Hoa hoc 10

Enzyme Amylase
Sinh viên thực hiện: - Hoàng Thị Bích Ngọc
- Bùi Thị Bích
07-01_ Khoa Công Nghệ Sinh Học_ Viện ĐH Mở HN
I. Tổng quát chung
I.1/ Lịch sử nghiên cứu.
I.2/ Định nghĩa, Phân loại & Cấu trúc.
I.3/ Đặc tính, cơ chế tác dụng.

I.1/ Lịch sử nghiên cứu
1814: Kirchoff, Saint Petercburg chứng minh hạt lúa mạch nảy mầm có tác dụng chuyển hóa tinh bột thành đường ở nhiệt độ từ 400°C - 600°C.
Năm 1833, Payen và Perso (Pháp) thêm cồn vào dịch chiết này, thu được kết tủa có khả năng phân giải tinh bột thành đường, đặt tên là Diastase (xuất phát từ tiếng Hy Lạp, diastatics, có nghĩa là phân giải, đó là amylase).
1851: Leuchs đã phát hiện nước bọt cũng có khả năng phân giải tinh bột thành đường.
Sau đó, các enzyme amylase trong nước bọt, trong dịch tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm mốc, nấm men và vi khuẩn bắt đầu được quan tâm nghiên cứu.
I.2/ Định nghĩa_ Phân loại cấu trúc
Định nghĩa:
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
Cơ chất tác dụng của amylase là tinh bột và glycogen.
Phân loại:
Cấu trúc:
α-amylase
(α-1,4-glucanohydrolase):
(EC 3.2.1.1)
amylase có khả năng phân cắt các liên kết 1,4-glucoside của cơ chất một cách ngẫu nhiên và là enzyme nội bào. α-amylase không chỉ có khả năng phân hủy hồ tinh bột mà còn có khả năng phân hủy các hạt tinh bột nguyên vẹn.
Cấu trúc:
β-amylase
(β-1,4-glucan-maltohydrolase)
(EC 3.2.1.2)
β–amylase xúc tác từ sự thủy phân các liên kết 1,4-glucan trong tinh bột, glucogen và polysaccharide, phân cắt từng nhóm maltose từ đầu không khử của mạch. Maltose được hình thành do sự xúc tác của β-amylase có cấu hình β.
Cấu trúc:
γ-amylase
(gluco amylase) (EC 3.2.1.3)
Gluco amylase có khả năng thủy phân liên kết -1,4 lẫn -1,6-glucoside, ngoài ra còn có khả năng thủy phân liên kết -1,2 và -1,3-glucoside.
Gluco amylase có khả năng thủy phân hoàn toàn tinh bột,glucogen, amylopectin, dextrin… thành glucose mà không cần có sự tham gia của các loại enzyme amylase khác.
Cấu trúc:
Oligo 1,6-glucosidase
(dextrinase tới hạn)
(EC 3.2.1.10)
Enzyme này thủy phân liên kết β-1,6, glucoside trong isomaltose, panose,và các dextrin tới hạn có thể chuyển hóa đường có thể lên men được.
Cấu trúc:
Enzyme pullulanase
(α-dextrin6- glucosidase)
(EC 3.2.1.41)
Khác với dextrinase tới hạn trong hoạt động của nó trên glycogen, và tỷ lệ của thủy phân dextrins giới hạn. Tác động của nó trên Amylopectin hoàn tất.Maltose là đường nhỏ nhất mà nó có thể chuyển hóa mối liên kết.
Cấu trúc:
enzyme isoamylase
(glycogen 6- glucanohydolase)
(EC 3.2.1.68)
I.3/ Đặc tính- Cơ chế tác dụng
Đặc tính:
. -Khả năng dextrin hóa: Thủy phân tinh bột -> dextrin + một ít maltoza.Dextrin có khả năng họat hóa cao,đặc trưng cho tính chất của enzyme này.
-Tính bền nhiệt:Phân tử có 1 - 6 nguyên tử C, tham gia vào sự hình thành ổn định cấu trúc bậc 3 của enzyme -> tính bền nhiệt của enzyme
-Tính tan: Amylase dễ tan trong nước, trong dung dịch muối và rượu loãng.
-Cơ chất tác dụng: của amylase là tinh bột và glycogen
Đặc tính:
α – amylase: có những đặc tính rất đặc trưng về cơ chế tác động, chuyển hóa tinh bột, khả năng chịu nhiệt
-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.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:
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 ).
Độ bền đối với tác dụng của acid cũng khác nhau. α-amylase của Asp.oryzae bền vững đối với acid tốt hơn là α-amylase của malt và vi khuẩn Bac.subtilis.
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 500°C và bị vô hoạt ở 70O°C( Kozmina, 1991 ).
Cơ chế tác dụng:
Quá trình thủy phân tinh bột bởi enzyme α-amylase là quá trình đa giai đoạn:
Cơ chế tác dụng:
α-amylase có khả năng phân cách các liên kết α-1,4-glucoside nằm ở phía bên trong phần tử cơ chất ( tinh bột hoặc glycogen ) một cách ngẫu nhiên. Nó không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân cả hạt tinh bột nguyên song với tốc đột rất chậm.
Giai đoạn 1 (dextrin hóa):
Tinh bột dextrin phân tử lượng thấp
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 ).
a-amylase
Cơ chế tác dụng:
Giai đoạn 2 ( giai đoạn đường hóa ):
Dextrin phân tử thấp bị thủy phân tetra và trimaltose (không cho màu với iod) thủy phân rất chậm disaccharide và monosaccharide.
Amylose phân giải nhanh oligosacharide  poliglucose (gồm 6-7 gốc glucose) bị phân cách mạch polyglucose colagen ngắn Maltose  maltotriose  maltotetrose.
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%.
Cơ chế tác dụng:
Tóm lại:

Tinh bột


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.


α-amylase
maltotetrose
Maltose (**)
glucose
dextrin phân tử thấp (*)
II. Nguồn thu & phương pháp thu nhận E. amylase
II.1/ Nguồn thu.
II.2/ phương pháp thu nhận.
II.1/ Nguồn thu
Động vật:
Enzyme amylase có trong tụy tạng của động vật.
II.1/ Nguồn thu
Thực vật:
Được lấy từ nhiều nguồn như:
Đại mạch (hodeum sativum):
+ giống 2 hàng: sản xuất malt làm bia
+ giống nhiều hàng (4,6 hàng): làm thức ăn cho gia súc.
Lúa (oryza sativa L.): chủ yếu ở vùng Đông Nam Á.
Ngô (zea mays): có nhiều loại ngô: ngô đá, ngô bột, ngô răng ngựa. Hạt ngô có màu trắng, màu vàng hay màu hồng. Ngô màu vàng do có sự hiện diện của carotenoid và zeaxanthine ở trong nội nhũ. Ngô màu hồng là do trong nội nhũ của ngô có anthocyanin.
II.1/ Nguồn thu
Vi sinh vật: (VSV)
Ngày nay do ưu thế về nhiều mặt, vsv trở thành nguồn thu enzyme amylase chủ đạo. Những chủng vsv tạo nhiều amylase thường được phân lập từ các nguồn tự nhiên. Vsv tạo amylase được dùng nhiều hơn cả là nấm sợi,giả nấm men và vi khuẩn,còn xạ khuẩn thì ít hơn.
Các giống nấm sợi thường dùng là giống nấm sợi Aspergillus, rhizopus.
Nấm men và giả nấm men thuộc các giống Candida, Saccharomyces, Endomycopsy, Endomyces cũng tạo amylase.
Nhiều vi khuản có khả năng tạo lượng lớn amylase như: Bac.polymyxa, Phytomonas destructans, Cassavanum… các vi khuẩn ưa nhiệt có khả năng sinh trưởng nhanh và phát triển tốt ở nhiệt độ cao nên khi nuôi chúng ít bị nhiễm vsv khác.
Trong nhóm xạ khuẩn rất hiếm gặp loại tạo amylase mạnh mẽ, tuy nhiên cũng có một số ít như xạ khuẩn ưa nhiệt. Micromonospora vugaris 42 có khả năng tạo một lượng nhỏ a-amylase hoạt động ở 65°C cùng với protease và các enzyme khác.
II.2/ Phương pháp thu nhận Enzyme amylase
Phương pháp thu nhận malt:
Malt đại mạch:
Đại mạch
Thu nhận, xử lý, làm sạch, phân loại
Ngâm
Nảy mầm
Sấy khô
Tách mầm
Rễ
Mầm rễ khô
Không khí
Bảo quản
Sấy khô
Malt khô bảo quản
Malt khô sản xuất bia
Phương pháp thu nhận malt
Malt thóc:





Phương pháp tinh sạch amylase: 2 phương pháp.
+ Tinh sạch enzyme amylase bằng phương pháp sắc ký.
+ Thu nhận enzyme amylase bằng phương pháp điện di trên gel polyacrylamide (polyacrylamide Gel Electrophoresis _ PAGE)
Hạt lúa (thóc)
Làm sạch,phân loại
Sấy bảo quản
Ngâm hạt
ủ mầm
malt
Tách mầm
Sấy malt
malt
Phương pháp thu nhận malt
Phương pháp thu nhận từ VSV:
Sự tổng hợp enzyme amylase không những phụ thuộc vào tính chất di truyền của VSV mà còn phụ thuộc việc tuyển chọn các điều kiện nuôi đặc hiệu, ngoài ra các điều kiện lý hóa trong quá trình nuôi cũng đóng vai trò quan trọng.
Những yếu tố ảnh hưởng :thành phần môi trường,tính chất cơ lý của môi trường, độ tiệt trùng, độ ẩm ban đầu, độ thoáng khí, nhiệt độ nuôi và pH môi trường… là những yếu tố cơ bản tối quan trọng .
Có 2 phương pháp nuôi VSV:
+ nuôi VSV tạo amylase bằng phương pháp bề mặt
+ nuôi VSV tạo amylase bằng phương pháp bề sâu
Phương pháp thu nhận malt
Phương pháp thu nhận từ động vật:
Thu nhận amylase từ động vật phần lớn là từ dịch tụy tạng. 98% tụy tạng được cấu tạo từ tế bào ngoại tiết hoặc là tế bào tuyến. Các tế bào này tiết enzyme tiêu hóa vào trong tá tràng.
III. Ứng dụng của enzyme amylase
III.1/ Ứng dụng trong y học và dược phẩm.
III.2/ Ứng dụng trong công nghiệp.
III.3/ Ứng dụng trong thực phẩm.
III.1/ Ứng dụng trong y học & dược phẩm.
Ứng dụng trong tiêu hóa:
 amylase
Tinh bột Dextrin + maltose + glucose
Thủy phân -1,4 của amylose

 -1,6 glucosidase
Dextrin Maltose + glucose
Thủy phân -1,6 của amylospectin
 
 glucosidase (maltase)
Maltose 2 glucose
 
 glucosidase (lactase)
Lactose Glucose + galactose
 
 fructofuranisidase (sucrase)
Suctose Glucose + fructose
Sự tiêu hóa tinh bột
Ứng dụng trong tiêu hóa:
Enzyme amylase phân giải carbonhydrat có trong thực phẩm nhằm cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của cơ thể.
Sản phẩm chữa men tiêu hóa dành cho trẻ sơ sinh và trẻ em, kích thích tiêu hóa, chống suy dinh dưỡng và cá sản phẩm cùng loại: minigadine, trymo, calcinol_RB, calcinol 1000….
2. Ứng dụng trong y dược:
Nguồn: vi khuẩn Bacillus subtilis.
Ưu điểm là bền hơn trong môi trường acid của dạ dày so với diastase (amylase) lấy từ động vật và vi nấm.Amylase được sử dụng:
+ phối hợp với coenzyme A, cytocrom C, ATP, carboxylase để chế thuốc điều trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh
+ phối hợp với enzyme thủy phân để chữa bệnh thiếu enzyme đường tiêu hóa
Trong cơ thể, anzyme amylase là hormon tuyến tụy ngoại tiết có tác dụng chống phù nề sau chấn thương hoặc sau mổ. Điều trị triệu chứng phản ứng viêm kèm nhiễm khuẩn đường hô hấp trên hoặc dưới. Các sản phẩm chứa enzyme a-amylase có tác dụng kiểm soát lượng calo của cơ thể.

2. Ứng dụng trong y dược:
Sử dụng enzyme amylase trong chuẩn đoán bệnh viêm tụy cấp ở trẻ em:
Dựa vào các đặc tính biểu hiện của enzyme amylase người ta tiến hành nghiên cứu chuẩn đoán bệnh viêm tuyến tụy. Khi nghiên cứu nhận thấy: khi lựa chọn điểm cắt thích hợp và phối hợp cả 2 enzyme s-amylase + lipre hoặc p-amylase + lipre trong chuẩn đoán viêm tụy cấp ở trẻ em thì độ chính xác là cao nhất.
THUỐC, HOÁ CHẤT CHỨA HOẠT TÍNH ENZYME AMYLASE PHỤC VỤ TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN:

Ứng dụng:
Enzyme amylase thường được bổ sung trong thành phần các hợp chất hóa học nhằm cải tạo ao hồ, kích thích tăng trưởng và phát triển mạnh của động vật thủy sản ở các giai đoạn mong muốn.
Đối tượng & cơ chế:
- Cá ăn thực vật:enzyme amylase phân giải tinh bột có trong thức ăn của cá: cỏ, khoai lang, khoai mì…
- Cá ăn thịt động vật: enzyme amylase phân giải glycogen hay glucid ở tế bào động vật.
III.2/ Ứng dụng trong công nghiệp
1. Ứng dụng trong công nghiệp dệt:
Sau khi vải được hồ hóa để làm mịn, người ta phải tiến hành quá trình rũ hồ vải. Phương pháp làm sạch hồ tinh bột được sử dụng là enzyme amylase.
1. Ứng dụng trong công nghiệp dệt:
Trước đây, người ta sử dụng enzyme a-amylase của malt hay pancreatic amylase. Để phá hủy nhanh lượng tinh bột thừa, người ta đưa nhiệt độ đến nhiệt độ sôi sau đó làm giảm xuống 50°C hay 60°C và cho enzyme amylase vào.
Ngày nay người ta sử dụng a-amylase của vi khuẩn. Enzyme amylase của vi khuẩn chịu nhiệt cao, chúng hoạt động mạnh ở nhiệt độ 85°C-90°C. 1 số enzyme amylase của bacillus subtilic có khả năng hoạt động ở 105°C-115°C.
Tuy nhiên còn tùy thuộc vào điều kiện kinh tế, sản xuất, nguồn amylase mà người ta tiến hành chọn lựa enzyme rũ hồ vải cho phù hợp.
Quy trình rũ hồ vải:
Làm sạch vải
Ngâm
Phân giải tinh bột
Rửa dung dịch
Nước đun sôi
Chất điều chỉnh pH
300g NaCl, 50g CaCl2,50g chất phụ gia
Trong 100l H2O ở 65-70°C
100-200g amylase với hoạt tính 3000SKB/g
Dung dịch iodine
2ph- 16h
tùy thuộc hoạt tính enzyme
5-10g NaOH/ 1l H2O
95-100°C
2. Ứng dụng trong sản xuất chất tẩy rửa:
Chất tẩy rửa bao gồm những chất kiềm, sodium silicate, sodium bicarbonate, sodium tripolyphosphate.
Mục đích: loại bỏ các chất vô cơ, hữu cơ bám vòa quần áo như: protein, lipid, carbonhydrat và những chất màu.
Enzyme a-amylase của vi khuẩn là một trong những enzyme thường được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, do enzyme này có khả năng chịu nhiệt cao (khoảng 90°C), pH cao (pH=9).
Tuy nhiên do enzyme này không bền pH kiềm và nhiệt độ cao trong một thời gian lâu, nên người ta thường bao chúng lại trước khi phối trộn với các thành phần khác của chất tẩy rửa để bảo quản được lâu và đảm bảo khả năng hoạt động của chúng.
Enzyme a-amylase làm tăng khả năng phân giải các vết bẩn do carbonhydrat trong quần áo.
2. Ứng dụng trong sản xuất chất tẩy rửa:
- Ứng dụng trong chất tẩy màu giấy:
A-amylase bẻ gãy các mạch tinh bột trên mặt giấy, kéo theo sự làm long các phân tử mang màu bám trên đó, tạo thuận lợi cho quá trình tuyển nổi khử mực.
Hiệu quả: thời gian ủ giảm 30%, mức dùng các loại hóa chất giảm 10- 35% tùy theo từng loại, giảm nhiều nhất là NaOH (giảm 35%), độ trắng của bột sau khử mực tăng 2,7- 3% ISO, độ dài đứt tăng 1,5%, độ chịu gấp tăng 14% và độ chịu xé tăng 28%, độ trắng cuối cùng đạt tối đa 87,0% ISO
III.3/ Ứng dụng trong thực phẩm.
Ứng dụng trong sản xuất mì chính:
- Nguyên liệu sử dụng chủ yếu: tinh bột sắn, rỉ đường mía.
- Các chủng VSV: corymebacterium hydrocacboclastus, bacillus, brevibacterium…
Enzyme amylase được sử dụng trong công đoạn thủy phân tinh bột.
Người ta có thể dùng a-amylase hay β-amylase của các hạt nảy mầm hay của nấm mốc để thủy phân tinh bột thành đường.
1. Ứng dụng trong sản xuất mì chính:
Tinh bột dextrin + maltose + glucose

Tinh bột maltose + β-dextrin.
(glucogen)

Ưu điểm: không dùng đến hóa chất hay thiết bị chịu acid, chịu áp lực, không độc hại cho người và thiết bị…
Nhược điểm: .) Đường hóa không triệt để tinh bột mà còn ở dạng trung gian như dextrin làm cho vi khuẩn lên men mì chính không có khả năng sử dụng.
.) Thời gian đường hóa tương đối dài.
.) Lượng đường sau khi đường hóa thấp, do đó phải sử dụng thiết bị to, cồng kềnh.
a-amylase
Thủy phân a-1,4 của amylose
β-amylase
2. Ứng dụng trong sản xuất bia.
Nguyên liệu sử dụng: Ngũ cốc, hoa houblon, nước, nấm men, chất phụ gia.
Các chủng VSV sử dụng: sacchromyces cerevisizae(lên men nổi) & saccharomyces cerevisidae (lên men chìm).
Trong công nghệ sản xuất bia người ta thường sử dụng enzyme amylase có trong mầm đại mạch.
2.Ứng dụng trong sản xuất bia:
Enzyme amylase được sử dụng trong quá trình đường hóa:
Hạt đại mạch nảy mầm
(tinh bột)


Như vậy việc đường hóa tinh bột trong hạt nhờ enzyme amylase của chính nó dẫn đến chi phí cao cho sản xuất và sản phẩm.
Để khắc phục điều này, trong quá trình lên men tạo bia thì nhà sản xuất không sử dụng hoàn tòan 100% nguyên liệu là malt đại mạch mà có sự pha trộn theo một công thức nào đó để thay thế malt và còn bổ sung nguồn tinh bột cho quá trịnh lên men. Lý do là một phần để tạo hương vị cho bia, màu sắc, độ cồn phù hợp cho người tiêu dùng và một phần là làm giảm giá thành cho sản phẩm bia nhưng vẫn giữ được đặc trưng cho bia. Chính vì điều này, các nhà sản xuất bia quan tâm đến việc sử dụng chế phẩm enzym amylase cung cấp cho quá trình thủy phân tinh bột .Enzym này có ý nghĩa rất lớn trong việc làm bia, giúp sản xuất bia ở qui mô công nghiệp.
amylase
Năng lượng + vật chất
3. Ứng dụng trong CNSX cồn:
Nguyên liệu chủ yếu là sắn, ngô,gạo hoặc tấm
từ gạo. Enzyme amylase trước đây được sử dụng
là malt nhưng ngày nay người ta sử dụng amylase
của nấm sợi.
Quá trình sản xuất cồn trải qua 2 giai đoạn:
GĐ đường hóa và GĐ rượu hóa.
-GĐ đường hóa:

Tinh bột dextrin đường lên men
a-amylase
β-amylase
amyloglucosidase
3. Ứng dụng trong CNSX cồn:
Sơ đồ quá trình chuyển hóa tinh bột:
Nguyên liệu chứa tinh bột
Nấu chín ở nhiệt độ cao
Làm nguội
Đường hóa
Amylase
hoạt động ở 55°C
Amyloglucosidase
hoạt động ở 55°C
3. Ứng dụng trong CNSX cồn:
Quá trình đường hóa đóng vai trò quyết định đến khả năng lên men và hiệu suất cồn thu được. Các chế phẩm enzyme được sử dụng chủ yếu là các chế phẩm thô vì tính chất kinh tế, tuy nhiên trước khi đường hóa phải xác định hoạt tính của từng loại enzyme từ đó diều chỉnh hoạy động của chúng để tránh các phản ứng không mong muốn.
Enzyme a-amylase tham gia thực hiện các phản ứng sinh hóa cần thiết & quyết định đến hiệu suất sản xuất cồn. Còn β-amylase tham gia những biến đổi cơ bản cơ chất để tăng cường quá trình chuyển hóa cơ bản.
a-amylase tủy phân tinh bột tạo ra glucose và maltose theo tỉ lệ 1:5,45 (vi khuẩn) và 1:3,79 (nấm sợi). Enzyme a-amylase của vi khuẩn và nấm sợi đều không có khả năng phân giải a-1,6 glucoside của cơ chất.
Như vậy, vai trò cơ bản của a-amylase trong sản xuất rượu cồn là làm dịch hóa nhanh ở giai đoạn nấu và ở cả giai đoạn đầu của sự đường hóa, dextrin hóa và tích tụ đường.
Vai trò của glucoamylase:
Glucoamylase thủy phân liên kết a-1.4 glucoside trong các polysacharide, chúng liên tiếp phân cắt các gốc glucose không khử trong mạch polysacharide. Ngoài ra glucoamylase còn có khả năng phân cắt liên kết a-1,6 glucoside.
Sản phẩm cuối cùng trong hoạt động của glucoamylase là glucose.
GĐ rượu hóa:
nhờ nấm men Saccharomyces cerevisiae, cũng có thể xem đây là một quá trình áp dụng enzym. Qúa trình rượu hóa là quá trình hết sức phức tạp, trải qua rất nhiều giai đoạn chuyển hóa từ đường thành cồn nhờ sự tham gia của nhiều enzym khác nhau. Điểm khác với enzym amylase là ở chổ các enzym tham gia quá trình rượu hóa nằm trong tế bào nấm men. Việc điều khiển các quá trình chuyển hóa bởi enzym trong tế bào thực chất là quá trình trao đổi chất của nấm men trong môi trường chứa đường.

4. Ứng dụng trong sản xuất siro:
ứng dụng trong sản xuất siro và các sản phẩm chứa đường_ phôi bắp được xử lý bằng SO2 và vi khuẩn lactic để hạt tinh bột mềm, ra khỏi khối bột bằng li tâm. Enzyme amylase chỉ được sử dụng sau khi tinh bột hòa vào nước.
Ngoài tinh bột bắp, người ta còn sử dụng tinh bột khoai tây, tinh bột mì, tinh bột sắn(khoai mì). Tùy theo nguồn nguyên liệu tinh bột mà người ta áp dụng kĩ thuật khác nhau cho phù hợp.
Enzyme sử dụng trong công nghệ sản xuất siro phải là những enzyme chịu nhiệt, những enzyme này thường được thu nhận từ vi khuẩn bacillus licheniformis, bacillus stearothermophilus. Ngoài ra người ta còn sử dụng a-amylase từ nhiều VSV khác nhau.
Đặc điểm quan trọng nhất của enzyme amylase là chúng hoạt động ở pH gần trung tính (pH=6), đặc điểm này giúp thực hiện các quá trình đường hóa rất dễ dàng.
Quá trình chuyển hóa tinh bột bằng siro fructose:
Ứng dụng trong sản xuất HFCS:
HFCS (High Fructose Corn Syrup) là một nhóm bất kì của siro bắp mà trải qua quá trình enzyme để làm tăng hàm lượng fructose & sau đó được pha trộn với siro bắp sạch (100% glucose) để tạo thành dạng sản phẩm cần thiết. Gồm HFCS 90, HFCS 55, HFCS 42.
Các bước tiến hành:
Tinh bột bắp
a-amylase
Chuỗi đường ngắn
oligosaccharides
glucoseamylase
Đường đơn
glucose
42% fructose
50-52% glucose
1 vài loại đường khác
Xylose isomerase
Sắc kí lỏng
Fructose được
Làm giàu ~90%
Quá trình enzyme làm thay đổi 100% glucose siro bắp thành HFCS 90
4.Ứng dụng trong CNSX bánh mì:
Các loại hạt ngũ cốc như lúa mì, lúa nước, bắp, khoai mì là nguồn nguyên liệu chính để làm bánh mì.
Trong sản xuất bánh mì, người ta sử dụng enzyme nhằm giải quyết một số vấn đề sau:
+ làm tăng nhanh thể tích bánh
+ làm màu sắc của bánh đẹp hơn
+ làm tăng mùi thơm cho bánh
Người ta sử dụng cả 2 loại enzyme a-amylase và β-amylase thủy phân tinh bột tạo thành đường. Nhờ đó nấm men saccharomyces cerevisiae sẽ dễ dàng chuyển hóa chúng thành cồn, CO2, làm tăng thể tích của bánh & tạo màu sắc, hương vị tốt.
Nguồn amylase thường sử dụng là malt,tuy nhiên trong những năm gần đây, malt dần được thay thế bởi nấm sợi. Các chế phẩm enzyme từ nấm sợi không chỉ chứa amylase mà còn chứa protease & 1 số enzyme khác rất có lợi cho quá trình lên men. Chế phẩm enzyme này chủ yếu thu nhận từ Aspergillus oryzae.
4.Ứng dụng trong CNSX bánh mì:
Enzyme amylase + sulfat amon chất đệm cho amylase hoạt động
Tác dụng: - ổn định hoạt tính enzyme amylase không thay đổi trong 1 năm bảo quản
- tăng chất lượng bánh (tăng thể tích, độ xốp, tăng khả năng giữ hình bánh, tăng mức ổn định cấu trúc ruột bánh & làm giảm quá trình làm khô của bánh.)
-giảm tiêu hao nấm men lỏng đến 20%
Trong công nghệ SX bánh mì, lượng CO2phải được tạo ra liên tục từ giờ đầu tiên đến giờ cuối cùng của quá trình sản xuất.
Nếu từ lượng đường có sẵn trong tinh bột -> CO2 max ở giờ đầu tiên & giờ thứ 2 của quá trình lên men sau đó lượng khí giảm -> giảm chất lượng bánh.
Khắc phục: sử dụng β-amylase -> lượng CO2 xảy ra theo chiều hướng tăng & đạt cực đại ở quá trình lên men
1:1
5. Ứng dụng trong sản xuất bánh kẹo, glucoza và mật:
Trong sản xuất bánh quy:
Tinh bột làm tăng hàm lượng

aminoacid tự do và tăng lượng đường khử
bánh quy có mùi, vị , màu hấp dẫn.
Trong sản xuất glucose và mật:
Mật glucoza hay mật maltoza được dùng trong sản xuất bánh kẹo và trong các sản phẩm ăn kiêng cho trẻ em & người bệnh.
Tinh bột mật glucoza. Tuy nhiên trong chế phẩm enzyme glucoamylase luôn có glucozyltransferaza làm giảm tính chất của glucoza, làm glucoza khó kết tinh, ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm -> nên chọn chủng nấm mốc không tạo ra glcozyltranferaza (A.awarnor, Rhizopus,)
amylase
protease
OXH-K
glucoamylase