Tài liệu Khảo sát ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm enzyme amylase đến tốc độ thủy phân tinh bột trong quá trình lên men rượu nếp than

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM …

 … ĐÀM THỊ HẢI YẾN KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG CHẾ PHẨM ENZYME AMYLASE ĐẾN TỐC ĐỘ THỦY PHÂN TINH BỘT TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN RƯỢU NẾP THAN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 08 Người hướng dẫn Th.S. BÙI THỊ QUỲNH HOA NĂM 2007 LỜI CẢM TẠ    Đề tài luận văn tốt nghiệp này được viết và hoàn thành dựa vào kết quả thực tập và nghiên cứu sau hơn 12 tuần tại phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại học Cần Thơ. Những thành quả mà tôi đạt được hôm nay chính là nhờ vào sự giúp đỡ tận tình của gia đình, Thầy Cô và bạn bè. Chính điều này đã thao thức lòng biết ơn vô hạn trong tôi. Tôi kính gởi lòng biết ơn chân thành đến: - Cha mẹ đã nuôi dạy, động viên khuyến khích và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho con trong suốt quá trình học tập cũng như trong cuộc sống. - Toàn thể quý Thầy Cô trường Đại Học Cần Thơ và đặc biệt là quý Thầy Cô trong Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt những năm tháng học tập tại trường. - Cô Bùi Thị Quỳnh Hoa đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. - Quý Thầy Cô phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm và thư viện Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp. - Các bạn lớp Công nghệ thực phẩm khóa 28 đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp của mình. Kính chúc tất cả quý Thầy Cô và các bạn thành đạt trong công việc và cuộc sống. Cần Thơ, ngày 28 tháng 05 năm 2007 Sinh viên thực hiện ĐÀM THỊ HẢI YẾN i MỤC LỤC  Trang Lời cảm tạ ............................................................................................................. i Mục lục ................................................................................................................. ii Danh sách bảng ..................................................................................................... v Danh sách hình...................................................................................................... vii Tóm tắt.................................................................................................................. x CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................... 1 CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu nếp than.............................................. 2 2.1.1. Gạo nếp than............................................................................................. 2 2.1.2. Bánh men thuốc bắc ................................................................................. 2 2.1.3. Chế phẩm enzyme Amylase...................................................................... 5 2.1.4. Cồn tinh khiết ........................................................................................... 5 2.1.5. Nước......................................................................................................... 6 2.2. Vai trò của enzyme amylase trong sản xuất rượu nếp than.............................. 7 2.2.1. Cấu trúc phân tử enzyme amylase............................................................. 7 2.2.2. Cơ chất tác dụng của enzyme amylase ...................................................... 8 2.2.3. Đặc tính và cơ chế tác dụng của enzyme amylase ..................................... 9 2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme amylase ............................... 12 2.3. Lý thuyết lên men rượu .................................................................................. 15 2.3.1. Khái quát quá trình lên men rượu.............................................................. 15 2.3.2. Cơ sở lý luận của quá trình lên men rượu.................................................. 16 ii 2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu .................................... 19 2.4. Quy trình công nghệ sản xuất rượu nếp than................................................... 21 2.4.1. Qui trình sản xuất rượu nếp than............................................................... 21 2.4.2. Thuyết minh qui trình ............................................................................... 22 CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Phương tiện nghiên cứu.................................................................................. 24 3.1.1. Thời gian địa điểm.................................................................................... 24 3.1.2. Nguyên vật liệu ........................................................................................ 24 3.1.3. Thiết bị - dụng cụ ..................................................................................... 24 3.1.4. Hoá chất sử dụng ...................................................................................... 25 3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 25 3.2.1. Phương pháp lấy mẫu ............................................................................... 25 3.2.2. Phương pháp phân tích ............................................................................. 25 3.3. Nội dung và bố trí thí nghiệm ......................................................................... 27 3.3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme glucoamylase bổ sung đến hiệu suất thu hồi rượu........................................................... 27 3.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến khả năng thuỷ phân của enzyme glucoamylase.................................. 29 3.3.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát thời điểm bổ sung enzyme glucoamylase ............ 30 CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme glucoamylase bổ sung đến hiệu suất thu hồi rượu ...................................................................................................................... 32 4.1.1. Biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan........................................................ 32 4.1.2. Biến đổi pH .............................................................................................. 34 4.1.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến nồng độ rượu và hiệu suất thu hồi rượu 36 4.1.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến mật độ quang A (màu sắc) của sản phẩm................................................................................................. 38 iii 4.1.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến cảm quan của sản phẩm ........................ 39 4.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhệt độ và pH đến khả năng thủy phân của enzyme glucoamylase ............................................................................ 40 4.2.1. Biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan........................................................ 40 4.2.2. Biến đổi pH .............................................................................................. 44 4.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến nồng độ rượu và hiệu suất thu hồi rượu ở tỷ lệ 0.3% enzyme............................................ 46 4.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến mật độ quang A (màu sắc) của sản phẩm ở tỷ lệ 0.3% enzyme............. 49 4.2.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến cảm quan của sản phẩm ở tỷ lệ 0.3% enzyme....................................... 51 4.3. Khảo sát thời điểm bổ sung enzyme glucoamylase ........................................ 52 4.3.1. Biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan........................................................ 52 4.3.2. Biến đổi pH .............................................................................................. 53 4.3.3. Ảnh hưởng của thời điểm bổ sung enzyme đến nồng độ rượu và hiệu suất thu hồi ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6 .. 54 4.3.4. Ảnh hưởng của thời điểm bổ sung enzyme đến mật độ quang A (màu sắc) của sản phẩm ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6............ 57 4.3.5. Ảnh hưởng của thời điểm bổ sung enzyme đến cảm quan của sản phẩm ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6.................................. 59 CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................... 57 5.1. Kết luận.......................................................................................................... 61 5.2. Đề nghị........................................................................................................... 62 Tài liệu tham khảo................................................................................................. 63 iv DANH SÁCH BẢNG  Trang Bảng 1. Thành phần hóa học của gạo nếp than ...................................................... 2 Bảng 2. Giới hạn hàm lượng muối trong nước....................................................... 6 Bảng 3. Tỉ lệ amylose và amylopectin của các loại hạt .......................................... 8 Bảng 4. Khả năng chịu nhiệt của enzyme amylase trong vi khuẩn, malt đại mạch và nấm mốc................................................. 10 Bảng 5. Thống kê biến đổi hàm lượng chất khô hoà tan (độ Brix) ở các tỷ lệ enzyme khác nhau ..................................................................... 33 Bảng 6. Thống kê biến đổi pH ở các tỷ lệ enzyme khác nhau ................................ 34 Bảng 7. Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến nồng độ rượu và hiệu suất thu hồi ........ 36 Bảng 8. Thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến mật độ quang A (màu sắc) của sản phẩm ............................................. 38 Bảng 9. Thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến cảm quan của sản phẩm ......... 39 Bảng 10. Thống kê biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) ở tỷ lệ enzyme 0,3% theo nhiệt độ, pH và thời gian lên men....................... 41 Bảng 11. Thống kê biến đổi pH ở tỷ lệ enzyme 0,3% theo nhiệt độ, pH và thời gian lên men ....................................................... 44 Bảng 12. Thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến nồng độ rượu ở tỷ lệ enzyme 0,3%....................................................... 46 Bảng 13. Thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hiệu suất thu hồi rượu ở tỷ lệ enzyme 0,3%.......................................... 47 Bảng 14. Thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến thể tích dịch sau lên men ở tỷ lệ enzyme 0,3% ..................................... 47 v Bảng 15. Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến mật độ quang A (màu sắc)của sản phẩm ở tỷ lệ enzyme 0,3%.............. 50 Bảng 16. Thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến cảm quan của sản phẩm ở tỷ lệ 0,3% enzyme....................................... 51 Bảng 17. Biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan (Brix) ở tỷ lệ enzyme 0,3%,nhiệt độ 35 - 380C, pH = 5,6 theo thời điểm bổ sung enzyme và thời gian lên men ... 52 Bảng 18. Thống kê biến đổi pH ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C, pH = 5,6 theo thời điểm bổ sung enzyme và thời gian lên men ................... 54 Bảng 19. Ảnh hưởng của thời điểm bổ sung enzyme đến nồng độ rượu và hiệu suất thu hồi ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6 .. 55 Bảng 20. Thống kê ảnh hưởng của thời điểm bổ sung enzyme đến mật độ quang A (màu sắc) của sản phẩm ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6 .................................................................. 58 Bảng 21. Thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến cảm quan của sản phẩm ....... 59 vi DANH SÁCH HÌNH  Trang Hình 1. Nấm men Saccharomyces cerevisiae ........................................................ 4 Hình 2. Cấu tạo tế bào nấm men Saccharomyces................................................... 4 Hình 3. Một số nấm mốc thường gặp..................................................................... 5 Hình 4. Sơ đồ phân loại enzyme amylase .............................................................. 7 Hình 5. Cấu tạo phân tử Amylose.......................................................................... 9 Hình 6. Cấu tạo phân tử Amylopectine.................................................................. 9 Hình 7. Cơ chế tác dụng của enzyme α-amylase lên mạch tinh bột ....................... 10 Hình 8. Cơ chế tác dụng của enzyme β-amylase lên mạch tinh bột........................ 11 Hình 9. Cơ chế cắt của enzyme amylase lên mạch tinh bột.................................... 12 Hình 10. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đến hoạt tính enzyme ........................... 13 Hình 11. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến tốc độ phản ứng ............................ 13 Hình 12. Chất kìm hãm cạnh tranh ........................................................................ 14 Hình 13. Chất kìm hãm không cạnh tranh ............................................................. 14 Hình 14. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng enzyme ............................ 15 Hình 15. Ảnh hưởng của pH đến tốc độ phản ứng enzyme .................................... 15 Hình 16. Qui trình công nghệ sản xuất rượu nếp than............................................ 22 Hình 17. Nguyên liệu dùng trong sản xuất rượu nếp than ...................................... 24 Hình 18. Cân phân tích.......................................................................................... 25 Hình 19.Thiết bị đo pH.......................................................................................... 25 Hình 20.Thiết bị đo độ hấp thụ màu ...................................................................... 25 Hình 21. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme glucoamylase bổ sung đến hiệu suất thu hồi rượu .......................... 28 vii Hình 22. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến khả năng thuỷ phân của enzyme glucoamylase .................................... 29 Hình 23. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời điểm bổ sung enzyme glucoamylase đến khả năng thuỷ phân........................................... 31 Hình 24. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) theo tỷ lệ enzyme và thời gian lên men ....................................................... 33 Hình 25. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH theo tỷ lệ enzyme và thời gian lên men . 35 Hình 26. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến nồng độ rượu ............. 36 Hình 27. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến hiệu suất thu hồi rượu (ml rượu/100g gạo) ........................................... 37 Hình 28. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến mật độ quang A của sản phẩm.............................................................. 38 Hình 29. Sản phẩm ở các tỷ lệ enzyme khác nhau ................................................. 40 Hình 30. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) ở tỷ lệ enzyme 0,3% và nhiệt độ phòng thí nghiệm theo pH và thời gian lên men.. 41 Hình 31. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) ở tỷ lệ enzyme 0,3% và nhiệt độ 35 - 380C theo pH và thời gian lên men ... 42 Hình 32. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) ở tỷ lệ enzyme 0,3% và nhiệt độ 50 - 550C theo pH và thời gian lên men ... 42 Hình 33. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH ở tỷ lệ enzyme 0,3% và nhiệt độ phòng thí nghiệm theo pH và thời gian lên men........................ 44 Hình 34. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH ở tỷ lệ enzyme 0,3% và nhiệt độ 35 - 380C theo pH và thời gian lên men .................................... 45 Hình 35. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH ở tỷ lệ enzyme 0,3% và nhiệt độ 50 - 550C theo pH và thời gian lên men .................................... 45 Hình 36. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và pH viii đến nồng độ rượu ở tỷ lệ enzyme 0,3%....................................................... 47 Hình 37. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hiệu suất thu hồi rượu ở tỷ lệ enzyme 0,3%.......................................... 48 Hình 38. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến mật độ quang A của sản phẩm ở tỷ lệ enzyme 0,3%............................. 50 Hình 39. Sản phẩm thu được ở các điều kiện nhiệt độ và pH khác nhau ................ 52 Hình 40. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan (độ Brix) ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C, pH = 5,6 theo thời điểm bổ sung enzyme và thời gian lên men.................................. 53 Hình 41. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C, pH = 5.6 theo thời điểm bổ sung enzyme và thời gian lên men .. 54 Hình 42. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời điểm bổ sung enzyme đến nồng độ rượu ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6 ..... 56 Hình 43. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời điểm bổ sung enzyme đến hiệu suất thu hồi rượu ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6 . 56 Hình 44. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời điểm bổ sung enzyme đến mật độ quang A (màu sắc) của sản phẩm ở tỷ lệ enzyme 0,3%, nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6 ................................................................... 58 Hình 45. Sản phẩm ở các thời điểm bổ sung enzyme khác nhau ............................ 60 Hình 46. Quy trình sản xuất rượu nếp than đề nghị................................................ 62 ix TÓM TẮT Với quy trình lên men rượu nếp than theo phương pháp cổ truyền thì đạt được hiệu suất thu hồi rượu không cao. Do đó để cải tiến quy trình lên men rượu nếp than nhằm đạt được hiệu suất thu hồi rượu cao hơn, chúng tôi tiến hành bổ sung vào khối lên men enzyme glucoamylase có nguồn gốc từ vi sinh vật. Khảo sát ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm enzyme glucoamylase đến tốc độ thủy phân tinh bột trong quá trình lên men rượu nếp than được thực hiện thông qua 3 thí nghiệm sau: 1. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme glucoamylase bổ sung đến hiệu suất thu hồi rượu. 2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến khả năng thuỷ phân của enzyme glucoamylase. 3. Khảo sát thời điểm bổ sung enzyme glucoamylase Qua thời gian tiến hành nghiên cứu, kết quả đạt được như sau: Ở tỷ lệ 0,3% enzyme cho kết quả tốt nhất: nồng độ rượu đạt 9,20, hiệu suất thu hồi đạt 29,2 (ml rượu/100g gạo), rượu có mùi thơm và hậu vị vừa phải nhưng chưa hoàn toàn hòa hợp. Ở tỷ lệ 0,3% enzyme khi kết hợp với các điều kiện nhiệt độ và pH thích hợp thì hiệu suất thu hồi rượu đã tăng lên đáng kể. Ở nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6 cho kết quả tốt: nồng độ rượu đạt được là 9,70, hiệu suất thu hồi đạt 31,9 (ml rượu/100g gạo), rượu có mùi thơm dịu, hậu tốt và hoàn toàn đặc trưng cho sản phẩm. Ở thời điểm bổ sung enzyme vào thời điểm 1 ngày sau đường hóa cho nồng độ và hiệu suất thu hồi rượu cao: nồng độ rượu đạt được là 10,70, hiệu suất thu hồi đạt 37,2 (ml rượu/100g gạo), rượu có mùi thơm dịu, hậu vừa phải và đặc trưng cho sản phẩm. Từ các kết quả thu nhận được ta thấy khi tiến hành lên men rượu với điều kiện bổ sung 0,3% enzyme glucoamylase vào ngày thứ nhất, ở nhiệt độ 35 - 380C và pH = 5,6 thì sẽ đạt được hiệu suất thu hồi rượu cao hơn rất nhiều so với phương pháp lên men cổ truyền là không có bổ sung enzyme. x Luận văn tốt nghiệp khoá 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Rượu cổ truyền từ lâu đã là niềm tự hào dân tộc của nhiều quốc gia trên thế giới. Người ta không chỉ biết đến hương vị độc đáo đặc trưng của nó, mà thông qua cách thưởng thức rượu cổ truyền dân tộc có thể tìm về cội nguồn văn hóa của dân tộc mình. Ở Việt Nam rượu cổ truyền do các làng nghề và dân tự làm ra với sản lượng đáng kể. Nhiều làng nghề chuyên sản xuất rượu ngon nổi tiếng như rượu Làng Vân Bắc Giang, rượu San Lùng Lào Cai, rượu Gò đen Tiền Giang, rượu nếp than của người Kinh… Ngoài các rượu làng nghề có chất lượng cao thì phần lớn là rượu dân tự làm ra, do trình độ công nghệ còn kém và thiết bị sản xuất thô sơ nên còn rất nhiều độc tố, tạp chất có ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của người tiêu dùng. Mặt khác hiệu xuất thu hồi rượu thấp, hao phí nguyên vật liệu lớn dẫn đến hiệu quả sản xuất chưa cao. Nhằm kết hợp hài hòa giữa công nghệ cổ truyền và kỹ thuật hiện đại để sản xuất những loại rượu đặc sản có tính chất đặc trưng cho từng vùng, đề tài luận văn này sẽ tập trung nghiên cứu việc ứng dụng chế phẩm enzyme amylase để đẩy nhanh tốc độ thuỷ phân tinh bột trong quá trình lên men rượu nếp than - một loại rượu cổ truyền của dân tộc - nhằm cải tiến công nghệ, nâng cao hiệu suất thu hồi và chất lượng rượu đặc sản làng nghề. Ở nước ta, nguồn nguyên liệu nếp than rất dồi dào, các nguyên liệu phụ khác như: men thuốc bắc, cồn tinh khiết, enzyme amylase, … cũng được bán khá nhiều trên thị trường. Vì vậy, công tác nghiên cứu khảo sát qui trình sản xuất rượu nếp than dựa vào nguồn nguyên liệu và những thiết bị sẵn có là rất thuận lợi. Đồng thời qua đó tìm ra được những phương pháp sản xuất tối ưu để góp phần nâng cao chất lượng rượu nếp than để có thể sánh ngang hàng với các loại rượu nổi tiếng trên thế giới như: Martin, Whisky, Brandy, Mao Đài, Sakê, Vodka, … 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đề tài “khảo sát ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm enzyme amylase đến tốc độ thuỷ phân tinh bột trong quá trình lên men rượu nếp than” được thực hiện từ nguyên liệu gạo nếp than, bánh men thuốc bắc và chế phẩm enzyme amylase dựa trên qui trình sản xuất rượu nếp than cổ truyền với mục tiêu chính là nâng cao hiệu suất thuỷ phân tinh bột để từ đó nâng cao hiệu suất thu hồi và chất lượng rượu nếp than. Đề tài tiến hành nghiên cứu với các mục tiêu nghiên cứu sau: 1. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ enzyme glucoamylase bổ sung đến hiệu suất thu hồi rượu. 2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến khả năng thuỷ phân của enzyme glucoamylase. 3. Khảo sát thời điểm bổ sung enzyme glucoamylase. Chuyên ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 1 Trường Đại Học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khoá 28 – 2007 CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU NẾP THAN 2.1.1. Gạo nếp than Gạo nếp than là một loại gạo đặc biệt được trồng nhiều ở vùng Nam Bộ vì thế rượu nếp than là đặc sản của vùng Nam Bộ. Gạo nếp than bao gồm 4 loại:  Nếp cẩm Đức Hòa.  Nếp than Long Đất.  Nếp đen Khánh Vinh.  Lúa lứt nếp cẩm. Hiện nay, nếp than được phân loại dựa theo màu sắc của hạt gạo. Theo cách phân loại này, nếp than được phân ra thành hai loại:  Nếp than đen huyền.  Nếp than hồng đỏ. Các sắc tố của nếp than rất dễ tan trong nước, vì thế sản phẩm rượu sẽ mang đặc trưng màu của loại gạo làm ra nó. Tuy khác nhau về màu sắc bên ngoài, nhưng các loại gạo nếp than có thành phần hóa học không sai biệt nhau nhiều. Bảng 1. Thành phần hóa học của gạo nếp than Thành phần Nước Protein Lipit Gluxit Axit hữu cơ Tro Hàm lượng (%) 14 8,2 1,5 74,9 0,6 0,8 (Nguồn: Lượng, 2004) Gạo nếp than chứa hàm lượng tinh bột rất cao, phù hợp với ngành công nghiệp sản xuất rượu bằng phương pháp cổ truyền. Thành phần tinh bột chủ yếu trong gạo nếp than được cấu tạo từ amylopectin (gần như 100%) và một ít amylose. Ngoài ra trong gạo nếp than còn chứa một lượng nhỏ các chất khác như muối khoáng, chất béo, protit, … 2.1.2. Bánh men thuốc bắc Nguyên liệu chính để sản xuất men thuốc bắc là: bột gạo, men giống, các vị thuốc bắc. Bánh men thuốc bắc phải đảm bảo một số yêu cầu cơ bản sau:  Phải có vi sinh vật sinh tổng hợp enzyme amylase.  Có chứa nhiều giống vi sinh vật thuộc vi khuẩn, nấm men, nấm mốc (nấm sợi) có khả năng chuyển hóa đường thành rượu.  Có các loài vi sinh vật có khả năng tạo hương thơm cho quá trình lên men. Việc cho thuốc bắc vào bánh men rượu có 2 tác dụng: tạo hương trong sản phẩm và ức chế sự phát triển của các vi sinh vật không có ích. Chuyên ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 2 Luận văn tốt nghiệp khoá 28 – 2007 Trường Đại Học Cần Thơ Thành phần hóa học của các vị thuốc bắc có thể chia làm hai nhóm: nhóm các chất độn và nhóm hoạt chất. Nhóm các chất độn gồm nước, muối vô cơ, carbohydrate (đường, tinh bột), chất béo (dầu mỡ, sáp), protein, diệp lục tố và các sắc tố, … Nhóm hoạt chất bao gồm các acid hữu cơ, acid vô cơ, tinh dầu, ancaloit, chất nhựa (resine), glucoside, tanin, flavon, vitamin, các men, hocmon, … Các chất trong nhóm hoạt chất phần lớn tác động đến hệ thần kinh, hệ tuần hoàn, hệ hô hấp, hệ nội tiết của động vật. Một số chất như tinh dầu, phenol, ancaloit, chất nhựa còn có tính kháng sinh như sinnamic aldehyde, eugenol, menthol, thymol, vanillin, … Thuốc bắc gồm 20 vị, trong đó có 6 vị chính, được nghiền mịn trộn lẫn với bột và men giống. Trong đó có khoảng 17 vị thuốc bắc có ảnh hưởng tốt đến sự phát triển sinh khối của nấm mốc Aspergillus niger và nấm men Saccharomyces cerevisiae như quế khâu, tiểu hồi, cam thảo, bạch truật, nhục đậu khấu, ... Một số vị thuốc có chứa hàm lượng chất kháng sinh thực vật khá cao như tinh dầu quế chứa 95% cinnamic aldehyde, tinh dầu đinh hương chứa 85% eugenol, tinh dầu bạc hà chứa 50% menthol, tinh dầu tiểu hồi chứa 70% anethol. Một số vị khác chứa hàm lượng chất dinh dưỡng đáng kể như nhục đậu khấu chứa 40% chất béo, cam thảo chứa 8% glucose, 6% saccarose, 30% tinh bột, … Sự phối hợp các vị thuốc đó có tác động mạnh hơn từng vị thuốc đơn lẻ, các vị thuốc này cũng có ảnh hưởng đến năng suất rượu. Hệ vi sinh vật có trong bánh men thuốc bắc gồm có các loài nấm mốc như mucor và rhizopus, các loài nấm men như saccharomyces và candida, các loài vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp enzyme amylase và tạo hương. Như vậy bánh men thuốc bắc là một hỗn hợp vi sinh vật, ở đó có sự cộng tác tương hỗ trong quá trình lên men. Ở đây đồng thời xảy ra một loạt quá trình sinh hóa khác nhau khi lên men như: quá trình tăng sinh khối, quá trình đường hóa, quá trình rượu hóa.  Hệ vi sinh vật trong bánh men thuốc bắc Nấm men Nấm men là tác nhân chuyển hóa đường thành rượu etylic. Có cấu tạo đơn bào, sinh sản bằng cách nảy chồi và phân cắt. Đa số thường có hình oval, hình cầu, hình bầu dục. Kích thước của tế bào nấm men thường từ khoảng 3 - 3,5 x 10 µm. Nấm men tự nó không chuyển động được, trong môi trường nó chuyển động được là nhờ sự xáo trộn của dịch lên men do CO2 bị thoát ra ngoài. Nhiệt độ thích hợp cho nấm men hoạt động từ 15 - 350C, cao hơn 500C nấm men sẽ bị chết. pH hoạt động khá rộng từ 2 - 8, pH tối thích là 4,5 - 5. Khi có O2, nấm men sẽ tăng sinh khối nhanh chóng. Khi không có O2, nấm men sẽ chuyển đường thành rượu. Các loại nấm men sử dụng trong sản xuất rượu phải là các loại nấm men ngoài việc tạo ra rượu còn tạo ra một số sản phẩm khác góp phần tạo hương vị thơm ngon và đặc trưng của rượu. Trong mỗi gam bánh men thuốc bắc có từ vài chục triệu đến vài trăm triệu tế bào nấm men. Chúng gồm hai chi khác nhau: Endomycopsis Endomycopsis fibulligenes là loài nấm men rất giàu enzyme amylase, glucoamylase. Do đó chúng vừa có khả năng đường hóa, vừa có khả năng rượu hóa. Chuyên ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 3 Trường Đại Học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khoá 28 – 2007 Saccharomyces Saccharomyces cerevisae: đây là loại lên men nổi, kỵ khí không bắt buộc, chúng có khả năng hô hấp và lên men. Có khả năng lên men rất nhiều loại đường khác nhau như glucose, saccharose, maltose, fructose, raffinose, galactose. Chúng có khả năng lên men được ở nhiệt độ cao (khoảng từ 36 - 400C), có khả năng chịu được độ acid. Đặc biệt chúng có khả năng chịu được thuốc sát trùng Na2SiF6 với nồng độ 0,02 0,025%. Đặc điểm này rất thuận lợi cho lên men khi cần phải sử dụng thuốc sát trùng. Đặc điểm quan trọng hơn hết là loài nấm men này có khả năng lên men các loại nguyên liệu rất khác nhau như gạo, ngô, khoai, sắn, với lượng đường trong dung dịch từ 12 - 14% có khi 16 - 18%. Nồng độ rượu trong dung dịch lên men là 10 - 12 %. Nhiệt độ lên men thích hợp là 28 - 320C. Ngoài ra trong men thuốc bắc còn thấy nhiều loài nấm men dại khác nhau. Chúng vừa có khả năng thủy phân tinh bột, vừa có khả năng chuyển đường thành cồn, tuy rằng sự chuyển hóa này còn thấp. Điều đặc biệt là các loài nấm men dại này chịu nhiệt rất cao, có khi lên tới 60 - 650C và chịu được chất sát trùng ở nồng độ 0,05 - 1%. Hình 1. Nấm men Saccharomyces cerevisiae Hình 2. Cấu tạo tế bào nấm men Saccharomyces Nấm mốc (nấm sợi) Có cấu tạo sợi, chúng thuộc loại thực vật hạ đẳng, có bào tử, không có diệp lục tố, không có khả năng tổng hợp các chất hữu cơ từ khí CO2 mà sử dụng trực tiếp các chất hữu cơ sẵn có trong môi trường để phát triển và đảm bảo hoạt động sống bình thường. Nấm mốc chỉ mọc tốt trong môi trường có nhiều không khí và ẩm. Vì vậy thường phát triển trên bề mặt cơ chất dưới dạng những lớp lún phún hình sợi, lớp màng nhện hay khối sợi bông. Trong cơ chất chúng phát triển trong các khoang hổng chứa không khí. Nấm mốc có khả năng sinh ra các enzyme amylase, đặc biệt là α-amylase và amyloglucosidase có khả năng thủy phân tinh bột tạo ra đường chủ yếu là glucose. Nguồn tinh bột ban đầu được hồ hóa bằng cách nấu hay hấp, sau đó dịch hóa bằng αamylase, đường hóa bằng amyloglucosidase. Trong bánh men thuốc bắc có rất nhiều loài mốc khác nhau thuộc Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus. Trong đó Mucor và Rhizopus phát triển nhiều hơn cả. Loài Mucor, đặc biệt là Mucor rouxi có nhiều đặc tính rất quí như khả năng chịu nhiệt độ cao (32-350C), chúng vừa có khả năng đường hóa và vừa có khả năng rượu hóa. Chuyên ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 4 Trường Đại Học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khoá 28 – 2007 Aspergillus Mucor Rhizopus Hình 3. Một số nấm mốc thường gặp Vi khuẩn Trong bánh men thuốc bắc có nhiều loài vi khuẩn phát triển. Trong đó thấy chủ yếu là các loài vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic. Đây là các loài vi khẩn thường làm chua môi trường. Thời gian đầu của quá trình lên men, quá trình này xảy ra là có lợi vì rằng pH môi trường do chúng tạo ra sẽ thích hợp cho nấm men và nấm sợi phát triển. Tuy nhiên pH xuống quá thấp lại ảnh hưởng xấu cho quá trình lên men. Mặt khác nếu trong dịch lên men có mặt của O2 thì vi khuẩn acetic sẽ oxy hóa rượu thành axit acetic. Quá trình này làm tổn hao lượng cồn tạo thành. 2.1.3.Chế phẩm enzyme Amylase Amylase là enzyme rất thông dụng, được dùng nhiều trong công nghệ thực phẩm. Enzyme này làm nhiệm vụ thủy phân tinh bột thành các phân tử đường đơn giản như glucose, maltose, … gồm có α-amylase, β-amylase và glucoamylase. Do đó việc bổ sung chế phẩm enzyme amylase vào dịch đường hóa thì sẽ làm tăng cao hiệu suất thủy phân. Chế phẩm enzyme amylase có thể được sản xuất từ những hạt ngũ cốc nảy mầm (thóc, ngô, đại mạch, tiểu mạch, lúa mì, …) và từ quá trình nuôi cấy vi sinh vật. Tùy theo nguồn chế phẩm enzyme amylase bổ sung vào mà hiệu suất thủy phân và đặc tính tác dụng sẽ khác nhau. Chẳng hạn như: α-amylase của nấm mốc và vi khuẩn có nhiều đặc tính khác nhau như độ pH tối ưu của nấm mốc là 4,7 - 4,9 còn của vi khuẩn là 5,9 - 6,1, nhiệt độ tối ưu của α-amylase nấm mốc là 55 - 660C và khả năng chịu nhiệt là 700C trong khi đó nhiệt độ tối ưu của α-amylase vi khuẩn là 60 - 750C và khả năng chịu nhiệt là 900C. Tuy nhiên hoạt tính enzyme sinh ra từ nấm mốc và vi khuẩn đều tương đương nhau nhưng khả năng đường hóa của enzyme amylase nấm mốc khá hơn enzyme amylase vi khuẩn, ngược lại khả năng dịch hóa (tạo dextrin) của enzyme amylase vi khuẩn lại cao hơn enzyme amylase nấm mốc. 2.1.4.Cồn tinh khiết Trong quá trình lên men rượu nếp than, lượng cồn tạo được chỉ khoảng 7 - 10%. Với nồng độ rượu này là thấp và rất dễ dàng bị oxy hóa tiếp (oxy hóa sinh học và oxy hóa hóa học) để tạo CO2 và nước. Do đó sau khi lên men xong phải cho thêm một lượng cồn tinh khiết nhất định vừa để nâng cao hàm lượng cồn trong rượu, vừa tránh khả năng oxy hóa rượu bởi vi khuẩn acetic. Cồn được dùng để pha thêm trong rượu nếp than là loại cồn thực phẩm có độ tinh sạch cao và phải đạt được một số chỉ tiêu sau: Chuyên ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 5 Trường Đại Học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khoá 28 – 2007  Trong suốt, không màu và mùi lạ.  Hàm lượng aldehyde 6 - 10 mg/l.  pH = 6,5 - 7.  Hàm lượng este là 30 - 35 mg/l.  Hàm lượng cồn là 96,5 0.  Dầu fusel là 30 - 60 mg/l.  Furfurol không có. 2.1.5. Nước Tiêu chuẩn của nước trong công nghiệp sản xuất rượu có yêu cầu chất lượng giống như nước dùng trong sinh hoạt, nghĩa là: có độ cứng không quá 7mg đương lượng/lít, trong suốt, không màu, không mùi. Bảng 2. Giới hạn hàm lượng muối trong nước Ion ClSO42As Pb NO3- Hàm lượng (mg/l) 0,5 80 0,05 0,1 40 Ion F Zn Cu Fe Hàm lượng (mg/l) 3 3 5 0,3 (Nguồn: Hoa, 2006)  Không có hoặc chỉ có rất ít các muối kim loại nặng như: Hg2+, Ba2+.  Khả năng oxy hóa 1 lít nước không quá 2 ml dung dịch KMnO4 (0.01N).  Chất cặn không vượt quá 1000mg/l.  pH kiềm không thích hợp cho quá trình nấu nguyên liệu, có khả năng tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây hại phát triển và thúc đẩy quá trình tạo thành glycerin trong quá trình lên men.  Muối CaSO4, MgCl2, NaCl với lượng từ 300 - 400 mg/l thích hợp cho hoạt động của enzyme amylase, lượng đường khử tăng lên nhưng độ thuần khiết của dung dịch đường lại giảm.  Muối sulfat (CaSO4, MgSO4) 400 - 800 mg/l sẽ làm tăng lượng đường không lên men, làm giảm tốc độ đường hóa và lên men.  Muối CaCO3, MgCO3, Fe2+, Fe3+ với lượng 400 mg/l, muối Nitrat 400 mg/l và muối Nitơ 200 mg/l sẽ ảnh hưởng không tốt đến quá trình lên men.  NH3 với lượng ít hơn 20 mg/l lại có tác dụng làm tăng hiệu suất lên men. Hàm lượng lớn hơn thì lại không cho phép.  Các muối Nitrat, Nitric, Photphat và Silicat với lượng nhỏ hơn 200 mg/l không ảnh hưởng đến quá trình đường hóa. Muối Bicacbonat với lượng không quá 200 - 400 mg/l không ảnh hưởng đến sự đường hóa, nhưng lượng lớn hơn ảnh hưởng rõ rệt đến enzyme amylase.  Chỉ tiêu E. Coli < 20 tế bào/lít. Chuyên ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 6 Trường Đại Học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khoá 28 – 2007 2.2. VAI TRÒ CỦA ENZYME AMYLASE TRONG SẢN XUẤT RƯỢU NẾP THAN Enzyme amylase thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác sự phân giải các liên kết glucoside nội phân tử trong các polysaccharide với sự tham gia của nước. Enzyme amylase thủy phân tinh bột, glycogen và các dextrin thành glucose, maltose và dextrin mạch ngắn. 2.2.1. Cấu trúc phân tử enzyme amylase a. Thành phần cấu tạo Enzyme amylase thuộc loại hydrolase chỉ là những phân tử protein thuần, nghĩa là sản phẩm của sự phân giải enzyme này hoàn toàn chỉ gồm toàn những acid amin. Vì vậy chúng thuộc loại enzyme đơn giản. Hiện nay, người ta biết có 6 loại enzyme amylase trong đó α-amylase, β-amylase, γamylase (hay glucoamylase) thủy phân các liên kết α-1,4-glucoside của tinh bột, glycogen và các polysaccharide cùng loại. Các enzyme amylase còn lại như: dextrin6-glucanhydrolase, amylopectin-6-glucanhydrolase và oligodextrin-6-glucanhydrolase thủy phân các liên kết α-1,6-glucoside. Sáu loại này xếp thành hai nhóm:  Endoamylase (enzyme nội phân): gồm α-amylase và nhóm enzyme khử nhánh.  Exoamylase (enzyme ngoại phân): gồm có β-amylase và γ-amylase. Amylase Endoamylase Exoamylase β-amylase γ-amylase Enzym khử nhánh Khử trực tiếp dextrin-6-glucanhydrolase α-amylase Khử gián tiếp oligodextrin-6-glucanhydrolase và amylopectin-6-glucanhydrolase Hình 4. Sơ đồ phân loại enzyme amylase b. Trung tâm hoạt động của enzyme Enzyme amylase nói riêng hay tất cả các enzyme nói chung đều là loại protein đặc biệt. Ngoài cấu trúc giống như cấu trúc bình thường của một protein, enzyme còn có cấu trúc rất đặc biệt liên quan đến hoạt động của enzyme. Không phải toàn bộ enzyme tham gia vào hoạt động xúc tác mà chỉ có những bộ phận rất đặc biệt mang tính đặc hiệu trong phân tử protein của enzyme mới tham gia xúc tác phản ứng. Bộ phận đặc hiệu này được gọi là trung tâm hoạt động của enzyme. Chuyên ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 7 Trường Đại Học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khoá 28 – 2007 Đối với enzyme amylase trung tâm hoạt động của nó thường là những nhóm chức như: - NH2, - COOH, - SH, … Ngoài ra để thực hiện được chức năng của mình enzyme amylase còn phải qua vai trò trung gian của phân tử H2O. c. Tính đặc hiệu của enzyme Tính đặc hiệu biểu hiện khả năng xúc tác của enzyme đối với cơ chất nhất định. Mỗi enzyme đều có tác dụng chọn lọc đối với một cơ chất hoặc một loại cơ chất nhất định và đối với một phản ứng hóa học nhất định. Do cấu trúc hóa lý đặc biệt của enzyme và đặc biệt là trung tâm hoạt động mà enzyme có tính chất đặc hiệu rất cao so với các xúc tác thông thường khác. Đặc hiệu kiểu phản ứng: mỗi enzyme chỉ có thể xúc tác cho một kiểu phản ứng chuyển hóa nhất định trong các kiểu phản ứng oxy hóa khử, phản ứng chuyển vị, phản ứng thủy phân, … Đặc hiệu cơ chất: khi tham gia các phản ứng, các loại cơ chất phải được gắn vào trung tâm hoạt động thích hợp và không phải cơ chất nào cũng có khả năng tiếp cận với trung tâm hoạt động của enzyme. 2.2.2 Cơ chất tác dụng của enzyme amylase Cơ chất tác dụng của enzyme amylase là tinh bột và glycogen. a. Tinh bột Tinh bột thuộc nhóm carbohydrate có chủ yếu trong các loại củ như: khoai lang, khoai mỳ, … và trong các loại ngũ cốc, các loại hạt và có công thức tổng quát là (C6H12O6)n. Tinh bột từ mọi nguồn khác nhau đều cấu tạo từ amylose và amylopectin. Các loại tinh bột giống nhau về thành phần nhưng tỉ lệ amylose và amylopectin khác nhau. Tỉ lệ giữa hai loại polysaccharide trong một số loại hạt được trình bày trong bảng 3. Bảng 3. Tỉ lệ amylose và amylopectin của các loại hạt Tinh bột Nếp Gạo tẻ Khoai mỳ Khoai lang Khoai tây Ngô Đại mạch Lúa mì Đậu Tỉ lệ (%) Amylose Rất ít 17 13 - 16 14 – 16 19 – 22 21 - 23 20 – 25 22 – 24 75 Amylopectin ≈ 100 83 84 - 87 84 – 86 78 – 81 77 – 79 75 – 80 76 – 78 25 (Tú, Lê Ngọc. 2003. Luận văn tốt nghiệp. Trường ĐHCT) Tuy có sự khác biệt như vậy nhưng đa phần tinh bột đều chứa khoảng 20-30% amylose và 70 - 80% amylopectin.  Amylose: được cấu tạo từ những gốc glucose (C6H10O5) và liên kết với nhau bởi nối α-1,4-glucoside nên tạo thành mạch thẳng. Số gốc glucose trong phân tử amylose có thể từ 200-1000 và tương ứng với phân tử lượng 34200-162000. Chuyên ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 8 Trường Đại Học Cần Thơ Luận văn tốt nghiệp khoá 28 – 2007 Amylose dễ tan trong nước nóng và tạo nên độ nhớt của dung dịch. Nó hầu như không có khả năng khử vì trong mỗi phân tử amylose chỉ có một nhóm aldehyde tự do.  Amylopectin: cấu tạo từ những gốc glucose nhưng ngoài các nối α-1,4, trong phân tử amylopectin có gốc glucose còn nối với nhau bởi các nối α-1,6 thường rất ít so với nối α-1,4 nhưng rất bền. Mạch chính của amylopectin có khoảng 400 - 2000 gốc glucose, các mạch nhánh bao gồm 15 - 18 gốc và cách đều 8 - 9 gốc. Tùy theo loại nguyên liệu, số gốc glucose trong phân tử amylopectin có thể từ 600 - 6000, tương đương với phân tử lượng 96120 - 961200. Hình 5. Cấu tạo phân tử Amylose Hình 6. Cấu tạo phân tử Amylopectine Tinh bột là chất keo háo nước điển hình nhưng không hòa tan trong nước lạnh, trong rượu và ete. Trong nước nóng sẽ hút nước, trương nở và tạo dạng gel. Mức độ trương nở phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi tăng nhiệt độ (60 - 850C), dịch tinh bột sẽ biến thành dạng keo. Dưới tác dụng của enzyme amylase, tinh bột bị thủy phân do liên kết glucoside bị phân giải. Sự thủy phân tinh bột bởi enzyme amylase xảy ra theo hai mức độ: dịch hóa và đường hóa. Kết quả của sự dịch hóa là tạo ra sản phẩm trung gian dextrin, khi dextrin tiếp tục bị đường hóa thì sản phẩm sẽ là maltose và glucose. b. Glycogen Glycogen (tinh bột động vật) là chất dự trữ đối với mọi cơ thể cũng như một số nấm men và vi khuẩn. Nó được cơ thể chuyển hóa và sử dụng từ từ. Enzyme amylase có vai trò quan trọng trong sự chuyển hóa glucide ở tế bào động vật và vi sinh vật. Glycogen có cấu tạo nhánh và có công thức chung là (C6H10O5)n. Nó được cấu tạo từ các gốc glucose liên kết với nhau bởi liên kết α-1,4-glucoside, ở vị trí phân nhánh glucose nối với nhau bằng liên kết α-1,6-glucoside. Glycogen có sự phân nhánh nhiều hơn amylopectin của tinh bột, có phân tử lượng khoảng 2 - 3 triệu. 2.2.3. Đặc tính và cơ chế tác dụng của enzyme amylase a. α-amylase Đặc tính α-amylase Trong phân tử α-amylase có ít nhất một ion Ca2+ có tác dụng làm bền cấu trúc bậc 2, 3 của phân tử enzyme, α-amylase khá giàu tyrosine, tryptophan nhưng ít methionine. α-amylase sẽ hoàn toàn mất hết khả năng thủy phân cơ chất nếu bị loại bỏ hết ion Ca2+. Chúng được hoạt hóa bởi ion đơn trị nếu có nguồn gốc động vật và vi sinh vật. Nếu có nguồn gốc thực vật thì được hoạt hoá bởi ion hóa trị II. Hoạt hoá bởi ion hoá trị I như sau: Cl->Br->I-. Chúng bị kìm hãm bởi ion kim loại nặng như Cu2+, Hg2+, … Chuyên ngành công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 9