Tài liệu Qui trình sản xuất pectinase và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm

Bài thuyết trình Qui trình sản xuất pectinase và ứng dụng trong CNTP (sản xuất nƣớc quả) GVHD: Liêu Mỹ Đông Nhóm 11 STT Họ và Tên MSSV 1 Trương Quang Duy 2005130106 2 Văn Khánh Duy 2005130091 3 Nguyễn Thái Huỳnh Như 2005130030 4 Nguyễn Vũ Anh Tài 2005130118 5 Phạm Thị Thu Thảo 2005130005 Công việc Phân công việc, tổng hợp, soạn P.P Nuôi cấy bề sâu Ứng dụng trong nước quả Nuôi cấy bề mặt Ứng dụng trong nước quả Giới thiêu về 6 Lê Vĩnh Thuận 2005130004 pectin, enzyme pectinase 7 8 Lý Lương Phương Đặng Thủy Thảo Tiên 2005130024 2005130023 Tinh sạch enzyme Phân loại enzyme pectinase A. Giới thiệu đề tài [2] • Lịch sử nghiên cứu pectinase bắt đầu từ khi người ta hiểu biết về cấu trúc pectin và cơ chế phân cắt pectin của những enzyme này. • Enzyme pectinase là một nhóm enzyme thủy phân các chất pectin. Đây là nhóm enzyme thứ ba được ứng dụng rộng rãi sau amylase và protease. • Enzyme pectinase được tìm thấy ở thực vật bậc cao và vi sinh vật. • Enzyme pectinase được tổng hợp cảm ứng mạnh trên môi trường bổ sung pectin hay acid polygalacturonic và bị hạn chế khi có nhiều acid galacturonic hoặc glucose. A. Giới thiệu đề tài [2] • Couri và cộng sự (1995) đã nghiên cứu "Sự thao tác gen trên chủng Aspergillus nhằm làm tăng sự sinh tổng hợp các enzyme phân giải pectin “ • Solis (1997) đã "Cải thiện việc sản xuất pectinase dùng các thể lai giữa các chủng Aspergillus". • Năm 2000, trong công trình nghiên cứu "Ảnh hưởng các nguồn cacbon khác nhau đến sự sinh tổng hợp pectinase của Aspergillus japonicus 586", Maria và cộng sự đã kết hợp nhiều nguồn cacbon vào cùng một môi trường nuôi cấy như: pectin và glucose, pectin và glycerol,… 1. Giới thiệu về Cơ chất PECTIN [1] Nguồn gốc: thành phần tham gia xây dựng cấu trúc tế bào thực vật Dạng tồn tại: o Pectin hòa tan o Pectinic acid o Pectic acid o Protopectin. Pectin trong thực vật Protopectinase 1. Giới thiệu về Cơ chất PECTIN [1] Cấu tạo • Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của các acid D-galacturonic và các este methyl của chúng qua các liên kết α–1,4 glucoside Trái cây chứa nhiều Pectin Cấu tạo Pectin 1. Giới thiệu về Cơ chất PECTIN [1] Tính chất  Pectin tan trong nước, ammoniac, dung dịch kiềm, carbonat natri và trong glycerin nóng, không tan trong ethanol.  Các pectin tự nhiên định vị trong thành phần của tế bào có thể liên kết với cấu trúc polysaccharide và protein để tạo thành các protopectin không tan.  Protopectin tạo độ cứng cho quả xanh, không tan trong nước và có cấu tạo hoá học phức tạp 2. Giới thiệu về Enzyme Pectinase [1]  Enzyme xúc tác sự phân hủy của các polymer pectin.  Được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chỉ đứng sau amylase và protease.  Vai trò quan trọng trong quá trình bảo quản trái cây và rau quả. 2. Giới thiệu về Enzyme Pectinase [1] Được phát hiện đầu tiên trong các dịch chiết trái cây như cà rốt (phát hiện của E.Fremi năm 1840), cà chua hay đại mạch, khoai tây, trong chanh, dứa, cỏ ba lá 2. Giới thiệu về Enzyme Pectinase [1] Trung tâm hoạt động của enzyme pectinase • Enzyme pectinase chứa vùng có 8 – 10 vòng xoắn kép về phía phải với 2 vòng tạo thành khe liên kết với cơ chất. • Trung tâm hoạt động có chứa axit amin Aspartate và Lysine. • Nghiên cứu cho rằng 1 Histidine nằm gần trung tâm hoạt động sẽ ảnh hưởng đến khả năng xúc tác của enzyme • Nhiệt độ tối ưu của enzyme pectinase khoảng từ 45 – 550C. 3. Phân loại enzyme pectinase [2] • Pectinesterase (PE) • Protopectinase • Các enzym khử mạch polymer 3. Phân loại enzyme pectinase [2] Pectinesterase (PE) • PE xúc tác sự thủy phân của các nhóm methyl ester (COOCH3) tạo thành acid pectinic hoặc acid pectic và methanol 3. Phân loại enzyme pectinase [2] Pectinesterase (PE) • Enzym này hoạt động đặc hiệu với nhóm methyleste của acid galacturonic nằm bên cạnh acid galacturonic không bị este hoá. 3. Phân loại enzyme pectinase [2] Pectinesterase (PE) 3. Phân loại enzyme pectinase [2] Protopectinase Protopectinase hoà tan protopectin, tạo thành các pectin hoà tan có mức độ polymer hoá cao. 3. Phân loại enzyme pectinase [2] Các enzym khử mạch polymer Endo – PMG Polymethylgalacturonase (PMG) Polygalacturonase (PG) Exo – PMG Endo – PG Polygalacturonase (PG) Exo – PG Endo – PEL Pectate lyase (PEL) Exo – PEL 3. Phân loại enzyme pectinase [2] Các enzym khử mạch polymer 3. Phân loại enzyme pectinase [2] Các enzym khử mạch polymer Enzym thủy phân liên kết glycoside (Hydrolase) • Polymethylgalacturonase (PMG): xúc tác thuỷ phân liên kết α-1-4-glycosid đặc hiệu với pectin có mức độ ester hoá cao. • Polygalacturonase(PG): xúc tác thuỷ phân liên kết α-1-4-glycosid của acid pectic (acid polygalacturonic) 3. Phân loại enzyme pectinase [2] Các enzym khử mạch polymer Polymethylgalacturonase (PMG) • Endo-PMG: phân cắt ngẫu nhiên liên kết α-1-4-glycosid của pectin. Cơ chế hoạt động của Endo-polymethylgalacturonase (Endo-PMG) 3. Phân loại enzyme pectinase [2] Các enzym khử mạch polymer Polymethylgalacturonase (PMG) • Exo-PMG: phân cắt lần lượt liên kết α-1-4glycosid của pectin từ đầu không khử của mạch pectin Cơ chế hoạt động của Exo-polymethylgalacturonase (ExoPMG)