Tài liệu Bài giảng Công nghệ Enzim - Pdf 88



Bài giảng
Công nghệ Enzim
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 1
c lc
Chng 1: NGUYÊN LIU THU ENZIM VÀ PHÂN B....................................................................3
1.1. Ngun ng vt:........................................................................................................................................3
1.2. Ngun gc thc vt:..................................................................................................................................4
1.3. Ngun vi sinh vt:......................................................................................................................................4
Chng 2: N XUT CÁC CH PHM ENZIM T VI SINH VT............................................5
2.1. u hoà quá trình sinh tng hp enzim trong môi trng nuôi cy vi sinh vt..............................5
2.2. Tuyn chn và ci to ging vi sinh vt cho enzim có hot lc cao:...............................................11
2.3. Phng pháp bo qun ging vi sinh vt :..........................................................................................12
2.4. Môi trng nuôi cy vi sinh vt sinh tng hp enzim:......................................................................13
2.5. Các phng pháp nuôi cy vi sinh vt:................................................................................................17
2.6. Tách và làm sch ch phm enzym :....................................................................................................22
Chng 3:  THUT SN XUT CH PHM T HT CC NY MM (MALT).........24
3.1. Nguyên liu i mch:............................................................................................................................24
3.2. Làm sch và phân loi ht:.....................................................................................................................25
3.3. a, sát trùng và ngâm ht:....................................................................................................................26
3.4. y mm:.................................................................................................................................................28
3.5. y malt:....................................................................................................................................................34
3.6. Tách mm, r, bo qun malt:...............................................................................................................37

tripxin, kimotripxin, cacboxy pectidaza A và B, ribonucleaza, amilaza, lipaza.
+ Tripxin y hc phi là loi tinh ch.
+ ng dng u tiên ca ch phm tripxin là làm mn da  lt da, kh các vt nt
trên da.
+ Sn xut sn phm thu phân protein y hc (dch truyn y t) và môi trng nuôi cy
vsv.
+ Ch phm dch tu y hc  cha bnh v tu (ri lon chc nng, b ct b tu).
+ Sn xut ch phm enzim ty ra (vt bn, màu khó tan)  nhit  va phi, không
thích hp vi nhit  cao và pH thay i.
1.1.2. Màng nhy d dày ln:
Là ngun enzim pepxin A, B, C, D, gastrisin. Các enzim này c tit ra ngoài t bào
cùng vi dch v ( khi tiêu hoá thc n). i vi các typ pepxin có pH
opt
=1.3÷2.2.
1.1.3.  dày bê:
Trong ngn th t ca d dày bê có tn ti enzim thuc nhóm Proteaza tên là renin.
Enzim này ã t lâu c s dng ph bin trong công ngh phomat. Renin làm bin i
cazein thành paracazein có kh nng kt ta trong môi trng sa có  nng  Ca
2+
.
ây là quá trình ông t sa rt n hình, c nghiên cu và ng dng y  nht.
Trong thc t nu ch phm renin b nhim pepxin (trong trng hp thu ch phm renin
 bê quá thì. Khi ó, d dày bê ã phát trin y  có kh nng tit ra pepxin) thì kh
ng ông t sa kém i.
n ây có nghiên cu sn xut proteaza t vsv có c tính renin nh  các loài
Eudothia Parasitica và Mucor Purillus.
1.1.4. Các loi ni tng khác:
Gan, lá lách, thn, phi, c hoành tim, d con, huyt. Các loi này u có cha enzim,
a s tn ti trong t bào. Ch có mt s loi c sn xut di dng ch phm nh: gan,
tim ln  tách aspartat-glutamat aminotransferaza, huyt tng (t huyt)  tách ra

Ch phm enzim Polyphenoloxydaza (EPPO): n hình nht là eppo ca lá chè, ca
i nh ht ca cao ti, nc ép qu nho. Ch phm loi này ph bin hn c là loi “bt
axeton”.
1.2.5. t cc và mt s loi c cha tinh bt:
Trong ht cc ny mm (malt) và mt s loi c ny mm (n hình là khoai lang) có
t h enzim rt phong phú c ngi ta s dng t rt lâu trong các lnh vc: mt tinh
t (mch nha), ru và bia (thm chí có mt phng pháp sn xut ru etylic mang tên là
phng pháp maltaza hay phng pháp malt)
1.3. Ngun vi sinh vt:
ây là ngun enzim phong phú nht, có  hu ht các loài vi sinh vt nh: nm mc,
vi khun và mt s loài nm men. Có th nói vi sinh vt là ngun nguyên liu thích hp
nht  sn xut enzim  qui mô ln dùng trong công ngh và i sng. Dùng ngun vi
sinh vt có nhng li ích chính nh sau:
+ Chng v nguyên liu nuôi cy vi sinh vt và ging vi sinh vt.
+ Chu k sinh trng ca vi sinh vt ngn: 16÷100 gi nên có th thu hoch nhiu ln
quanh nm.
+ Có thu khin sinh tng hp enzim d dàng theo hng có li (nh hng s
ng và tng hiu sut tng thu hi).
+ Giá thành tng i thp vì môt trng tng i r, n gin, d t chc sn xut.
Tuy nhiên trong mi trng hp cn lu ý kh nng sinh c t (gây c, gây bnh) 
có bin pháp phòng nga, x lý thích hp.
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 5
 sn xut ch phm enzim, ngi ta có th phân lp các ging vi sinh vt có trong t
nhiên hoc các ging t bin có la chn theo hng có li nht, ch tng hp u th
t loi enzim nht nh cn thit nào ó.
Chng 2: SN XUT CÁC CH PHM ENZIM T VI SINH VT
2.1. u hoà quá trình sinh tng hp enzim trong môi trng nuôi cy vi
sinh vt
i mc ích nuôi cy thu hi enzim vi hiu sut cao, cn phi nhn r quá trình u

 cht ban u  sinh tng hp izolxin. Do ó quá trình sinh tng hp axit
t
ch b trn
áp khi c treonin và izolexin t nng  cao vt quá nhu cu ca t bào. Có th minh
ho c ch trn áp này theo s:
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 6
al
am
at
A B C D Methionin
E
G
Lizin
Treonin
Izoloxin
Ghi chú: A – C cht Aspartic ban u.
B, C, D, G là các sn phm trung gian có tác dng trn áp.
Nh vy ây s trn áp ch xy ra khi có s hp ng tác dng ca c 2 sn phm.
u trn áp hp ng này cùng xy ra i vi quá trình sinh tng hp enzym ging nhau
xúc tác cho các phn ng song song to thành 2 sn phm cui cùng khác nhau. Ví d:
quá trình sinh tng hp valin và izolxin do 4 enzym ging nhau xúc tác theo s sau:
Valin
Izoloxin
432
1
Hin nay ngi ta cho rng ARN mi là yu t trn áp thc s cho quá trình sinh tng
p các enzym xúc tác  tng hp các axit amin tng ng.
+ Hin tng cm ng (induction): là hin tng ngc li vi hin tng trn áp làm
ng lng enzym ca t bào

Trong s các enzim do vi sinh vt tng hp, có nhng enzim bình thng chc
ng hp rt ít i nhng khi thêm mt s cht nht nh vào môi trng nuôi cy thì hàm
ng ca chúng có th tng lên rt nhiu ln. Monod và Cohn (1925) gi các enzim này
là enzim cm ng, cht gây nên hiu qu này là gi là cht cm ng. Các enzim cm ng
thng là nhng enzim xúc tác cho quá trình phân gii nh: Proteinaza, amylaza,
pectinaza, penixilinaza, _galactosidaza  t bào E. coli. Khi nuôi cy E. coli trong môi
trng glucoza và glyxerin, vi khun ch tng hp khong 10 phn t_galactosidaza/t
bào. Nu nuôi cy trên môi trng lactoza là ngun các bon duy nht thì hàm lng
enzim là 6÷7% tng hp lng protein ca t bào. Trích ra t t bào cha n 6000 phn
 enzim, ngha là tng lên gn 1000 ln so vi khi nuôi cy trong môi trng c.
 cm ng thng có tính cht dây chuyn. Trong h thng gm nhiu phn ng, c
cht u tiên ca h thng có th cm ng quá trình sinh tng hp tt c các enzim xúc
tác cho quá trình chuyn hoá ca nó. u này c thc hin theo c ch sau: Trc ht
cht cm ng làm tng quá trình sinh tng hp enzim tng ng, sau ó sn phm này li
m ng tng hp enzim  phá hu nó, tip theo sn phm th 2 này li cm ng tng
p nên enzim th 3,…
Ví d: Histidin có tác dng cm ng hàng lot các enzim xúc tát cho quá trình chuyn
hoá nó thành axít glutamic (Chasin và Magasamil (1968)).
+ C chu hòa theo kiu trn áp và cm ng:
Zocob và Monod ã  ra mô hình gii thích c ch ca 2 hin tng trn áp và cm
ng trên c s di truyn. Theo mô hình này, s trn áp và cm ng sinh tng hp enzim
c thc hin theo cùng mt c ch chung da trên c su hoà hot ng ca các
gene di tác dng ca các cht phân t thp. Nhng cn c chính ca thuyt này nh
sau:
1) Có s phân hoá chc nng ca các giai n khác nhau trong phân t AND trong
nhim sc th, da vào chc phn ca chúng trong qui trình sinh tng hp Protein có th
chia thành các loi gene sau:
- Gene cu trúc (ký hiu: S
1
,S

D
ARNtt
+ Có repressor (sn phm cui cùng):
Phiên mã
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 9
R P
O S1 S2 S3
ADN
: ARN-polymeraza
: Repressor
: coreressor
R: Gene u hoà, P: Gene promotor, O: Gene Operator,
S1, S2, S3: Các gene cu trúc.
2) Trong trng hp u hoà sinh tng hp enzim theo c ch trn áp, repressor do
gene u hoà tng hp còn  dng không hot ng (aporepessor) cha có kh nng kt
p vi gene operator nên quá trình sao chép các gene cu trúc tin hành bình thng.
Các enzim c tng hp xúc tác cho các phn ng  to thành các sn phm cui cùng,
n phm cui cùng này li có kh nng kt hp vi aporepessor và hot hoá nó.
Aporepessor ã c hot hoá s kt hp vi operator ngn cn quá trình sao chép các
gene cu trúc, làm ngng vic tng hp ARN
tt
tng ng do ó ình ch quá trình sinh
ng hp các enzim tng ng. Trong trng hp này các sn phm mi c coi nh là
cht trn áp (repressor).
3) i vi trng hp cm ng:
+ Không có cht cm ng
R P O S1 S2 S3 ADN
+ Có cht cm ng:
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch

này ã c nghiên cu nhiu i vi operon lactoza. Theo nhiu tác gi, tác dng kích
thích ca AMP
v
i vi quá trình sao chép mã c thc hin nh mt protein c bit
làm trung gian gi là protein nhn AMP
v
, hay còn gi là protein hot hoá gene phân gii
CAP (catabolite gene activator protein). Khi AMP
v
kt hp vi CAP to thành phc hp
có tác dng hot hoá gene promotor làm cho ARN-polymeraza d dàng kt hp vi nó 
t u quá trình sao chép mã. Nh vy AMP
v
có tác dng làm tng cng quá trình sao
chép. Cng có ý kin cho rng phc hp AMP
v
-CAP-ARN-polymeraza cho phép bt u
quá trình sao chép mã.
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 11
CAP
P
O Zi
i ZO
ARN-Polymeraza
CAP
a)
b)
c)
i ZO

do glucoza và các
ng khác
2.2. Tuyn chn và ci to ging vi sinh vt cho enzim có hot lc cao:
 chn ging vi sinh vt có kh nng sinh tng hp enzim cao, ngi ta có th phân
p t môi trng t nhiên hoc có th dùng các tác nhân gây t bin tác ng lên b
máy di truyn hoc làm thay i c tính di truyn  to thành các bin chng có kh
ng tng hp c bit hu hiu mt loi enzim nào ó, cao hn hn chng gc ban u.
2.2.1. Phng pháp gây t bin:
ây là phng pháp hay c dùng nht nhm :
- To nhng t bin b gim kh nng sinh tng hp repressor hoc tng hp
repressor có ái lc thp vi gene opertor.
- To nhng t bin tng hp enzim có cu trúc bc 1 thay i do ó có th gim 
thay i vi kiu kìm hãm theo c ch liên h ngc.
u vào
Min bt u vào
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 12
u s thay i cu trúc bc 1 xy ra  vùng trung tâm hot ng hoc  gn ó thì có
th làm thay i rõ rt hot tính ca enzim.
- Gây t bin n gene hot hoá promotor  làm tng áp lc ca nó i vi ARN-
polymaraza do ó làm tng tc  sao chép mã.. Dùng bin pháp này có th làm tng
ng glucoza-6-phosphatdehydrogenaza lên 6 ln.
Hin tng t bin thng liên h vi s thay i mt gene, chng hn b “li” mt
baz khi tái to phân t ADN. Ví d mt v trí nào ó trên gene có th t nucleotit là
G-X, nu nó b thay th bng A-T, T-A hoc X-G thì phân t ARN
tt
c tng hp trên
n gene b li này cng s khác vi ARN
tt
bình thng  v trí tng ng vi ch “li”

truyn ca t bào nhn.
2.3. Phng pháp bo qun ging vi sinh vt :
Khi s dng vi sinh vt  sn xut enzim cn chn ging thun chng, ã c kim
tra y  v các c tính hoá sinh, vi sinh, nuôi cy và cn c bit lu ý n u kin
o qun ging. Thc t khi bo qun ging gc trong mt thi gian dài có th to ra các
bin d ngu nhiên không mong mun do ó nh k phi cy chuyn và kim tra li các
c tính ban u.
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 13
2.3.1. Phng pháp cy chuyn:
ây là phng pháp ph bin nht d thc hin bng cách gi ging trên môi trng
thch (thch nghiêng, hp petri,…) vi thành phn môi trng nuôi cy và u kin nuôi
y thích hp cho ging vi sinh vt ó. Sau khi ging ã mc tt cn bo qun  nhit 
nh 3-4
0
C và sau mi tun phi cy chuyn li. Khi cy chuyn ch ly bào t hoc
khun lc mà không nên ly c môi trng dinh dng  bo m không chuyn các sn
phm trao i cht vào môi trng mi (có th gây nên nhng bin i bt li không th
ng ht c). Nu là x khun thì không nên bo qun ging trên môi trng thch
mà nên gi trong t ã kh trùng.
 kéo dài thi gian bo qun ging t hàng tháng n 1 nm, ngi ta ph mt lp
paraphin lng ã tit trùng trên b mt ging  hn ch s phát trin ca nó. Cn lu ý
ch ph lp du sau khi cy vi sinh vt t n  chín sinh lý.
Phng pháp cy chuyn rt có hiu qu bo qun các ging nm men, vi khun và
t hu hiu, d dàng trin khai ging ra sn xut ln, hn ch các tai bin có th dn n
 hng ging gc.
2.3.2. Phng pháp làm khô:
ng cách gi ging trên cát, t, silicagen trong u kin khô ráo (tt cu c
kh trùng cn thn). Trong u kin nh vy s hn ch s phát trin tip tc ca ging
khi bo qun. Phng pháp này rt hay c s dng  bo qun nm mc, x khun,

amylaza t hiu qu cao. Chng hn hiu sut sinh tng hp trên môi trng gluxit khác
nhau vi mt s loi enzim amylaza nh sau:
+ i vi -amylaza:
Tinh bt > dextrin > mantoza > glucoza > saccaroza > galactoza > manit > avabinoza.
+ i vi Oligo-1,6-glucoridaza (dextrinaza):
Tinh bt > dextrin > mantoza > saccaroza > glucoza > lactoza > galactoza > orabinoza
> manit.
+ i vi -1,4-amyloglucoridaza :
Tinh bt > dextrin > mantoza > saccaroza, glucoza, lactoza, orabinoza > rabinoza >
lactoza > manit.
Khi nuôi cy theo phng pháp b mt nu dùng cám thì không cn b sung tinh bt,
ngun tinh bt rt ph bin, ngoài cám có th dùng bt ngô, bt mì, bo bo.
n chú ý trong a s trng hp, mt s loi ng, n hình nht là ng glucoza
i kìn hãm sinh tng hp các enzim thu phân nói chung (chng hn theo c ch trn áp
phân gii do làm giàu lng AMP
v
trong t bào).
i vi các h vi sinh vt sinh enzim Proteaza:
Có mt s ngun gluxit khi dùng nuôi cy nm mc có kh nng sinh tng hp enzim
Proteaza có hot lc cao, chng hn theo th t sau:
+ i vi Asp. Flavus 74: fructoza > glucoza > saccaroza > ramnoza > mantoza >
galactoza > orabinoza > lactoza.
+ i vi Asp. Awamori 200: fructoza > manit > saccaroza > orabinoza > galactoza >
lactoza.
+ i vi Asp. Oryae 79: fructoza > saccaroza > mantoza > glucoza > manit >
orabinoza > galactoza > lactoza.
Tinh bt là ngun cácbon ca nhiu chng vi khun sinh tng hp enzim proteaza. Ví
: Vi khun Bac. Subtilis có kh nng sinh tng hp proteaza  môi trng tinh bt
>8%, ging x khun a nhit Micromonospora vulgaricus sinh tng hp proteaza trong
môi trng 0.15-0.25% tinh bt.

+ Trong s các axit hu c thì axit lactic hay c vi sinh vt hp th tng hp
enzim. Tuy nhiên ngi ta thng không b sung trc tip axit này vào môi trng nuôi
y mà ch b sung loi nguyên liu hay ch phm có cha nó hoc s gây sinh ra nó
trong quá trình nuôi cy.
2.4.2. Ngun nit:
- i vi h vi sinh vt sinh enzim amylaza:
 nhiu loài nm mc, ngun nit tt nht là NaNO
3
và NH
4
NO
3
, nng  nit di
c 0.05% nm mc vn phát trin c nhng sinh tng hp amylaza rt kém.
 l ti u gia tinh bt và NaNO
3
trong môi trng Zapec nuôi cy nm mc sinh
ng hp amylaza t hiu qu cao nht là 18:1.
Các mui amoni vô c (NH
4
H
2
PO
4
, (NH
4
)
2
SO
4

+ Các axit amin có nh hng rõ rt nht n quá trình sinh tng hp enzyme vsv nói
chung. Chng hn glyxin, alanin, metionin, lxin làm tng hot lc proteaza ca chng
t bin Asp. Oryzae 251-90 lên 16% và chng nguyên thu Asp. Oryzae 132-63 lên 7 -
14%. Nhiu axit amin li có tác dng c ch sinh tng hp enzyme nh: valin, axit
glutamic, izolxin, treonin. Nói chung có khong 10 axit amin nh vy. Axit amin có tác
ng kích thích sinh tng hp enzyme khi trong t bào vsv không t tng lng  lng
axit amin t do so vi môi trng nuôi cy.
+ Ngoài ra, các baz purin nh A (adenin), G (guanin) và các dn xut ca chúng,
ARN và các sn phm thu phân cng làm tng áng k sinh tng hp proteinaza vsv.
- i vi h vsv sinh tng hp enzyme pectinaza:
ng ging nhi vi h vsv sinh tng hp enzyme proteaza, nu dùng kt hp nit
u c và vô c s có tác dng tt n quá trình sinh tng hp pectinaza. Tuy nhiên,
mui nitrat kim loi kim li kim hãm enzyme này. i vi Asp. Niger, ngun nit tn
kém nht  sinh tng hp pectinaza la NH
4
H
2
PO
4
. i vi Asp. Awamori thì li là
(NH
4
)
2
SO
4
. Trong khi ó thì N t pepton, cazein thu phân là hoàn toàn c ch s to
thành enzyme.
- i vi nm mc Asp. Foetidus thì (NH
4

2+
có tác dng sinh tng hp và n nh các enzyme có hot tính  nhit 
cao. c bit Ca
2+
có trong thành phn ca α-amylaza (trong 1 phân t gam α-amylaza
a Asp. Oryzae có 20g Ca, ca Bac. Subtilis có 4g Ca). Trong môi trng nuôi cy Ca2+
nâng cao kh nng tng hp α-amylaza, bo v enzyme này khi s nh hng ca
proteaza.
-Lu hunh S vi ngun ch yu là các axit amin cha S nh metionin, cystein, sistin,
và các mui sunphat (CuSO
4
). Các mui khoáng có Fe, Mn, Zn, B, Mo, Cu nh hng
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 17
n kh nng sinh tng hp xenlulaza. Trong a s trng hp biotin (VTM H) và mt s
VTM cng rt cn thit cho quá trình sinh tng hp enzyme .
Khi la chn môi trng cn chú ý n c thành phn nh tính và nh lng sao cho
quá trình sinh tng hp enzyme mong mun là cao nht. Mun vy ngi ta có th s
ng mt s phng pháp sau:
1) Phng pháp ti u hoá quy hoch thc nghim toàn phn ( yu t): òi hi
nhiu thi gian và không c chính xác lm.
2) Phng pháp toán hc mô hình hoá thc nghim: cho phép xác nh nhanh chóng
và úng n t l các thành phn môi trng nuôi cy và các yu t công ngh bo m
cho hot ng sng và sinh tng hp enzyme cao nht.
2.4.4. Các loi môi trng nuôi cy vi sinh vt sinh tng hp enzyme :
Có th chia làm 2 loi: môi trng tng hp và môi trng t nhiên (phc hp).
- Môi trng tng hp: là môi trng bao gm các cht vi liu lng xác nh (qua
tìm hiu, nghiên cu), chng hn ngun cacbon có th là tinh bt, xenlulolaza, ng,
axit, ru, ngun Nit vô c hoc hu c (axit amin, peptin...). Loi môi trng này
c s dng cho mc ích nghiên cu (có khi nó mang tên nhà nghiên cu ra nó:

- Phng pháp này rt thích hp  nuôi cy các loi nm mc (sinh tng hp các h
enzyme amylaza, xenlulaza, pectinaza, proteaza) do kh nng phát trin nhanh, mnh,
nên ít b tp nhim. Khi nuôi, nm mc phát trin bao ph b mt ht cht dinh dng
n, các khun ty cng phát trin âm sâu vào lòng môi trng ã c tit trùng, làm m
(khun ty c cht). i vi mt s mc ích c bit, ngi ta nuôi vsv trc tip trên b
t ht go (sn xut tng), ht u tng (u tng lên men - misô) ã c nu chín
trn ht cc còn sng (làm men thuc bc, men dân tc, làm tng).
- Ngi ta thng dùng cám mì, cám go, ngô mnh, bt ngô, mnh ht bo bo có cht
ph gia là tru. Cám, tru, có b mt tip xúc ln, mông, to c  xp nhiu, không
có nhng cht gây nh hng xu n s phát trin ca nm mc. T l các cht ph gia
(cht n) phi bo m so cho hàm lng tinh bt trong khi nguyên liu không c
thp hn 20%, có th b sung thêm ngun nit vô c ((NH
4
)
2
SO
4
, (NH
4
)
2
CO), photpho
(P
2
O
5
, H
3
PO
4

Khi môi trng va hp xong còn nóng và dính bt. Vì vy phi làm ngui và làm
i  thun tin cho vic gieo ging và phân phi vào các dng c nuôi. Yêu cu thi
gian này phi ngn  hn ch nhim khun t bên ngoài. Nhit  yêu cu t c 
gieo ging là 35-39
0
C.
+ Nuôi cy nm mc ging:
Nhm  lng bào t ging cho toàn b môi trng nuôi cy. Quy trình công ngh
thc hin tng t nh trong sn xut ln nhng phi thc hin các u kin k thut
c bit và khc khe hn nh: nguyên liu phi tt, giàu cht dinh dng hn, u kin
nuôi cy khng ch nghiêm ngt hn, thi gian nuôi cy dài hn (gn gp ôi)  nm
c hình thành nhiu bào t và u.
+ Tin hành quá trình nuôi cy :
Sau khi gieo ging và phân phi vào các dng c nuôi (mành hay khay c l) ri
chuyn vào phòng nuôi có u chnh nhit  và m tng i ca không khí (ϕ)
ng nh mc  thông khí. Quá trình nuôi cy nm mc kéo dài 33-48h/mc tri
qua 3 giai n:
*Giai n 1: T khi nuôi cy mc gng n gi nuôi th 10-12. Xy ra s trng n
bào t và xut hin cung nm.  bo m s ny mm nhanh và hn ch nhim tp,
n gim nguyên liu 55-60%, ϕ=96-100%, T=30-32
o
C.
*Giai n 2: kéo dài trong 10-18h. Nm mc phát trin mnh, lan khp b mt và
trong toàn khi môi trng trng (khun ty n sâu vào c cht) dn n hin tng kt
bánh. Quá trìnhhô hp và to nhit mnh làm môi trng trng b khô xp, tng hàm
ng CO
2
, nhit  phòng nuôi tng lên n 38-40
o
C.  khng ch nhit  thích hp

t ngô mn :1,5-2 phn
c ng hoá t ngô16% : 5-10 phn
(NH
4
)
2
SO
4
: 0,4-0,5 phn
P
2
O
5
: 0,4-0,5 phn
MgO : 0,15-0,20 phn
u chnh pH t 5-5,5
- Phng pháp nuôi cy b sâu òi hi phi c vô trùng tuyt i  các khâu v sinh
ng hp, thanh trùng thit b, thanh trùng môi trng dinh dng, thao tác nuôi cy ,
không khí cung cp cho quá trình nuôi cy .
Các giai n ca quá trình nuôi cy chìm 1 bc (1pha) gm: chun b môi trng
nuôi cy, nuôi cy nm mc ging, nuôi cy nm mc sn xut.
+ Chun b môi trng nuôi cy :
Sau khi ã phi trn úng t l các thành phn sc khuy trn k ri thanh trùng
ng hi nhit (trc tip hay gián tip bng ni 2 v), nhit  118-125
o
C, thi gian 15-
60phút, sau ó c làm ngui n nhit  30
o
C thì tin hành gieo cy nm mc ging
vào.

cho sinh tng hp. Nu ngun NaNO
3
thì
khi vi sinh vt s dng NO
3
-
s còn li Na
+
s kim hoá môi trng, lúc ó li phi dùng
axit  trung hoà. Tr s pH ban u ca môi trng nuôi cy có nh hng nht nh n
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 21
 to thành enzym. Ví d: i vi enzym -amylaza thì pH
opt
ca cácloi vi khun là 7,
a các loi nm mc là 5.6–5.7.
2.5.3. Phng pháp nuôi cy chìm 2 bc: (lên men 2 pha)
Vi sinh vt c nuôi trong thit bu tiên (giai n u, bc u tiên, pha th
nht)  phát trin n mc  cn thit, sau ó c chuyn sang thit b lên men tip
theo (giai n sau, bc th hai, pha th hai) có thành phn khác vi thit bu  sinh
ng hp enzym.
Pha th nht c gi là pha sinh trng (trophophase), pha th hai c gi là pha
ch to enzym (idiophase).
n hình cho phng pháp này xut phát t vic phát minh quá trình lên men cht
kháng sinh streptomixin bi x khun streptomyces griseus vào nm 1944 bi Schatz,
Bugie và Waksman.
Ngun gluxit mà ging x khun này ng hoá c  sinh tng hp streptomixin là:
glucoza, tinh bt, dextrin, mantoza, galactoza, mannoza. Ngun Nit c s dng là
protein ca bt u nành, bt cá, men khô, bt ht bông, gluten bt mì (nhóm x khun
sinh tng hp kháng sinh streptomixin nói chung u có hot lc proteaza rt mnh 

5kg ch phm nm mc b mt nhng phi cn n 100lít nm mc chìm ã lc bã và t
bào vi sinh vt.
+ Ch phm d dàng sy khô mà không làm gim áng k hot tính enzym, ch phm
khô, d bo qun, vn chuyn, nghin nh hoc s dng trc tip nu không cn khâu
tách và làm sch enzym.
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 22
+ Tn ít nng lng (n, hi nc, công nhân) thit b, dng c nuôi cy n gin,
có th thc hin  qui mô gia ình, trang tri cng nh qui mô ln n 20T/ngày.
+ Nuôi cy trong u kin không cn vô trung tuyt i và trong quá trình nuôi cy
u có nhim trùng phn nào, khu vc nào thì ch cn loi b canh trng phn ó.
+ Tuy nhiên phng pháp b mt có nng sut thp, khó c khí hoá, tng hoá, cn
din tích nuôi ln, cht lng ch phm  các m không ng u.
- Phng pháp nuôi cy b sâu có nhng u nhc m sau:
+ Phng pháp nuôi cy hin i (công ngh cao) d c khí hoá, tng hoá, nng
sut cao, d t chc sn xut tit kim din tích sn xut.
+ Có th nuôi cy d dàng các chng vi sinh vt t bin có kh nng sinh tng hp
enzym cao và la chn ti u thành phân môi trng, các u kin nuôi cy, enzym thu
c tinh khit hn, m bo u kin v sinh, vô trùng.
+ Tuy nhiên do thu c canh trng có nng  enzym thp nên khi tách thu hi
enzym s có giá thành cao (có t trc). Tn n nng cho khuy trn, nu không bo
m vô trùng s b nhim hàng lot, toàn b gây tn tht ln.
2.6. Tách và làm sch ch phm enzym :
(xem s tng quát  trang 200 ca giáo trình)
- Mc ích yêu cu: Các ch phm enzym c s dng  các dng khác nhau theo
c  tinh khit (hot  riêng). Trong mt s trng hp, canh trng nuôi cy vi sinh
t có cha enzym c s dng trc tip di dng thô không cn tách tp cht nu
chúng không gây nh hng áng kn sn phm và quy trình công ngh sau này (Ví
: sn xut ru, nc chm thc vt, da). Cng có khi ngi ta cn s dng ch phm
enzym tinh khit trong công nghip dt, công nghip mch nha, y hc, nghiên cu khoa

2.6.2. Thu nhn ch phm k thut:
Ch phm k thut là ch phm enzym cha c tinh ch; có th cha mt vài loi
enzym ch yu, mt s loi protein không phi enzym, các cht n nh và các tp cht
khác. Dch enzym thu c  trên thng có nng  cht khô thp 4-6g/l, bc u
ngi ta cô c chân không  nhit  35
0
C n nng  15-20g/l ri tip tc x lý nh
sau:
- Tip tc cô c chân không  nhit  40-45
0
C t nng  cht khô 30-35g/l,
 sung thêm cht bo qun nh NaCl, glyxerin, sorbitol, benzoat ta s thu c
ch phm enzym k thut  dng có th bo qun  nhit  thng c 1-2 nm.
-  sung thêm các cht n nh t nng  cht khô 30-40g/l ri sy phun 
nhiêt  120
0
C (nhit  khí thi 60
0
C), ch phm k thut thu c  dng bt .
- t ta enzym bng các dung môi thích hp nh: dung môi hu c (etanol,
izopropanol, axeton), dùng mui trung tính ph bin nht là (NH
4
)
2
SO
4
dung dch
bão hoà. Sau khi li tâm tách kt ta có th trn thêm các cht n nh ri sy khô
và nghin mn  thu c ch phm dng bt.
2.6.3. Thu ch phm enzym tinh khit:

Sau khi làm sch cn sy khô chân không  nhit  thp hoc sy thng hoa. Enzym
tinh khit có hot tính cao hn nhiu so vi ch phm ban u. Nhng do quá trình làm
ch rt khc khe và tn kém nên loi này chc dùng trong y hc, trong nghiên cu
khoa hc  xác nh khi lng phân t, cu trúc enzym.
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 24
Chng 3: K THUT SN XUT CH PHM T HT CC NY
M (MALT)
Malt là loi ht hoà tho (ht cc) ny mm trong nhng u kin nhân to (nhit ,
m, thi gian) xác nh gi tc là quá trình  malt. Mc ích chính trong quá trình 
malt là trích luc mt lng ln các enzym (ch yu là enzym amylaza) trong ht,
c s dng trong các lnh vc sau:
- Trong công nghip sn xut ru etylic (cn, ru etylic) t nguyên liu tinh bt.
Malt là tác nhân ng hoá tinh bt (phng pháp sn xut ru này có tên là
phng pháp maltaza hay phng pháp malt). Có th dùng các loi ht nh: i
ch, lúa mch en, yn mch, kê, ngô  sn xut malt loi này.
- Trong công nghip sn xut bia malt va là tác nhân ng hoá tinh bt va là
nguyên liu chính (cùng vi hoa houblon và nc) và có th có nguyên liu thay
th (Không phi malt i mch). Malt bia ch yu c sn xut ti mch, ngoài
ra ngi ta có th dùng mt t l malt thay th nh thóc mm.
- Trong công nghiêp sn xut mt tinh bt (ng nha, mch nha): malt va là tác
nhân ng hoá tinh bt va là nguyên liu chính. Malt loi này c sn xut t
lúa, lúa mì, ngô, i mch, kê thm chí t c khoai lang ny mm. Mch nha sn
xut t malt vn là ngon nht, cho cht lng tt nht.
- Trong mt s ngành sn xut thc n sinh dng, thc n kiên (cho ngi bnh,
ngi già, tr em, gia xúc, gia cm non). Malt c dùng  phi ch vào thc n
a thc n.
Quá trình sn xut malt bao gm các khâu sau:
Thu nhn, x lý, làm sch, phân loi và bo qun ht,
a, xát trùng và ngâm ht.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status