Ứng dụng của enzyme bromelain trong sản xuất phô mai

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM BỘ CÔNG THƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ ENZYME ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA ENZYME BROMELAIN TRONG SẢN XUẤT PHÔ MAI GVHD: Nguyễn Thị Nam Phương Nhóm: Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thùy Dung - 2008190316 Thái Thị Ngọc Hân - 2008194001 Trần Thị Kiều Vĩ - 2008190496 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10 NĂM 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM BỘ CÔNG THƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ ENZYME ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA ENZYME BROMELAIN TRONG SẢN XUẤT PHÔ MAI GVHD: Nguyễn Thị Nam Phương Nhóm: Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thùy Dung - 2008190316 Thái Thị Ngọc Hân - 2008194001 Trần Thị Kiều Vĩ - 2008190496 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10 NĂM 2021 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ 1 GIỚI THIỆU 1.1 Phô mai .1 1.2 Enzyme Bromelain .2 1.2.1 Hoạt tính enzyme bromelain 1.2.2 Cơ chế tác động 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu 2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.3 Phương pháp phân tích .5 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .5 3.1 Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm bromelain đến q trình đơng tụ sữa 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình đơng tụ sữa chế phẩm bromelain .7 3.3 Ảnh hưởng thời gian đến trình đông tụ sữa chế phẩm bromelain 3.4 Biến động q trình đơng tụ sữa ảnh hưởng nồng độ calcium chloride 3.5 Đánh giá mật số L casei bổ sung vào phô mai 10 KẾT LUẬN 11 TÀI LIỆU THAM KHẢO 13 DANH MỤC BẢNG Bảng Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm bromelain đến cảm quan thị hiếu mật số L casei sản phẩm phô mai .6 Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ đến điểm cảm quan thị hiếu mật số L Casei Bảng Ảnh hưởng thời gian đến điểm cảm quan thị hiếu mật số L casei phô mai Bảng Ảnh hưởng nồng độ CaCl2 bổ sung đến chất lượng sản phẩm phô mai Bảng Mật số probiotic mẫu phô mai theo thời gian bảo quản 11 Công nghệ Enzyme ĐẶT VẤN ĐỀ Phô mai sản phẩm lên men từ sữa có giá trị dinh dưỡng cao, phù hợp với nhiều lứa tuổi phổ biến thị trường toàn giới Trong công nghiệp sản xuất phô mai, sử dụng protease có nguồn gốc từ động vật, vi sinh vật, sinh vật biến đổi gen Tuy nhiên, tác nhân đông tụ sữa không đủ để đáp ứng cầu sản xuất phơ mai Hiện có nhiều nghiên cứu tìm loại protease có nguồn gốc từ thực vật, enzyme bromelain thu nhận từ phụ phẩm dứa Enzyme thay ứng dụng q trình đơng tụ sữa tạo sản phẩm phô mai Nếu tận dụng nguồn phụ phẩm vừa giảm thiểu chất hữu gây nhiễm mơi trường vừa thu enzyme bromelain ứng dụng q trình đơng tụ sữa tạo phơ mai Mục đích mục tiêu nghiên cứu  Mục đích Sử dụng chế phẩm bromelain thu nhận từ phụ phẩm dứa vào q trình đơng tụ sữa tạo phơ mai  Mục tiêu - Trích ly tinh dung dịch bromelain thô từ phụ phẩm dứa - Ứng dụng enzyme bromelain q trình đơng tụ sữa tạo phô mai GIỚI THIỆU 1.1 Phô mai Phô mai (cheese) loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, có hàm lượng protein cao với đầy đủ axit amin không thay thế, chứa nhiều vitamin như: vitamin A, riboflavin, vitamin B, vitamin D khoáng chất: kẽm, photpho, canxi Phơ mai mang nhiều lợi ích sức khỏe bảo vệ răng, chống loãng xương, ngăn ngừa ung thư Trong quy trình sản xuất phơ mai đơng tụ sữa q trính quan trọng thu cách sử dụng enzyme Các enzyme thường dùng enzyme rennet, protease từ vi sinh vật, chymosin biến đổi gen Tuy nhiên nhu cầu sản xuất phơ mai cao, để đáp ứng nhu cầu số nghiên cứu tìm Nhóm Trang Cơng nghệ Enzyme loại protease có nguồn gốc từ thực vật, enzyme bromelain thu nhận từ phụ phẩm dứa 1.2 Enzyme Bromelain Bromelain nhóm protease thực vật có chứa nhóm –SH có khả phân giải protein thu nhận từ họ Bromeliaceae, đặc biệt từ dứa Ở phận khác bromelain có pH tối ưu khác cấu tạo có khác Bromelain nhóm endoprotease có khả phân cắt liên kết peptide nội phân tử protein để chuyển phân tử protein thành đoạn nhỏ gọi peptide (Dương Thị Hương Giang, 2005) Thành phần chủ yếu bromelain có chứa nhóm sulfhydryl thủy giải protein Khi chiết tách tinh phân đoạn có chứa nhóm sulfhydryl bromelain thu enzyme thủy phân protein hiệu in vitro (Nguyễn Đức Lượng, 2004) Bromelain chiếm 50% protein dứa, có khả thủy phân mạnh hoạt động tốt pH = - Trọng lượng phân tử khoảng 33000Da Trong dịch chiết có chứa peroxidase, photphatase acid chất cản protease 1.2.1 Hoạt tính enzyme bromelain Hoạt tính enzyme bromelain: Bromelain nhóm endoprotease có khả phân cắt liên kết peptide nội phân tử protein để chuyển phân tử protein thành đoạn nhỏ gọi peptide Thành phần chủ yếu bromelain có chứa nhóm sulfurhydryl thủy giải protein 1.2.2 Cơ chế tác động Nhóm –SH cystein, nhóm imidazole histidine nhóm disulfur hoạt động thủy phân bromelain Nhóm –SH tham gia tạo thành acyl-thioester trung gian với nhóm carboxyl chất (nơi liên kết peptide bị cắt) Nhóm imidazole làm chất trung gian nhận gốc acid chuyển cho nhóm anion chất nhận khác Cầu nối S - S có vai trị trì cấu trúc không gian bromelain Casein hemoglobin chất tự nhiên dùng nhiều Đầu tiên, bromelain kết hợp với protein thủy phân sơ cho polypeptide acid amin Protein kết hợp với nhóm –SH enzyme khiến bị ester hóa nhóm imidazole khử ester để giải phóng enzyme, acid amin peptide Ở giai đoạn đầu, Zn 2+ quan trọng, chúng kết hợp với nhóm – SH tâm hoạt động hình thành mercaptid phân ly yếu (nhưng cịn khả tạo Nhóm Trang Cơng nghệ Enzyme liên kết phối trí bổ sung với nhóm chức khác phân tử protein amin, carboxyl…) Enzyme –SH + Zn2+  enzyme-S-Zn + H+ Do nhóm –SH tâm hoạt động bị ester hóa chất, cấu trúc khơng gian bảo vệ ổn định 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng Giống loại chất sinh học khác, bromelain bị ảnh hưởng yếu tố nồng độ chất, nồng độ enzyme, nhiệt độ, pH, ion kim loại, số nhóm chức, phương pháp ly trích, phương pháp tinh  Ảnh hưởng nhiệt độ Enzyme bromelain có khả hoạt động khoảng nhiệt độ từ 45-60oC Nhiệt độ cao làm thay đổi cấu trúc enzyme, phá vỡ liên kết phân tử enzyme, làm thay đổi cấu trúc không gian trung tâm hoạt động cysteine, làm vị trí khơng gian nhóm –SH bị biến đổi khiến enzyme khơng kết hợp với chất Bromelain dạng tinh khiết nhạy với nhiệt: 5o C, pH = 4-10, Bromelain có hoạt tính cao Casein 24h; 55 oC, pH=6 20 phút, hoạt tính giảm 50%  Ảnh hưởng pH pH yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác enzyme Bromelain có biên độ pH hoạt động rộng, chúng có khả hoạt động tốt khoảng pH từ 3-10 Tuy nhiên, khoảng pH tối thích enzyme bromelain 5-8 Bên cạnh đó, pH cịn ảnh hưởng bới nhiều yếu tố khác nhiệt độ, loại chất, thời gian phản ứng, độ tinh khiết enzyme chất dung dịch đệm diện chất tăng hoạt  Ảnh hưởng ion kim loại Các ion kim loại thường gắn với phân tử protein trung tâm hoạt động, ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác enzyme Vì bromelain thuộc nhóm protease cystein, trung tâm hoạt động có nhóm –SH hoạt chất hoạt hóa cho bromelain Ví dụ: KCN, Thioglycolic Acid, Cystein, Sulfid, Sisulfid, Cianit… Nhóm Trang Cơng nghệ Enzyme Bromelain bị ức chế ion hợp chất có lực mạnh nhóm – SH, tác nhân oxi hóa, halogen hóa, ankyl hóa như: Iodoacetate, bromoacetate, clo acetophenol, H2O2, methyl bromur Các ion kim loại như: Fe, Cu, Ag, Sb, Zn có xúc tác làm ổn định cấu trúc phân tử bromelain  Ảnh hưởng chất kìm hãm : Chất kìm hãm ion, phân tử vơ cơ, hữu cơ,…làm giảm hoạt tính enzyme, có loại chất kìm hãm: Chất kìm hãm cạnh tranh: chất kìm hãm thuận nghịch enzyme, có cấu trúc tương tự cấu trúc chất, nên có khả cạnh tranh kìm hãm với chất trung tâm hoạt dộng enzyme Chất kìm hãm khơng cạnh tranh: làm thay đổi cấu trúc không gian phân tử enzyme theo hướng khơng có lợi cho hoạt tính xúc tác enzyme  Ảnh hưởng chất hoạt hóa: Là anion, ion kim loại, chất hữu cơ,…có tác dụng làm tăng hoạt tính xúc tác enzyme giới hạn nồng độ xác định VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu Phụ phẩm dứa (gồm có chồi vỏ phối trộn theo tỉ lệ 4:1) thuộc nhóm dứa hồng hậu (Queen) Chuẩn bị chế phẩm bromelain: Thu nhận enzyme bromelain từ dứa Chồi vỏ dứa rửa sạch, nghiền nhuyễn trích ly dung dịch đệm phosphate pH = với tỉ lệ 1:1, sau đặc phương pháp lọc tiếp tuyến với cột lọc kDa sấy phun Chế phẩm bromalain tạo thành có hoạt tính 1542,555 UI/g, ứng dụng thử nghiệm trình đơng tụ sữa tạo sản phẩm phơ mai Sữa bò tươi nguyên chất thu mua trang trại Giống vi sinh vật: Lactobacillus casei 2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm Chuẩn bị 200 mL sữa trùng 80 oC 10 phút thiết bị hấp khử trùng Tomy (cài đặt chế độ hấp trùng), sau làm nguội đến 35oC Bổ sung CaCl2 nồng độ 0,20; 0,25; 0,30; 0,35 (g/L), 1% chế phẩm bromelain với Nhóm Trang Công nghệ Enzyme nồng độ 0,025; 0,05; 0,075; 0,100 (g/mL), thời gian đông tụ khảo sát 10; 20; 30; 40 (phút) điều kiện nhiệt độ 30; 50; 70; 90 (oC) Dùng dao cắt khối đông tụ thành miếng nhỏ, sau bất hoạt enzyme cách gia nhiệt lên 90oC 20 phút Tách nhũ thanh, bổ sung 0,5% sinh khối L casei sau ly tâm (2x1012 CFU/mL) pha loãng thành mật độ 106 ; 107 ; 108 ; 109 CFU/mL vào khối đông tụ thu từ 200 mL sữa Tạo khối phô mai ngâm dung dịch muối NaCl 10% 40 phút Sản phẩm tạo thành bao gói giấy nhôm bảo quản oC để đánh giá tiếp tiêu cảm quan theo phương pháp cho điểm thị hiếu mật số L casei Thực đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm chất lượng, định lượng mật số L casei, hiệu suất tạo thành phơ mai, tiêu hóa lý vi sinh sản phẩm 2.3 Phương pháp phân tích Hàm lượng protein xác định phương pháp Bradford (Ketnawa et al 2012) Dựa nguyên tắc protein phản ứng với thuốc thử Coomassie brilliant blue G250 hình thành hợp chất màu có khả hấp thụ ánh sáng bước sóng 595 nm Cường độ màu tỷ lệ với nồng độ protein dung dịch Hoạt tính protease xác định phương pháp Murachi (Ketnawa et al 2012) Một đơn vị hoạt tính enzyme xác định lượng enzyme tác dụng với chất casein giải phóng µg tyrosine phút pH = 7,2 35 °C KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm bromelain đến q trình đơng tụ sữa Nồng độ chế phẩm bromelain có ảnh hưởng đến cảm quan phơ mai Kết đánh giá cảm quan thể Bảng Nhóm Trang Cơng nghệ Enzyme Bảng Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm bromelain đến cảm quan thị hiếu mật số L casei sản phẩm phô mai Nghiêm thức Nồng độ chế phẩm Bromelain (g/mL) Mô tả cảm quan (vị) E1 E2 E3 E4 0.025 0.050 0.075 0.100 Không đắng Đắng hậu vị Đắng Đắng c b a 3.2 ± 1.7a Điểm cảm quan thị hiếu 6.2 ± 1.4 4.3 ± 1.9 Mật số L casei (CFU/g) 4.10 x 1012 4.35 x 1012 3.0 ± 1.8 4.00 x 1012 4.05 x 1012 Các ký tự (abc) khác biễu diễn mức độ sai biệt có ý nghĩa độ tin cậy 95% Dựa vào kết Bảng cho thấy có khác biệt lớn điểm trung bình cảm quan nghiệm thức có bổ sung 0,025 g/mL chế phẩm Bromelain nghiệm thức cịn lại Điểm trung bình cảm quan cao 6,2 ứng với nghiệm thức E1 (bổ sung enzyme có nồng độ 0,025 g/mL), sau 4,3 ứng với nghiệm thức E2 có hậu vị đắng Nghiệm thức E3 E4 cảm nhận rõ vị đắng, nên điểm cảm quan thu thấp tương ứng 3,0 3,2 Vị đắng xuất enzyme bromelain cắt phân tử casein vị trí tạo amino acid gây đắng nên nồng độ bromelain cao xuất vị đắng rõ rệt Một nghiên cứu Sa et al (1972) đối tượng enzyme Cardo, enzyme thực vật tách chiết từ Cynara cardunculus, ứng dụng vào quy trình làm phơ mai có khẳng định tương tự Enzyme Cardo làm biến đổi k-casein khác so với rennet Điều enzyme phân cắt liên kết peptide khác cắt nhiều vị trí khác so với cách cắt rennet Đây nguyên nhân dẫn đến tổn thất protein gây vị đắng cho sản phẩm Egito et al (2007) nghiên cứu hoạt động đông tụ enzyme chiết từ hạt albizia Khi phân tích kết sắc ký kcasein sau thủy phân, nhóm tác giả khẳng định enzyme albizia hoạt động giống với enzyme Cardo Enzyme bromelain hoạt động tương tự hai enzyme nêu Dựa vào Bảng 1, mật số probiotic mẫu phô mai sau 24 thay đổi không đáng kể với mật số bổ sung ban đầu (2 x 10 12 CFU/mL) Điều chứng tỏ L casei có tỉ lệ sống sót cao sau ngâm dung dịch muối 10%, 40 phút việc bổ sung Nhóm Trang Cơng nghệ Enzyme probiotic sau q trình đơng tụ thích hợp, hạn chế thất probiotic qua cơng đoạn sản xuất Một nghiên cứu Fortin et al (2011) khẳng định bổ sung probiotic vào sữa trước thực đông tụ làm tổn thất gần nửa tế bào so với việc bổ sung sau q trình đơng tụ Như vậy, nồng độ enzyme chọn bổ sung vào q trình đơng tụ sữa 0,025g/mL 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình đông tụ sữa chế phẩm bromelain Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt độ đông tụ sữa bromelain chế phẩm ảnh hưởng đến cảm quan phô mai Kết đánh giá cảm quan thể Bảng Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ đến điểm cảm quan thị hiếu mật số L Casei Nhiệt độ (oC) Mô tả cảm quan (cấu 30 50 Khối đông tụ Khối đông tụ 70 Khối đông 90 Không đông trúc) Điểm cảm quan thị chặt chẽ chặt chẽ 3.8 ± 1.0a 4.5 ± 0.9b tụ chặt chẽ 6.5 ± 0.9c tụ Không khảo 3.95 x x1012 sát Không khảo hiếu Mật số L Casei 4.10 x 1012 4.40 x 1012 (CFU/g) sát Các chữ khác hàng biểu thị khác biệt có ý nghĩa nghiệm thức khảo sát theo kiểm định LSD mức độ tin cậy 95% Dựa vào kết thể Bảng cho thấy mẫu đơng tụ 70 oC có điểm trung bình cảm quan cao 6,5 mẫu đơng tụ 50 oC có điểm trung bình cao mẫu 30oC tương ứng 4,5 3,8 Mẫu 30 oC có cấu trúc chặt chẽ nên điểm cảm quan khơng cao Mẫu đơng tụ 50oC có cấu trúc tương đối mẫu 70 oC cấu trúc nên nhận ưa thích cảm quan viên Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến hoạt động chế phẩm bromelain q trình đơng tụ Ở nhiệt độ 30 oC, hoạt tính chế phẩm bromelain không cao nên khả phân giải casein dẫn đến cấu trúc không Tại nhiệt độ 50oC, hoạt tính chế phẩm bromelain bắt đầu tăng, hoạt động đông tụ tốt so với nhiệt độ 30oC Tại 70oC, chế phẩm bromelain hoạt động mạnh, phân giải casein tốt nên cấu trúc khối đông Khi nhiệt độ tăng lên 90oC chế phẩm bromelain hồn tồn hoạt tính nên khơng xuất đơng tụ nhiệt độ Kết thí nghiệm phù hợp với nghiên cứu Silvestre et al (2012), nhóm tác giả khẳng định hoạt tính riêng dịch chiết bromelain từ vỏ Nhóm Trang Công nghệ Enzyme dứa tăng đáng kể nhiệt độ 70oC Tương tự thí nghiệm trước, mật số probiotic mẫu phô mai sau 24 thay đổi không đáng kể với mật số bổ sung ban đầu (2 x 10 12 CFU/mL) nhiệt độ đông tụ chọn 70oC 3.3 Ảnh hưởng thời gian đến trình đơng tụ sữa chế phẩm bromelain Thời gian đơng tụ có ảnh hưởng đến sản phẩm phơ mai Kết đánh giá thể Bảng Bảng Ảnh hưởng thời gian đến điểm cảm quan thị hiếu mật số L casei phô mai Nhiệt độ (oC) 10 20 30 40 Mô tả cảm quan (cấu Khối đông Khối đông tụ Khối đông tụ Khối đông trúc) tụ chặt tương đối chắc tụ Điểm cảm quan thị 5.4 ± 0.5a 5.8 ± 0.4b 6.9 ± 0.6c 5.5 ± 0.5a hiếu Mật số L casei 4.15 x 1012 4.20 x 1012 4.40 x 1012 4.30 x 1012 (CFU/g) Các chữ khác hàng biểu thị khác biệt có ý nghĩa nghiệm thức khảo sát theo kiểm định LSD mức độ tin cậy 95% Dựa vào kết thể Bảng cho thấy nhiệt độ 70 oC, mẫu phô mai đông tụ thời gian 30 phút nhận ưa thích cảm quan viên có cấu trúc chặt chẽ (điểm cảm quan thị hiếu 6,9) Với thời gian đông tụ 20 phút, phô mai có điểm cảm quan thấp (5,8) có cấu trúc chặt chẽ Mẫu phơ mai có thời gian đơng tụ 10 phút 40 phút có cấu trúc chặt chẽ, kết cấu dễ biến dạng điểm cảm quan tương ứng 5,4 5,5 Kết thời gian đơng tụ sữa mẫu 10 phút 20 phút ngắn để enzyme thực q trình đơng tụ hết casein có sữa Ngược lại, mẫu đơng tụ 40 phút, thời gian thực q trình đơng tụ lâu điều kiện nhiệt độ đông tụ 70 oC, cấu trúc casein sữa bị tác động nhiệt độ cao khoảng thời gian tương ứng Tương tự kết thí nghiệm từ nghiên cứu Bruno et al (2010) hoạt động đông tụ sữa thủy phân protein enzyme từ Bromelia hieronymi cho hoạt động thủy phân casein hieronymain pH 6,5 nhiệt độ 45 oC tăng dần theo khoảng thời gian khảo sát 2, 5, 7, 10, 30, 60 90 phút Mật số L casei mẫu phô mai sau 24 thay đổi không đáng kể với mật số bổ sung ban đầu (2 x 10 12 CFU/mL) Vì vậy, thời Nhóm Trang Công nghệ Enzyme gian đông tụ sữa quy trình sản xuất phơ mai chọn 30 phút cho khảo sát 3.4 Biến động q trình đơng tụ sữa ảnh hưởng nồng độ calcium chloride CaCl2 đóng vai trị quan trọng q trình đơng tụ chế phẩm bromelain Kết đánh giá cảm quan thể Bảng Bảng Ảnh hưởng nồng độ CaCl2 bổ sung đến chất lượng sản phẩm phô mai Nồng độ CaCl2 (g/L) Mô tả cảm quan (cấu 0.20 Khối đông tụ 0.25 Khối đông tụ trúc) tương đối chặt chẽ Điểm cảm quan thị chặt chẽ 5.3 ± 0.9b 7.2 ± 0.7c chặt chẽ 5.1 ± 0.8b 3.8 ± 0.7a 1.99 x 1012 1.51 x 1012 1.53 x 1012 1.00 x 1012 hiếu Mật số L casei 0.30 Khối đông tụ 0.35 Khối đông tụ tương đối chặt chẽ (CFU/g) Các chữ khác hàng biểu thị khác biệt có ý nghĩa nghiệm thức khảo sát theo kiểm định LSD mức độ tin cậy 95% Dựa vào Bảng cho thấy nghiệm thức bổ sung CaCl 0,25 g/L có cấu trúc chặt chẽ, có độ dẻo vừa phải tan miệng, nhận ưa thích cảm quan viên nên có điểm trung bình cảm quan cao (7,2) Với nồng độ CaCl 0,20 g/L 0,30 g/L sản phẩm phơ mai có cấu trúc tương đối chắc, độ dẻo kém, điểm cảm khơng có khác biệt tương ứng 5,3 5,1 Ở nghiệm thức bổ sung CaCl 0,35 g/L không gây ấn tượng cho cảm quan viên có cấu trúc khơng chắc, khơng có độ dẻo (Hình 1) nên điểm cảm quan thấp (3,8) Bổ sung CaCl2 vào sữa làm giảm thời gian đông tụ tăng cường cấu trúc khối đông nồng độ thấp (Lucey and Fox, 1993) Ion Ca 2+ có vai trị cầu nối cấu trúc micelle casein Ngoài ra, việc bổ sung Ca2+ làm giảm pH sữa cách trao đổi Ca 2+ với H+ gián tiếp làm tăng tỷ lệ enzyme phản ứng Tuy nhiên, bổ sung Ca2+ nồng độ cao làm giảm đáng kể kết cấu khối đơng, nhiều Ca2+ ràng buộc gây trở ngại cho hình thành liên kết thích hợp làm giảm hịa tan k-casein Ngồi ra, bổ sung q nhiều Ca2+ pH sữa giảm làm hịa tan 30% liên kết calcium-phosphate nội khối đông, làm lỏng khối đơng (Lucey and Fox, 1993) Chính vậy, việc bổ Nhóm Trang Cơng nghệ Enzyme sung CaCl2 nồng độ 0,35 g/L làm cho khối đông khơng chặt chẽ Kết thí nghiệm tương tự nghiên cứu Bruno et al (2010) khẳng định nồng độ CaCl2 cao (> 0,3 mol/L) hoạt động đơng tụ thấp kéo dài thời gian đông tụ Theo Buriti et al (2005) chọn nồng độ CaCl 0,25 g/L ứng dụng quy trình sản xuất thử nghiệm phơ mai Minas Mật số L casei mẫu phô mai sau 24 thay đổi không đáng kể với mật số bổ sung ban đầu (2 x 10 12 CFU/mL) Các khảo sát bổ sung CaCl2 với nồng độ 0,25 g/L Hình 1: Mẫu phơ mai bổ sung CaCl2 với nồng độ (a) 0,20 g/mL; (b) 0,25 g/mL; (c) 0,30 g/mL; (d) 0,35 g/mL 3.5 Đánh giá mật số L casei bổ sung vào phô mai Các sản phẩm bổ sung probiotic đạt yêu cầu phải có mật độ lợi khuẩn tối thiểu 10 CFU/g tính đến thời hạn sử dụng Dịch sinh khối L casei bổ sung vào khối đơng tụ sữa có mật độ 1012 CFU/mL, để tiết kiệm lượng giống sử dụng, dịch sinh khối pha loãng để tạo mật độ ban đầu sản phẩm từ 106 – 109 CFU/g Sự thay đổi mật độ theo thời gian bảo quản thể Bảng Bảng Mật số probiotic mẫu phơ mai theo thời gian bảo quản Nhóm Trang 10 Công nghệ Enzyme Thời Mật độ L casei bổ sung gian ngày ban đầu (CFP/mL) Mật độ L casei 14 ngày sản phẩm (CFU/g) 106 107 108 109 5.6 x 106 2.8 x 107 4.1 x 108 3.6 x 109 4.1 x 105 3.85 x 106 4.05 x 107 3.85 x 108 Kết cho thấy mật số probiotic thay đổi không đáng kể sau ngày bảo quản lạnh so với mật số bổ sung ban đầu Tuy nhiên, có suy giảm đáng kể mật số probiotic sau 14 ngày bảo quản Việc nghiên cứu bổ sung probiotic vào phô mai đánh giá mật số probiotic thời gian bảo quản nhiều tác giả nghiên cứu công bố Chaves and Gigante (2016) nghiên cứu việc kết hợp bổ sung hai chủng probiotic Lactobacillus acidophilus La5 Bifidobacterium Bb12 với tỉ lệ chủng 0,5% vào phô mai Prato so sánh hiệu với việc bổ sung chủng probiotic 1% L acidophilus La5 1% Bifidobacterium Bb12 (mẫu đối chứng mẫu có giống khởi động khơng bổ sung probiotic) với việc đánh giá mật số probiotic mẫu theo thời gian bảo quản Kết cho thấy mẫu bổ sung 1% La5 có mật số 4,27x 10 CFU/g 2,39 x 108 CFU/g sau ngày 14 ngày bảo quản lạnh Mẫu bổ sung 1% Bb12 có mật số 7,94 x 108 CFU/g 3,98 x 108 CFU/g Trong mẫu bổ sung hai chủng probiotic cho kết mật số 3,8 x 108 CFU/g La5; 4,17 x 108 CFU/g Bb12 2,09 x 108 CFU/g La5; 2,29 x 108 CFU/g Bb12 sau ngày 14 ngày bảo quản lạnh Kết mật số probiotic sau 60 ngày bảo quản cao 106 CFU/g, mật số La5 Bb12 đạt 8,5 x 106 CFU/g Nghiên cứu cho số chủng probiotic Lactobacillus Bifidobacterium thường bổ sung vào thực phẩm thực phẩm chức với liều lượng khoảng 109 CFU phần ăn Như vậy, để đảm bảo mật độ lợi khuẩn sản phẩm sau thời gian bảo quản, chọn nghiệm thức bổ sung L casei có mật độ sinh khối ban đầu 109 CFU/mL KẾT LUẬN Sản xuất phô mai chế phẩm bromelain nghiên cứu mang lại nhiều Nhóm Trang 11 Cơng nghệ Enzyme lợi ích cho ngành cơng nghiệp thực phẩm Sử dụng phụ phẩm dứa để thu nhận enzyme bromelain thay cho protease khác, nguồn nguyên liệu dồi nông nghiệp, đáp ứng nhu cầu sản xuất phô mai ngày tăng Q trình tạo phơ mai probiotic bổ sung chế phẩm bromelain từ phụ phẩm dứa vào trình đơng tụ tạo sản phẩm mang lại giá trị dinh dưỡng cho người Phơ mai có hàm lượng béo trung bình cho giá trị cảm quan tốt Tuy nhiên, để hồn thiện quy trình sản xuất phát triển sản phẩm cần tiếp tục đánh giá hiệu suất đông tụ phô mai, nghiên cứu thời gian, phương pháp bảo quản, đánh giá cảm quan số lượng mẫu lớn, đồng thời khảo sát ảnh hưởng nồng độ muối đến mật số L.casei Nhóm Trang 12 Công nghệ Enzyme TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Nhi, N T Y., Mai, N T Q., Linh, D T M., & Tuyen, N T M (2018) Ứng dụng chế phẩm bromelain thu nhận từ phụ phẩm dứa vào q trình đơng tụ sữa tạo phơ mai probiotic hương dứa Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 54(1), 20-27 Nguyễn Đức Lượng, 2004 Công nghệ enzyme Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Dương Thị Hương Giang, 2004 giáo trình thực tập Công nghệ enzyme Trường Đại học Cần Thơ Thu, Đ T., Tú, L N., Anh, T K., Thủy, P T., Sâm, N X (2012) Công nghệ enzyme Nhà xuất khoa học kỹ thuật Tài liệu nước Ketnawa, S., Chaiwut, P., & Rawdkuen, S (2012) Pineapple wastes: A potential source for bromelain extraction Food and bioproducts processing, 90(3), 385-391 Mohan, R., Sivakumar, V., Rangasamy, T., & Muralidharan, C (2016) Optimisation of bromelain enzyme extraction from pineapple (Ananas comosus) and application in process industry American Journal of Biochemistry and Biotechnology, 12(3), 188-195 Silvestre, M.P.C., Carreira, R.L., Silva, M.R., Corgosinho, F.C., Monteiro, M.R.P., and Morais, H.A., 2012 Effect of pH and temperature on the activity of enzymatic extracts from pineapple peel Food and Bioprocess Technology 5(5): 1824-1831 Bruno, M.A., Lazza, C.M., Errasti, M.E., López, L.M.I., Caffini, N.O., and Pardo, M.F., 2010 Milk clotting and proteolytic activity of an enzyme preparation from Bromelia hieronymi fruits LWT-Food Science and Technology 43(4): 695-701 Lucey, J.A and Fox, P.F., 1993 Importance of calcium and phosphate in cheese manufacture: a review Journal of Dairy Science 76(6): 1714-1724 Nhóm Trang 13 ... BỘ CÔNG THƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ ENZYME ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA ENZYME BROMELAIN TRONG SẢN XUẤT PHÔ MAI GVHD: Nguyễn Thị Nam Phương Nhóm: Sinh viên thực hiện: Lê Thị... để đáp ứng cầu sản xuất phơ mai Hiện có nhiều nghiên cứu tìm loại protease có nguồn gốc từ thực vật, enzyme bromelain thu nhận từ phụ phẩm dứa Enzyme thay ứng dụng q trình đơng tụ sữa tạo sản phẩm... nghệ Enzyme lợi ích cho ngành cơng nghiệp thực phẩm Sử dụng phụ phẩm dứa để thu nhận enzyme bromelain thay cho protease khác, nguồn nguyên liệu dồi nông nghiệp, đáp ứng nhu cầu sản xuất phô mai