Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 137 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
137
Dung lượng
4,7 MB
Nội dung
BCN
VCNTP
BCN
VCNTP
BCN
VCNTP
Bộ công nghiệp
Viện Công nghiệp thựcphẩm
301 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội
Báo cáo tổng kết
Khoa học và kỹ thuật
tên dự án:
hOàN THIệNCÔNGNGHệ,THIếTBịSảNXUấT
Và ứNGDụNGMALTODEXTRINTừTINHBộTSắN, NGÔ
TRONG SảNXUấTDƯợCPHẩMVàTHựCPHẩM
Mã Số kc 07- da 08
Tên cơ quan chủ trì: Viện Công nghiệp thựcphẩm
Chủ nhiệm dự án: PGS. TS. Ngô Tiến Hiển
6232
15/12/2006
Hà Nội, 03-2006
Bản quyền:
Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tàiliệu này phải gửi đến Viện
trởng Viện Công nghiệp thực phẩm, trừ trongtrờng hợp sử dụng với mục
đích nghiên cứu.
BCN
VCNTP
B.CN
VCNTP
BCN
VCNTP
Bộ công nghiệp
Viện Công nghiệp thựcphẩm
301 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội
Báo cáo tổng kết
Khoa học và kỹ thuật
tên dự án:
hOàN THIệNCÔNGNGHệ,THIếTBịSảNXUấT
Và ứNGDụNGMALTODEXTRINTừTINHBộT SắN,NGÔ)
TRONG SảNXUấTDƯợCPHẩMVàTHựCPHẩM
Mã Số kc 07- da 08
Tên cơ quan chủ trì: Viện Công nghiệp thựcphẩm
Chủ nhiệm dự án: PGS. TS. Ngô Tiến Hiển
Hà Nội, 03-2006
Tài liệu này đợc chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện đề tài cấp Nhà
nớc, Mã số: KC 07 -DA
1
Mở đầu
Nhiều nớc trên thế giới (Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản ) đã nghiên cứu, sảnxuất
maltodextrin từtinhbộtsắnvàứngdụngtrong nhiều ngành công nghiệp nh: Thực phẩm,
dợc phẩm, dệt may, sơn, giấy. Maltodextrin có đặc tính quý giá của chất mang (cariers),
chất dính (binderers), chất độn, chất nhồi (fillers), chất bôi trơn (lubricants), chất rã
(disintegrants), chất tạo khối lợng (bulkers) nên đợc ứngdụng rộng rãi. Trongcông
nghiệp thực phẩm, maltodextrindùng để làm phụ gia trongsảnxuất đồ uống trái cây dạng
bột, chè và cà phê hòa tan, sảnxuất các loại bánh kẹo, bánh tơi, các sảnphẩm sữa, kem,
tơng ớt, nớc chấm, nớc sốt, mì sợi trongcông nghiệp dợc, maltodextrin làm tá dợc
đóng viên nén, vỏ capsule viên nang, làm chất mang biệt dợc (đặc biệt từ Linh chi) có khả
năng bảo vệ các chất có hoạt tính sinh học. Một số nớc trong khu vực (Thái lan, Trung
Quốc ) hàng năm xuất khẩu maltodextrin sang các nớc Mỹ, Nhật, Thụy Điển
Hiện nay, nớc ta đã vơn lên đứng hàng thứ 3 trên thế giới về sản lợng tinhbột
sắn xuất khẩu. Cây sắn không còn là cây lơng thực, cây cứu đói, mà đã lên ngôi, trở thành
cây công nghiệp. Nguyên liệutinhbộtsắn thờng đợc dùng để chế biến thức ăn gia súc,
sản xuấtbột ngọt, lysin, cồn, đờng mật tinh bột. Việt Nam có tiềm năng về nguyên liệu để
sản xuất maltodextrin, nhng cha có Công ty nào sảnxuất maltodextrin, trong khi đó
nhiều Công ty phải nhập khẩu maltodextrin để làm nguyên liệu bổ sung, chất phụ gia với
giá cao, khối lợng lớn vàdùng ngoại tệ mạnh [10]. Các nghiên cứu trong nớc về công
nghệ sảnxuất maltodextrin, chủ yếu là dùng enzym Termamyl 120 L của hãng Novo (Đan
Mạch). Chất lợng sảnphẩm cha cao do phải sử dụng hóa chất để vô hoạt enzym và cố
định giá trị DE ngay sau khi thuỷ phân [1, 17, 18, 20, 21]. Enzym SEB- Star HTL (Mỹ) là
một sảnphẩm th
ơng mại mới xuất hiện trên thị trờng, cha đợc nghiên cứu ứngdụng
rộng rãi ở Việt Nam. Với đặc tính dễ bị vô hoạt ở nhiệt độ thấp hơn so với nhiệt độ vô hoạt
enzym Termamyl 120 L, để ổn định giá trị DE, không cần dùng hóa chất để vô hoạt, không
cần cột trao đổi ion để làm sạch sản phẩm.
Xuất phát từthực trạng nghiên cứu vàsản xuất, nhu cầu của khách hàng, thị
trờng trongvà ngoài nớc, chúng tôi xây dựng Thuyết minh dự án và tham gia tuyển chọn
đã trúng thầu Dự án mã số KC07-DA08, thuộc Chơng trình trọng điểm cấp Nhà
nớc, giai đoạn 2001-2005: Khoa học vàCông nghệ phục vụ công nghiệp hóa và hiện
2
đại hóa nông nghiệp và nông thôn, mã số KC 07. Bộ trởng Bộ Khoa học vàCông nghệ
có Quyết định số: 2585/ QĐ-BKHCN ngày 30 tháng 12 năm 2003 về việc phê duyệt Chủ
nhiệm, Cơ quan chủ trì và kinh phí Dự án sảnxuất thử nghiệm, thuộc Chơng trình Khoa
học vàCông nghệ trọng điểm cấp Nhà nớc. Tên Dự án: Hoànthiệncôngnghệ,thiếtbị
sản xuấtvàứngdụngmaltodextrintừtinhbột (sắn, ngô) trongsảnxuất dợc phẩmvà
thực phẩm. Căn cứ Thuyết minh Dự án sảnxuất thử nghiệm, Hợp đồng thực hiện Dự án
sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nớc số: DA.08./2004/ HĐ- ĐTCT- KC 07, ngày 15 tháng 01
năm 2004 và Phụ lục kèm theo hợp đồng, Dự án phải thực hiện các nhiệm vụ sau đây:
1. Nghiên cứu hoànthiệncông nghệ và xây dựng 6 quy trình công nghệ:
1.1. Quy trình phân tích kiểm tra, đo lờng, chất lợng nguyên liệu, bán thành phẩm
và sản phẩm.
1.2. Quy trình xử lý nguyên liệutinhbộtsắn,ngôvà xây dựng tiêu chuẩn chất lợng
nguyên liệu.
1.3. Quy trình hồ hóa, dịch hóa và đờng hóa bằng công nghệ enzym.
1.4. Quy trình sấy phun và thu hồi sản phẩm.
1.5. Quy trình vận hành thiết bị.
1.6. Quy trình vệ sinh và bảo dỡng thiết bị.
2. Xây dựng 2 mô hình thiết bị.
2.1. Quy mô xởng thực nghiệm tại Viện Công nghiệp thực phẩm.
2.2. Quy mô công nghiệp tạiCông ty Cổ phần thựcphẩm Minh Dơng, Hà Tây.
3. Sảnxuấtmaltodextrin (DE12) và xây dựng tiêu chuẩn chất lợng sản phẩm.
4. ứngdụngmaltodextrintrongcông nghiệp thựcphẩmvà dợc phẩm
5. Đào tạo cán bộ vàcông nhân.
6. Chuyển giao công nghệ cho cơ sở sản xuất.
7. Nộp Ngân sách thu hồi vốn.
8. Báo cáo tổng kết và giao nộp các loại báo cáo khác theo quy định.
Báo cáo Tổng kết khoa học kỹ thuật và các báo cáo khác trong bộ Hồ sơ báo cáo các
cấp quản lý và Hội đồng Khoa học công nghệ các cấp cơ sở và Nhà nớc sẽ phản ánh các
kết quả thực hiện 8 nội dung Dự án.
3
Phần I: Tổng quan
1.1. Tinhbột sắn- nguồn nguyên liệu để sảnxuất maltodextrin.
Diện tích trồngsắn nớc ta tăng đáng kể, đạt 371.900 ha/ năm 2003, sản lợng
sắn đạt 5.228.000 tấn/ năm 2003, tăng 17,8% so với năm 2002, đứng thứ 11 trên thế
giới nhng lại là nớc xuất khẩu tinhbộtsắnđứng hàng thứ 3 trên thế giới chỉ sau Thái
Lan và Indonesia [19]. ở nớc ta, cây sắn chuyển đổi nhanh chóng vai trò từ cây lơng
thực truyền thống thành cây công nghiệp ngắn ngày. Sự hội nhập kinh tế toàn cầu đang
mở rộng thị trờngsắn, tạo nên những cơ hội chế biến tinh bột, maltodextrin, các sản
phẩm đờng mật tinhbộtvà các sảnphảm khác để xuất khẩu và sử dụngtrongcông
nghiệp thực phẩm, dợc phẩm, thức ăn chăn nuôi, nguyên liệu cho các ngành công
nghiệp khác (Bảng 1).
Bảng 1. Hiện trạng sản xuất, chế biến và sử dụngsắnvàtinhbộtsắn
ở một số nớc [2, 21, 26].
Nớc Sản lợng
(triệu tấn)
Hiện trạng
sử dụngsắn
Tiềm năng sảnxuất
và sử dụngtinhbộtsắn
Thái Lan 18,08 Thức ăn
g
ia súc, tinh bột,
tinh bột biến tính
Tinh bột biến tính, maltodextrin,
thức ăn gia súc, bột ngọt.
Indonesia 16,10 Lơn
g
thực, tinh bột, thức
ăn gia súc.
Tinh bột, Tinhbột biến tính, thức
ăn gia súc, bột ngọt
ấn Độ
5,98 Lơng thực, tinhbột sử
dụng nội địa
Tinh bột, tinhbột biến tính, đồ
uống, maltodextrin, bánh kẹo
Việt Nam 5,22 Thức ăn gia súc, tinh bột,
lơng thực, xuất khẩu.
Tinh bộtxuất khẩu, thức ăn
g
ia súc,
tinh bột biến tính, maltodextrin
Nhà máy Vedan ở Đồng Nai có vốn đầu t nớc ngoài, công suất lớn nhất Đông
Nam á với các sảnphẩmtinh bột, tinhbột biến tính bằng hóa chất, bột ngọt, lysin
[2, 15]. Trong 2-3 năm gần đây, công nghiệp chế biến tinhbộtsắn đã tăng quá mức,
không theo quy hoạch và trở thành hội chứng, tới mức đã đợc cảnh báo các rủi ro.
Nghiên cứu sảnxuất những sảnphẩm mới sau công nghiệp tinhbộtsắn là một trong
những định hớng quan trọng của Bộ Nông nghiệp và PTNT.
1.2. Đặc tínhtinhbột sắn.
1.2.1. Cấu trúc phân tửtinh bột:
Tinhbột là một loại polysacarit tồn tại chủ yếu trong các hạt hoà thảo, củ, thân
và lá cây dới dạng các hạt có kích thớc từ 0,02 đến 0,12mm. Hạt tinhbột có hình
tròn, hình bầu dục hay đa giác, có cấu tạo lớp, trong mỗi lớp có các tinh thể amiloza và
amilopectin sắp xếp theo phơng hớng tâm và có các lỗ xốp không đồng đều. Bên
ngoài hạt tinhbột còn có vỏ bao, bền vững với các tác động bên ngoài. Các loại tinhbột
4
nếp (gạo nếp, ngô nếp) có gần nh 100% là amilopectin, trong khi đó ở tinhbột đậu
xanh, có đến 50% là amiloza. Về cấu tạo hóa học, amiloza và amilopectin đều chứa các
đơn vị cấu tạo là glucoza. ở amiloza, các gốc glucoza đợc gắn với nhau nhờ liên kết
1,4 glucozit tạo thành một chuỗi dài gồm từ 200- 1.000 gốc [16]. Amilopectin có 20- 30
gốc glucoza gắn với nhau bằng liên kết 1- 4 và 1- 6 glucozit.
1.2.2. Tính chất của tinh bột:
Amiloza tác dụng với iốt sẽ cho phức hợp mầu xanh trong khi đó amilopectin
cho mầu nâu. Đó là do phân tử amiloza có dạng hình xoắn ốc nên hấp thụ đợc các
phân tử iốt. Amiloza dễ hoà tan trong nớc ấm, tạo nên dịch có độ nhớt không cao còn
amilopectin chỉ hoà tan khi đun nóng và cho dịch có độ nhớt cao. Dịch amiloza không
bền, nhất là ở nhiệt độ thấp, nó dễ dàng tạo nên dạng gel vô định hình, gel tinh thể và
các kết tủa không thuận nghịch. Amilopectin không có xu hớng kết tinh, chúng có khả
năng giữ nớc. Hạt tinhbột khi đợc thủy phân, xử lý bằng nhiệt thì sẽ xảy ra hiện
tợng hồ hoá và hoà tan. Trớc hết, hạt tinhbột sẽ hấp thụ nớc làm cho liên kết các
phân tửbị yếu đi, phân tửtinhbộtbịtrơng nở, độ nhớt của dung dịch tăng mạnh. Nhiệt
độ hồ hoá phụ thuộc kích thớc hạt tinh bột, nguồn tinhbộtvà tỷ lệ amiloza/
amilopectin. Hồ tinhbột có tính chất nhớt dẻo. Độ nhớt của hồ tinhbột phụ thuộc nhiều
yếu tố: Nồng độ tinh bột, đờng kính của các hạt phân tán, nhiệt độ, pH Hồ hoá và
thuỷ phân của tinhbột là đặc tính đợc quan tâm đến nhiều trong các phản ứng thủy
phân bằng enzym lên cơ chất [12, 16].
Tinhbộtsắn có mầu sáng trắng, có độ pH từ 4,5 đến 6,5. Hạt tinhbộtsắn có kích
thớc 5- 40 àm, chủ yếu là hình tròn, có bề mặt nhẵn. Hàm lợng amilopectin trong
tinh bộtsắn tơng đối cao, chiếm 78 - 80%. Tinhbộtsắn có độ nở, khả năng hồ hoá và
độ hoà tan cao. Nhiệt độ hồ hoá của tinhbộtsắn 58- 70
0
C. Độ nhớt dung dịch tinhbột
sắn tăng nhanh và có độ dính cao so với tinhbộttừ các nguồn khác. Hồ tinhbộtsắn có
xu hớng thoái hoá thấp và độ bền gel cao [6]. Có thể dùngtinhbộtsắn để sảnxuất
thức ăn chăn nuôi, miến, hạt trân châu và các sảnphẩm khác nh: Tinhbột biến tính,
maltodextrin, dextrin, maltoza, glucoza, fructoza, cồn, mì chính, axit xitric. Nớc ta,
nguyên liệutinhbộtsắn là rất dồi dào, rẻ tiền tạo lợi thế cho sảnxuấtvàứngdụng
maltodextrin.
1.3. Sảnxuấtmaltodextrin
Năm 1959, maltodextrin lần đầu tiên có mặt trên thị trờng Mỹ với thơng hiệu
Frodex. Theo cơ quan FDA của Mỹ (United State Food and Drug Administration),
5
maltodextrin đợc định nghĩa là polysacarit có giá trị dinh dỡng cao, độ ngọt thấp, là
sản phẩm thủy phân tinhbột không hoàn toàn, đợc cấu thành từ các D-glucoza nhờ các
liên kết -1,4 glucozit và có chỉ số DE < 20 [15]. Maltodextrin đợc phân loại dựa trên
chỉ số DE (Dextrose Equivalent). Đó là đơng lợng đờng khử qui ra D- Glucoza đợc
tạo thành trong quá trình thủy phân tinhbộttính theo % chất khô. DE có thể đợc xác
định bằng phơng pháp Lane- Eynon, hoặc phơng pháp so màu với thuốc thử DNS,
hoặc bằng phơng pháp sắc kí [27].
Maltodextrin đợc sảnxuất bằng nhiều phơng pháp: Lý hoá học, sinh học. Tuy
nhiên phơng pháp enzym đang đợc quan tâm nghiên cứu vàứngdụng nhiều hơn.
1.3.1. Sảnxuấtmaltodextrin bằng phơng pháp lý hóa học.
Để sảnxuấtmaltodextrin bằng phơng pháp hóa học, ngời ta hòa tinhbột vào
dung dịch axit H
2
SO
4
hoặc HCl, khuấy đều. Tùy theo chỉ số DE mà chọn nồng độ axit,
nhiệt độ, thời gian ngâm thích hợp. Dới tác dụng của axit, các liên kết mạch
amylopectin bị phân cắt, độ nhớt của dịch tinhbột giảm và khả năng trơng nở của dịch
tinh bột cũng giảm. Maltodextrin hồ hóa ở nhiệt độ 70
0
C và hòa tan ở nhiệt độ 80
0
C.
Sản phẩm này đợc dùngtrongcông nghiệp giấy [5, 12, 57, 58].
1.3.2. Sảnxuất Maltodexttrin bằng phơng pháp enzym [1, 5, 6, 13, 14, 15, 16, 17,
18, 20, 21, 24, 28, 41, 46].
Các điều kiện kỹ thuật tối u sảnxuất maltodexttrin theo phơng pháp enzym và
ứng dụng đã đợc nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm hoặc xởng thực nghiệm.
Nồng độ dịch tinhbột 20-25%, pH 6- 6,5. Dịch hoá ở 90-95
0
C bằng enzym Termamyl
120L tới DE cần thiết. Điều chỉnh pH, nâng nhiệt để bất hoạt enzym. Lọc. Tẩy màu
bằng than hoạt tính. Cô đặc 45-50%. Trao đổi cation và anion. Cô đặc 70-75%. Sấy
phun tạo sảnphẩm độ ẩm 5-8%.
Cơ chế thủy phân tinh bột: Enzym - amylaza thủy phân tinhbột một cách
ngẫu nhiên các liên kết -1,4 glucozit, nhng không có khả năng thủy phân các mối
liên kết -1,3 và -1,6 glucozit. Khi thủy phân, amyloza đợc phân cắt chậm thành
maltoza, maltotrioza, oligosacarit. Nếu chịu tác dụng lâu dài thì - amylaza thủy phân
thành maltoza và glucoza. Khi thủy phân amylopectin hình thành các dextrin tới hạn, có
nhánh, có trọng lợng phân tử thấp, maltoza, izomaltoza và glucoza. Thủy phân tinhbột
bằng - amylaza dịch hóa tạo thành chủ yếu là dextrin, glucoza và maltoza.
Tinh bột
OHamylaza
2
,
- dextrin + glucoza + maltoza
6
Cơ chế tác dụng của - amylaza là thủy phân không định vị các liên kết -1,4
glucozit trong các polysacarit. Khi liên kết glucozit bị đứt sẽ tạo nên một ion
oxycacboni. Ion này đợc ổn định điện bởi một điện tích âm của một axit amin khác
trong trung tâm xúc tác. Cuối cùng ion oxycacboni kết hợp với một phân tử nớc và hai
oligosacarit đợc tạo thành tách ra khỏi trung tâm hoạt động của enzym. Các axit amin
tham gia vào tâm xúc tác của -amylaza xác định gồm hai axit aspartic và glutamic
[5, 14, 16]. Tinhbột đợc thủy phân thành các sảnphẩm trung gian: Amylodextrin,
erythrodextrin, maltodextrin, maltoza và glucoza [17]. Với iot, amylodextrin có mầu
xanh tím, erythrodextrin có màu từ tím nhạt đến đỏ nâu, maltodextrin không màu.
Enzym thủy phân tinh bột: Enzym dùng để thuỷ phân tinhbột thuộc hệ
- amylaza (endo- 1,4 - D glucan glucohydrolaza) là enzym nội bào thủy phân liên kết
-1,4 glucozit của phân tử amyloza một cách ngẫu nhiên. Đó cũng là những
endo- enzym phân cắt bên trong mạch tinh bột. Các - amylaza thủy phân tinhbột
không tạo ra các đờng đơn đợc xếp vào nhóm dịch hóa và khi tạo ra các sảnphẩm
đờng đơn, đợc xếp vào nhóm đờng hóa. Enzym - amylaza vi khuẩn đợc sử dụng
nhiều nhất, có hoạt tính cao hơn ở nhiệt độ tối u cao hơn so với các -amylaza thu
đợc từ nấm mốc, nấm men.
Nguồn sinh tổng hợp enzym từ vi khuẩn: Bacillus là chủng vi khuẩn quan
trọng nhất đợc sử dụng để sảnxuất - amylaza trongcông nghiệp bằng phơng pháp
nuôi cấy bề mặt hoặc nuôi cấy bề sâu. Có nhiều thành tựu nghiên cứu vàsảnxuất
- amylaza bền nhiệt từ Bacillus licheniformis. Môi trờng nuôi cấy bề mặt có lõi ngô
và cám lúa mỳ, cám gạo, bột ngô, hàm lợng
- amylaza thu đợc cao nhất. Có nhiều
yếu tố ảnh hởng nh nồng độ và nguồn cácbon (glucoza, maltoza, tinh bột) tới khả
năng sinh tổng hợp -amylaza của vi khuẩn. Khi tinh sạch - amylaza từ vi khuẩn các
tính chất đợc quan tâm là: Hoạt tính, độ bền nhiệt, các chất hoạt hóa và vô hoạt enzym,
pH và nhiệt độ tối u, sảnphẩm của quá trình thủy phân. Ví dụ nh: - amylaza bền
nhiệt từ Bac. licheniformis đợc tách trong hệ hai pha PEG/ dextran, sau đó cho chạy
qua sắc ký lọc gel và sắc ký trao đổi ion. Với enzym từ Bac.subtilis sử dụng phơng
pháp gradien pH. Hoạt tính enzym từ dịch nuôi cấy ban đầu có thể đợc nâng cao dần
bằng phơng pháp cô đặc ở nhiệt độ thấp, lọc phân tử
Nguồn sinh tổng hợp enzym từ nấm mốc: Nấm mốc Aspergillus đuợcdùng phổ
biến trongsảnxuất enzym ngoại bào. Hiệu suất sinh tổng hợp enzym có thể tăng lên
7
nhiều nhờ tối u hóa điều kiện nuôi cấy và thành phần môi trờng. Một số công trình đã
công bố kết quả sử dụng phơng pháp nuôi cấy bề mặt, chủng Aspergillus usamii và A.
niger dể sinh tổng hợp và thu nhận enzym - amylaza [3, 13, 14].
Các tính chất của
- amylaza
Độ hòa tan: Enzym - amylaza có bản chất protein đơn cấu tử, đợc tạo thành từ
một chuỗi polypeptit. Hầu hết các - amylaza đều tan tốt trong nớc. Hiện tợng kết tủa
cũng xảy ra trong các dung môi hữu cơ nh etanol, axetol. Nồng độ muối vàdung môi
hữu cơ làm kết tủa enzym phụ thuộc vào kích thớc, cấu tạo của protein, enzym và điểm
đẳng điện của chúng.
Trọng lợng phân tử: Trọng lợng phân tử của các - amylaza phụ thuộc vào
thành phần axit amin có trong mạch polypeptit cấu tạo nên nó. Protein của - enzym do
gen mã hóa sinh tổng hợp - amylaza quyết định. Trọng lợng phân tử - amylaza
50.000- 60.000 Da.
ảnh hởng của pH lên hoạt độ của
- amylaza: Vùng pH hoạt động của -
amylaza của vi sinh vật tơng đối rộng. Thờng gặp là các - amylaza có pH hoạt động
khoảng 5,0- 7,0. Enzym - amylaza của nấm mốc hoạt động mạnh ở pH 4,5- 4,9, của vi
khuẩn pH 5,9- 6,1. Một số loại enzym kiềm tính có pH hoạt động khá cao 7.5-10.
Enzym hoạt động ở vùng pH thấp, thuộc nhóm enzym axit. Có một số - amylaza có
vùng pH hoạt động khá rộng, tối u ở pH = 6.0- 7.0, nhng ở vùng pH axit thấp và axit
cao chúng vẫn giữ đợc với 70- 80% họat tính.
ảnh hởng của nhiệt độ lên hoạt động của
- amylaza: Phần lớn - amylaza
của động vật, thực vật và một số loại vi sinh vật có nhiệt độ tối u nằm trong khoảng
40- 60
o
C. Một số loại enzym a lạnh. Các loại enzym có nhiệt độ tối u cao hay còn
gọi là enzym chịu nhiệt. Nhiệt độ tối u của enzym chịu nhiệt thờng > 65
o
C. Nhiệt độ
tối u (t
opt
) của các enzym có nguồn gốc khác nhau sau: B. stearothermophillus 55-
70
o
C; B. subtilis 60
o
C; B. licheniformis: 90 105
o
C.
Các chất kìm hm hoạt động của
- amylaza: Đó là các chất hoạt động theo cơ
chế cạnh tranh và không cạnh tranh với cơ chất. Khi giải phóng khỏi chất kìm hãm,
enzym lại hoạt động trở lại. Chất kìm hãm của - amylaza gồm hai loại: Chất kìm hãm
có cấu trúc tơng tự cơ chất và chất kìm hãm có bản chất protein có vùng đặc trng
chứa trình tự các axitamin Trp - Arg - Tyr.
8
ảnh hởng của Ca
2+
lên hoạt tínhvà độ bền nhiệt của
-amylaza:
Trong thành phần của enzym - amylaza có chứa ion canxi. Tất cả các -
amylaza từ các nguồn khác nhau đều chứa 1-30 nguyên tử gam canxi/ mol enzym.
Canxi đóng vai trò quan trọngtrong việc duy trì hoạt động của enzym, tham gia vào sự
hình thành và ổn định cấu trúc bậc 3 của enzym. Các ion Ca
++
còn có tác dụng bảo vệ
cho - amylaza có độ bền nhiệt cao và bền vững với các tác nhân gây biến tính khác.
Khi tách Ca
++
ra khỏi phân tử enzym thì - amylaza mất khả năng thuỷ phân tinh bột,
bị biến tính khi đun nóng, đặc biệt bị thuỷ phân bởi proteaza. Phần lớn - amylaza có
hoạt tínhvà độ bền nhiệt phụ thuộc vào hàm lợng Ca
++
. ở nhiệt độ thấp, Ca
++
hoàn
toàn có thể thay thế bằng các ion kim loại hóa trị hai khác thuộc nhóm kiềm thổ.
EDTA là chất khử Ca
++
nên
làm giảm hoạt lực của - amylaza. Hàm lợng ion Ca
++
5
mM, làm giảm hoạt tính - amylaza mạnh nhất (80%).
1.3.3. Chế phẩm enzym Termamyl 120 L và SEB- Star HTL.
Enzym Termamyl 120L (Novo- Đan mạch).
Giới thiệu: Termamyl 120L là chế phẩm enzym dạng lỏng có chứa enzym dịch
hoá, chịu đợc nhiệt độ cao và pH trung tính. Chế phẩm này đợc sảnxuấttừ vi sinh
vật Bacillus licheniformis. Termamyl 120L là một endo- amylaza, có tác dụng thuỷ
phân - 1,4 glucozit thành amiloza và amilopectin. Cơ chất tinhbột dới tác dụng của
Termamyl 120L sẽ nhanh chóng tạo thành dextrin và oligo sacarit tan trong nớc.
Termamyl 120L dễ tan trong nớc ở mọi điều kiện. Độ vẩn đục có thể xảy ra trong chế
phẩm Termamyl 120L nhng không ảnh hởng tới hoạt tính chung hoặc tính năng của
sản phẩm. Termamyl 120L hoạt động ổn định ở 95- 100
o
C. ở pH thấp 4-5 Termamyl
120L nếu đợc bảo quản ở 5
o
C thì hoạt tính có thể duy trì tối thiểu là 1 năm.
xác định hoạt tính của Termamyl 120L. Một đơn vị Kilo Termamyl 120L, là
lợng enzym cần thiết để thuỷ phân 5,26 g tinhbộttrong một giờ theo phơng pháp
tiêu chuẩn của hãng Novo trong điều kiện cơ chất là tinhbột hoà tan, hàm lợng canxi
là 0,0043 M, thời gian phản ứng là 7- 20 phút, nhiệt độ: 37
o
C; pH= 5,6.
Enzym SEB Star- HTL (Mỹ)
SEB Star- HTL là tên thơng mại của enzym (có nguồn gốc từ Mỹ) thuộc nhóm
- amylaza, dạng lỏng, đợc sảnxuất bằng công nghệ lên men của chủng vi khuẩn
Bacillus không biến đổi gen. Enzym tan trong nớc. Nhiệt độ dịch hóa tinhbột ở
80- 90
o
C, tối u từ 80 - 85
o
C. Enzym bị ức chế ở trên 90
o
C và pH 5,6. SEB Star - HTL
[...]... độ nhớt của tinhbộtsắn, ngô, gạo Loại tinhbột Nhiệt độ hồ hoá (oC) Thời gian chảy của dịch tinhbột (phút) Tinhbột gạo TinhbộtngôTinhbộtsắn 78 75 70 30 15 0,4 33 2.1.4 Xử lý nguyên liệu là tinhbộtngôTrong thành phần của tinhbộtngô có nhiều protein và lipit, xơ Để sử dụng cho sảnxuấtthựcphẩmtinhbộtngô thờng đợc xử lý để loại bỏ protein Chính thành phần protein trongbộtngô làm cho... tinhbột thành maltodextrin quy mô phòng thí nghiệm, pilot xởng thực nghiệm và sảnxuấtcông nghiệp để xây dựng 6 quy trình côngnghệ, đáp ứng yêu cầu chuyển giao côngnghệ, đào tạo vàsảnxuấttạiCông ty Cổ phần thựcphẩm Minh Dơng, Hà Tây 1 Xây dựng quy trình phân tích nguyên liệu, bán thành phẩmvà thành phẩm 1.1 Các chỉ tiêu phân tích 1.1.1 Nguyên liệusắn củ, bộtsắn,tinhbộtsắn,ngô hạt, bột. .. dựng mô hình sảnxuấtmaltodextrin qui mô công nghiệp - Hệ thống thiết bịsảnxuất maltodextrin qui mô công nghiệp đợc lắp đặt tạiCông ty Cổ phần thựcphẩm Minh Dơng, Hà Tây, cũng bao gồm các thiếtbị tơng tự qui mô xởng pilot thực nghiệm của Viện Công nghiệp thựcphẩm Hệ thống thiếtbị này do Công ty Cổ Phần Thựcphẩm Minh Dơng, Hà Tây đầu t Các thiết bịsảnxuất trong nớc nh các thiếtbị phụ trợ cung... nguyên liệu, thiếtbị cân định lợng và bao bì Các thiếtbị nhập bao gồm: Máy lọc khung bản, thiếtbị dịch hóa, máy lọc, nồi cô, thiếtbị sấy phun - Hệ thống thiếtbị này có thể sảnxuất liên tục hoặc bán liên tục đạt công suất 480-500kg/ giờ, tơng đơng 7- 10 tấn/ 2 ca/ ngày, cao hơn và gấp 80- 100 lần so với qui mô xởng thực nghiệm Viện Công nghiệp thựcphẩm - Ngoài maltodextrin, trên hệ thống thiết bị. .. điều tra, kế thừa kinh nghiệm sản xuất, tham khảo các công trình công bố, các báo cáo khoa học, các tàiliệu kỹ thuật để áp dụng thích ứng với điều kiện sảnxuất hiện tại của Tổng Công ty Cổ phần thựcphẩm Minh Dơng, Hà Tây 19 Phần III Kết quả và thảo luận 1 Nội dung I Nghiên cứu hoàn thiệncông nghệ và xây dựng 6 quy trình công nghệ Trên cơ sở nghiên cứu hoàn thiệncông nghệ, xác định các điều kiện... đẹp và hấp dẫn cảm quan 31 2 Quy trình xử lý nguyên liệutinhbộtsắn,ngôvà xây dựng tiêu chuẩn chất lợng nguyên liệu 2.1 Xác định các yếu tố ảnh hởng tới quy trình xử lý tinhbộtsắn,ngôTinhbộtsắn mua ngoài thị trờng do ngời dân từ các làng nghề, hộ gia đình sảnxuấtTinhbột khô có mầu trắng sáng, ngà, hơi vàng tùy thuộc tạp chất nh xơ, tanin, các ion kim loại đặc biệt là Fe++ Nguyên liệu tinh. .. enzym đạt tiêu chuẩn thực phẩm, đợc dùngtrongcông nghiệp đồ uống, nớc giải khát, sảnxuất rợu bia để dịch hóa, thủy phân tinh bột, giảm nhanh độ nhớt của dịch tinhbột [50] Sơ đồ 1 Qui trình sảnxuất Maltodexttrin bằng enzym Termamyl và enzym SEB- Star HTL[50] Sảnxuất bằng Termamyl 120 L Tinhbột Dịch hóa Vô hoạt enzym Tẩy màu Lọc Trao đổi Ion Sảnxuất bằng SEB- Star HTL Tinhbột Termamyl 120L Hóa... Nguyên liệutinhbộtsắn có hàm lợng tinhbột 85%, độ ẩm 12% Do chất lợng nguyên liệu không đồng đều nên cần phải nghiên cứu phơng pháp xử lý nguyên liệu để nâng cao hàm lợng và chất lợng tinhbột sử dụngsảnxuấtmaltodextrin có chất lợng cao Màu sắc của tinhbột là một trong những tính chất cảm quan để đánh giá chất lợng bộtTinhbột đạt chất lợng tốt thờng có màu trắng sáng khi sấy khô Bộtsắn đợc sàng,... tơi, bánh mì có tác dụng phòng chống sâu răng, dùng cho ngời bị bệnh huyết áp và tiểu đờng [23, 31, 48, 51] - Maltodextrin đợc dùngtrong nhiều loại bánh kẹo - Maltodextrin đợc dùngtrongsảnxuất nhiều loại đồ uống Maltodextrin đợc dùng làm chất mang tinh dầu hơng liệu, chất ổn định, giữ hơng vị trongsảnxuấtbột sôcôla, cacao, cà phê, chè hoà tan, nớc quả vàbột quả Dịch chiết suất từ thảo mộc đợc cô... đợc Lycatab DSH trong bào chế các dạng thuốc có dợc chất paracetamol, ibuprofen, indomethacin, natri diclofenac và rutin [12] - Các ứngdụng khác của maltodextrin: Maltodextrin đợc dùngtrongcông nghiệp sảnxuất các loại gia vị dạng bột, bột súp, sảnphẩm nớc chấm cô đặc [37], snach food rất phổ thông ở Mỹ [36, 56], làm chất mang dùngtrongcông nghiệp dệt [53, 43], chất độn trongcông nghiệp giấy .
tên dự án:
hOàN THIệN CÔNG NGHệ, THIếT Bị SảN XUấT
Và ứNG DụNG MALTODEXTRIN Từ TINH BộT SắN,NGÔ)
TRONG SảN XUấT DƯợC PHẩM Và THựC PHẩM
Mã Số kc 07-. dự án:
hOàN THIệN CÔNG NGHệ, THIếT Bị SảN XUấT
Và ứNG DụNG MALTODEXTRIN Từ TINH BộT SắN, NGÔ
TRONG SảN XUấT DƯợC PHẩM Và THựC PHẩM
Mã Số kc 07- da 08