TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
TRẦN THỊ HỒNG HẠNH SỬ DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC CẢI TIẾN
CHẤT LƯỢNG RƯỢU VANG
CHUỐI XIÊM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 08 Người hướng dẫn
Ts. LÝ NGUYỄN BÌNH

NĂM 2007 Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
i
LỜI CẢM TẠ
Qua năm năm học tập ở Trường Đại học Cần Thơ, được sự chỉ dạy tận tình của
thầy cô, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô.

MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ..................................................................................................................i
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
ii
MỤC LỤC.......................................................................................................................i
TÓM LƯỢC...................................................................................................................v
DANH SÁCH HÌNH.....................................................................................................iii
DANH SÁCH BẢNG ...................................................................................................iv
CHƯƠNG I ....................................................................................................................1
ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................................1
1.1 GIỚI THIỆU ............................................................................................................ 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.....................................................................................1
CHƯƠNG II...................................................................................................................2
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..............................................................................................2
2.1 NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG CHUỐI XIÊM ....2
2.1.1 Chuối xiêm ......................................................................................................... 2
2.1.2 Nấm men ............................................................................................................7
2.1.3 Enzyme ...............................................................................................................9
2.1.4 Nước ................................................................................................................22
2.1.5 Acid citric .........................................................................................................23
2.2. Động lực của quá trình lên men ............................................................................23
2.2.1 Cơ chế của quá trình lên men ...........................................................................23
2.2.2 Động học của quá trình lên men.......................................................................24
2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men.........................................................24
2.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ ...................................................................................24
2.3.2 Ảnh hưởng của pH ...........................................................................................25
2.3.3 Ảnh hưởng của nồng độ rượu........................................................................... 25
2.3.4 Ảnh hưởng của chất lượng và số lượng nấm men sử dụng..............................25
2.4 Qui trình sản xuất rượu vang chuối........................................................................26
DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 1: Cơ chế tác dụng của enzyme α-amylase lên tinh bột......................................10
Hình 2: Cơ chế tác dụng của enzyme amylase.............................................................12
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
iv
Hình 3: Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đến tốc độ phản ứng....................................13
Hình 4: Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến tốc độ phản ứng.....................................14
Hình 5: Hình vẽ minh hoạ động học phản ứng vô hoạt enzyme bậc 1 ở các nhiệt độ
khác nhau......................................................................................................................17
Hình 6: Hình vẽ minh hoạ ảnh hưởng của nhiệt độ đến hằng số tốc độ ......................17
Hình 7: Cơ chế tác dụng của các enyme pectinase lên pectin .....................................18
Hình 8: Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến tốc độ phản ứng.....................................20
Hình 9: Máy đo pH ......................................................................................................28
Hình 10: Máy đo màu quang phổ hấp thụ....................................................................26
Hình 11: Bếp điện và thiết bi chưng cất ..................... Error! Bookmark not defined.
Hình 12: Cồn kế, nhiệt kế.............................................................................................26
Hình 13: Bể điều nhiệt .................................................................................................28

Bảng 5: Sự biến đổi của acid trong quá trình chín.........................................................6
Bảng 6: Sự thay đổi của hàm ẩm chuối trong quá trình chín.........................................7
Bảng 7: Hàm lượng muối cho phép trong sản xuất rượu.............................................22
Bảng 8: Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu .....................................................34
Bảng 9: Hoạt tính còn lại của chế phẩm enzyme glucoamylase thương mại sau quá
trình xử lý ở các nhiệt độ 68
o
C; nhiệt độ 71
o
C; nhiệt độ 74
o
C và nhiệt độ 77
o
C ........35
Bảng 10: Thông số động học vô hoạt enzyme glucoamylase......................................36
Bảng 11: Hàm lượng rượu sinh ra theo thời gian trong quá trình lên men chính........38
Bảng 12: Kết quả phân tích độ hấp thụ ánh sáng của mẫu rượu thành phẩm đo ở
bước sóng λ = 294 nm..................................................................................................39
Bảng 13: Kết quả phân tích hàm lượng methanol........................................................40
Bảng 14: Kết quả phân tích hàm lượng andehyde ......................................................41
Bảng 15: Kết quả phân tích hàm lượng đường ...........................................................42
Bảng 16: Kết quả phân tích hàm lượng acid toàn phần của sản phẩm .......................43
Bảng 17: Kết quả đánh giá cảm quan màu sắc và độ trong của sản phẩm ..................44


polygalacturonase với tỉ lệ 0,01%
AP
2
là mẫu bổ sung enzyme glucoamylase với tỉ lệ 0,2% và enzyme
polygalacturonase với tỉ lệ 0,02%
AP
3
là mẫu bổ sung enzyme enzyme glucoamylase với tỉ lệ 0,2% và enzyme
polygalacturonase với tỉ lệ 0,03%
Kết quả:
- Thí nghiệm 1: Sự vô hoạt đẳng nhiệt enzyme glucoamylase có nguồn gốc từ
Aspergilus niger được mô tả bằng phương trình động học phản ứng bậc 1.Kết quả
cho thấy khi nhiệt độ vô hoạt enzyme tăng thì hằng số tốc độ bị vô hoạt enzyme
càng tăng.
- Thí nghiệm 2: Mẫu thí nghiệm đạt tốt nhất là AP
2
với điều kiện (đường hoá
60
o
C, pH 4,5, 1giờ; phối chế Brix 22%, pH 4,0; thanh trùng NaHSO
3
140mg/1lít,
30 phút; cấy chủng nấm men 0,04%; lên men chính 10 ngày).


Sử dụng chế phẩm enzyme sinh học là enzyme amylase và enzyme pectinase để
cải tiến chất lượng rượu vang chuối xiêm.
Nội dung nghiên cứu bao gồm
- Phân tích thành phần nguyên liệu
- Khảo sát động học vô hoạt enzyme glucoamylase
- Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm enzyme glucoamylase và
polygalacturonase đến hiệu suất thu hồi và chất lượng (độ trong, độ rượu, tạp
chất,…) rượu thành phẩm
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
2
CHƯƠNG II
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG CHUỐI
XIÊM
2.1.1 Chuối xiêm
Đại cương về nguyên liệu chuối
Nguồn gốc
Chuối bắt nguồn từ Đông Nam Á. Các giống chuối khác được bắt nguồn từ những
vùng khác nhau nằm giữa Ấn Độ và Malaysia. Di tích lịch sử của cây chuối sớm
nhất từ Ấn Độ (600÷500 năm trước công nguyên) nhưng vụ mùa xuất hiện ở đất
nước này hàng ngàn năm trước đó. Cây chuối được đưa vào Nam Phi theo đường
Madagascar khoảng 500 năm sau công nguyên, và lan tràn qua trung tâm nhiệt đới
của lục địa Châu Âu về phía tây bờ biển, chúng đến Địa Trung Hải khoảng năm
650 sau công nguyên và đưa vào Thái Bình Dương bởi những du khách Polynesia,
khoảng năm 1000 năm sau công nguyên sự du nhập đầu tiên đến New York được
bắt đầu ở đảo Canary, nơi mà trái cây được đưa vào bởi du khách Bồ Đào Nha từ

3
Acid hữu cơ: acid hữu cơ có chủ yếu trong chuối là acid malic và acid oxalic (chỉ
xuất hiện trong chuối chín).
Tanin: là thành phần chưa rõ nhưng thường chứa nhóm phenol (diphenol,
pyrocatechol, resorcinol, hydroquinone, triphenol, pyrogollol, phyloroglucinol)
thường ở dạng phức hợp với các chất nhầy.
Phytin: ở dạng muối của Ca, Mg với acid phylic (inositol, acid hexaphotphoric).
Protein: ngoài albumin, globulin còn có glutein, protease, prolamin.
Lipid: không đáng kể thành phần chưa biết rõ có thể chứa sirotirol.
Tro: gồm Si, S, Ca, Mg, Fe, P, Cl, K, Na, Al, Zn, Cu ở dạng hợp chất oxyt.
Cấu tử bay hơi: mùi hương chuối tạo nên cho quá trình chín có thể do một vài loại
rượu và ester tạo nên như: ester của acid acetic, acid butyric. Ngoài ra còn có một
lượng đáng kể aldehyde, rượu ethyl và methyl.
Sắc tố: gồm chlorophyl và carotene, ngoài ra còn có flavone, anthocianine trong
lớp nhựa vỏ.
Enzyme: trong chuối có nhiều enzyme polyphenoloxydase, perosidase là yếu tố
gây sẫm màu sản phẩm chuối.
Chuối cung cấp nhiều năng lượng, chất bột đường, nhiều vitamin… dễ tiêu hoá.
Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của chuối (giá trị trung bình trong 100g ăn
được)

Thành phần gam
(g)
Glucid 20,5
Protid 1,2
Lipid 0,3
Nước 75
Thành phần khác 2,0
(Nguyễn Xuân Hân và Dương Thị Vân Đoan, 1978)
Hoá sinh sự chín của chuối
Đại cương về sự chín
Quả là những sản phẩm thiết yếu đối với dinh dưỡng của con người, bởi lẽ chúng
là nguồn cung cấp chính các vitamin, muối khoáng, acid hữu cơ, polyphenol, các
chất thơm và glucid dễ tiêu hoá. Một trong những yêu cầu quan trọng bậc nhất đối
với các phương pháp chế biến và cất giữ quả là làm thế nào để bảo tồn được một
cách tối đa các chất dinh dưỡng, vitamin, hương vị và màu sắc tự nhiên của quả.
Muốn làm được điều đó phải biết rõ thành phần hoá học của quả và hiểu sâu sắc
các quá trình sinh hoá xảy ra trong mô của chuối khi chín, cũng như khi chế biến
và bảo quản.
Trong quá trình phát triển của mình, tế bào trãi qua một loạt các giai đoạn nối tiếp
nhau: phân chia, sinh trưởng, chín già và phân huỷ rồi chết.
Khi còn ở trên cây, các chất dinh dưỡng được tích tụ dần dần làm cho quả trở nên
“già dần”. Quả đã “già” hàm lượng các chất dinh dưỡng trong chúng được tích tụ
khá cao. Tiếp sau đó nhiều biến đổi hoá học khác nhau tiếp tục xảy ra dưới sự điều
hoà của các chất kích thích tố và hệ enzyme làm cho quả có thành phần hoá học,
hình dạng, kích thước, màu sắc đặc trưng, hương vị thơm ngon điển hình cho từng
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
5
loại quả. Đó là hiện tượng chín. Đối với chuối, quả chín sau khi ngắt lìa khỏi cây
mẹ gọi là quả rấm chín.
Trong thời gian chín, thịt quả (như mô) tích luỹ một lượng lớn các chất dinh dưỡng
hoà tan (chủ yếu là đường hoặc acid hữu cơ) từ lá chuyển đến hoặc do các chất
hữu cơ phức tạp phân giả tạo thành làm độ chắc của quả giảm, quả trở nên mềm.
Màu sắc của vỏ quả và thịt quả thay đổi. Khi trong quả kết tụ các chất dinh dưỡng
cao nhất, màu sắc của quả đẹp nhất, hương vị của quả thơm ngon nhất được gọi là
quả chín tới.
Tiếp sau đó là thời kỳ già cõi và phân huỷ tế bào của mô. Lúc này quá trình phân

6
Chuối chín 1,21 2,6 2,4 12,9 17,9
(Nguyễn Xuân Hân và Dương Thị Vân Đoan, 1978)
Biến đổi của chất pectin và các enzyme chuyển hoá pectin
Ở quả xanh, protopectin (pectin không hoà tan) phân tán trong thành tế bào làm
cho quả có độ rắn chắc nhất định. Trong quá trình chín, dưới tác dụng của enzyme
protopectinase và acid hưu cơ, 1 phần lớn protopectin chuyển thành pectin hoà tan
phân tán vào dịch bào do đó quả mềm.
Bảng 4: Sự biến đổi của chất pectin trong quá trình chín
Số ngày trong
ngày rấm chín
0 3 5 7 9 11
Pectin (%)
Protopectin (%)
-
0,53
0,27
0,56
0,36
0,31
0,34
0,34
0,37
0,21
0,4
0,22
(Nguyễn Xuân Hân và Dương Thị Vân Đoan, 1978)
Các chất xơ
Chất xơ trong chuối có xenlulose, hemixenlulose, lignin, chỉ có 0,84% chất xơ
trong thịt quả.

Acid ascorbic trong chuối tăng lên trong quá trình chín nhưng giảm khi chuối quá
chín. Ở chuối xanh, acid ascorbic chiếm khoảng 5 mg/100g.
Biến đổi các sắc tố
Ở đa số quả, dấu hiệu chín đầu tiên là sự biến đổi về màu sắc do lượng chlorophyll
giảm xuống và lượng carotenoid cũng như antoxyan và các flavonoide tăng lên.
Biến đổi hợp chất phenol
Polyphenol chủ yếu là chất tanin thường tạo vị chát, sự biến đổi của tanin tự do có
ý nghĩa rất lớn trong việc tạo thành vị ngon của quả. Trong thịt quả, lượng tanin
giảm từ 7,36% xuống 1,7% ở quá trình chín.
Biến đổi hàm ẩm
Hàm ẩm của thịt quả tăng khi trái chín. Lượng nước thu được là sản phẩm của quá
trình carbohydrate tiêu huỷ cho hô hấp.
Bảng 6: Sự thay đổi của hàm ẩm chuối trong quá trình chín
Số ngày trong nhà rấm chín 0 3 5 7 9 11
Hàm ẩm (%) 74,4 75,6 75,4 75,9 76,4 77,4
(Nguyễn Xuân Hân và Dương Thị Vân Đoan, 1978)
Tỉ lệ thịt quả / vỏ
Trong suốt quá trình chín của trái, thịt quả gia tăng do có sự gia tăng nước. Lượng
nước này có được từ vỏ và từ thân cây. Do đó, vỏ mất trọng lượng và điều này
chính là nguyên nhân của sự thay đổi tỷ lệ thịt/vỏ.
Biến đổi một số chất khác
Trên đây là một loạt các biến đổi quan trọng của một số hợp chất thành phần của
quả. Trong quả còn có một số hợp chất thành phần khác như: lipid, protein,
khoáng…
2.1.2 Nấm men
Giới thiệu chung về nấm men
Cấu tạo nấm men
Tế bào nấm men có cấu tạo hình thái và kích thước rất khác nhau. Tuỳ loại tuỳ
giống chúng có thể hình cầu hình bầu dục, hình trứng hình, quả chanh, hình ống.
Tuỳ theo loại giống, điều kiện sinh trưởng kích thước tế bào nấm men rất nhiều.

ta có thể bổ sung loại đường này vào dung dịch quả và hàm lượng rượu đựoc bình
thường. Chủng này lên men chỉ đạt được 8 ÷ 10% hàm lượng rượu theo thể tích.
Saccharomyces uvacum
Men này được tách ra từ nước quả nho, rượu và nước quả phúc bồn tử lên men tự
nhiên, về hình thái nó không khác với các loài khác. Khả năng sinh bào tử khá
mạnh trong môi trường thạch-malt. Các chủng của loài này có thể lên men 12 ÷
13˚ cồn trong dịch nước nho.
Saccharomyces chevalieri
Men này được tách ra từ nước nho lên men tự nhiên, từ rượu vang non được gây
men từ nước dừa. Saccharomyces chevalieri thuần chủng lên men nước nho có thể
tạo 16˚ cồn. Nó thường lẫn với Saccharomyces vini.
Saccharomyces ovifromis
Được tách ra từ nước nho tự lên men, những loài nấm men này ít hơn so với
Saccharomyces vini. Giống thuần chủng phát triển tốt trong nước nho và các loại
nước quả khác, có khả năng chịu được đường cồn cao; lên men kiệt đường và có
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
9
thể tạo thành tới 18˚ cồn. Các yếu tố sinh trưởng của loài này giống như
Saccharomyces vini và có khả năng chịu được cồn cao
2.1.3 Enzyme
Khái niệm về enzyme
Sự sống đó là quá trình trao đổi chất liên tục. Để thực hiện sự trao đổi chất trong
cơ thể diễn ra một cách liên tục, nhịp nhàng, hàng ngàn hàng vạn những quá trình
hóa học phức tạp có liên quan chặt chẽ với nhau và điều chỉnh lẫn nhau. Những
quá trình đó hầu như tất cả đều có sự tham gia của chất xúc tác sinh học có đặc
tính cao và có hiệu lực xúc tác lớn.
Chất xúc tác sinh học có hầu hết trong các loại tế bào của cơ thể sống. Nhờ chất
xúc tác sinh học mà các quá trình hóa học trong cơ thể xảy ra rất nhạy với vận tốc
rất nhanh trong những điều kiện sinh lý bình thường của môi trường cơ thể sống.

. Chúng bị kiềm hảm bởi
ion kim loại nặng như: Cu
2+
, Hg
2+
,…
Enzyme α-amylase kém bền trong môi trường acid nhưng khá bền nhiệt. (bền nhất
trong hệ α-amylase)
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
10
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 4,5 ÷ 4,8 (có thể
hoạt động tốt trong vùng pH từ 4,7 ÷ 5,4) và của vi khuẩn là 5,8 ÷ 6,0 (hoạt động
tốt trong vùng pH 5,8 ÷ 7,0). Nhiệt độ tối thích cho hoạt động xúc tác của α-
amylase ở nấm sợi là 50
0
C. Amylase của thóc mầm và của malt bền nhiệt hơn và
hoạt động tối thích ở 58 ÷ 60
0
C.
Cơ chế tác dụng lên mạch amylose và amylosepectin
α-amylase chỉ có khả năng phân cắt liên kết α-1,4-glucoside ở bất kỳ vị trí nào trên
mạch tinh bột đã được hồ hóa. Do đó được gọi là enzyme nội phân (endoenzyme).
Dưới tác dụng của enzyme α-amylase, amylose bị phân giải khá nhanh tạo thành
oligosaccharide gồm 6 ÷ 7 gốc glucose, sau này các mạch này bị phân cắt dần và
bị phân giải chậm đến maltose tetrose, maltose triose, maltose. Sau thời gian thủy
phân amylase sản phẩm bao gồm: 87% maltose, 13% glucose.
Dưới tác dụng của enzyme α-amylase, amylosepectin bị phân giải khá nhanh
nhưng vì α-amylase không cắt được liên kết α-1,6-glucoside nên dù có kéo dài thời

amylosepectin thành maltose. Do mỗi nhánh của amylosepectin có từ 20 ÷ 25 phân
tử glucose nên sau khi thủy phân tạo 10 ÷ 12 phân tử maltose. Khi tới liên kết α-
1,4-glucoside gắn với liên kết α-1,6-glucoside, β-amylase sẽ ngưng tác dụng, phần
saccharide còn lại là dextrin phân tử lớn. Có chứa rất nhiều liên kết α-1,6-
glucoside gọi là dextrin có màu tím đỏ với Iod.

γ-amylase
Đặc tính
So với α-amylase và β-amylase, γ-amylase bền với acid hơn nhưng lại kém bền
dưới tác dụng của rượu etylic, acetone không được bảo vệ bằng Ca
2+
. γ-amylase
không bền với ion kim loại nặng: Cu
2+
, Hg
2+
… có trong nấm mốc và một loài vi
khuẩn.
Vận tốc thủy phân các cơ chất khác nhau bằng γ-amylase tinh thể cho thấy rằng
các polysaccharide phân tử lớn hơn thì bị thủy phân nhanh hơn các chất phân tử
thấp. Đa số γ-amylase đã biết đều thuộc loại enzyme “acid”. Hoạt động tốt ở
50˚C, hoạt lực tối đa trong vùng pH = 3,5 ÷ 5,5. So với α-amylase, γ-amylase bền
với acid hơn nhưng lại kém bền dưới tác dụng của rượu etylic, acetone
Cơ chế tác dụng lên mạch amylose và amylosepectin
Enzyme γ-amylase có khả năng xúc tác thủy phân cả liên kết α-1,4 và liên kết α-
1,6-glucoside trong tinh bột, glycogen, polysaccharide, cả maltose và các
oligosaccharide kiểu maltose. Là enzyme ngoại phân exo-enzyme, nó thủy phân
polysaccharide từ đầu không khử tuần tự từng gốc glucose một. Không thủy phân
được các dextrin vòng.
Khi thủy phân tinh bột, ngoài glucose còn có thể tạo thành oligosaccharide. Ngoài

bấy nhiêu. Tuy nhiên có trường hợp khi nồng độ enzyme quá lớn thì vận tốc phản
ứng chậm.
Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất
Enzyme tham gia quá trình xúc tác tạo phức hợp enzyme – cơ chất (ES). Trường
hợp đơn giản nhất, phản ứng chỉ có một cơ chất (S), enzyme (E) xúc tác cho sự
chuyển hóa cơ chất tạo thành một sản phẩm (P), phản ứng xảy ra như sau:
Trong đó:
K
1
: hằng số vận tốc phản ứng tạo ES
K
2
: hằng số vận tốc phân ly ES và cơ chất ban đầu
K
3
: hằng số vận tốc phân ly phức hợp ES tạo sản phẩm P
Mối quan hệ giữa vận tốc phản ứng do enzyme xúc tác và nồng độ cơ chất được
biểu diễn theo phương trình Michaelis – Menten như sau:
[ ]
[ ]
SK
SV
v
m
+
=
max

tăng. Khi tăng nồng độ cơ chất đến một giá trị nào đó, vận tốc phản ứng đạt giá trị
cực đại V
max
, sau đó vận tốc phản ứng sẽ không tăng nữa nếu ta tiếp tục tăng nồng
độ cơ chất.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động của enzyme
Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến phản ứng của enzyme. Tốc độ phản ứng
enzyme không phải lúc nào cũng tỉ lệ thuận với nhiệt độ phản ứng. Tốc độ phản
ứng chỉ tăng đến một giới hạn nhiệt độ nhất định. Vượt quá nhiệt độ đó tốc độ
phản ứng enzyme giảm và dẫn đến mức triệt tiêu. Nhiệt độ tương ứng với tốc độ
phản ứng enzyme cao nhất được gọi là tốc độ tối ưu. Phần lớn enzyme hoạt động
mạnh nhất ở nhiệt độ 40÷50
0
C. Nhiệt độ tối ưu của những enzyme khác nhau thì
khác nhau.
Bảng tóm tắt nhiệt độ / pH Tốc độ phản ứng (%)

Nhiệt độ (
o
C)
Tốc độ phản ứng (%)
pH
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
14
Bảng tóm tắt nhiệt độ (=alpha-
amylase, =beta-glucanase)

làm enzyme mất khả năng hoạt động. Nếu thêm vào môi trường các chất hoạt hóa
có tính khử như cystein, glutation, nhóm –SH sẽ được phục hồi và enzyme sẽ hoạt
động trở lại.
- Các anion, các ion kim loại cũng có thể tham gia tạo thành trung tâm hoạt động
của enzyme làm cầu nối giữa enzyme và cơ chất hoặc ổn định cấu hình cần cho
hoạt động xúc tác của enzyme.
Tuy nhiên, khi sử dụng các hóa chất này phải tùy từng loại mà sử dụng nồng độ
khác nhau vì các chất hoạt hóa chỉ có tác dụng hoạt hóa ở một nồng độ nhất định.
Vượt quá nồng độ này chúng sẽ gây ức chế hoạt động của enzyme.
Ảnh hưởng của chất kìm hãm
Các chất kìm hãm là chất có mặt trong phản ứng enzyme làm yếu hoặc chấm dứt
hoàn toàn tác dụng của enzyme nhưng lại không bị enzyme làm thay đổi tính chất
hóa học, cấu tạo hóa học và tính chất vật lý của chúng.
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
15
Các chất kìm hãm có bản chất hóa học khác nhau có thể là ion kim loại, các phân
tử vô cơ, các chất hữu cơ và protein.
Cơ chế kìm hãm của các chất kìm hãm có thể là thuận nghịch hoặc không thuận
nghịch
Kìm hãm thuận nghịch: phản ứng giữa enzyme và chất kìm hãm sẽ nhanh
chóng đạt được trạng thái cân bằng:
Trong đó:
E: enzyme
I: chất kìm hãm
K
1

Sự vô hoạt enzyme bởi nhiệt độ độ thường tuân theo phương trình động học phản
ứng bậc 1.

kA
dt
dA
−=
(3)
Hay:
kdt
A
dA
−=
(4)
E + I
EI
E + I
K
2
K
1
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
16
Phương trình vi phân (2) được lấy tích phân theo điều kiện đầu và cuối.
Khi t = 0 → A = A
o

t = t → A = A




ln
(7)
Hay: A=A
o
exp(-kt) (8)
Phương trình (8) là phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa hoạt tính còn lại của
enzyme và thời gian xử lý nhiệt.
Hay:
t
DAo
A 1
log −=






(9)

k
303,2
D =

Trong đó:
A: Hoạt tính của enzyme ở thời điểm t (đơn vị hoạt tính).
A
o:

- Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của hằng số tốc độ
Theo quan điểm động học về ảnh hưởng của nhiệt độ lên hằng số tốc độ vô hoạt
được biễu diễn theo phương trình Arrhenius:
2RT
ln Ea
dT
kd
=
(10)
Hay:
dT
Ea
kd
2RT
ln =
(11)
Lấy tích phân 2 vế phương trình ta được:
2
*
R
ln
0k
T
dTEa
kd
T
T
k
o
∫∫

(14)
Trong đó:
k: Hằng số tốc độ vô hoạt enzyme ở nhiệt độ T (1/phút)
k: Hằng số tốc độ vô hoạt enzyme ở nhiệt độ T
o
(1/phút)
R: Hằng số khí lý tưởng (R= 8,314 J/mol.K)
T: Nhiệt độ xử lý (K)
T
o
: Nhiệt độ tham chiếu (K)
Hình 6: Hình vẽ minh hoạ ảnh hưởng của nhiệt độ đến hằng số tốc độ

ln(k)
1/T (1/K)
Luận văn Tốt nghiệp khóa 28 năm 2007 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
18
Enzyme pectinase
Giới thiệu
Enzyme pectinase là nhóm enzyme thuỷ phân pectin, sản phẩm tạo thành các acid