Sử Dụng Oxidase Trong Sản Xuất Bánh Mỳ.pptx

Oxydase là enzyme thuộc lớp Oxydoreductase. Đây là enzyme xúc tác cho phản ứng oxi hóa khử. Là nhóm enzyme oxy hóa cơ chất, chuyển hóa electron đến oxy. Oxydase hoạt hóa oxy, làm cho chúng có khả năng kết hợp với proton có trong môi trường. Lớp enzyme này tác dụng trực tiếp với oxy, tạo ra nước hoặc hydrogen peroxide. Enzym tiêu biểu là xitocromoxydase, poly phenoloxydase, ascorbatoxydase, peroxydase, catalase và các oxydase flavin. Tính đặc hiệu: GOD có tính đặc hiệu cao đối với β-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ đối với các loại đường khác. β-D-Glucose bị oxi hóa khi có mặt oxy phân tử ở vị trí C1 thành δ-glucono-1, 5-lactone, sau đó được thủy phân một cách tự nhiên thành axit D-gluconic. Phân tử lượng của GOD vào khoảng xấp xỉ 130-175 kDA. Hoạt tính GOD được thể hiện khi sử dụng 2-deoxy-D-Glucose, D-mannose và D-Galactose làm cơ chất. Chất ức chế GOD bao gồm p-chloromecuribenzoate, Ag+, Hg2+, Cu2+, hydroxylamine… Tốc độ phản ứng và vận tốc xúc tác ban đầu của enzyme thay đổi theo đường cong Hyperbol theo nồng độ cơ chất. Tốc độ ban đầu tăng khi nồng độ cơ chất tăng đến điểm đạt vận tốc tối đa. Ở nồng độ cơ chất thấp, tốc độ ban đầu tỉ lệ thuận với nồng độ cơ chất, được gọi là động học bậc nhất. Ở nồng độ cơ chất cao, tốc độ ban đầu không phụ thuộc vào nồng độ cơ chất. GOD có chu kỳ bán rã khoảng 30 phút ở 37°C. Chế phẩm GOD đông khô ổn định trong tối thiểu 6 tháng ở -20°C.

Sử dụng oxidase trong

sản xuất bánh mỳ

Giảng viên hướng dẫn: TS Đỗ Biên Cương

Mã lớp: 146323

Sinh viên thực hiện:

Đại học Bách khoa Hà Nội

Enzyme trong công nghệ thực phẩm

-Hoàng Đức Anh 20201098 Phạm Thị Vân Anh 20201102 Nguyễn Thị Thùy Trang 20201244

Nội dung

1

Tổng quan

2

Enzyme oxidase

3

Enzyme glucose

oxidase

4

Chế phẩm

Tổng quan

01

1.1 Nguyên liệu

 Bột mì

 Nấm men

 Nước

 Muối

 Nguyên liệu phụ

1.2 Quy trình sản xuất

Enzyme oxidase 02

2 Enzyme oxidase

Sơ đồ hoạt động của oxydase

 Oxydase là enzyme thuộc lớp Oxydoreductase

Đây là enzyme xúc tác cho phản ứng oxi hóa khử.

 Là nhóm enzyme oxy hóa cơ chất, chuyển hóa

electron đến oxy Oxydase hoạt hóa oxy, làm cho

chúng có khả năng kết hợp với proton có trong

môi trường.

 Lớp enzyme này tác dụng trực tiếp với oxy, tạo ra

nước hoặc hydrogen peroxide Enzym tiêu biểu là

xitocromoxydase, poly phenoloxydase,

ascorbatoxydase, peroxydase, catalase và các

oxydase flavin.

 Sử dụng enzyme thay cho các chất oxy hoá hoá học giúp cải thiện hiệu suất làm bánh mì của bột và chúng được coi là thực phẩm tự nhiên, không độc hại

 Góp phần hình thành liên kết cộng hoá trị giữa các chuỗi polypeptide trong protein (liên kết chéo nội phân tử) hoặc giữa các protein (liên kết ngang giữa các phân tử)

 Enzyme oxy hoá ngày càng được sử dụng nhiều trong

sản xuất bánh mì và enzyme glucose oxidase được ứng

dụng nhiều hơn cả

2 Enzyme oxidase

Enzyme glucose

oxidase

03

3.1 Đặc điểm của enzyme Glucose oxidase (GOD)

 Tính đặc hiệu: GOD có tính đặc hiệu cao đối với β-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ D-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ Glucose và chỉ hoạt động nhẹ đối với các loại đường khác β-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ D-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ Glucose bị oxi hóa khi có mặt oxy phân tử ở vị trí C1 thành δ-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ glucono-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ 1, 5-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ lactone, sau đó được thủy phân một cách tự nhiên thành axit D-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ gluconic.

 Phân tử lượng của GOD vào khoảng xấp xỉ 130-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ 175 kDA.

 Hoạt tính GOD được thể hiện khi sử dụng 2-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ deoxy-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ D-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ Glucose, D-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ mannose và D-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ Galactose làm cơ chất.

 Chất ức chế GOD bao gồm p-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ chloromecuribenzoate, Ag+, Hg2+, Cu2+, hydroxylamine…

 Tốc độ phản ứng và vận tốc xúc tác ban đầu của enzyme thay đổi theo đường cong Hyperbol theo nồng độ cơ chất Tốc độ ban đầu tăng khi nồng độ cơ chất tăng đến điểm đạt vận tốc tối đa Ở nồng độ cơ chất thấp, tốc độ ban đầu tỉ lệ thuận với nồng

độ cơ chất, được gọi là động học bậc nhất Ở nồng độ cơ chất cao, tốc độ ban đầu không phụ thuộc vào nồng độ cơ chất.

 GOD có chu kỳ bán rã khoảng 30 phút ở 37°C.

 Chế phẩm GOD đông khô ổn định trong tối thiểu 6 tháng ở -D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ 20°C.

3.1 Đặc điểm của enzyme Glucose oxidase (GOD)

pH tối ưu:

 pH đóng vai trò quan trọng trong việc duy

trì cấu trúc thích hợp của enzyme

 Độ pH tối ưu của GOD trong khoảng từ 5.0

đến 7.0

 GOD thu được từ nấm men như A.niger và

P.chrysogenum cho thấy độ pH tối ưu từ

5.0 đến 6.0 (Kalisz và cộng sự, 1991;

Eriksson và cộng sự, 1987).

 GOD thu được từ P.Funicolosum 433 và

P.canescens cho thấy pH tối ưu có tính

kiềm nhẹ từ 6 đến 8.6 (Sukhacheva và

cộng sự (2004).

Điều kiện hoạt động của enzyme GOD

Nhiệt độ tối ưu và ổn định:

 Enzyme nhạy cảm với những thay đổi về nhiệt độ Mối quan hệ giữa tốc độ phản ứng của enzyme và nhiệt độ theo cấp số nhân, hầu hết ở nhiệt độ 40-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ 70 các enzym bị biến tính và mất hoạt tính

 Nhiệt độ tối ưu thấp nhất của GOD được báo cáo là 25–30 khi chiết xuất từ P.funiculosum 433 và cao nhất là 40 – 60 từ A.niger và P.amagasakiense.

3.2 Cơ chế phản ứng của enzyme GOD

Phản ứng biểu diễn quá trình oxy hóa khử của GOD.

Glucose oxidase (GOD) là một flavoprotein xúc tác quá tình oxy hóa β-D-Glucose D-D-Glucose Glucose thành D-D-Glucose Glucôn-D-Glucose delta-D-Glucose lactone và H2O2 sử dụng oxy làm chất nhận điện tử.

Phản ứng này có thể được chia thành bước khử và bước oxy hóa.

3.3 Ứng dụng của enzyme GOD

 Phụ gia thực phẩm và đồ uống

 Cảm biến sinh học Glucose để theo dõi bệnh tiểu đường

 Sản xuất rượu vang có nồng độ cồn thấp

3.4 Cơ chế phản ứng của enzyme GOD trong sản xuất bánh mì

 Glucose oxidase (GO) xác

tác quá trình oxy hoá của β-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ

D-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ glucose tạo thành D-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ

glucono-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ δ-D-Glucose và chỉ hoạt động nhẹ lactone và hydro

peroxide với sự tham gia của

oxy phân tử

 Hydro peroxit được tạo ra

trong phản ứng Glucose

oxidase gây ra quá trình oxy

hoá các đợn vị sulfhydryl tự

do từ protein gluten tạo ra

các liên kết disulfide và sự

tạo gel của các pentosan

hoà tan trong nước, làm

thay đổi tính chất lưu biến

của bột mì

3.5 Yêu cầu đối với chế phẩm GOD

 Theo yêu cầu của thông số kỹ thuật JCFA đối

với các chế phẩm enzyme thực phẩm, đảm

bảo rằng các chế phẩm enzyme GOD không

chứa hàm lượng Orhratoxin A và Fumonisin

B2 ở mức đáng kể về mặt độc tính có thể do

A.niger sản sinh ra [6]

 Đồng thời, enzym thực phẩm phải tuân thủ

các tiêu chí vi sinh như được nêu trong các

thông số kỹ thuật chung và cân nhắc đối với

các enzyme được sử dụng trong chế biến

thực phẩm (FAO / WHO, 2006), quy định rằng

các loài E coli và Salmonella không có trong

25 g mẫu và tổng coliforms không được vượt

quá 30 đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU)

mỗi gram[7]

Aspergillus-niger

3.6 Tính an toàn của GOD

 GOD có lịch sử lâu dài về sử dụng an toàn trong chế biến thực phẩm, chúng được báo cáo sử dụng trong thực phẩm

từ năm 1957 Underkofler và Ferracone, 1957; Underkofler, et al., 1958)

 Glucose oxyase từ A niger là một phần của bản kiến nghị GRAS GRP 3G0016

đã được hiệp hội Kỹ thuật Enzyme (ETA) đệ trình lên FDA và được FDA đệ trình vào ngày 12 tháng 4 năm 1973 Glucose oxyase từ A niger được công nhận là an toàn (GRAS) theo GRN 89 [7]

Chế phẩm 04

Một số chế phẩm enzym Glucose oxidase

4 Chế phẩm

Tài liệu tham khảo

[1] A Bonet, C M Rosell, P A Caballero, M Gómez, I Pérez-D-Glucose Munuera, and M A Lluch, “Glucose oxidase effect

on dough rheology and bread quality: A study from macroscopic to molecular level,” Food Chem, vol 99, no 2, pp 408–

415, 2006, doi: 10.1016/j.foodchem.2005.07.043.

[2] J Khan et al., “Enhancing Bread Quality and Shelf Life via Glucose Oxidase Immobilized on Zinc Oxide Nanoparticles—A Sustainable Approach towards Food Safety,” Sustainability (Switzerland), vol 14, no 21, Nov 2022, doi:

10.3390/su142114255.

[3] S B Bankar, M V Bule, R S Singhal, and L Ananthanarayan, “Glucose oxidase -D-Glucose An overview,” Biotechnology

Advances, vol 27, no 4 pp 489–501, Jul 2009 doi: 10.1016/j.biotechadv.2009.04.003.

[4] V Vemulapalli, K A Miller, and R C Hoseney, “Glucose oxidase in breadmaking systems,” Cereal Chem, vol

75, no 4, pp 439–442, 1998, doi: 10.1094/CCHEM.1998.75.4.439.

[5] A F Dagdelen and D Gocmen, “The Author(s) Journal compilation ©,” Blackwell Publishing, 2007.

[6] V Silano et al., “Safety evaluation of the food enzyme glucose oxidase from Aspergillus niger (strain ZGL),”

EFSA Journal, vol 17, no 3, Mar 2019, doi: 10.2903/j.efsa.2019.5629.

[7] V Sewalt, D Shanahan, L Gregg, J La Marta, and R Carillo, “The Generally Recognized as Safe (GRAS)

process for industrial microbial enzymes,” Industrial Biotechnology, vol 12, no 5 Mary Ann Liebert Inc., pp 295–302, Oct

01, 2016 doi: 10.1089/ind.2016.0011.

[8] “Các chế phẩm của Glucose oxidase”, [Online] Available: https://www.sigmaaldrich.com/VN/en/product/sigma/g2133?fbclid=IwAR3PHA40oq9uNLSEINnXnEzK1pslhRborIputd-D-Glucose

h56ovIfAwa-D-Glucose cU107Oh0g#product-D-Glucose documentation.

[9] “Glucose Oxidase, Type VII from Aspergillus niger.” [Online] Available: www.sigmaaldrich.com.

Cảm ơn

thầy và các bạn đã lắng

nghe!