệt cao

Những chủng vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp α – amylase được sử dụng trong công nghệ : Asp oryzae , Asp awamori , Asp usami , Asp batatae , Asp niger, Bacillus subtilic, …

Hình 2 Mô hình enzyme α- amylase

Cơ chế tác dụng của enzyme α-amylase ( α - 1,4- glucan 4- glucanhydrolase)

Enzyme α-amylase có khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm ở bên trong phân tử cơ chất (tinh bột hay glycogen) một cách ngẫu nhiên, không theo một trật

tự nào cả Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-amylase là một quá trình đa giai đoạn, gồm hai giai đoạn:

− Ở giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): chỉ một số phân tử cơ chất bị thủy phân tạo một lượng lớn phân tử α-dextrin Độ nhớt của hồ tinh bột giảm nhanh chóng

− Sang giai đoạn hai (giai đoạn đường hóa): các phân tử α-dextrin tiếp tục bị thủy phân tạo ra các tetra trimaltose không màu với thuốc thử iode Các chất này bị thủy phân rất chậm bởi α-amylase cho đến khi tạo thành các disaccharide và cuối cùng là monosaccharide

Enzyme α – amylase của nấm mốc hầu như chỉ tấn công vào những hạt tinh bột bị tổn thương Sản phẩm cuối cùng của thủy phân bằng α – amylase nấm mốc là glucose và maltose.

Enzyme α – amylase của nấm sợi không tấn công vào liên kết α-1,6-glucoside của amilopectin, nên khi thủy phân nó sẽ tạo thành các dextrin tới hạn phân nhánh Sản phẩm cuối cùng của thủy phân α – amylase nấm sợi là maltose và maltotriose

Enzyme α – amylase không chỉ có khă năng phân hủy hồ tinh bột mà còn có khả năng phân hủy các hạt tinh bột nguyên vẹn 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 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

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

Vì vậy còn gọi enzyme này là enzyme amylase dextrin hay amylase dịch hóa

2.4.2 Enzyme β - amylase ( EC 3.2.1.2)

Tính chất vật lý của enzyme β - amylase

β – amylase chỉ có trong malt, kém bền ở nhiệt độ cao, bị vô hoạt hoàn toàn ở 700C Khác với α-amylase, nó rất bền khi không có Ca2+, β-amylase bị kìm hãm bởi Cu2+, Hg2+, urea, iodoacetamide, iodine, ozon…pH tối thích trong dung dịch tinh bột thuần khiết của β-amylase là 4,6 còn trong dung dịch nấu (không sôi) là 5,6 Nhiệt độ tối thích trong dung dịch tinh bột thuần khiết 40-500C, còn trong dịch nấu tinh bột là 60-650C

Cấu tạo của enzyme β - amylase

Enzyme β-amylase là một albumin Tâm xúc tác của nó có chứa nhóm –SH và –COOH cùng với vòng imidazol của các gốc histidin β-amylase là enzyme ngoại phân (exoenzyme), có ái lực với các liên kết 1,4-glucoside các đầu không khử của mạch một liên kết −1,4 glucoside Enzyme β-amylase chỉ phổ biến trong thế giới thực vật, đặt biệt

có nhiều trong các hạt nảy mầm Trong vi khuẩn không có β-amylase amylase Còn sự tồn tại của β-amylase trong nấm sợi cho đến này vẫn chưa được chứng minh hoàn toàn

Hình 3 Mô hình enzyme β- amylase

Cơ chế tác dụng của enzyme β - amylase (β - 1,4- glucan- matohydrolase)

Enzyme β - amylase xúc tác sự thủy phân các liên kết 1, 4-glucan trong tinh bột, glucogen và polysaccharide, phân cắt tuần tự từng nhóm maltose từ đầu không khử của mạch Maltose được hình thành do sự xúc tác của β – amylase có cấu hình β vì thế enzyme này được gọi là β-amylase

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

Theo các đặc tính tác dụng lên tinh bột, β-amylase khác α−amylase ở một số điểm: hầu như không thủy phân hạt tinh bột nguyên mà thủy phân mạnh mẽ hồ tinh bột β-amylase phân giải 100% amylose thành maltose và phân giải 54-58% amylopectin thành maltose Quá trình thủy phân amylopectin được tiến hành từ đầu không khử của các nhánh ngoài cùng Mỗi nhánh ngoài có từ 20-26 gốc glucose nên tạo thành được 10-12 phân tử maltose Khi gặp liên kết 1,4-glucoside đứng kế cận liên kết -1,6-glucoside thì β-amylase ngừng tác dụng Phần saccharide còn lại là dextrin phân tử lớn có chứa nhiều liên kế -1,6-glucoside và được gọi là dextrin, dextrin cho màu tím đỏ với iode Độ nhớt của dung dịch giảm chậm Tác dụng của β-amylase lên tinh bột có thể biểu diễn bằng sơ

2.4.3 Enzyme γ- amylase hay Glucoamylase ( EC 3.2.1.3)

Tính chất vật lý của enzyme Glucoamylase

Đa số glucoamylase thường hoạt mạnh trong môi trường acid (pH hoạt động tối ưu

là 3.5 – 5.5) Ngoài ra các glucoamylase còn có thể hoạt động ở môi trường trung tính (pH khoảng 6.0 – 7.5) Các glucoamylase của nấm men thường là những glucoamylase trung tính Phần lớn các glucoamylase hoạt động ở pH không cao Nhiệt độ tối ưu vào khoảng 55 – 600C, mất hoạt tính ở nhiệt độ trên 700C

Cấu tạo của enzyme Glucoamylase

Glucoamylase được các nhà khoa học Nhật tách ra lần đầu tiên từ Aspergillus awamori năm 1996 Sau đó được tìm thấy ở Rihzopus delemar, Asp.niger, Asp.oryzae và các nhóm vi sinh vật khác cũng như ở mô động vật

Glucoamylase từ nấm mốc là các protein có khối lượng phân tử dao động rất lớn từ 27.000 đến 112.000 Da, tùy thuộc vào nguồn gốc của enzyme Các glucoamylase chủ yếu được tạo nên từ hai iso enzyme I và II, khác nhau ở khả năng thủy phân tinh bột ở trạng thái rắn và bởi độ bền của chúng Glucoamylase I tự hấp thụ và thủy phân tinh bột ở trạng thái rắn, ngược lại gluacoamylase II không có cả hai tính chất này

Glucoamylase I và glucoamylase II đều là những chuỗi glyco-protein, trong phân tử

có chứa D-glucose, D-maltose, D-galactose, thành phần carbonhydrate trong phân tử glucoamylase I chiếm khoảng 18%, còn với phân tử glucoamylas II là 10%

Phân tử carbonhydrate đóng vai trò giúp ổn định cấu trúc enzyme glucoamylase Ngoài ra, chúng còn giúp tạo liên kết với cơ chất là các phân tử polysaccharide giúp cho vùng xúc tác trên enzyme gần với cơ chất hơn, do đó quá trình thủy phân của enzyme thuận lợi hơn

Thành phần acid amin tham gia tạo thành chuỗi polypeptid trong phân tử glucamylase thu nhận từ nấm mốc Asp.niger và Asp.awamori khoảng 650-700 acid amin.Các acid amin chính tham gia trong trung tâm hoạt động của enzyme glucoamylase bao gồm acid glutamic, tryptophan, tyrosin, asparagin, lysinh, serin Trong đó acid glutamic ở vị trí thứ 179 và 400 đóng vai trò chính trong việc xúc tác thủy phân liên kết O-glucozit của cơ chất

Hình 4 Mô hình enzyme glucoamylase

Cơ chế tác dụng của enzyme γ- amylase ( glucoamylase hay

1-4-glucan-glucohydrolase)

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 và là enzyme ngoại bào 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

Hiện nay enzyme này có vị trí hàng đầu về hiệu lực thủy phân tinh bột và các sản phẩm trung gian Vì thế việc sử dụng các chế phẩm glucoamylase 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

Những chủng vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp ra enzyme này là: Asp oryzae , Asp awamori , Asp usami , Asp batatae , Asp niger, …

3 ỨNG DỤNG ENZYME AMYLASE TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 3.1 TRONG SẢN XUẤT BIA

Trong công nghệ sản xuất bia truyền thống , các nước phương Tây chủ yếu sử dụng enzyme amylase của malt để thủy phân tinh bột trong malt , sau đó đến giai đoạn rượu hóa bởi nấm men Saccharomyces sp Cơ sở khoa học của việc sử dụng malt là khi đại mạch chuyển từ trạng thái hạt sang trạng thái nảy mầm ( malt ) , enzyme amylase sẽ được

tổng hợp và enzyme này sẽ thủy phân tinh bột có trong hạt tạo ra năng lượng và vật chất cho sự nảy nầm Như vậy việc đường hòa tinh bột nhờ enzyme của chính nó Như thế rất cần nhiều mầm đại mạch để sản xuất bia ở quy mô lớn

3.1.1 Nguyên liệu

− Nguyên liệu : ngũ cốc , hoa Houblon , nước , nấm men , chất phụ gia Hoa Houblon

− Các chủng vi sinh vật :

Ç Saccharomyces cerevisizae ( lên men nổi)

Ç Saccharomyces cerevisidae (Lên men chìm)

3.1.2 Nguồn enzyme thường sử dụng

Trong công nghệ sản xuất bia , người ta thường dùng enzyme amylase có trong mầm đại mạch Ngoài ra , còn sử dụng enzyme khác có trong mầm đại mạch để thủy phân và chuyển hóa chất không tan khác sang trạng thái tan như protein , cellulose … sang amino acid và glucose

Người ta sử dụng chế phẩm enzyme cellulose có tác dụng phá vỡ thành tế bào , tạo điều kiện để các thành phần có trong tế bào hạt thoát ra ngoài nhờ đó chất lượng bia được nâng cao hơn

Một loại enzyme khác cũng được sử dụng đó là glucose amylase được sử dụng để loại trừ khí O2 có trong bia , giúp quá trình bảo quản bia kéo dài hơn rất nhiều

So với enzyme amylase từ các nguồn khác thì enzyme từ thóc đại mạch đã được nảy mầm được sử dụng với số lượng nhiều nhất hiện nay

Quá trình hạt nảy mầm là quá trình sinh enzyme amylase và nhiều enzyme hóa

3.1.3 Sự tham gia của enzyme amylase trong công nghệ sản xuất bia

Enzyme amylase tác động vào giai đoạn đường hóa : biến đổi tinh bột thành các dextrin và maltose

Quá trình nảy mầm xảy ra trong giai đoạn nấu bia Trong quá trình này , malt sau khi được nghiền sẽ hòa tan chung với nước theo một tỷ lệ thích hợp dưới tác dụng của các enzyme ở nhiệt độ nhất định sẽ được đường hóa trong nồi nấu malt

Trong giai đoạn lên men tiếp theo , các chất đường , dextrin có phân tử thấp sẽ được chuyển hoá thành rượu etylic , CO2 và một số sản phẩm phụ khác tạo thành bia theo yêu cầu kỹ thuật và chất lượng sản phẩm

3.2 TRONG SẢN XUẤT CỒN