Seminar hoá xúc tác Lên men nhờ xúc tác
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.42 MB, 10 trang )
Seminar môn học: Hoá xúc tác
ĐỀ TÀI: LÊN MEN RƯỢU NHỜ XÚC TÁC
1
Đề tài: Lên men rượu nhờ xúc tác
▪ Tổng quan về một số enzyme sử dụng trong
quá trình lên men rượu
▪ Enzyme α – amylase (α – 1,4 – glucan 4 –
glucahydrolase)
▪ Enzyme β – amylase
▪ Enzyme γ – amylase (glucoamylase hay -1,4-glucanglucohydrolase)
▪ Cơ chế xúc tác men
▪ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
2
Tổng quan về một số enzyme sử dụng trong quá trình lên men rượu
Enzyme α – amylase (α – 1,4 – glucan 4 – glucahydrolase)
Đặc điểm
Tính chất
Hoạt tính
Thuộc nhóm enzyme nội bào endoamylase, gồm 1-6 nguyên tử
carbon tham gia hình thành và ổn định cấu trúc bậc 3 của
enzyme.
Cắt đứt liên kết 1,4 - glucoside nằm bên trong của phân tử cơ
chất (tinh bột, glycogen) một cách ngẫu nhiên tạo dextrin và một
ít maltoxza
α – amylase nấm mốc có pHop = 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
3
Enzyme β – amylase (β - 1,4-glucan-maltohydrolase)
Đặc điểm
Tính chất
Hoạt tính
Thuộc nhóm enzyme ngoại bào exoamylse
Thủy phân 100% amylaza thành maltose và 54 – 58 %
amylopectin thành maltose . Gặp liên kết α – 1,4 – đứng
kế cận α – 1, 6 - ngừng tác dụng
Vô hoạt hoàn toàn ở 70oC. pHop trong dịch tinh bột
thuần khiết: 4.6, trong dịch nấu tinh bột: 5.6. Toop trong
dịch tinh bột thuần khiết: 40 -50 o C, trong dịch nấu tinh
bột: 60-65 oC.
4
- Thủy phân các liên kết -1,2 và -1,3 glucoside và là
enzyme ngoại bào.
- Thủy phân hoàn toàn tinh bột, glucogen,
amylopectin, dextrin…thành glucose mà không cần
có sự tham gia của các loại amylase khác .
- Chịu acid, pHop = 3.5 – 5, toop = 50 – 60oC, mất
hoạt tính ở > 70oC.
Aspergillus oryzae
under
light microscope
Enzyme γ – amylase (glucoamylase hay 1,4-glucan-glucohydrolase)
5
Cơ chế xúc tác men
Quá trình thuỷ phân tinh bột bởi α – amylase là quá trình đa giai đoạn
Giai đoạn 1 (giai đoạn dextrin hoá): phân tử cơ chất bị thuỷ phân tạo thành một lượng lớn dextrin
phân tử thấp.
Giai đoạn 2 (đường hoá) dextrin phân tử thấp tiếp tục bị thuỷ phân tạo thành các tetra-trimaltose.
Chất này bị thuỷ phân rất chậm bởi α – amylase đi tới disaccharide và monosaccharide. Dưới tác
dụng của α – amylase, amylose bị phân giải khá nhanh thành oligosaccharide gồm 6-7 gốc
glucose. Poliglucose này phân cách tiếp tục tạo nên các mạch polyglucose collagen cứ ngắn dần
và bị phân giải chậm đến maltose. Qua một thời gian dài sản phẩm cuối cùng thu được là glucose
và maltose. Tác dụng của α – amylase lên amylopectin cũng xảy ra tương tự nhưng vìkhông
phân cắt được liên kết α – 1,6 – glycoside ở trong phân tử amylopectin nên dùchịu tác dụng lâu
thìsản phẩm cuối cùng ngoài các đường trên còn có dextrin phân tử thấp và isomaltose
6
Cơ chế xúc tác men
Glucose thu được nhờ enzyme sẽ tiếp tục phản ứng theo cơ chế sau:
Quá trình xảy ra khi môi trường hơi acid (pH= 4-5), gồm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: dưới tác dụng của hệ thống enzyme bởi vi sinh vật, glucoza được chuyển hoá
theo con đường Embeden – Mayerhof tạo thành acid pyruvic
+ Giai đoạn 2: Pyruvic dưới tác dụng của men pyruvate decacboxylaza và tiamimpirophotphat
sẽ khử carboxyl tạo thành CO2 và CH3CHO
+ Giai đoạn 3: CH3CHO đóng vai trò là chất nhận hidro cuối cùng sẽ tiếp thu hidro
docofecmeni
7
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
Sự nhiễm khuẩn:
Cần chống nhiễm tạp khuẩn
01
02
Nồng độ đường:
Nồng độ đường thích hợp là 10 – 15 %.
03
04
Ảnh hưởng của Oxi:
Lên men rượu kị khí, môi trường đủ
oxi sẽ oxi hoá tạo CO2 và H2O
Nhiệt độ:
Lên men ở nhiệt độ cao:dễ tạp nhiễm, sinh
sản phẩm phụ
05
Ảnh hưởng của pH:
Rất quan trọng, thường được các
thực hiện ở pH = 4- 4.5
8
* TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hiroshi Tananka, Pie-Lang Wang, Osamu Yamada Late & Telichi Tamura, Yellow
Pigments of Aspergillus niger and Asp. Awamori, DOI: 10.1080/00021369.1966.10858561
2. PGS.TS Lương Đức Phẩm, Giáo trình Công nghệ Lên men; Nhà xuất bản Giáo dục Việt
Nam
3. PGS.TS Nguyễn Quý Hải, Giáo trình Công nghệ Enzyme; Nhà xuất bản Đại học Huế
4. Nguyễn Thị Hằng, Luận văn Quá trình chuyển hoá các hợp chất hữu cơ không có nitơ do
vi sinh vật
5. TS. Trần Bích Lam, Ứng dụng Enzyme Amylase trong công nghệ thực phẩm và nguồn thu
nhận, Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm, Khoa Kĩ thuật Hoá học, Trường Đại học Bách khoa
TP.HCM
9
Cảm ơn vì sự chú
ý lắng nghe
10
