Báo cáo Amylase trong chế biến thức ăn gia súc

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã và đang nổ lực tìm cách làm giảm ô nhiễm từ các chất thải ra trong chăn nuôi. Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã xác định được rằng cần cải thiện khả năng sử dụng các dưỡng chất trong khẩu phần của vật nuôi để hạn chế tối đa lượng phân thải ra. Trước đây, do ít quan tâm đến lượng chất dinh dưỡng bị thải ra ngoài nên hậu quả của việc cho ăn quá nhiều chất dinh dưỡng nhằm tối đa hóa năng suất đã dẫn đến hậu quả là lượng chất dinh dưỡng thải ra quá nhiều qua phân và nước tiểu (chủ yếu là hàm lượng protein, phốt pho và canxi). Qua nhiều nghiên cứu cho thấy việc bổ sung enzyme tỏ ra có hiệu quả trong việc cải thiện các hạn chế trên. Enzyme amylase là một enzyme có vai trò quan trọng trong việc tiêu hóa các chất dinh dưỡng, giúp cho vật nuôi hấp thụ thức ăn tốt hơn, tăng năng xuất của vật nuôi. Vì vậy việc tạo ra loại thức ăn có chứa nhiều enzyme amylase là rất có ý nghĩa trong chăn nuôi. Sau đây nhóm em có bài tìm hiểu về enzyme amylase và ứng dụng của nó trong việc chế biến ra một số chế phẩm thức ăn gia súc giàu enzyme. Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu nhưng chắc hẳn cũng không tránh khỏi những thiếu sót mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn để bài báo cáo được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn !

docx26 trang | Chia sẻ: ngatran | Lượt xem: 2849 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Báo cáo Amylase trong chế biến thức ăn gia súc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 3 CHƯƠNG I – GIỚI THIỆU ENZYME AMYLASE 4 1.1. Khái niệm Enzyme 4 1.2. Enzyme Amylase là gì? 4 1.3. Phân loại 5 1.4. Hệ Enzyme Amylase 5 1.4.1. Enzyme α-Amylase (α-1,4-glucanohydrolase) 5 1.4.2. Enzyme β-Amylase (β-1,4-glucan-maltohydrolase) 10 1.4.3. Enzyme γ-Amylase (glucoamylase) 12 1.4.4. Oligo 1,6-glucosidase (dextrinase tới hạn) 12 1.4.5. Enzyme pullulanase (α-dextrin6-glucosidase) 12 1.4.6. α-glucosidase Hay Maltase (α-D,glucoside-glucohydrolase) 13 1.5. Ứng Dụng Của Enzyme Amylase 13 1.5.1. Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Chế Biến Thực Phẩm Gia Súc 13 1.5.2. Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Dược Phẩm 13 1.5.3. Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Công Nghiệp Dệt 14 1.5.4. Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Sản Xuất Bia 14 1.5.5. Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Sản Xuất Cồn 15 1.5.6. Ứng Dụng Của Enzyme Amylase Trong Sản Xuất HFCS 16 CHƯƠNG II – EMZYME AMYLASE & QUY TRÌNH SẢN XUẤT THỨC ĂN GIA SÚC 17 2.1. Chọn Nguyên Liệu 17 2.2. Giới Thiệu Cây Sắn 17 2.3. Giới Thiệu Bã Sắn 18 2.4. Quy Trình Sản Xuất Thức Ăn Gia Súc 19 2.4.1. Thuyết Minh Quy Trình 20 2.4.1.1. Nguyên Liệu 20 2.4.1.2. Rửa Nguyên Liệu 20 2.4.1.3. Cắt Khúc Nguyên Liệu 20 2.4.1.4. Nghiền Nguyên Liệu 20 2.4.1.5. Ly Tâm 21 2.4.1.6. Cơ Chế Quá Trình Lên Men 21 2.4.1.7. Phơi Sấy 22 2.4.1.8. Chế Phẩm Giàu Enzyme 22 2.4.2. Ưu Nhược Điểm Quy Trình 22 2.4.2.1. Ưu Điểm 22 2.4.2.2. Nhược Điểm 22 2.5. Các Sản Phẩm Lên Men Từ Bã Khoai Mì Và Các Chế Phẩm Khác 23 KẾT LUẬN 25 LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã và đang nổ lực tìm cách làm giảm ô nhiễm từ các chất thải ra trong chăn nuôi. Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã xác định được rằng cần cải thiện khả năng sử dụng các dưỡng chất trong khẩu phần của vật nuôi để hạn chế tối đa lượng phân thải ra. Trước đây, do ít quan tâm đến lượng chất dinh dưỡng bị thải ra ngoài nên hậu quả của việc cho ăn quá nhiều chất dinh dưỡng nhằm tối đa hóa năng suất đã dẫn đến hậu quả là lượng chất dinh dưỡng thải ra quá nhiều qua phân và nước tiểu (chủ yếu là hàm lượng protein, phốt pho và canxi). Qua nhiều nghiên cứu cho thấy việc bổ sung enzyme tỏ ra có hiệu quả trong việc cải thiện các hạn chế trên. Enzyme amylase là một enzyme có vai trò quan trọng trong việc tiêu hóa các chất dinh dưỡng, giúp cho vật nuôi hấp thụ thức ăn tốt hơn, tăng năng xuất của vật nuôi. Vì vậy việc tạo ra loại thức ăn có chứa nhiều enzyme amylase là rất có ý nghĩa trong chăn nuôi. Sau đây nhóm em có bài tìm hiểu về enzyme amylase và ứng dụng của nó trong việc chế biến ra một số chế phẩm thức ăn gia súc giàu enzyme. Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu nhưng chắc hẳn cũng không tránh khỏi những thiếu sót mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn để bài báo cáo được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn ! Nhóm thực hiện CHƯƠNG I – GIỚI THIỆU ENZYME AMYLASE 1.1. Khái niệm Enzyme Trong cơ thể sống (các tế bào) luôn luôn xảy ra quá trình trao đổi chất. Sự trao đổi chất ngừng thì sự sống không còn tồn tại. Quá trình trao đổi của một chất là tập hợp của rất nhiều các phản ứng hóa học phức tạp. Các phản ứng này có liên quan chặt chẽ với nhau và điều chỉnh lẫn nhau. Enzyme là hợp chất protein xúc tác cho các phản ứng hóa học đó. Chúng có khả năng xúc tác đặc hiệu các phản ứng hóa học nhất định và đảm bảo cho các phản ứng xảy ra theo một chiều hướng nhất định với tốc độ nhịp nhàng trong cơ thể sống. Enzyme có trong hầu hết các loại tế bào của cơ thể sống. Chính do những tác nhân xúc tác có nguồn gốc sinh học nên Enzyme còn được gọi là các chất xúc tác sinh học (biocatalysators) nhằm để phân biệt với các chất xúc tác hóa học. Chúng là chất xúc tác sinh học không chỉ có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển của mọi sinh vật mà nó còn giữ vai trò rất quan trọng trong công nghệ chế biến thực phẩm, trong y học, trong kỹ thuật phân tích, trong công nghệ gen và bảo vệ môi trường. 1.2. Enzyme Amylase là gì? Amylase là một hệ Enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật. Các Enzyme này thuộc nhóm Enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm polysaccharide với sự tham gia của nước. RR’ + H-OH RH + R’OH Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và dextrin hạn chế. Các Enzyme Amylase có trong nước bọt (còn được gọi là ptyalin), trong dịch tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn, nấm men và vi khuẩn.Trong nước bọt của người có ptyalin nhưng ở một số loại động vật có vú thì không có như ngựa, chó, mèo... Ptyalin bắt đầu thủy phân tinh bột từ miệng và quá trình này hoàn tất ở ruột non nhờ Amylase của tuyến tụy (còn được gọi là amylopsin). Amylase của malt thủy phân tinh bột lúa mạch thành disaccharide làm cơ chất cho quá trình lên men bởi nấm men. Amylase là một trong những loại Enzyme được ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp, y tế, và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt là trong ngành công nghiệp thực phẩm. 1.3. Phân loại Hiện nay, có sáu loại Enzyme Amylase được xếp vào 2 nhóm: Endoamylase (Enzyme nội bào) và Exoamylase (Enzyme ngoại bào). - Endoamylase : gồm có α-Amylase (EC 3.2.1.1) và nhóm Enzyme khử nhánh. Nhóm Enzyme khử nhánh này được chia thành hai loại: khử trực tiếp là pullulanase (hay α-dextrin 6-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.41); khử gián tiếp là transglucosylase (hay oligo-1,6- glucosidase) (EC 3.2.1.20) và amylo-1,6-glucosidase (EC 3.2.1.10). Các Enzyme này thủy phân các liên kết bên trong của chuỗi polysaccharide. - Exoamylase. Đây là những Enzyme thủy phân tinh bột tử đầu không khử của chuỗi polysaccharide. Nhóm này gồm có: + β-Amylase (EC 3.2.1.2) + Amyloglucosidase (glucoamylase hay γ-Amylase) (EC 3.2.1.3) / 1.4. Hệ Enzyme Amylase: 1.4.1. Enzyme α-Amylase (α-1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1) a) Cấu tạo: Enzyme α-Amylase là protein có phân tử lượng thấp, thường nằm trong khoảng 50.000 đến 60.000 Dal. Có một số trường hợp đặc biệt như α-Amylase từ loài vi khuẩn Bacillus macerans có phân tử lượng lên đến 130.000 Dal. Đến nay người ta đa biết rất rõ các chuỗi acid amin của 18 loại α-Amylase nhưng chỉ có 2 loại α-Amylase là taka-Amylase từ Apergillus orysee và α-Amylase của tụy lợn được nghiên cứu kỹ về hình thể không gian cấu trúc bậc 3. Mới đây các nghiên cứu về tính đồng nhất của chuỗi mạch acid amin và về vùng kị nước cho thấy các chuỗi mạch acid amin của tất cả các Enzyme α-Amylase đều có cấu trúc bậc 3 tương tự nhau. / b) Cơ chế tác dụng của α-Amylase: α-Amylase từ các nguồn khác nhau có nhiều điềm rất giống nhau. α-Amylase có khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm ở phía bên trong phân tử cơ chất (tinh bột hoặc glycogen) một cách ngẫu nhiên, không theo một trật tự nào cả. α-Amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân cả hạt tinh bột nguyên song với tốc độ rất chậm. Quá trình thủy phân tinh bột bởi α-Amylase là quá trình đa giai đoạn: + Ở giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): Chỉ một số phân tử cơ chất bị thủy phân tạo thành một lượng lớn dextrin phân tử thấp (α-dextrin ), độ nhớt của hồ tinh bột giảm nhanh ( các amylose và amylopectin đều bị dịch hóa nhanh ). + Sang giai đoạn 2 (giai đoạn đường hóa): Các dextrin phân tử thấp tạo thành bị thủy phân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iodine. Các chất này bị thủy phân rất chậm bởi α-Amylase cho tới disaccharide và monosaccharide. Dưới tác dụng của α-Amylase, amylose bị phân giải khá nhanh thành oligosaccharide gồm 6 - 7 gốc glucose (vì vậy, người ta cho rằng α-Amylase luôn phân cắt amylose thành từng đoạn 6 - 7 gốc glucopiranose). + Sau đó, các poliglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên các mạch polyglucose colagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotetrose, maltotriose và maltose. Qua một thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân của amylose chứa 13% glucose và 87% maltose. Tác dụng của α-Amylase lên amylopectin cũng xảy ra tương tự nhưng vì không phân cắt được liên kết α-1,6-glycoside ở chỗ mạch nhánh trong phân tử amylopectin nên dù có chịu tác dụng lâu thì sản phẩm cuối cùng, ngoài các đường nói trên ( 72% maltose và 19% glucose ) còn có dextrin phân tử thấp và isomaltose 8%. Tóm lại, dưới tác dụng của α-Amylase, tinh bột có thể chuyển thành maltotetrose, maltose, glucose và dextrin phân tử thấp. Tuy nhiên, thông thường α-Amylase chỉ thủy phân tinh bột chủ yếu thành dextrin phân tử thấp không cho màu với Iodine và một ít maltose. Khả năng dextrin hóa cao của α-Amylase là tính chất đặc trưng của nó. Vì vậy, người ta thường gọi loại Amylase này là Amylase dextrin hóa hay Amylase dịch hóa. Các giai đoạn của quá trình thủy phân tinh bột của α-Amylase: + Giai đoạn dextrin hóa: Tinh bột α- amylase dextrin phân tử lượng thấp. + Giai đoạn đường hóa: Dextrin tetra và trimaltose di & monosaccharide. Amylase oligosaccharide poliglucose Maltose maltotriose maltotetrose c) Đặc tính α-Amylase α-Amylase từ các nguồn khác nhau có thành phần amino acid khác nhau, 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. + Trọng lượng phân tử của α-Amylase nấm mốc: 45.000-50.000 Da ( Knir 1956; Fisher, Stein, 1960 ). + 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 ( Bernfeld P, 1951 ). α-Amylase là một metaloEnzyme. Mỗi phân tử α-Amylase đều có chứa 1-30 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 3 của Enzyme, duy trì hoạt động của Enzyme ( Modolova, 1965 ). 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 tác động của các Enzyme phân giải protein. Nếu phân tử α-Amylase bị loại bỏ hết Ca thì nó sẽ hoàn toàn bị mất hết khả năng thủy phân cơ chất. α-Amylase bền với nhiệt độ hơn các Enzyme khác. Đặc tính này có lẽ liên quan đến hàm lượng Ca trong phân tử và nồng độ Mg2+. Tất cả các Amylase đều bị kiềm hãm bởi các kim loại nặng như Cu2+, Ag+, Hg2+. Một số kim loại như : Li+, Na+, Cr3+, Mn+, Zn2+, Co2+, Sn2+, Cr3+, không có ảnh hưởng mấy đến α-Amylase. Một đặc điểm cần lưu ý là hầu hết α-Amylase khá bền với tác động của protease như pepsin, trypsin, papain... Thành phần amino acid của α-Amylase ở nấm mốc Aspergillus như sau ( g/100 g protein ): alamine = 6,8 ; glycine = 6,6 ; valine = 6,9 ; leucine = 8,3 ; Isoleucine = 5,2 ; prolin= 4,2 ; phenylalanine = 4,2 ; tyrosine = 9,5 ; trytophan = 4,0; xetin = 6,5 ; trionin = 10,7 ; cystein + cystine = 1,6 ; glutamic acid = 6,9 ; amide = 1,5 ( Akabori et amilose 1954 ). Không giống các α-Amylase khác, Amylase của Asp.orysee có chứa phần phi protein là polysaccharide. Polyose này bao gồm 8 mol maltose, 1 mol glucose, 2 mol hexosemin trên 1 mol Enzyme (Akabori et amilose, 1965). Vai trò của polyose này vẫn chưa rõ, song đã biết được rằng nó không tham gia vào thành phần của trung tâm hoạt động và nằm ở phía trong phân tử Enzyme. α-Amylase của nấm mốc hầu như chỉ tấn công những hạt tinh bột bị thương tổn. Sản phẩm cuối cùng của thủy phân Amylase là glucose và maltose. Đối với nấm sợi tỉ lệ là 1:3,79 (Hanrahan, Caldwell, 1953) . Fenikxova và Eromsina (1991) cho biết rằng các maltopentose và maltohexose bị thủy phân theo sơ đồ sau: G5 G4 + G1; G6 G2 + G4 hay 2G3 (chính) hoặc G5 + G1 (ít) α-Amylase của nấm sợi không tấn công liên kết α-1,6 glucoside của amylopectin, nên khi thủy phân nó sẽ tạo thành các dextrin tới hạn phân nhánh. Đây là một cấu trúc phân tử tinh bột do Enzyme α-Amylase phân cắt tạo thành dextrin tới hạn phân nhánh. / Hình: cấu trúc phân tử tinh bột do do Enzyme α-Amylase phân cắt tạo thành dextrin tới hạn phân nhánh. Sản phẩm thủy phân cuối cùng của tinh bột dưới tác dụng của Amylase nấm sợi chủ yếu là maltose, thứ đến là maltotriose. Nồng độ α-Amylase của vi sinh vật tương đối lớn có thể chuyển hóa 70 - 85% tinh bột thành đường lên men. Còn các α-Amylase của nấm mốc thì mức độ đường hóa đến glucose và maltose có thể lên tới 84 - 87%. Điều kiện hoạt động của α-Amylase từ các nguồn khác nhau thường không giống nhau. pH tối thích cho hoạt động của α-Amylase từ nấm sợi là 4,0 - 4,8 (có thể hoạt động tốt trong vùng pH từ 4,5 - 5,8). Theo số liệu của Liphis, pH tối thích cho hoạt động dextrin hóa và đường hóa của chế phẩm Amylase từ Asp.orysee trong vùng 5,6 - 6,2. Còn theo số liệu của Fenixova thì pH tối thích cho hoạt động dextrin hóa của nó là 6,0 - 7,0. Độ bền đối với tác dụng của acid cũng khác khác nhau. α-Amylase của Asp.orysee bền vững đối với acid tốt hơn là α-Amylase của malt và vi khuẩn Bac.subtilis. Ở pH= 3,6 và 00C, α-Amylase của malt bị vô hoạt hoàn toàn sau 15 - 30 phút; α-Amylase vi khuẩn bị bất hoạt đến 50%, trong khi đó hoạt lực của α-Amylase của nấm sợi hình như không giảm bao nhiêu (Fenilxova, Rmoshinoi 1989). Trong dung dịch α-Amylase nấm sợi bảo quản tốt ở pH= 5,0-5,5 ; α-Amylase dextrin hóa của nấm sợi đen có thể chịu được pH từ 2,5-2,8. Ở 00C và pH=2.5, nó chỉ bị bất hoạt hoàn toàn sau 1 giờ. Nhiệt độ tối thích cho hoạt động xúc tác của α-Amylase từ các nguồn khác nhau cũng không đồng nhất, α-Amylase của nấm sợi rất nhạy cảm đối với tác động nhiệt. Nhiệt độ tối thích của nó là 5000C và bị vô hoạt ở 7000C (Kozmina, 1991). Trong dung dịch đệm pH = 4.7, α-Amylase của Asp.orysee rất nhạy với tác động của nhiệt độ cao, thậm chí ở 4000C trong 3 giờ hoạt lực dextrin hóa của nó chỉ còn 22 - 29%, hoạt lực đường hóa còn 27 - 85%. Ở 5000C trong 2 giờ, α-Amylase của nấm sợi này bị vô hoạt hoàn toàn (Miller và cộng sự). 1.4.2. Enzyme β-Amylase (β-1,4-glucan-maltohydrolase) (EC 3.2.1.2) a) Cấu tạo: β-Amylase hiện diện phổ biến ở thực vật, đặc biệt là hạt nảy mầm. Ở trong các hạt ngũ cốc nảy mầm, β-Amylase xúc tác sự thuỷ phân các liên kết 1,4 α-glucan trong tinh bột , glucogen và polysaccharide, phân cắt từng nhóm maltose từ đầu không khử của mạch . Maltose được tạo thành do sự xúc tác của β-Amylase có cấu hình β. Ở ngũ cốc, β-Amylase tham gia vào sự phân giải của tinh bột trong quá trình nảy mầm của hạt. Ở lúa, β-Amylase được tổng hợp trong suốt quá trình của hạt và hầu như không được tổng hợp ở hạt khô. Ở lúa mạch, Enzyme có mặt ở trong hạt khô, nó được tích lũy trong suốt quá trình phát triển của hạt, khi ở dạng liên kết, Enzyme này là một phân tử có trọng lượng phân tử là 64.000 Da và khi bị phân cắt bởi một protease sẽ được phóng thích dưới dạng tự do và có khối lượng phân tử là 59.000 Da . b) Cơ chế tác dụng của β-Amylase: β-Amylase là một Enzyme ngoại bào (exoenzyme). Tiến trình phân giải bắt đầu từ đầu không khử của các nhánh ngoài cùng cơ chất . β-Amylase phân cắt các liên kết α-1,4glucoside nhưng khi gặp liên kết α-1,4 glucoside đứng kế cận liên kết α-1,6 glucoside thì nó sẽ ngừng tác dụng. Phần polysaccharide còn lại là dextrin phân tử lớn có chứa rất nhiều liên kết α-1,6 glucoside và được gọi là β-dextrin. Cơ chế tác dụng của β-Amylase lên tinh bột. Tinh bột β-Amylase maltose (54-58%)+ β-dextrin(42-46%) (glucogen) Tinh bột bị thuỷ phân đồng thời bởi cả α và β-Amylase thì lượng tinh bột thuỷ phân tới 95%. c) Đặc tính của β-Amylase: β-Amylase là một albumin , tâm xúc tác có chứa nhóm –SH , nhóm X-COOH và vòng imidazol của các gốc histidine và là Enzyme ngoại bào (exoEnzyme). β-Amylase không bền khi có Ca2+, β-Amylase bị kìm hãm bởi Cu2+, Hg2+, urea, iodineoacetamide, iodine, ozon… β-Amylase chịu nhiệt kém hơn α-Amylase nhưng bền hơn với acid. β-Amylase bị bất hoạt ở nhiệt độ 7000C. Nhiệt độ tối thích của β-Amylase là 550C , pH 5,1 – 5,5. Tham gia vào cơ chế tác dụng của β-Amylase thường có một nhóm caboxyl thể hiện tính chất ái nhân và một nhóm imidazol thể hiện tính chất ái electron. Sự nghịch đảo hình thể của cacbon anome (C1) được thực hiện nhờ việc tạo thành hợp chất đồng hoá trị trung gian kiểu este axetal giữa cacbon anome và nhóm cacboxyl của tâm hoạt động. Sau đó este này bị phân huỷ bởi tác động của 1 phân tử nước lên nhóm cacboxyl để giải phóng ra α-maltose và hoàn nguyên nhóm cacbxyl của Enzyme. 1.4.3. Enzyme γ-Amylase (glucoamylase) (EC 3.2.1.3) a) Cấu tạo: γ-Amylase ( glucoamylase hay α-1,4-glucan-glucohydrolase ) là những Enzyme có thể thuỷ phân được cả hai kiểu liên kết của các mạch α-glucan để giải phóng ra ở dạng β. Glucoamylase hay γ-Amylase chủ yếu được tạo ra bởi các vi sinh vật. Đặc biệt là kiểu nấm mốc aspergillus, penicillium và Rhizopus. Amyloglucosidase từ nấm mốc là các protein có khối lượng phân tử lượng dao động rất lớn từ 27.000 đến 112.000 Dal tuỳ thuộc vào nguồn gốc của Enzyme. Nói chung thì các amyloglucosidase đều chứa các gốc mêthioni, tritophan, và một nửa gốc cystein. Tuy nhiên mối quan hệ giữa chuỗi acid amin, cấu trúc bậc 3 và hoạt động của Enzyme vẫn chưa được làm sáng tỏ tất cả các amyloglucosidase từ nấm mốc đều là glucoprotein chứa từ 5 - 20% gluxit trong đó chủ yếu là các mono saccharid glucose mannose, galactose và glucosamine. Các amyloglucosidase chủ yếu được tạo nên từ hai iso Enzyme I và II khác nhau ở khả năng thuỷ phân tinh bột ở trạng thái rắn và bởi độ bền của chúng. Amyloglucosidase I tự hấp thụ và thuỷ phân tinh bột ở trạng thái rắn, ngược lại amyloglucosidase II không có cả hai tinh chất này . b) Cơ chế hoạt động: Amyloglucosidase có thể giải phóng ra β-D-glucose bằng cách thuỷ phân lặp lại nhiều lần các liên kết α-1,4 của mạch α-glucan từ đầu không khử, chúng cũng thuỷ phân được các liên kết α-1,6 và α-1,3 nhưng rất chậm (10 - 30 lần ). Tốc độ thuỷ phân cũng phụ thuộc vào bản chất của các liên kết kề cận với các liên kết glucozit được thuỷ phân , cũng như kích thuớc và cấu trúc của cơ chất bị thuỷ phân . Nhất là với các α-glucan mạch dài ( amylose và amylopectin ) thì bị thuỷ phân nhanh hơn là với các maltodextrin và các oligosaccharit. c) Tính chất: Glucoamylase có khả năng thuỷ phân các liên kết α-1,4 lẫn α-1,6 glucoside. Khi thuỷ phân liên kết α-1,4-glucan trong chuỗi polysaccharide, glucoamylase tách lần lượt từng phân tử glucose ra khỏi đầu không khử của mạch để tạo ra glucose. Enzyme này có nhiều tên gọi khác nhau: α-1,4 ; α-1,6-glucan-4; 6-glucohydrolase; glucoamylase; amyloglucosidase; taka-Amylase B; γ-Amylase… Là Enzyme ngoại bào. Ngoài các liên kết α-1,4 và α-1,6 glucoside , glucoamylase còn có khả năng thuỷ phân các liên kết α-1,2 và α-1,3 glucoside . Glucoamylase có khả năng thuỷ phân hoàn toàn tinh bột , glucogen , amylopectin, dextrin, panose, iso maltose và maltose thành glucose, mà không cần có sự tham gia cuả các loại Enzyme khác. Glucoamylase thuỷ giải các polysaccharide có phân tử lớn nhanh hơn so với các chất có phân tử nhỏ. Các polisaccharide có nhánh như amylopectin, glucogen, β-dextrin bị glucoamylase thủy phân khá nhanh. Đa số glucoamylase có hoạt lực cao nhất ở vùng có pH 3,5 – 5,5 và nhiệt độ 5000C.Nó bền với acid hơn α-Amylase nhưng kém bền hơn trong rượu, acetone và không được bảo vệ bởi Ca2+. 1.4.4. Oligo 1,6-glucosidase (dextrinase tới hạn) (EC 3.2.1.10) Enzyme này có thể thuỷ phân liên kết α-1,6 – glucoside trong isomaltose , panose và các dextrin tới hạn thành đường có thể lên men được. Enzyme này có ở vi sinh vật nhưng đồng thời cũng có trong các hạt nảy mầm ( đại mạch, thóc nảy mầm ). Ngoài oligo–1,6–glucosidase, hệ dextrinase của hạt ngũ cốc , hạt nảy mầm còn có amylopectin–1,6–glucosidase hay R– Enzyme và dextrin–1,6–glucoside hay amylo–1,6–glucoside hay dextrin-6- glucocanhydrolase. Hai loại Enzyme này đều thuỷ phân dextrin triệt để hơn α-Amylase và β-Amylase do đó trong dung dịch thuỷ phân có nhiều maltose hơn . Nhiệt độ tối thích cho các hoạt động của các dextrinase là 4000C và pH tối thích là 5,1. 1.4.5. Enzyme pul
Tài liệu liên quan