BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI
HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ
SINH HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN
TẠO ĐƯỜNG GLUCOSE TỪ RONG VAUCHERIA SPP

Ngành

: MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC

GVHD : CN ĐỖ THỊ TUYẾN
SVTH : PHAN CẨM BÌNH
MSSV : 0851110016 - LỚP: 08DSH3

TP. Hồ Chí Minh, 2012


Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Việt Nam có đường bờ biển dài 3.260 km và vùng đặc quyền kinh tế rộng
2

trên 1 triệu km với nguồn tài nguyên sinh vật biển khá phong phú. Trong đó, nguồn


nhiên liệu sinh học lại phụ thuộc rất nhiều vào thành phần hóa sinh và khả năng
đường hóa.
Hiện nay, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu về tiềm năng của việc sản
xuất sinh nhiên liệu sinh học từ tảo và đã thu được nhiều kết quả khả quan từ nguồn
nguyên liệu này. Và việc xác định các thành phần hóa sinh của rong tảo cũng như
tối ưu hóa quá trình thủy phân tạo đường Glucose từ rong Vaucheria Spp đóng vai
trò quan trọng trong bước khởi đầu của việc tìm ra nguồn nguyên liệu phù hợp sản
xuất xăng sinh học từ tảo.
Đề tài “Tối ưu hóa quá trình thủy phân tạo đường Glucose từ rong Vaucheria
spp.” là nhu cầu cấp thiết giải quyết vấn đề trên.
2. Tình hình nghiên cứu:
Tình hình nghiên cứu rong biển trên thế giới:
Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu thực hiện theo nhiều khiá cạnh đa
dạng sinh học, nguồn lợi, chế biến, nuôi trồng và tạo giống rong biển. Rong biển đã
được nghiên cứu sử dụng trong thực phẩm, công nghiệp và dược phẩm ở nhiều
nước trên thế giới. Các thành phần chiết xuất từ rong có giá trị sinh học như βcaroten, các chất chống oxy hóa cũng đang được nhiều nhà khoa học quan tâm.
Rong biển rất giàu protein và khoáng chất, có thể tận dụng sử dựng thực phẩm và
thức ăn gia súc. ( Akiko Isa et al., 2009)
Một số nghiên cứu đề cập tới ảnh hưởng của các điều kiện nuôi tới thành
phần hóa sinh của rong. Hàm lượng protein trong rong biển khá cao và chịu ảnh
hưởng bởi các điều kiện nuôi như ánh sáng và dưỡng chất ( Evan &Langdon 2000;
Rosen et al. 2000)
Một số tác giả cũng đã tìm hiểu về cấu tạo thành phần các polysaccharide của
tế bào rong Ulva spp, Enteromorpha sp (Kausik Chattopadhyay, 2006; Bimalendu
Ray, 2006). Kết quả cho thấy các thành phần carbonhydrat có thể chiếm tới 29%
tổng lượng chất khô của rong. Polysacchride thành tế bào của rong thường chứa các
thành phần cellulose và hemicellulose có cấu trúc phân nhánh khá phức tạp với các
đường monosaccharide như rhamnose, xylose, glucose, galactose,


những nghiên cứu đầu tiên về sinh hóa và tiềm năng ứng dựng của chúng được thực
hiện bởi nhóm nghiên cứu của Viện Sinh học nhiêt đới trong khuôn khổ dự án
FSPSII/SUDA 3.3.4 năm 2009 (do DANIDA tài trợ). Các loài rong này lọc tự nhiên
trong các ao nuôi tôm ở Đồng bằng sông Cửu Long . Kết quả khảo sát sơ bộ cho

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp

thấy, người nuôi tôm rất thích sự hiện diện của các loại rong này so với các loại
rong khác và cho rằng sự xuất hiện của chúng đã cải thiện môi trường ao nuôi, làm
thức ăn cho tôm và cải thiên năng suất tôm. Mặc dù rong có tiềm năng rất lớn để
nuôi kết hợp tôm ở các vùng nước lợ, tuy nhiên, hiện nay, chưa có công trình nghiên
cứu sâu nào để đánh giá hết vai trò của rong đối với môi trường ao nuôi, sức khỏe
tăng trưởng của tôm.
Tình hình nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học từ rong biển:
Rong biển được coi là một trong những ứng viên tốt nhất cho con người
trong việc tận dụng tài nguyên mặt nước và là đối tượng phù hợp để chuyển đổi cơ
cấu nông nghiệp – thủy sản trong bối cảnh biến đổi khí hậu ở các vùng ven bờ và
các vùng đất ngập mặn. Thực vật thủy sinh chưa bao giờ được xem xét một cách
nghiêm túc làm nguồn cung cấp nhiên liệu sinh học cho mãi tới thời gian gần đây.
Nhiều dự án khác nhau bắt đầu được thực hiện trong ba năm trời lại đây, là kết quả
của yêu cầu giảm phụ thuộc vào lượng nước ngọt cho trồng trọt và chuyển hoá thực
vật trên cạn.
Nhật Bản là nước đi đầu trong nghiên cứu sử dụng rong lục (green algae) làm
nguyên liệu đầu vào để sản xuất nhiên liệu sinh học. Akiko Isa (2009) đã xác định
thành phần Carbonhydrate của một số loài rong Enteromorpha sp., Cheatomorpha
sp., Cladophora sp., Ulva sp. Mọc tự nhiên ở Thái Lan, Việt Nam và Nhật. Kết quả
cho thấy rong ở Việt Nam chứa hàm lượng glucose cao nhất (300mg/g sinh khối) và

rong Vaucheria spp.
Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa quá trình thủy phân.
5. Phương pháp nghiên cứu:
Các thành phần hóa sinh của rong được xác định theo phương pháp LAPS
( Standard compositional laboratory analytical procedure ) được mô tả bởi Dien et
al. 2010. Theo đó thì Protein dược xác định bằng phương pháp Kjeldahl, Lipid được
xác định bằng phương pháp Soxhlet; Các chỉ tiêu Carbohydrat tổng, đường tổng,
tinh bột, chất xơ , hàm lượng tro và ẩm dược xác định theo phương pháp của FAO
và AOAC.
Xác định các yếu tố thích hợp cho quá trình thủy phân tạo đường glucose từ
rong Vaucheria spp như nồng độ H2SO4 trong giai đoạn tiền xử lý mẫu, nồng độ cơ
chất, nồng độ enzyme, pH, thời gian, nhiệt độ trong quá trình ủ mẫu.

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp

Định lượng hàm lượng glucose sau quá trình ủ mẫu được xác định theo
phương pháp của Miller dựa trên việc đo mật độ quang của phức màu đỏ sậm đặc
trưng được tạo ra giữa đường khử với thuốc thử DNS ở bước sóng 540nm.
Định lượng hàm lượng HMF của mẫu sau khi ủ bằng phương pháp so màu
quang phổ kế.
Định lượng độ brix của mẫu bằng thiết bị khúc xạ kế.
Các quá trình tối ưu hóa được tiến hành theo quy hoạch thực nghiệm bậc 2.
Các thí nghiệm được lặp lại 2- 3 lần để đảm bảo độ tin cậy.
Kết quả được tính toán, xử lý trên phần mềm excel 2007 và Statgraphics .
6. Dự kiến kết quả đạt được của đề tài
Kết quả cho được các số liệu cụ thể về các chỉ tiêu sinh hóa của rong
Vaucheria spp.

Tảo có cấu trúc rất đa dạng: đơn bào, tập đoàn hay đa bào. Mặc dù về cấu
tạo, hình dạng, kích thước và màu sắc của tảo rất khác nhau nhưng các tảo cũng có
1 số điểm chung nhau như:
Tảo có cơ thể dạng tản chưa phân hóa thành thân, rễ, lá gọi là tản thực vật
(Thallophyta) và cũng chưa có các loại mô điển hình trong cấu trúc của tản.
Tảo có một vài hình thức sinh sản cũng như môi trường phân bố gần giống
nhau nên người ta thường gộp chúng thành một nhóm có ý nghĩa sinh học.
1.1.2. Cấu tạo tế bào
Vách tế bào bằng cellulose và pectin. Một vài ngành tảo: Tảo silic, tảo vàng
ánh: vách thấm thêm silic, hoặc tảo vòng, tảo đỏ: vách có thêm canxi cacbonat.
Mỗi tế bào có 1 nhân, đôi khi nhiều nhân (ở tảo thông tâm). Trong chất
nguyên sinh có những bản chứa chất màu (diệp lục và các chất màu phụ khác) gọi là

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp

thể màu. Thể màu có hình dạng khác nhau: hình bản, sao, dải, hình mạng lưới, đĩa,
hạt… và ổn định với từng chi. Trong thể màu có những thể nhỏ là hạch tạo bột,
chung quanh có các hạt tinh bột lắng tụ (ở tảo lục, tảo vòng). Những chất dự trữ
khác là các hydratcacbon đặc biệt (laminarin, amylodextrin…) ở trong hoặc ngoài
thể màu.
Nhiều dạng tảo đơn bào còn có roi, số lượng có thể là 1, 2 hoặc nhiều. Các
roi này xuất phát từ đầu cùng của tế bào, có chức năng vận chuyển. Roi có cấu tạo
giống với roi của các sinh vật có nhân thật. Một số tảo còn có một chấm đỏ ở gốc
roi gọi là điểm mắt là cơ quan thụ cảm ánh sáng. Một số tảo đơn bào nước ngọt có
không bào co bóp.
1.1.3. Sinh sản
Tảo cũng rất đa dạng trong sinh sản. Các hình thức sinh sản: sinh sản sinh

sản hữu tính: đẳng giao, dị giao và noãn giao.
Ở một số tảo còn có quá trình sinh sản hữu tính đặc biệt theo lối tiếp hợp
giữa hai tế bào sinh dưỡng và không tạo thành giao tử (ở Tảo xoắn).
Một số tảo có sự xen kẽ thế hệ trong quá trình sống. Sự xen kẽ thế hệ có thể
là đẳng hình hay dị hình.
1.1.4. Phân loại
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hệ thống phân loại tảo của nhiều tác giả:
hệ thống của Pascher (1931), hệ thống của West & Fritsch (1927) và Fritsch (1935),
hệ thống của Chadefaud (1960), hệ thống của Chadefaud được Fett sửa đổi (1967).
Các hệ thống phân loại này đều dựa vào màu sắc và cấu trúc tản để phân loại.
Hiện nay con số các ngành Tảo vẫn chưa thống nhất.
Gần đây nhiều tác giả thường xếp nhóm tảo vào 9 ngành sau đây: Tảo giáp
(Pyrrhophyta), Tảo vàng ánh (Chrysophyta), Tảo vàng lục (Xanthophyta), Tảo mắt
(Euglenophyta), Tảo silic (Bacillariophyta), Tảo lục (Chlorophyta), Tảo vòng
(Charophyta), Tảo nâu (Phaeophyta) và Tảo đỏ (Rhodophyta).
1.1.5. Khái quát ngành Tảo lục (Chlorophyta)
Tảo lục là ngành lớn và rất đa dạng, phân biệt với các ngành tảo khác ở chỗ
luôn có màu lục giống như ở thực vật.
Tổ chức cơ thể:
Đơn bào, tập đoàn hay đa bào hình sợi đơn, phân nhánh hay hình bản mỏng,
có khi có cấu tạo cộng bào (tản hình ống thông trong chứa nhiều nhân).
Cấu tạo tế bào:
Vách tế bào bằng cellulose, pectin hóa nhày, một số dạng nguyên thủy có tế
bào trần.
Thể màu có nhiều hình dạng khác nhau: hình bản, dải xoắn, sao, hạt… chứa
diệp lục a và b, carotin, xantophin, trong đó diệp lục a và b chiếm ưu thế so với các
chất màu phụ khác nên tản luôn có màu lục.

Trang 9


rãnh nước bẩn, có khi sống với khuẩn lam dao động trân mặt đất ẩm.

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp

Đoàn tảo (chi Volvox): Tập đoàn hình cầu, đường kính 0,52mm, gồm tới 2
vạn tế bào dàn ra ở phía ngoài, phía trong chứa chất nhầy. Gặp ở các ao tù nước
ngọt.
Tảo mắt lưới (chi Hydrodyction): Tập đoàn hình mạng lưới, các tế bào kết
hợp với nhau thành những mắt lưới 4-6 cạnh, mỗi cạnh là một tế bào có nhiều nhân,
ở giữa có 1 không bào lớn.
Tảo xoắn (chi Spirogyra): Tảo dạng sợi, gồm nhiều tế bào hình chữ nhật dài,
thể màu hình dải xoắn, trong thể màu chứa nhiều hạch tạo bột. Sinh sản hữu tính
theo lối tiếp hợp. Tảo xoắn rất phổ biến ở nước ngọt, mọc thành đám ở mương rãnh
hoặc ruộng lúa.
Rau diếp biển (chi Ulva): Tản có dạng "lá" do 2 lớp tế bào tạo thành. Tản
lớn, mép nguyên hay xẻ thành nhiều phiến. Phần gốc do những tế bào sinh dưỡng
mất diệp lục kéo dài tạo thành rễ giả. Trong chu trình sống của tảo có xen kẽ thế hệ
giống nhau (đẳng hình).
Tảo thông tâm (chi Caulerpa): Tản khá lớn, phân hóa giống như "thân", "lá",
"rễ" tuy chỉ là một ống liên tục, thường bám vào vách đá ven biển.
1.1.6. Khái quát về chi tảo Vaucheria spp
Vaucheria thuộc lớp Tảo vàng lục (Xanthophyceae)

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp

Tảo vàng ánh và Tảo silic ở chỗ không có sắc tố Fucoxanthin và nhiều đặc điểm
khác nữa. Hình thái tảo vàng lục rất đa dạng: hình monad, hình amíp, hình hạt...
Sống đơn độc hay thành tập đoàn. Một số có dạng sợi đơn hay phân nhánh, dạng
ống thông suốt chứa nhiều nhân. Thành tế bào cấu tạo bởi cellulose. Các dạng
monad và động bào tử của các dạng khác thường có 2 lông roi không đều nhau,
cũng có khi có 1 hay nhiều lông roi (xếp thành từng đôi không đều, đính ở phía cực
tế bào). Lông roi dài thường có lông và dài gấp 4-6 lần lông roi ngắn . Lông roi dài
hướng về phía trước còn lông roi ngắn trơn nhẵn hướng xiên so với trục dọc hay
hướng hẳn về phía sau. Thành tế bào nguyên vẹn, trừ chi Tribonema thành tế bào
gồm hai mảnh. Sắc lạp có từ 2 dến 6 trong mỗi tế bào, có hình khay. Thành phần sắc
tố gồm có chlorophyll a, c, carotenoid, xanthophyll. Tản thường có màu vàng lục.
Sinh sản sinh dưỡng theo cách phân đôi tế bào hay từ một phần của tập đoàn.
Sinh sản vô tính bằng động bào tử. Động bào tử có hai lông roi lệch nhau, có khi chỉ

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp

có 1 lông roi. Thường động bào tử được sinh ra từ nang động bào tử
(zoosporangium). Có loài sinh sản vô tính bằng bào tử bất động. Có loài sinh sản vô
tính bằng tự thân bào tử (autospore) hay bằng bào tử màng dầy. Sinh sản hữu tính
rất ít khi gặp ở Tảo vàng lục. Tribonema có hai loại giao tử- bất động và di động.
Botrydium có giao tử chuyển động, đẳng giao hay dị giao.
Tảo vàng lục thường gặp trong các thủy vực nước ngọt có độ dinh dưỡng
trung bình hay nghèo. Chúng có đời sống phù du hay sống bám. Một số loài sống
trên đất hay trên thân cây ẩm ướt. Tảo vàng lục có các chi phổ biến sau đây:

Hình 1.1. Chi tảo Vaucheria (noãn giao)
1.2.

Hiện nay người ta khám phá hơn 2000 enzyme trong đó hơn 200 enzyme thu
được ở dạng tinh thể. Enzyme ngày nay được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực như y dược, chăn nuôi, thú y, một số ngành công nghiệp đặc biệt như công
nghiệp chế biến thực phẩm như bia, rượu, nước chấm,bánh mỳ…
1.2.2. Lịch sử phát triển

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp

Bảng 1.2. Tóm tắt lịch sử phát triển của enzyme
stt

Năm

Nội dung nghiên cứu, phát triển

1
2

1833
1874

Payen và peoz tách được diatase từ malt.
Hansen là người đầu tiên tách được gen từ bào tử cừu.

3

1876

8

1930 – 1945

glucoamylase thủy phân tinh bột.
Boyeretal đưa ra kỹ thuật di truyền và được ứng dụng vào công

9

1972

nghệ enzyme sau này.
Nito xác lập quy trình cơ bản tạo acrylamide và một loạt các quá

10

1984

trình sản xuất có sự tham gia của enzyme.
Là giai đoạn của việc tạo ra hàng trăm loại enzyme khác nhau.

11

1984 - nayEnzyme được ứng dụng rộng rãi trong đời sống con người. Kỹ
thuật enzyme cố định ra đời đã đưa công nghệ enzyme lên tầm
cao mới

1.2.3. Tính chất của enzyme
Bản chất sinh học
Enzyme được tạo ra bên trong tế bào và chịu sự điều khiển của gen.

Gồm hai nhóm:
Nhóm enzyme đơn cấu tử: Enzyme chỉ được cấu tạo bởi một thành phần duy
nhất là protein.
Nhóm enzyme đa cấu tử: Là những loại enzyme mà được cấu tạo bởi hai
thành phần gồm:
Một thành phần là protein.
Thành phần không phải protein. Thành phần này là những chất hữu cơ đặc
hiệu có vai trò thúc đẩy quá trình xúc tác
1.2.4. Nguồn thu nhận enzyme
Hiện nay người ta có nhiều cách thu nhận enzyme từ các nguồn sau:
Nguồn enzyme từ động vật
Enzyme có thể lấy từ các tuyến dịch hoặc trên các bộ phận khác trên cơ quan
tiêu hóa như: Tuyến tụy, dạ dày, màng nhầy, tim…chủ yếu cho enzyme protease.
Ưu điểm: Các enzyme lấy từ nguồn động vật có hoạt tính khá cao và ổn định
Nhược điểm: Thu nhận khó, hiệu quả thu nhận và hiệu quả kinh tế không
cao.
Có nhiều rủi ro và không ổn định về nguồn nguyên liệu.

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp

Chưa có nghiên cứu nào nhằm tạo ra giống động vật với mục đích thu nhận
enzyme
Nguồn enzyme từ thực vật
Trong các bộ phận của thực vật có chứa rất nhiều enzyme và có hoạt tính rất
cao. Phần lớn gồm các loại sau:
Enzyme amylase: Từ đại mạch nảy mầm (malt).
Enzyme papain: Từ quả đu đủ.

rắn, nuôi trên môi trường rắn.
Hiện nay việc nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường bán rắn đang được tập
trung nghiên cứu và được đánh giá là mang lại hiệu quả cao trong việc thu nhận
enzyme
1.2.5. Giới thiệu sơ lược về enzyme cellulase
Cellulase là nhóm enzyme thủy phân có khả năng cắt mối liên kết β -1, 4-Oglucoside trong phân tử cellulose và một số cơ chất tương tự khác. Đó là một phức
hệ gồm nhiều loại enzyme khác nhau và được xếp thành 3 nhóm cơ bản: endo-β-1,
4-glucanase hay carboxymethyl cellulase (CMCase) (EC 3.2.1.4), exo-β-1, 4glucanase hay cellobiohydrolase (EC 3.2.1.91) và β-glucosidase hay β-D-glucoside
glucohydrolase (EC 3.2.1.21).
Mỗi loại enzyme tham gia thủy phân cơ chất theo một cơ chế nhất định và
nhờ có sự phối hợp hoạt động của các enzyme đó mà phân tử cơ chất được thủy
phân hoàn toàn tạo thành các sản phẩm đơn giản nhất.

Hình 1.2. Cấu trúc không gian của enzyme cellulase

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp

Cơ chế hoạt động của enzyme cellulase
Một phức hệ enzyme cellulase gồm: endo-β-1,4-glucanase, exo-β-1,4glucanase, β-glucosidase. Trong đó: Endo- β-1, 4-glucanase xúc tác cho phản ứng
thủy phân các liên kết ở bên trong phân tử cellulose.
Exo- β-1, 4-glucanase thủy phân các liên kết ở đầu khử và đầu không khử
của phân tử cellulose.
β -Glucosidase thủy phân các phân tử cellodextrin và cellobiose thành
glucose.

Hình 1.3. Cơ cấu chi tiết của các hoạt động beta-glucosidase của cellulase
Tính chất lý hóa của enzyme cellulase

chất của enzyme mà tính chất và mức độ ảnh hưởng tới hoạt động của enzyme là
khác nhau. Các dung môi hữu cơ methanol, ethanol, isopropanol và acetone đều ức
chế hoạt động của cellulase, đặc biệt là n-butanol ức chế mạnh nhất, hoạt tính
cellulase chỉ còn 33-63%. Các chất tẩy rửa tween 20, tween 80, SDS và triton X100 đều làm giảm hoạt tính cellulase ở mức độ khác nhau, trong đó SDS làm giảm
mạnh hoạt tính cellulase chỉ còn 18-34%.
Ứng dụng của enzyme cellulase
Enzym cellulase được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp sản xuất cồn,
trong xử lý môi trường. Enzym cellulase được ứng dụng rất ít trong thực phẩm
(khoảng 1%) nhưng hầu như quá trình chế biến nào liên quan đến nguồn nguyên
liệu là thực vật nếu có enzym cellulase đều cho hiệu suất cao hơn. Hơn nữa
cellulase được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp dệt, bột giặt, ngành công
nghiệp giấy, cellulase còn được sử dụng cho các ứng dụng dược phẩm.
1.2.6. Giới thiệu sơ lược về enzyme Amylase
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


Trang 21


Đồ án tốt nghiệp

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 1 ).
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 αAmylase chỉ thủy phân tinh bột chủ yếu thành dextrin phân tử thấp không cho màu

+

2+

các Amylase đều bị kiềm hãm bởi các kim loại nặng như Cu , Ag , Hg . Một số
+

+

3+

2+

2+

2+

2+

kim loại như : Li , Na , Cr , Mn , Zn , Co , Sn , Cr

3+,

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...
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 VSV tương
đối lớn có thể chuyển hóa 70 - 85% tinh bột thành đường lên men. Còn các αAmylase của nấm mốc thì mức độ đường hóa đến glucose và maltose có thể lên tới

Trong dung dịch đệm pH = 4,7 , α-Amylase của Asp.orysee rất nhạy với tác
0

động của nhiệt độ cao, thậm chí ở 40 C trong 3 giờ hoạt lực dextrin hóa của nó chỉ
0

còn 22 - 29%, hoạt lực đường hóa còn 27 - 85%. Ở 50 C trong 2 giờ, α-Amylase
của nấm sợi này bị vô hoạt hoàn toàn ( Miller và cộng sự ).
1.2.7. Giới thiệu sơ lược về Enzyme Glucoamylase
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

Trang 24