8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 1/20

UNIVERSITATEA „Lucian Blaga” DIN SIBIUFACULTATEA DE TIIN E AGRICOLE , INDUSTRIEȘ Ț

ALIMENTARĂ I PROTEC IA MEDIULUIȘ ȚMPMA ANUL I

Ten!l!gii en"i#a$ice %n &'!ce(a'ea #!)e'n* a ali#en$el!'Te#a+ INVERTAA

C!!')!na$!' +P'!-e(!' Uni./ D'/

Neli DARIE S$u)en$+ Ma'ia C'i($inaDRĂG0ICI

-SIBIU-

2015

1

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 2/20

Re"u#a$

In.e'$a"a este o enzimă care catalizează hidroliza (dealcare! din zaharoză (zahar de masa!"

 N#mele oicial al in$ertazei este beta-fructofuranozidază (EC3.2.1.26)"Amestec#l rez#ltat

de r#ctoză  iș  %l#coză se n#me teș  siro& de zahar in$ertit " Le%ate de in$ertaze s#nt

zaharazele" In$ertazele iș  s#crases hidrolizează zaharoză &entr# a da acela i amestec de %l#cozăș

i r#ctoză"ș

Pentr# #z ind#strial' in$ertaza este de oicei deri$ată din dro)die " *e asemenea' este sintetizată

de aline' care o olosesc &entr# a ace mierea de nectar" +em&erat#ra o&timă la care $iteza sa de

reac ie este cea mai mare seț ridică la ,0 . i #nș  &/ o&tim de '5" n mod ti&ic' zahar#l este

in$ersat c# acid#l s#l#ric"

In$ertaza este sc#m&ă' a a că &oate i &reerail să se acă r#ctoză de %l#cozăș

olosind izomeraza de %l#coza in loc"

A1($'ac$

In.e'$a(e is an enzme that catalzes the hdrolsis (rea3do4n! o s#crose (tale

s#%ar!" icial name or in$ertase is  beta-fructosidase 6. 7"2"1"2,' +he res#ltin% mi8t#re

o r#ctose and %l#cose is called in$erted s#%ar sr#&" 9elated to in$ertases are s#crases"

In$ertases and s#crases hdrolze s#crose to %i$e the same mi8t#re o %l#cose and r#ctose"In$ertases clea$e the -.(r#ctose! ond' 4hereas the s#crases clea$e the -.(%l#cose! ond"

:or ind#strial #se' in$ertase is #s#all deri$ed rom east" It is also snthesized ees' 4ho #se

it to ma3e hone rom nectar" &tim#m tem&erat#re at 4hich the rate o reaction is at its %reatest

is ,0 . and an o&tim#m &/ o "5" +&icall' s#%ar is in$erted 4ith s#l#ric acid"

In$ertase is e8&ensi$e' so it ma e &reerale to ma3e r#ctose rom %l#cose #sin%  %l#cose

isomerase instead"

2

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 3/20

CUPRINSIntroducere................................................................................................................. 2

Invertaza. Noţiuni generale........................................................................................ 2

Imobilizarea invertazei...............................................................................................8

Monitorizarea activităţii invertazei............................................................................. 8

Microorganisme producātoare de invertazā...............................................................9Obţinerea invertazei din tulpini de acc!arom"ces #erevisiae................................1$

c!ema te!nologică de obţinere a invertazei...........................................................12

%tilizarea invertazei.................................................................................................. 1&

#oncluzie.................................................................................................................. 18

'ibliogra(e............................................................................................................... 19

)

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 4/20

In$'!)uce'e

n or%anismele $ii se &etrec c# o #imitoare #;#rin<ă' la tem&erat#ra )oasa ;i =n sol#<ie

 &ractic ne#tră' #n n#măr mare de reac<ii &e care chimist#l n# le &oate eect#a =n laorator dec>t

l#cr>nd la tem&erat#ri ;i &resi#ni ridicate' =n &rezen<ă de acizi sa# de aze tari' de dizol$an<i

nea&o;i sa# de catalizatori hetero%eni metalici" Printre aceste reac<ii se n#mără at>t de%radări de

molec#le (hidrolize ;i o8idări!' c>t ;i sinteza de com&#;i c# str#ct#ra com&licată" n<ele%erea

mers#l#i acestor reac<ii este im&ortantă' =n &rim#l r>nd &entr# c#noa;terea #nor enomene

nat#rale de cea mai mare am&loare ;i răs&>ndire' =n al doilea r>nd &entr# interes#l &ractic &e care

=l &rezintă" N# este as#rdă s&eran<a că' o dată c#nosc#t mers#l reac<iilor din cel#lele $ii' acestea

$or &#tea i imitate =n laorator ;i =n ind#strie sa# chiar diri)ate &e căi noi"S-a rec#nosc#t =ncă de m#lt că or%anismele olosesc' &entr# realizarea acestor 

transormări chimice' catalizatori or%anici' con<in#<i =n concentra<ii mici =n cel#le sa# =n s#c#rile

secretate de acestea' c#m s#nt s#c#rile di%estiei' la&tele' #rina etc" S-a dat acestor catalizatori

n#mele de ermen<i sa# enzime (de la enzme' literal? @in al#at!"

In.e'$a"a/ N!2iuni gene'ale

aharoza ( %l#co&iranozil r#cto#ranozidă !' c#nosc#tă s# n#mele com#n de zahăr 

alimentar' este o dizaharidă com&#să dintr-o molec#lă de C-*-%l#coză ;i o molec#lă de D-*-

r#ctoză #nite &rintr-o le%ăt#ră C-1'-%licozidică" .>nd această le%ăt#ră este tăiată &rintr-o reac<ie

de hidroliză' rez#ltă #n amestec echimolec#lar de %l#coză ;i r#ctoză" Amestec#l de

monozaharide este n#mit zahăr invertit.

*

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 5/20

:i%"1 Str#ct#ra zaharozei

 Invertaza  este o enzimă de ori%ine microiolo%ică (dro)dii!' $e%etală (#st#roi' &ere'

r#nze de $i<ă de $ie! sa# animală' s# ac<i#nea căreia molec#la de zaharoză este scindată =n cele

do#ă molec#le com&onente' r#ctoza ;i %l#coza" In$ertaza transormă zaharoza =n zahăr in$ertit"

/idroliza zaharozei s# ac<i#nea catalitică a acestei enzime n# &oate a$ea loc dacă r#ctoza n#

 &oate trece &e #n an#mit acce&tor (s#strat!"

Alinele secretă in$ertază la ni$el#l %landelor arin%iene iar om#l ;i animalele la ni$el#l

intestin#l#i s#<ire"

Ins#icien<a in$ertazei secretate de intestin#l #man cond#ce la #n an#mit %rad' mai mic

sa# mai mare de intoleran<ă la zaharoză" *e cele mai m#lte ori in$ertaza intestinală este

@e&#izată din ca#za cons#m#l#i mare de &rod#se care con<in zahăr rainat" *eicit#l dein$ertază se &oate asocia c# o ins#icien<ă a amilazei" n #nc<ie de %rad#l caren<ei sim&tomele

mer% de la o di%estie %reoaie &>nă la diaree acidă' reelă c# sca#ne &#oase"

 Invertaza este &rezentă =n echi&ament#l enzimatic al n#meroaselor t#l&ini de dro)dii'

#n%i ;i la dierite acterii' din care &oate i izolată ;i &#riicată &rin dierite tehnici"

 N#mele oicial al in$ertazei este beta-fructofuranozidază (EC3.2.1.26), care arată a&t#l

că reac<ia catalizată de această enzimă este hidroliza rezid##rilor terminale nered#cătoare eta-

r#cto#ranozice =n eta-r#cto#ranozide" *e remarcat este a&t#l că C-*-%l#cozidaza' care r#&e

#nitatea terminală de %l#coză' &oate de asemenea cataliza această reac<ie" S#croza &oate i

catalizată relati$ #;orE reac<ia are loc =ntr-#n medi# acid' ără a)#tor#l in$ertazei"

&

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 6/20

9eac<ia &rin care in$ertaza r#&e molec#la de s#croză =n %l#coză ;i r#ctoză este &rezentată mai )os?

In$ertaza #tilizată =n ind#stria alimentară are simol#l 6-1107"

&aletă lar%ă de microor%anisme &ot &rod#ce in$ertază ;i &ot' din această ca#ză'

#tilizează s#croza ca ;i n#trient" .omercial' in$ertaza este iosintetizată =n cea mai mare &arte de

+

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 7/20

dro)diile Saccharo!ces cerevisiae sa# Saccharo!ces car"sber#ensis" .hiar ;i =n aceea;i c#lt#ră

de dro)dii' in$ertaza e8istă =n mai m#lte orme" *e e8em&l#' in$ertaza intracel#lară are o

%re#tate molec#lară de 175000 *a' =n tim& ce $arietă<ile e8tracel#lare a# masa #nei molec#le de

a&ro8imati$ 2F0000 *a"

Inhiarea enzimei este oarte im&ortantă &entr# cercetarea din domeni#l medical" *e

e8em&l#' &l#m#l' merc#r#l' alte metale %rele ;i %azele &aralizante s#nt e8trem de otră$itoare

 &entr# om deoarece &ot i inhiitori de enzime" *e e8em&l#' P2G  &oate reac<iona #;or c#

%r#&ările s#lhidril (-S/! din cadr#l &roteinelor?

 $roteină-S% & 'b2&  & %S-$roteină $roteină-S-'b-S-$roteină & 2%&

In$ertaza a ost &roail &rima enzimă #tilizată la scară lar%ă =ntr-o ormă imoilizată" n &erioada 1H1 1H,' acid#l olosit aricarea siro&#l#i %olden n# a mai ost dis&oniil' a;a că

in$ertaza o<in#tă din dro)dii a ost olosită ca =nloc#itor" .el#lele de dro)die a# ost a#tolizate'

iar a#tolizat#l a ost clariicat &rin a)#stare la &/ 'F' #rmat de iltrare &rintr-#n &at de s#lat de

calci# ;i a&oi asorit &e căr#ne" Un strat de căr#ne con<in>nd in$ertază a ost incl#s =n &at#l

de căr#ne olosit de)a &entr# decolorarea siro&#l#i" Mărimile olosite a# ost oarte $ariate'

 &at#l de căr#ne c# in$ertază iind de ,0 cm %rosime =ntr-#n &at de căr#ne de ,10 cm %rosime"

Pre&arat#l era oste stail' actorii limitati$i iind contaminarea microiană sa# &ierderea &#teriide decolorare mai re&ede dec>t &ierderea acti$ită<ii enzimatice" Proces#l a ost costisitor' dar'

nes#r&rinzător' &rod#s#l n# a$#t ine<ea aromei de material acid-hidrolizat' iar &roces#l de

o<inere a enzimei imoilizate a ost aandonat at#nci c>nd acid#l a de$enit dis&oniil din no#"

+ot#;i' recent' a ost rel#at olosind Brimac+M' #nde strat#l de căr#ne c# in$ertază a ost

stailizat &rin cross-lin3in% ;i a a$#t #n tim& medi# de $ia<ă de H0 de zile (&/ 5"5' 50.!"

9ezisten<a l#i se datorează =n &arte &roces#l#i de /:.S ca ;i =nd#lcitor sla colorat" 6ste

im&osiilă &rod#cerea siro&#rilor in$ertite de calitatea echi$alentă &rin hidroliză acidă"

In$ersia enzimatică e$ită s#&ra colorarea' cantitate mare de cen#;ă' con$ersie relati$

scăz#tă ;i &roleme de $ariailitate ale ;ar)ei de hidroliză acidă" *e;i &oate i olosită in$ertaza

 &#ră (c# tim& de reziden<ă de a&ro8imati$ o zi!' olosirea enzimelor imoilizate =ntr-#n PB9 (c#

tim& de reziden<ă de a&ro8imati$ 15 min#te! ace &roces#l mai com&etiti$E cost#l in$ersiei de

H5J (la 50J (4K4!! neiind mai mare dec>t cost#rile e$a&orării inale (la F5J (4K4!!"

,

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 8/20

 &rod#cti$itate la 1, tone de siro& in$ertit (%re#tate #scată! &oate i o<in#tă olosind #n litr# de

enzimă %ran#lară"

In$ertazaeste o D-r#cto#ranozidă ce hidrolizează zaharoza la el ca ;i al<i D-r#ctani'

c#m ar i rainoza" 6ste =nt>lnită in literat#ră s# dierite den#miri' c#m ar i ?  sucrază, invertin,

 zaharază" +re#ie men<ionat că zaharoza &oate i hidrolizată relati$ #;or ;i =n aesn<a in$ertazei'

dar =n condi<ii de reac<ii acide" 6nzima transr#cozilanta care catalizeaza hidroliza zaharozei si

transer#l concomitent al %r#&arii r#ctozice &e #n an#mit acce&tor" :erment#l n#mit in$ertază'

a&are la dro)dii' la #nele &lante (#st#roi' &ere' r#nze de $i<ă de $ie!' la an#mite insecte (aline!'

la animale ;i la om" Această enzimă este #tilizată ;i =n ind#stria alimentară' ca aditi$"

  In$ertaza' este o enzimă care catalizează reac<ia de hidroliză a zaharozei' scind>nd molec#la

ozidei =n com&onentele eiE %l#coza ;i r#ctoza" n cor&#l om#l#i' in$ertază se &rod#ce la ni$el#l

intestin#l#i s#<ire" 9eac<ia de in$ertirea a zaharozei' &roces ără de care n# &oate a$ea locasor<ia zahăr#l#i &rin mono%l#cidele com&onente' se ace c# cons#m de calci#' acesta iind

moti$#l &entr# care zahăr#l rainat este decalciiant" m#l =;i &oate &roc#ra in$ertază ;i din

e8terior"

  Secre<ia ;i acti$area in$ertazei' este stim#lată de amilază' de calci# ;i de r#ctoză ;i este

inhiată de către %l#coză" Ins#icien<a in$ertazei secretate de intestin#l #man' cond#ce la #n %rad

mai mic sa# mai mare de intoleran<ă la zaharoză' dar ;i la s#rmena) sa# astenie" *e cele mai

m#lte ori' in$ertaza intestinală este e&#izată din ca#za cons#m#l#i mare de &rod#se care con<inzahăr rainat" *eicit#l de in$ertază se &oate asocia c# o ins#icien<ă a amilazei" n #nc<ie de

%rad#l ins#icien<ei' sim&tomele mer% de la o di%estie %reoaie &>nă la diaree acidă' reelă c#

sca#ne &#oase"

  In$ertaza este o %lico&roteină alcăt#ită din 572 aminoacizi ce con<in do#ă s##nită<i

 &roteice identice' c# o str#ct#ră oli%ozaharidică asemănătoare c# cea a manozei"

In$ertaza este enzima care catalizeaza reactia de hidroliza a zaharozei la %l#coza si

r#ctoza' amestec n#mit zahar in$ertit #tilizat =n ind#stria alimentara si este &rezenta =n

echi&ament#l enzimatic al n#meroaselor t#l&ini de dro)dii (Candida uti"is,

Saccharo!cescerevisiae, Saccharo!ces Car"sber#ensis!' #n%i ( s$er#i""us ni#er,

 'enici""iuchr!so#enu! si la dierite acterii (C"ostridiu $asteuranu, Stre$tococcus!' din

care &oate i izolata si &#riicata &rin dierite tehnici "

8

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 9/20

I#!1ili"a'ea in.e'$a"ei

In$ertaza a ost &rima dată imoilizată de Nelson ;i riin =n 1H1,' ei olosind căr#ne

acti$at" *e at#nci ;i &>nă =n &rezent enzima a ost oarte st#diată ;i &#riicată din dierite s#rse &rin dierite metode" N#mai in$ertaza e8trasă din dro)dii a a$#t =nsă im&ortan<ă ind#strială"

In$ertaza &oate i m#lt mai #;or imoilizată olosind al%inat de calci#" Pentr# aceasta se

s#%erează ca &re&arat#l c#rat de enzimă să ie amestecat c# #n $ol#m e%al de sol#<ie de al%inat

de sodi# 2J' care este adă#%at a&oi =n &icăt#ri =ntr-o sol#<ie de clor#ră de calci# 1'5J" Se

 &ermite lini;tirea &at#rilor c>te$a min#te =nainte de olosire"

M!ni$!'i"a'ea ac$i.i$*2ii in.e'$a"ei

S#croza n# este #n zahar red#cător' =nsă' %l#coza ;i r#ctoza' &rod#sele ac<i#nii in$ertazei

as#&ra s#crozei' s#nt" A&ari<ia zahar#rilor red#cătoare =ntr-o reac<ie &oate i olosită &entr#

monitorizarea acti$ită<ii in$ertazei"

Pentr# aceasta' se &re&ară #n standard &entr# determinarea c#rei de calirare c# sol#<ii

de %l#coză de concentra<ii c#nosc#te =ntre 1-10J' =nre%istr>nd#-se tim&#l necesar decolorării

sol#<iei acidiiate de man%anat de &otasi#" Pentr# iecare reac<ie se olosesc 10 ml dintr-o sol#<ie

de %l#coză' 5 ml de acid s#l#ric 1 M ;i 2 ml sol#<ie 0'01 M de man%anat de &otasi#"

Pentr# monitorizarea acti$ită<ii in$ertazei' se dizol$ă 10 % de s#croză =n 100 ml a&ă" Se

ada#%ă 2 ml de &re&arat de in$ertază" Se ia# c>te 2 ml din acest amestec de reac<ie la inter$ale detim& de 1 11K2 ore"

Pentr# iecare &roă se =nre%istrează tim&#l necesar decolorării sol#<iei acidiiate de

man%anat de &otasi#' ca ;i anterior' dar s#stit#ind &roa c# sol#<ia de %l#coză" Se olosesc

c#rele standard &entr# estimarea cantită<ii de zahar#ri red#cătoare &rezente"

9

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 10/20

.ontrar celor mai m#lte enzime' in$ertaza &rezintă o acti$itate relati$ mare la #n &/ de

7'5 5'5 c# #n o&tim =n a&ro&ierea $alorii de '5" Acti$itatea enzimei a)#n%e la #n ma8im =n

 )#r#l $alorii de 550." alorile Michaelis-Menten &entr# dierite enzime $ariază m#lt' dar &entr#

cele mai m#lte dintre ele Om este c#&rins =ntre 2 mM ;i 5 mM" aloarea Michaelis-Menten

 &entr# enzimele liere este =n %eneral a&ro8imati$ 70 mM"

 Mic'!!'gani(#e &'!)uc3$!a'e )e in.e'$a"3

  Un n#măr relati$ ridicat de microor%anisme &rod#c in$ertază' deci &ot #tiliza

zaharoza ca n#trient" .omercial ' in$ertaza este iosintetizată =n &rim#l r>nd de t#l&ini de dro)dii

de Saccharo!ces cerevisiae ;i Saccharo!ces car"sber#ensis" .hiar ;i =n cadr#l acelea;i c#lt#ri

de dro)dii' in$ertaza a&are =n mai m#lte orme" *e e8em&l#' in$ertaza intracel#lară are o masă

molec#lară de 175 000 *altoni' iar cea e8tracel#lară are masa molec#lară de 2F0 000 *altoni" n

#rma #n#i tratament c# tioli cel#lele de  *"u!vero!ces fra#i"is  ;i Saccharo!ces e""is  &ot

 &rod#ce in$ertază" In$ertaza e8tracel#lară se mai &oate o<ine #tiliz>nd #n #n% &rod#cător de

esterază mono&almitată' ;i an#me 'u""u"aria $u""u"ans"

Una din &rinci&alele s#rse de o<inere a enzimelor s#nt dro)diile' care a# #n o%at

echi&ament enzimatic' iar dintre acestea Saccharo!ces cerevisiae este s&ecia &rinci&ală olosită

=n mod c#rent =n dierite &rocese ermentati$e"

In$ertaza este o enzimă care hidrolizează zaharoza =n %l#coza ;i r#ctoză ;i este &rezentă

=n echi&ament#l enzimatic al n#meroaselor t#l&ini de dro)dii (Candida uti"is, Saccharo!ces

cerevisiae!' #n%i ( s$er#i""us ni#er, 'enici""iu chr!so#enu! ;i la dierite acterii

(C"ostridiu $asteuranu, Stre$tococcus!' din care &oate i izolată ;i &#riicată &rin dierite

tehnici"Procesele memranare ;i-a# %ăsit o a&lica<ie lar%ă =n domeni#l iotehnolo%iilor datorită

 &osiilită<ii de se&arare ;i concentrare eicientă a com&#;ilor termolaili (&roteine' enzime'

cel#le microiene etc"!" A&licarea &rocedeelor memranare la se&ararea' &#riicarea ;i

concentrarea enzimelor din medii iolo%ice este )#stiicată =n &l#s de a&t#l că ele cond#c la

1$

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 11/20

o<inerea #nor com&#;i c# &#ritate a$ansată' asi%#r>nd randamente mari de se&arare ;i

conser$area t#t#ror calită<ilor acestor &re&arate"

 O12ine'ea in.e'$a"ei )in $ul&ini )e Sacca'!#4ce( Ce'e.i(iae

 Materii &rime ;i a#8iliare

a In!culul

5n$'e2ine'ea 6i c!n(e'.a'ea $ul&inil!'

+#l&inile comerciale de Saccharo!ces s$. Pot i achizi<ionate

s# mai m#lte orme ? dro)die &roas&ătă com&resată ;i dro)die

#scată"

*ro)dia &roas&ătă este caracterizată de #n %rad ridicat de

#miditate (F0J!" 6ste &erisailă ;i &oate i &ăstrată &rin reri%erare &entr# a&ro8imati$

să&tăm>ni" *ro)dia #scată acti$ă &res#&#ne =ncă #n &as =n &roces#l de otinere' com&arat c# cea

 &roas&ătă' ;i an#me #scarea c# aer cald" Umiditatea inală $a i de n#mai J' t#l&ina iind =ntr-

o stare semiacti$ă' &#t>nd i &ăstrată o &erioadă =ndel#n%ată' de &>nă la #n an"

P'e&a'a'ea in!culului  Inoc#l#l este o c#lt#ră de laorator care &res#&#ne oarte mare aten<ie la &re&arare

 &entr# e$itarea #nor e$ent#ale contaminări" +#l&ina olosită la &re&ararea inoc#l#l#i tre#ie sa

ie &#ră' iecare transer &e medii de c#lt#ră iind realizat =n condi<ii asol#t sterile"

  Inoc#l#l de microor%anisme se o<ine &ornind#-se de la o t#l&ină alată =n stare

inacti$ă' s# dierite orme (&roas&ătă' =n c#lt#ră lioilizată sa# &e medi# solid =nclinat!"

  n caz#l c#lt#rii lioilizate' aceasta tre#ie rehidratată ;i re&icată &e medi# solid

=nclinat (de oicei medi# %l#cozăKe8tract de dro)diiK&e&tonă!" 9ehidratarea este oarte im&ortantă

deoarece eect#ată incorect &oate cond#ce la distr#%erea microor%anismelor =n totalitate"

  *in c#lt#ra alată &e medi# =nclinat (d#&ă 12-7, ore de c#lti$are! se realizează #n

 &reinoc#l =ntr-#n medi# lichid s# a%itare contin#ă" n acest &reinoc#l se dez$oltă o cantitate

mare de microor%anisme ce se $or trece =ntr-#n $as de ermentare mai mare (700-500 l!' iar de

11

-ig. 2 #elule de drodii

Saccharom ces

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 12/20

aici =ntr-#n %erminator (ermentator de 7000-5000 l! ce $a ser$i &entr# inoc#larea mai m#ltor 

ermentatoare"

  *ro)diile &ot i c#lti$ate c# #;#rin<ă =n condi<ii de aeroioză (&rin a%itare! &entr#

o<inerea de iomasă =n medi# QP care con<ine la 1000ml a&ă distilată? 10% &e&tonă' 10%

e8tract de dro)dii' 20% %l#coză" .ondi<iile o&time de c#lti$are s#nt? &/ o&tim RF' tem&erat#ra 70

 

. tim& de ore"

Fa"a )e 1i!&'!ce(

P'eg*$i'ea cul$i.*'ii/ .#lti$area dro)diilor &res#&#ne e8isten<a #nei s#rse de caron' =n

 &rinci&al %l#coză" Ind#strial se olose;te mai ales melasa' care tre#ie ini<ial lim&ezită ;i

sterilizată" A&oi $a i dil#ată c# a&ă' se a)#stează aciditatea' =ncălzită &>nă a&roa&e de ierere ;i

iltrată" A&ort#l de azot se realizează &rin osat de amoni# ;i se asi%#ră săr#rile mineraleesen<iale' &otasi# ;i ma%nezi#"

Cul$i.a'ea &'!&'iu7"i(*/  .#lti$area se realizează =n $ase de $ol#m mare' care n#

necesită sterilizare' ci doar c#ră<ire c# a#r ierinte" *ro)dia $a i hrănită c# melasa &re%ătită =n

 &realail ;i c# mari cantită<i de aer (se e$ită ermenta<ia alcoolică!' aciditatea iind mere#

controlată ;i a)#stată la &/ R '5-5'5" Se &reeră c#lti$area la tem&erat#ră mai ridicată (0 

.!

care a$orizează a&ari<ia in$ertazei"

C!ncen$'a'ea )'!8)iil!'/ .oncentrarea (recoltarea cel#lelor de dro)dii! se eect#ează &rin

trecerea lichid#l#i ermentat &rin &om&e centri#%ale' n#mite ;i se&aratoare" *#&ă centri#%are

se realizează #na sa# do#ă s&ălări' #rm>nd să se colecteze crema de dro)dii ce $a i &rel#crată

#lterior"

1 Sacca'!#4ce( ce'e.i(iae

6ste o s&ecie de dro)die" 6ste &oate #na dintre cele mai im&ortante dro)dii datorită

olosirii acesteia =ncă din cele mai $echi tim&#ri =n o<inerea &>inii sa# ă#t#rilor" Se crede că a

ost ini<ial izolată din &ieli<ele str#%#rilor" 6ste #na dintre cele mai st#diate modele de or%anismee#cariote =n iolo%ie cel#lară ;i molec#lară' la el ca 6" .oli ca model &rocariot"este

microor%anism#l care stă la aza cel#i mai com#n ti& de ermenta<ie" .el#lele de Saccharomces

cere$isiae s#nt de la rot#nde la o$oide' de 5-10m =n diamter#"

c Mela(a

12

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 13/20

Un#l dintre cei mai olositi ind#lcitori este melasa" :ie ca este &ro$enita din secla sa#

din trestie de zahar melasa are #n %#st deoseit' d#lce si aromat" Melasa are #n contin#t ridicat

de zahar' $itamine' minerale si aminoacizi' melasa de secla este oarte o%ată in etaina

nat#rala"

Melasa &oate i olosita cr#da sa# ermentata" Pentr# ermentare se ada#%ă &#tină a&a

si se lasa melasa intr-#n loc mai cald#t tim& de de ore"

 Se $a oser$a la s#&raata o s&#ma ala si se $a simti #n miros s&eciic ermentarii"

Melasa este #n lichid ne%r# $>scos'c# miros &ătr#nzător ;i %#st d#lcea%"

) Ma$e'ii au9ilia'e

T!luenul

n chimiaor%anică tol#en#l este o hidrocar#ră aromatică lichidă' incoloră'inlamailă' insol#ilă in a&ă' din seria enzen#l#i"

+ol#en#l se e8tra%e din %azele de cocserie ;i din %#droanele căr#nilor de

 &ăm>nt" Se =ntre#in<ează la &re&ararea #nor coloran<i' a #nor medicamente etc"

n comina<ie c# alte elemente &oate de$eni e8trem de &eric#los' de e8em&l#

 &rin nitrarea tol#en#l#i se o<ine trinitrotol#en#l (trotil#l!' #n e8&lozi$ &#ternic"

Pa&aina

Pa&aina este cea mai im&ortanta enzima alata in r#nzele si r#ctele

 &lantei tro&icale &a&aa" Aceasta enzima este asemanatoare c# &e&sina

 &rod#sa de or%anism#l #man si inter$ine in descom&#nerea alimentelor"

Princi&al#l eect consta in &redi%estia carnii (adica &re%ateste carnea

inca inainte de a a)#n%e in stomac si de a ince&e di%erarea ei!"

 Sce#a $en!l!gic* )e !12ine'e a in.e'$a"ei

n i%#ra de mai )os am &rezentat schema tehnolo%ică de o<inere a in$ertazei din

t#l&ini de Saccharomces cere$isiae?

A#e($eca'ea? #na dintre cele mai des =nt>lnite o&era<ii=n ma)oritatea ind#striilor de &roces"

+ermen#l de Tamestecare este a&licat acelor &rocese care cond#c la?

1)

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 14/20

-red#cerea %rad#l#i de ne#niormitate

-red#cerea %radient#l#i de &ro&rietate (concentra<ie' tem&erat#ră' $iscozitate'

densitate etc"!

Fil$'a'ea + &eratia de se&arare a azelor #n#i amestec etero%en SLI* :LUI* &rin

intermedi#l enei s#&raete &oroase (strat &oros! &rin care &oate trece n#mai aza l#ida

(dis&ersanta!" :iltrarea este o se&arare intre aza solida a s#s&ensiei si s#stanta dizol$ata in aza

lichida a s#s&ensiei"

.and lichid#l este &retios sa# cand &reci&itat#l tre#ie &#riicat' iltrarea este #rmata de

SPALA96A &&reci&itat#l#i c# #n lichid adec$at care inde&arteaza sol#tia din &&" si rec#&ereaza

s#stanta sol#ila $aloroasa"

Cen$'i-uga'ea+

• +6/NI.A *6 LU.9U oloseste &ro&rietă<ile cam&#l#i de orte centri#%e &t"

accelerarea #nor o&eratii de se&arare"

• AAN+A6?

– Posiilitatea realizarii #nor se&arari diicile sa# im&osiil de realizat in cam&

%ar$itational

– 9ed#cerea dimensi#nilor echi&amentelor #tilizate

U(ca'ea :A$!#i"a'e;+ #scarea olosită &entr# o<inerea #nor &artic#le de dimensi#ni

asemănătoare c# ale atomilor 

USCAREA  o&eratia &rin care a&a din materiale solide sa# lichide este inde&artata c# a)#tor#l

aer#l#i care are rol#l?

– *e a ad#ce (inte%ral sa# &artial! cald#ra necesara $a&orizarii #miditatiiE

– *e a e$ac#a $a&orii de a&a rez#ltati &rin incalzire"

Au$!li"a 7 este #n &roces de distr#%ere a #n#i com&onent al #n#i or%anism"

In$ertaza &rod#să de s&ecia Saccharo!ces cerevisiae  este' =n %eneral' de nat#răintracel#lară' &rin #rmare este necesară distr#%erea menranei cel#lare =n $ederea e8trac<iei

enzimei" Un e8tract &roas&ăt rez#ltat &rin a#toliza dro)diei &oate cond#ce la acti$itate enzimatică

satisăcătoare"

1*

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 15/20

Cremă de drojdii

melasă

 încălzire

limpezire

sterilizare

Inocul drojdiiMinerale +apă+azotaer

compresare

fltrare

Centriugare

Centriugare !

"utoliză

#iltrare $

#iltrare

toluen papaină

+ sol%ent

#iltrare !

e&uent'N(IM)*IN'R,"("

'-tract in%ertazăSolu.ie reziduală

'&uent lic/id

'&uent lic/id !

Uscare

Condi.ionare solid

"pă de spălare

'nzimă0

#iltrat enz10

'nzimă"Solu.ie enzimă C

1&

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 16/20

 U$ili"a'ea in.e'$a"ei

In$ertaza este #tilizata =n &rim#l r>nd =n ind#stria alimentara' #nde r#ctoza este

 &reerata a se olosi =n loc#l zaharozei' datorita %rad#l#i de =nd#lcire mai mare si a&t#l#i ca n#

cristalizeaza at>t de #sor ca zaharoza' &rec#m si a a&t#l#i ca zahar#l in$ertit are o sol#ilitate

m#lt mai mare dec>t zaharoza si n# cristalizeaza dec>t oarte %re#" Pre&aratele de in$ertaza se

olosesc la aricarea mierei artiiciale si la &re&ararea zahar#l#i in$ertit destinat aricarii

=n%hetatei' a a#t#rilor nealcoolice si a d#lci#rilor (omoane ondante' omoane de ciocolata

c# miez lichid sa# moale si d#lci#ri din marti&an!' &rec#m si a lichior#rilor "

In$ertază este #tilizată =n &rinci&al =n ind#stria alimentară (&rod#se de &atiserie!'

ind#stria de r#ctoză =n caz#l =n care este &reerată de &este zaharoză' &entr# că este mai d#lce ;i

n# cristalizează la el de #;or" .# toate acestea' #tilizarea de in$ertază s#nt dest#l de limitate'

deoarece #n alt enzime' isomeraze de %l#coză' &ot i olosite &entr# a con$erti %l#coza &entr# a

o<ine r#ctoza mai ietin" Pentr# moti$e de sănătate ;i de %#st' #tilizarea sa =n ind#stria

alimentară im&#ne ca in$ertază să i oarte &#riicată"

In$ertaza este olosită =n &rinci&al =n aricarea &rod#selor de coetărie' #nde r#ctoza

este &reerată =naintea s#crozei deoarece este m#lt mai d#lce ;i n# cristalizează a;a #;or" +ot#;i'

olosirea in$ertazei este relati$ limitată datorită #nei alte enzime' %l#cozo-izomeraza' care &oate

;i ea să con$ertească %l#coza la r#ctoză' m#lt mai ietin" *in moti$e de sănătate ;i %#st'in$ertaza #tilizată =n ind#stria alimentară necesită să ie =nalt &#riicată"

In$ertaza este #tilizată &entr# &re&ararea siro&#rilor de zahăr in$ertit' care este #n

in%redient al m#ltor &rod#se alimentare" 6ste olosit de asemenea &entr# &re$enirea cristalizării

zahăr#l#i =n mar<i&an ;i omoane ondante #m&l#te" M#lt mai interesant este olosirea =n

crearea #m&l#t#rilor cremoase ale ciocolatei c# lichior ;i a ciocolatei mentolate desert"

In$ertaza &oate i olosită' de asemenea' &entr# red#cerea con<in#t#l#i de s#croză al #nor 

sortimente de s#c#ri de r#cte"

In$ertază este rec$ent #tilizat =n ind#stria alimentară ;i a ost recomandat &entr#

 &rod#c<ia de siro&' =n &rima &arte a anilor 1H00"

Utilizarea eicientă a in$ertazei' sa# a orice alte enzime' necesită an#mite c#no;tin<e =n

s&ecial des&re &ro&rietă<ile sale" 6nzimele s#nt ra%ile' ele tre#ie să ie de&ozitate =n mod

cores&#nzător ;i #tilizate =n mod cores&#nzător" $arietate de s#stan<e din s#c de trestie de

1+

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 17/20

zahăr ;i semi-siro& &ot interac<iona c# &oten<ial in$ertazic ;i de aceea este necesar să se

eect#eze e8&erimente c# s#c de trestie de zahăr ;i semi-siro& (;i să n# se azeze e8cl#si$ &e

rez#ltatele de la #n model de sol#<ie =ntr-#n laorator!" *in mai m#lte moti$e' #n#l dore;te să

#tilizeze eicient $aloarea minimă a #n#i &re&arat enzimatic commercial"

Mai m#lte strate%ii &ot i olosite &entr# a incl#de #tilizarea in$ertazei =n &rel#crarea

siro&#l#i" n &rim#l r>nd' metoda istorică este de a &rod#ce semi-siro&' a&oi se răce;te' ;i să

 &ermită inc#are c# in$ertază &este noa&te" " A&oi' semi-siro&#l este terminat a do#a zi"

Această metodă este' &roail' mai #nă ada&tată &entr# &rel#crarea la scară mare' deoarece este

mai &#<in costisitoare ;i &ermite &rod#cerea contin#a a semi-siro&#l#i" n al doilea r>nd' s#c#l

 &oate i l#at la semi-siro&' răcit' inc#at c# in$ertază' ;i a terminat a&oi" *eza$anta)#l ma)or 

este de racire a semi-siro&#l#i ;i a&oi re-=ncălzire' =n s&ecial dacă se olose;te #n c#&tor de

zidarie c# ca&acitate mare de căld#ră" n al treilea r>nd' in$ertaza &oate i adă#%ată =n s#c' &ermi<>nd inc#area' =nainte de &rel#crare"

In$ertaza acti$ă lichidă stailă este olosită &entr# o<inerea #m&l#t#rii moale' #m&l#t#rii

din mar<i&an ;i #m&l#t#ri ondante &entr# d#lci#rile din ciocolată' dar ;i &entr# o<inerea

siro&#l#i con$ertit" ahăr#l care se con<ine in d#lci#rile lichide ;i ondante' #tilizat =n &rod#sele

de coetărie' are tendin<a de a se cristaliza =n &roces#l de &ăstrare" Aceastămodiicare a %#st#l#i

este de nedorită ;i ea &oate i e$itată &rin hidroliza enzimatică a zahăr#l#i c# olosirea in$ertazei"

Acolo #nde in$ertaza este olosită la &rod#cerea masei ondante hidroliza dec#r%e lent' ceea cere<ine cristalizarea &e o merioda mai =ndel#n%ată' ccea ce &ermite masei ondantede a i t#rnată

=n orme =n &roces#l de %laz#rare a ciocolatei" In &erioada c#rentă de &ăstrare la tem&erat#re

camerei' #m&l#t#a tre&tat de$ine moale sa# l#idă' din ca#za hidrolizei r#ctozei re<ine

cristalizarea" La &rod#cerea mar<i&an#l#i' in$ertaza adă#%ată =n amestec#l de zahăr ;i

mindale&ermite de a e$ita %#st#l nedorit Tnisi&os =n dec#rs#l &ăstrării a &rod#c<iei %ata"

A$anta)e?

- In$ertaza &re=nt>m&ină cristalizarea zahăr#l#i =n mar<i&an' #m&l#t#rilor l#ide' si a

#m&l#t#rilor ondante"- In$ertaza &rel#n%e;te &ăstrarea stailizată a &rod#selor de coetărie' &re=nt>m&in=nd

a&ari<ia %#st#l#i Tnesi&os nedorit"- In$ertaza #;#rează &rod#cerea #m&l#t#rilor l#ide"- In$ertaza &ermite de a l#cra c# concentra<ia =naltă de zahăr' e$it=nd astel ermentarea

nedorită"

1,

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 18/20

- In$ertaza &rel#n%e;te termen#l de &ăstrare a t#rtelor d#lci ;i accent#ează %#st#l"- In$ertaza accent#ează %#st#l ;i =nlat#ră t#l#rarea =n a#t#rile d#lci caro%azoase"

Una dintre cele mai ine c#nosc#te #tilizari a in$ertazei este mierea de aline" A ost

 &rima s#stan<ă d#lce olosită de om' iind &re<#ită =n s&ecial de &reo<i =n cadr#l

di$erselor rit#al#ri" 68istă s#iciente mărt#rii că =n ci$iliza<iile antice mierea era olosită' &rintre altele' la &re&ararea #nei ă#t#ri alcoolice la care se adă#%a &olen ;i le$#ri din

a%#ri' =nsă' cele mai $echi doc#mente reeritoare la miere s#nt do#ă ra%mente scrise =n

lima s#meriană" M#s#lmanii olosea# mierea ca #n leac #n &entr# orice oală" .are

 &rin calită<ile sale n#triti$e este considerată #n aliment de mare $aloare =n hrana

oamenilor de toate $>rstele' a$>nd #tilizări lar%i =n dietetică ;i tera&e#tică"

18

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 19/20

C!nclu"ie

Microor%anismele incl#z>nd acteriile' dro)diile' #n%ii ilamento;i ;i al%ele #nicel#larea# ost olosite =n c#lt#ri s#merse &entr# o<inerea dieritelor &rod#se &rintre care ;i iomasa

 &roteică" *e la =nce&#t#rile &rod#c<iei &e scară lar%ă de &enicilină' stre&tomicină ;i de alte

antiiotice ;i &>nă la con$ersia steroizilor de către o $arietate de microor%anisme' s-a# dez$oltat

;i o serie de echi&amente &entr# c#lt#rile s#merse" :actorii limitati$i ai dez$oltării cel#lare =n

astel de echi&amente de ermenta<ie s#nt transer#l de căld#ră ;i transer#l de masă' #ltim#l

inl#en<>nd olosirea n#trien<ilor' =n s&ecial a o8i%en#l#i de către cel#le &rec#m ;i cantitatea

 &rod#;ilor de metaolism"

D'!8)iile s#nt eneice &entr# omenire' deoarece =n cea mai mare măs#ră s#nt #tilizate

 &entr# &rod#cerea de alimente' $in' ere' s#stan<e iotera&e#tice ;i &rod#se armace#tice" n

 &rezent a# ost rec#nosc#te a&ro8imati$ ;a&te s#te de s&ecii de dro)die" *eoarece dro)diile s#nt

adesea #tilizate =n iotehnolo%ia tradi<ională ;i modernă' desco&erirea de noi s&ecii este le%ată ;i

de noile tehnolo%ii"

En"i#ele s#nt catalizatori iochimici &ro&ri#-zisi' asadar s#nt com&#si care maresc

$iteza reactiilor chimice ce se desasoara in sistemele iolo%ice' ara sa se cons#me in c#rs#l lor"

Aceste microor%anisme a# ca&acitate de a &rod#ce in %eneral #n com&le8 enzimatichidrolitic oera mai m#lte a$anta)e ata de s#rsele de enzima de ori%ine animala sa# $e%etala'

datorita &osiilitatilor de a se dez$olta si &rod#ce enzime &e medii de c#lt#ra ietine' in instalatii

s&eciale" :olosirea microor%anismelor ca &rinci&ala s#rsa de enzime se datoreaza a&t#l#i ca se

 &ot otine cantitati mari de iomasa in tim& relati$ sc#rt si in conditii ine controlate' cat si

a&t#l#i ca se &ot realiza ni$ele enzimatice cresc#te &rin inter$entii as#&ra medi#l#i de c#lt#ra si

a &arametrilor de io&roces sa# as#&ra material#l#i %enetic al microor%anism#l#i in &rocesele

ermentati$e ie in sistem s#mers' ie &e s#strat#ri solide"

19

8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma

http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 20/20

Bi1li!g'a-ie

1"   !ttp/00.membrane.itcnet.ro0aginaInvertaza.!tm

2"   !ttp/00.bioterapi.ro0dictionar0inde34substante0inde34substanteI.!tm

l5invertaza

7"   !ttp/00.lsbu.ac.u60biolog"0enztec!0iminvertase.!tml

"   !ttp/00.ncbe.reading.ac.u60N#'70M7:I;07N<=M70invertase.!t

ml

&.  !ttp/00).interscience.ile".com0+.   !ttp/00.invertase.net0

  ,. !ttp/00>acultate.regielive.ro0

  8. !ttps/00en.i6ipedia.org0i6i0Invertase

2$