Caáu Truùc Khoâng Gian Cuûa  -Amylase

e.-amylase (Glucoamylase):

Glucoamylase coù khaû naêng thuûy phaân lieân keát α -1,4 laãn α - 1, 6 glucodside. Khi thuûy phaân lieân keát α -1,4 glucan trong chuoãi polysaccharide Glucoamyalase taùch laàn löôït töøng phaân töû glucose ra khoûi đaàu khoâng khí cuûa maïch đeå taïo ra glucose.

Enzyme naøy coù nhieàu teân goïi khaùc nhau α -1,4 vaø 1,6 glucan 4 6 gluccohydrolase; glucoamylase; amyloglucosidase, γ amylase; maltulase… laø enzyme ngoaïi baøo.

Hình 1.19 : Caáu truùc khoâng gian cuûa -amylase

Ngoaøi caùc lieân keát α -1,4 vaø α -1,6 glucoside, glucoamylase coøn coù khaû naêng thuûy phaân caùc lieân keát α -1, 2 vaø α -glucoside.

Glucoamylase coù khaû naêng thuûy phaân hoaøn toaøn tinh boät glucogen, amylopectin, dextrin, panose, isomaltose vaø maltose thaønh glucogen, amylopectin, dextrin, panose, isomaltose vaø maltose thaønh glucose maø khoâng caàn coù söï tham gia cuûa caùc loaïi amylase khaùc. Glucoamylase thuûy giaûi caùc polysaccharide coù phaân töû lôùn nhanh hôn so vôùi caùc chaát coù phaân töû nhoû. Caùc polysaccharide coù nhaùnh nhö amylopectin, glucogen, β -dextrin bò glucoamylase thuûy phaân khaù nhanh.

Ña soá glucoamylase coù hoaït löïc cao nhaát ôû vuøng pH 3; 5.5; 5 vaø nhieät đoä 50oC. Noù beàn vôùi acid hôn α -amylase nhöng keùm beàn hôn trong röôïu, aceton vaø khoâng đöôïc baûo veä bôûi Ca2+.

Caùc enzyme đaëc hieäu vôùi lieân keát α -1,6:

Caùc enzyme caét nhaùnh thöôøng thuûy phaân lieân keát α -1,6 cuûa caùc α -glucan coù nhaùnh vaø caùc saûn phaåm taùi hôïp cuûa chuùng.

Caùc enzyme coù khaû naêng thuûy phaân tröïc tieáp caùc lieân keát α -1,6 cuûa amylopectin hoaëc cuûa glucogen.

Pululanase (EC.3.2.1.41):

Enzyme naøy coù theå thuûy phaân caùc lieân keát α -1,6 cuûa tinh boät, glucogen, pululan vaø caùc dextrin giôùi haïn. Ñieàu đaùng chuù yù laø söï đònh vò cuûa lieân keát α -1,6 coù aûnh höôûng lôùn đeán taùc đoäng cuûa enzyme. Ñaëc bieät söï coù maët cuûa hai lieân keát α -1,4 naèm keà beân lieân keát α -1,6 laø đieàu kieän caàn thieát cho enzyme phaân caét lieân keát naøy.

Isoamylase (EC.3.2.1.68) :

Enzyme naøy khoâng coù khaû naêng thuûy phaân pulutan vaø khoâng theå caét đöùt lieân keát α -1,6 cuûa caùc phaân töû chöùa ít hôn ba lieân keát α -1,4 .

Caùc enzyme đaëc hieäu vôùi lieân keát α -1,4 vaø α -1,6:

Amiloglusidase (EC.3.2.1.3):

+ Caáu truùc vaø tính chaát cuûa amiloglucosidase:

Amiloglucosidase töø naám moác laø caùc protein coù khoái löôïng phaân töû dao đoäng raát lôùn töø 27.000 đeán 112.000 tuøy thuoäc vaøo nguoàn goác cuûa enzyme. Caùc keát quaû nhaän đöôïc veà caùc chuoãi axit amin cuûa nhieàu enzyme glucoamylase cho thaáy coù söï dao đoäng đaùng keå tuøy nguoàn goác enzyme.

Noùi chung, caùc amiloglucosidase đeàu coù chöùa caùc goác metionin, trytophan vaø moät nöõa goác cystein. Tuy nhieân, moái quan heä giöõa chuoãi axitamin, caáu truùc baäc ba vaø hoaït đoäng cuûa enzyme vaãn chöa đöôïc laøm saùng toû. Taát caû caùc amiloglucosidase töø naám moác đeàu laø glucoprotein, chöùa 5 - 20% glucide trong đoù chuû yeáu laø caùc monosaccharide glucose, mannose, galactose, glucosaminose.

ÔÛ amiloglucosidase cuõng gioáng nhö caùc enzyme amylolytic khaùc, vieäc caét đöùt lieân keát glucoside đöôïc thöïc hieän do söï taïo thaønh oxicacbonium trung gian, tieáp theo laø söï nghòch đaûo hình theå cuûa cacbon C1 cuûa glucose vöøa giaûi phoùng. Caùc nhoùm tyrozin, trytophan, histidin vaø amin đaõ coù vai troø trong vieäc gaén cô chaát, trong khi đoù

-

nhoùm COOH vaø COO laïi tham gia vaøo xuùc taùc hoùa hoïc. Enzyme glucoamylase coù

theå thuûy phaân đöôïc caû lieân keát α -1,4 vaø α -1,6 coù leõ laø do caùc nhoùm đaûm nhaän vieäc coá đònh cô chaát maø khoâng phaûi laø do caùc nhoùm tham gia vaøo xuùc taùc hoùa hoïc.

Caùc amiloglucosidase chuû yeáu đöôïc taïo ra töø hai iso enzyme I vaø II, khaùc nhau bôûi khaû naêng thuûy phaân tinh boät ôû traïng thaùi raén vaø bôûi đoä beàn cuûa chuùng.

Amiloglucosidase I töï haáp thuï vaø thuûy phaân đöôïc tinh boät daïng raén, ngöôïc laïi amiloglucosidase II khoâng coù caû hai tính chaát naøy.

Tính chaát cuûa amiloglucosidase phuï thuoäc vaøo nguoàn goác cuûa enzyme. Hoaït

0

đoäng toái öu cuûa enzyme naèm trong khoaûng pH 4,5 - 5,5 vaø nhieät đoä 40 - 60 C. Söï coù

maët cuûa caùc oligosaccharide trong moâi tröôøng coù taùc duïng oån đònh enzyme. Ngöôïc laïi söï coù maët cuûa ion Canxi kìm haõm chuùng vaø laøm bieán tính enzyme.

Baûng 1.7: Caùc đaëc tính cuûa amiloglucosidase

Nguoàn goác enzym

Khoái löôïng phaân töû	pH toái öu	Nhieät đoä toái öu, 0 C
A.Niger I	90000	4,5-5,0
A.Niger II	112000	4,5-5,0
A. oryzae I	76000	4,5	60
A. oryzae II	38000	4,5	50

Có thể bạn quan tâm!

• Ảnh hưởng của của một số yếu tố lên quá trình sản xuất Syrup glucose từ tinh bột khoai mì - 2
• Phaûn Öùng Thuûy Phaân Cuûa Tinh Boät
• Caáu Truùc Baäc 3 Cuûa Α - Amylase
• Phöông Phaùp Xaùc Đònh Haøm Löôïng Protein Cuûa Tinh Boät Khoai Mì Baèng Phöông Phaùp Micro – Kjeldahl: [5]
• Máy Quang Ph Ổ Hình 2.6: Maùy Caát Đaïm Gerhard Vapodest 20
• Ñoà Thò Theå Hieän Löôïng Đöôøng Khöû Ôû 3 Noàng Đoä Dextrozyme =

Xem toàn bộ 96 trang tài liệu này.

+ Cô cheá taùc duïng cuûa enzyme amiloglucosidase:

Amiloglucosidase coù theå giaûi phoùng ra β -D glucose baèng caùch thuûy phaân laëp laïi nhieàu laàn caùc lieân keát α -1,4 cuûa maïch α -glucan töø đaàu khoâng khöû. Chuùng cuõng thuûy phaân đöôïc caùc lieân keát α -1,6 vaø α -1,3 nhöng möùc đoä raát chaäm (chaäm hôn 10- 30 laàn). Toác đoä thuûy phaân cuõng phuï thuoäc vaøo baûn chaát cuûa lieân keát keà caän vôùi lieân keát glucoside đöôïc thuûy phaân, cuõng nhö vaøo kích thöôùc vaø caáu truùc cuûa cô chaát bò thuûy phaân. Nhaát laø vôùi caùc α -glucan maïch daøi thì bò thuûy phaân nhanh hôn laø vôùi caùc maltodextrin vaø caùc oligosaccharide.

Coù leõ đaây laø enzyme duy nhaát coù khaê naêng chuyeån hoùa hoaøn toaøn tinh boät thaønh glucose. Tuy nhieân, khi noàng đoä β -glucose trong moâi tröôøng taêng leân do söï thuûy phaân caùc maïch α -glucan thì caùc amiloglucosidase coù theå xuùc taùc ngöng tuï nhieàu đôn vò glucose đeå taïo ra maltose vaø isomaltose. Moät soá amiloglucosidase kieåu I coù khaû naêng töï haáp thuï vaøo haït tinh boät soáng vaø thuûy phaân töøng phaàn.

1.2.4 Öùng duïng cuûa enzyme amylase:

e. Trong coâng ngheä thöïc phaåm:

- Saûn xuaát siroâ vaø caùc saûn phaåm chöùa đöôøng.

- Cheá bieán thöùc aên cho treû.

- Saûn xuaát maät.

- Saûn xuaát baùnh mì.

Cheá phaåm amylase laøm thay đoåi hoaøn toaøn chaát löôïng cuûa baùnh mì caû höông vò, maøu saéc, đoä xoáp… cheá phaåm amylase cho chaát löôïng baùnh mì toát hôn ôû daïng phöùc hôïp vôùi protease.

- Coâng nghieäp baùnh keïo.

- Coâng nghieäp röôïu.

- Saûn xuaát bia.

f. Trong y họ c :

Amylase đöôïc söû duïng phoái hôïp vôùi coenzyme A, cytocrom C, ATP, carboxylase đeå cheá thuoác đieàu trò beänh tim maïch, beänh thaàn kinh, phoái hôïp vôùi enzyme thuûy phaân đeå chöõa beänh thieáu enzyme tieâu hoùa.

g. Trong saûn xuaát coàn.

h. Trong coâng nghieäp deät.

i. Trong coâng nghieäp giaáy.

PHAÀN 2

VAÄT LIEÄU. PHÖÔNG PHAÙP.

MAÙY MOÙC THIEÁT BÒ .

TOÙM TAÉT

Söû duïng nguyeân lieäu laø tinh boät khoai mì vaø taùc nhaân thuûy phaân tinh boät laø heä enzym amylase goàm 2 loaïi enzym: α - amylase, β - amylase.

Phaàn khaûo saùt đöôïc tieán haønh vôùi caùc thí nghieäm sau :

- Thöû nghieäm treân giaù trò pH.

- Thöû nghieäm treân giaù trò nhieät đoä.

- Thöû nghieäm treân giaù trò noàng đoä enzym.

- Thöû nghieäm treân giaù trò thôøi gian.

- Xaùc đònh löôïng đöôøng khöû, đöôøng toång trong quaù trình dòch hoùa vaø đöôøng hoùa.

- Xaùc đònh đoä aåm cuûa tinh boät khoai mì.

- Xaùc đònh haøm löôïng protein cuûa tinh boät khoai mì.

- Xaùc đònh haøm löôïng tinh boät khoai mì.

2.1 Vaät lieäu:

2.3.1 Tinh boät khoai mì:

Tinh boät khoai mì do Nhaø maùy Ñònh Khueâ thuoäc doanh nghieäp tö nhaân Ñònh Khueâ saûn xuaát:

- Haøm löôïng tinh boät cao: > 84%.

- Ñoä aåm: < 14 %.

- Haøm löôïng tro toång soá: < 0.2%.

- Ñoä chua: 5% - 7%.

-

2.3.2 Enzym amylase:

LE399 α - amylase đöôïc saûn xuaát bôûi moâi tröôøng leân men cuûa hoï vi khuaån Bacillus licheniformis moät loaøi vi khuaån khoâng gaây beänh vaø khoâng coù đoäc toá. α – amylase caét đöùt tinh boät thaønh caùc dextrine vaø oligosaccharide hoøa tan thoâng qua moái lieân keát 1.4 - α –glucosidic trong amylase vaø amylopectin. Chính vì vaäy đoä nhôùt cuûa gelatine tinh boät bò giaûm moät caùch khaù nhanh. LE399 α - amylase coù theå hoaït đoäng taïi pH thaáp vaø noàng đoä Ca2+ thaáp hôn so vôùi α - amylase chòu nhieät khaùc.

Ñoä hoaït đoäng cuûa enzyme α - amylase LE399 chòu nhieät đöôïc xaùc đònh theo chæ tieâu enzyme α - amylase thöông maïi đöôïc coâng boá moät caùch roäng raõi.

Ñoä hoaït đoäng đöôïc theå hieän theo thuaät ngöõ cuûa α - amylase ( Termamyl) laø đôn vò Kilo Novo hay đöôïc vieát taéc KNU(T). hieän nay, Liquozyme coù hai loaïi bieán theå: Liquozyme EX coù đoä chuaån hoùa laø 100 KNU(T)/g trong khi đoù Liquozyme EX coù đoä chuaån hoùa laø 200 KNU(T)/g.

Thaønh phaàn cuûa hai loaïi bieán theå đöôïc cho döôùi daïng sau:

Liquozyme EX	Liquozyme X
Chaát khoâ toång	Xấ p xỉ 4 %	Xấ p xỉ 8 %
Nư ớ c	Xấ p xỉ 52 %	Xấ p xỉ 52 %
Sucrose/glucose	Xấ p xỉ 29 %	Xấ p xỉ 25 %
NaCl	Xấ p xỉ 15 %	Xấ p xỉ 15%
Methionine	0.6 %	0.6 %

Enzyme Liquozyme sô boä đöôïc duøng trong ngaønh coâng nghieäp thöïc phaåm nhö trôï giuùp cho quaù trình dòch hoaù cuûa tinh boät. Trong ngaønh coâng nghieäp tinh boät noù cuõng đöôïc duøng ví duï nhö trong quaù trình saûn xuaát syrup, trong ngaønh coâng nghieäp coàn nhö taïo lôùp moûng tinh boat trong khoái chaùo đang chöng caát, trong ngaønh coâng nghieäp röôïu bia nhö quaù trình dòch hoaù, do laøm giaûm haøm löôïng tinh boät taïo đieàu kieän thuaän lôïi cho quaù trình loïc. Ñoái vôùi vieäc aùp duïng trong ngaønh tinh boät vaø coàn thì khoaûng đeà nghò söû duïng lieàu löông enzyme leân tôùi 100 KNU(T)/kg cô chaát raén, töông öùng vôùi 0.1 % Liquozyme EX/kg cô chaát hoaëc töông öùng vôùi 0.05 %Liquozyme X/kg cô chaát. Ñoái vôùi saûn xuaát röôïu bia, möùc lieàu löôïng đeà nghò leân tôùi 500 mg/kg cô chaát

.

- Termamyl 120 LS : đoä hoaït đoäng laø 120 KNU/g ( KNU = Kilo Novo Units laø löôïng enzyme alpha amylase beû gaõy 5.26 g tinh boät trong 1 giôø theo phöông phaùp chuaån Novo cho vieäc xaùc đònh alpha amylase .)

- Dextrozyme E laø moät hoãn hôïp caân baèng cuûa glucoamylase vaø pullulanase thu đöôïc töø gioáng coù khuynh höôùng bò bieán đoåi laø Aspergillus niger vaø Bacillus deramificants.

- AMG 300L laø amyloglucosidase ( EC 3.2.1.3 ) đöôïc saûn xuaát bôûi gioáng bò bieán đoåi gene laø Aspergillus .

- Ñoä hoaït đoäng cuûa enzyme laø 300 AGU/ml ( AGU = laø löôïng enzyme đeå noù thuûy phaân 11 mol maltose trong 1 phuùt döôùi nhöõng đieàu kieän sau: Cô chaát laø maltose, nhieät đoä laø 250C, pH = 4.3, thôøi gian phaûn öùng laø 30 phuùt).

2.4 Phöông phaùp xaùc đònh:

2.4.1 Phöông phaùp xaùc đònh đoä aåm nguyeân lieäu:

g. Ñònh nghóa veà đoä aåm:

- Ñoä aåm laø löôïng nöôùc töï do coù trong thöïc phaåm.

- Ñoä aåm laø moät đieàu quan troïng trong coâng taùc xaùc đònh giaù trò dinh döôõng vaø chaát löôïng thöïc phaåm.

- Ñoä aåm caøng cao caùc chaát dinh döôõng khaùc nhau caøng thaáp.

- Ñoä aåm đöôïc xaùc đònh baèng phöông phaùp saáy khoâ đeán khoái löôïng khoâng đoåi.

h. Nguyeân taéc:

Theo phöông phaùp saáy đeán khoái löông khoâng đoåi. Maãu đöôïc nghieàn mòn vaø saáy khoâ trong tuû saáy đaõ đaït nhieät đoä tieâu chuaån. Ñoä aåm đöôïc tính töø khoái löôïng maát đi trong quaù trình saáy.

i. Duïng cuï:

- Tuû saáy coù theå đieàu chænh nhieät đoä, đaït nhieät đoä 105 – 106oC.

- Cheùn söù coù naép đaäy.

- Bình huùt aåm.

- Caân phaân tích. Ñoä chính xaùc tôùi 0.001g.

j. Caùch tieán haønh:

- Laáy cheùn söù saáy ôû 1050C đeán khoái löôïng khoâng đoåi. Ñeå nguoäi trong bình huùt aåm.

- Cho vaøo cheùn söù nguyeân lieäu khoái löôïng khoaûng töø 5 – 10 g.

- Saáy ôû nhieät đoä 100 - 1050C đeán khoái löôïng khoâng đoåi. Thôøi gian saáy ít nhaát 2 giô.ø