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$e ie in sistem s#mers' ie &e s#strat#ri solide"
19
8/16/2019 Draghici Maria Cristina Mpma
http://slidepdf.com/reader/full/draghici-maria-cristina-mpma 20/20
Bi1li!g'a-ie
1" !ttp/00.membrane.itcnet.ro0aginaInvertaza.!tm
2" !ttp/00.bioterapi.ro0dictionar0inde34substante0inde34substanteI.!tm
l5invertaza
7" !ttp/00.lsbu.ac.u60biolog"0enztec!0iminvertase.!tml
" !ttp/00.ncbe.reading.ac.u60N#'70M7:I;07N<=M70invertase.!t
ml
&. !ttp/00).interscience.ile".com0+. !ttp/00.invertase.net0
,. !ttp/00>acultate.regielive.ro0
8. !ttps/00en.i6ipedia.org0i6i0Invertase
2$