Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt
A/ SƠ LƯC VỀ ENZIM
I ĐỊNH NGHĨA
Enzim là những chất xúc tác hữu cơ có tính đặc hiệu cao đối với cơ chất do
tế bào sóng tổng hợp nên, điều kiện vận tốc và sự chuyển hóa của hàng ngàn phản
ứng hóa học xảy ra trong sinh chất. Enzim rất có ích cho con người trong việc
nghiên cứu và sử dụng chúng để giải quyết các vấn đề quan trọng của khoa học,
công nghệ và kinh tế quốc dân. Người ta ca ngợi chúng bằng những hình dung từ
đẹp đẽ “máy phân tử” “ thống soái” và “kỳ diệu” của cơ thể
II ĐẶC ĐIỂM ENZIM
Mọi tế bào đều tổng hợp enzim theo nhu cầu của chuyển hóa của tế bào.
Các enzym đó hoạt động trong tế bào và được gọi là enzim nội bào. Một số tế bào
tổng hợp những enzim và bài xuất chúng ra ngoài tế bào nhằm mục tiêu thực hiện
chức năng nhất đònh cho cơ thể. Đó là loại enzim ngoại bào thí dụ các tuyến tiêu
hóa tiết ra các enzim tiêu hóa trong các dòch tiêu hóa
Theo điều kiện hoạt động người ta chia enzim thành hai loại
Enzym không cần cộng tố (cofactor): đó là các enzim có bản chất protein
thuần chúng gòm các enzim thủy phẩn, thí dụ amyplase, pepsin, trypsin..
Enzim cần cộng tố gồm 2 phần: phần Protein được gọi là apoenzym và phần
cộng tố có bản chất không phải là protid. Apoenzym kết hợp với các cộng tố thì
chúng tạo thành enzim đầy đủ (holoenzym) có hoạt tính xúc tác. Khi tách riêng thì
apoenzym và cộng tố không có hoạt tính xúc tác của enzim. Cộng tố có thể là ion
kim loại (thí dụ Zn
2+
, Mg
2+
, Mn
2+
…)hoặc hữu cơ. Trường hợp cộng tố là hữu cơ thì nó
được gọi là coenzym. Nhóm các enzim có coenzym gắn chặt với apoenzym và có
những enzim có coenzym gắn lỏng lẻo với apoenzym

oxKh
BA
+
 A
ox
+ B
kh
2 Transferase
Chuyển nhóm hóa học (amin, glucosyl,
photphat, acyl, methyl…)
AB + CD → AC + BD
3 Hydrolase
Thủy phân (liên kết este, glycosid,
peptid, ête…)
R
1
R
2
+ HOH → R
1
H +R
2
OH
4 Lyase Phân cắt (không có nước tham gia) AB → A + B
5 Isomerase
Đồng phân hóa (đồng phân quan
học,hóa học, epime
A → B
6
Lygase (gồm cả

Trung tâm hoạt động gồm một số acid thường là serin, histidin, tryptophan, cystein,
lysin, arginnin, glutamat.
Những acid aminh của TTHĐ ở những vò trí khác nhau trong chuỗi
Polypeptid xoắn cuộn lại, những acid amin ở những vò trí xa nhau đó lại trở thành
gần nhau tạo thành TTHĐ có cấu trúc 3 chiều
Hình 8: thứ tự các acid amin (a) của TTHĐ trong chuỗi Polypeptid
Chuỗi Polypeptid xoắn cuộn (b), các acid amin trên trở nên gần nhau và tạo
thành TTHĐ của enzim
Trong phản ứng enzim cơ cấu kết hợp với enzim một cách đặc biệt hiệu có
sự ăn khớp về mặt cấu trúc giữa cơ chất và TTHĐ của enzim. Có 2 thuyết về sự ăn
khớp này: mô hình “chìa” khóa – ổ khóa của Fischer (cơ chất ví như chìa khóa
TTHĐ ví như ổ khóa, khi chưa kết hợp chúng đã có cấu trúc không gian phù hợp)
và mô hình “cảm ứng” của Koshland (giữa cơ chất và TTHĐ không có sự phù hợp
về cấu trúc không gian, chỉ khi cơ chất tiếp xúc với TTHĐ thì TTHĐ cảm ứng và
thay đổi cấu trúc sao cho TTHĐ và cơ chất ăn khớp với nhau). Nay người ta thừa
nhận mô hình của Koshland. Hình 8.4 trình bày 2 mô hình đó
Mô hình "chìa khóa - ổ khóa"
Mô hình cảm ứng
E
S
E
S
S
E
TTHĐ
S
Hình 8.4 hai mô hình ăn khớp về sự ăn khớp giữa cơ chất và TTHĐ của enzim
Trang 3
Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt
Enzim nào cũng có TTHĐ, một số enzim có 2 TTHĐ (thí dụ alcol

amilaza hầu như không có tác dụng trên tinh bột nguyên thủy, nhưng tác dụng thủy
phân hồ tinh bột thì rất nhanh
Khi thủy phân tinh bột α - amilaza thương thì xẩy ra hai giai đoạn sau
- Giai đoạn đầu: chỉ một số liên kết trong phân tử bò đứt và độ nhớt của hồ
tinh bột giảm nhanh
- Giai đoạn hai: thủy phân các dixtrin phân tử lớn hơn vừa được tạo thành
Tính chất đặc trưng của α - amilaza là khả năng dextrin hóa cao, do đó làm
cho phản ứng màu của tinh bột với ion bò biến đổi nhanh chóng. Chính người ta dựa
vào tính chất này để xác đònh hoạt độ của enzim một cách đònh tính
Trang 4
Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt
α - amilaza của A. oryzea có phân tử lượng khoảng 45.000 là một
metaloenaim (enzim cơ kim). Hoạt đọng của α - amilaza có liên quan mật thiết với
sự có mặt của enzim
PH tối ưu của α - amilaza của nấm môc là 4,7 – 4,9
Amilaza của vi khuản cũng thuộc kiểu α - amilaza, nhưng có một số tính
chất khác với α - amilaza của nấm mốc. Đó là khả năng dòch hóa (hòa tan) và
dextrin hóa tinh bột rất cao, còn khả năng đường hóa (tạo ra maltoza) tương đôi
yếu. Nhiều amilaza vủa vi khuẩn đặc biệt là của vi khuẩn ưa ẩm, rất bền vững đối
với nhiệt độ cao ( 90
0
C)
Trong canh trường của vi khuẩn thường chỉ tạo thành α - amilaza. Trong
phân tử amilaza, từ vi khuẩn cũng có chứa canxi nhiều hơn. Khi có mặt ino Zn
2+
thì
phân tử ở dạng dime
PH tối ưu của amilaza vi khuẩn là 5,9 – 6
b. Glucoamilaza:
(3.2.1.3, α -1,4 – glucanglucohydrolaza) hay còn gọi là γ - amilaza có khả

quá trình sản xuất). Ngoài ra cũng không cần thiết phải dùng chế phẩm sạch lắm.
Trái lại trong sản xuất bánh mì thì không thể dùng chế phẩm amilaza của vi khuẩn
vì lẽ dextrin sẽ tạo ra quá nhiều ngay cả khi nướng, do đó chất lượng bánh sẽ xấu
Amilaza thường được sử dụng trong lón vự như trong bản 11.3
Lónh vực sử dụng
Enzim được sử dụng
Của vi khuẩn Của nấm mốc
Sản xuất bánh mì +
Công nghệ bánh kẹo +
Công nghệ rượi +
Sản xuất bia + +
Sản xuất các sản phẩm rau + +
Chế biến thức ăn cho trẻ con + +
Sản xuất các mặt hàng từ quả +
Sản xuất nước ngọt +
Công nghiệp dệt +
Công nghiệp giấy +
Y học
a. Trong sản xuất rượu
Đối với công nghiệp sản xuất rượi còn, các enzim đường hóa có mộtvai trò
đặc biệt quan trọng. Vài mươi năm trở lại đây chế phẩm amilaza của nấm mốc đã
hoàn toàn thay thế malt. Và kết quả đem lại là
- để dành được hàng chục nghìn tấn hạt có chất lượng cao
- tăng hiệu suất rượu, do khả năng thủy phân sâu của chế phẩm enzim của
nấm mốc
- thời gian để sản xuất chế phẩm rút ngắn xuống nhiều lần (sản xuất malt
càn 7 – 8 ngày, sản xuất nấm mốc chỉ hàng chục giờ)
- giảm diện tích sản xuất, lao động và điện năng
Chế phẩm enzim thường là A. awamori, A. oryzae, A. usamii
Aspergillus awamori tạo được nhiều glucoamilaza hoạt động cao mà lượng

hợp đó có thể thay thế 20 – 30% malt và đôi khi đến 80 – 90% malt băng nguyên
liệu phi malt
Ngoài ra trong sản xuất bia, người ta còn dùng một số enzim khác để phá vỡ
cấu trúc của malt và của hạt phi malt, phức hệ enzim của Trichotheccium roseum
có tác dụng đến thành phần tế bào của nguyên liệu do đó sẽ giải phóng ra tinh bột
và làm tăng độ trích lý của nguyên liệu
Trang 7
Các loại enzim thương mại GVHD: ThS Tơn Nữ Minh Nguyệt
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA
Trang 8
Nguyên liêu
Malt
Nghiền xay
Đường hóa
Loc, rửa bả
Nấu hoa houblon
Tách bã hoa
Làm nguội sơ bộ
Làm lạnh
Lên men chính
Lên men phụ
Lọc bổ sung CO
2
Đóng gói: bao bì
bia thành phẩm
(chai lon)
Bia hơi
GMaltạo (N/l phi malt)
Maltnghiền xay
MaltDòch hóa