Enzyme Alpha-Amylase Khái niệm, đặc điểm và ứng dụng

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.

Hiện nay, có sáu loại Enzyme Amylase được xếp vào 2 nhóm: Endoamylase (Enzyme nội bào) và Exoamylase (Enzyme ngoại bào).

– Endoamylase: gồm có α-Amylase (EC 3.2.1.1) và nhóm Enzyme khử nhánh.

– Exoamylase. Đây là những Enzyme thủy phân tinh bột tử đầu không khử của chuỗi olysaccharide. Nhóm này gồm có:

+ β-Amylase (EC 3.2.1.2)

+ Amyloglucosidase (glucoamylase hay γ-Amylase) (EC 3.2.1.3)

Enzyme α-Amylase là protein có phân tử lượng thấp, thường nằm trong khoảng 50.000 đến 60.000 Dal.

Cơ chất:

Cơ chất tác dụng của Amylase là tinh bột và glucose.

Tinh bột: là nhóm Cacbonhydrat ở thực vật, có chủ yếu trong các loại củ như khoai lang, khoai tây, khoai mì…, trong các hạt ngũ cốc, các loại hạt và có công thức tổng quát là (C₆H₁₂O₆)n. Hạt tinh bột có hình dáng rất khác nhau với kích thước từ 2 đến 15µm. Tinh bột không nước có khối lượng riêng khoảng 1,633 – 1,648.

Tinh bột là chất keo háo nước điển hình cấu tạo từ amylose – mạch thẳng và amylopectin. Tỷ số amylose và amylopectin trong tinh bột thường vào khoảng 1 : 4. Cả hai đều tạo nhữnggốc α-D-glucose. Amylose có cấu tạo mạch thẳng.

Chúng được liên kết bởi các nối α-1,4glucozit và α-1,6 glucozit nên tạo thành nhiều nhánh. Ngoài amylose và amylopectin trong tinh bột còn có chứa một lượng nhỏ các chất khác như muối khoáng, chất béo, protit… Khi tăng dần nhiệt độ, dịch tinh bột sẽ biến thành dạng keo và gọi là hồ tinh bột.

Cơ chế tác dụng của α-Amylase:

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: 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: 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-Amylasecho tới disaccharide và monosaccharide. Dưới tác dụng của α-Amylase, amylose bị phân giải khá nhanh thành oligosaccharide gồm 6 – 7 gốc glucose.

+ Sau đó, các poliglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên các mạch polyglucosecolagen 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 α-Amylase chỉ thủy phân tinh bột chủ yếu thành dextrin phân tử thấp không cho màu với Iodine và một ít maltose. Khả năng dextrin hóa cao của α-Amylase là tính chất đặc trưng của nó. Vì vậy, người ta thường gọi loại Amylase này là Amylase dextrin hóa hay Amylase dịch hóa.

Ứng dụng của enzyme amylase

Amylase là nhóm Enzyme được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: công nghệ sản xuất rượu bia, công nghệ thực phẩm…đặc biệt là trong lĩnh vực sản xuất bia. Trong lĩnh vực sản xuất bia Amylase được sử dụng để đường hóa tinh bột thành maltose, glucose dùng làm cơ chất cho quá trình lên men bia.

+ Trong công nghiệp sản xuất rượu bia (giai đoạn đường hoá tinh bột)

+ Trong công nghiệp sản xuất tương, mạch nha, mật, đường glucose, siro ….

+ Từ tinh bột có thể làm cơm rượu làm thức ăn cho gia súc rất giàu chất dinh dưỡng

+ Amylase còn được ứng dụng trong sản xuất làm bánh mì, làm cho bánh nở xốp thơm ngon hơn.

+ Trong công nghiệp dệt, chế phẩm Enzyme Amylase còn dùng để rũ hồ vải là tẩy lớp hồ bột trên mặt vải. Làm cho vải mềm mịn, dễ tẩy trắng dễ bắt màu khi nhuộm.

+ Trong công nghiệp chế biến dược phẩm

+ Trong công nghiệp sản xuất bột ngọt.

Hiện tại Công ty TNHH ICFOOD Việt Nam cung cấp các sản phẩm enzyme amylase sau:

• Enzyme Alpha Amylase AHA-100T (100.000U/ml) và Alpha Amylase AHA-400 (40.000U/ml): sử dụng trong thực phẩm.
• Enzyme Amylase FAM-5 (5.000U/g): enzyme sử dụng trong thức ăn chăn nuôi, thủy sản, xử lý môi trường.

Mọi thông tin về sản phẩm vui lòng liên hệ chúng tôi để được tư vấn thêm.