Đang tải... (xem toàn văn)
1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP T P HỒ CHÍ MINH VIÊN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN MÔN HÓA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI TÌM HIỂU VỀ CHẾ PHẨM ENYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU QUẢ NHÓ.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP T.P HỒ CHÍ MINH VIÊN CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN MƠN: HĨA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ CHẾ PHẨM ENYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN RAU QUẢ NHÓM 24 DANH SÁCH NHÓM NGUYỄN THỊ THƯ 12072931 VŨ THỊ ANH THY 12014851 VÕ THỊ MAI LY 12029901 GVHD: NGUYỄN THỊ MAI HƯƠNG HCM, ngày 18/06/2014 BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ Họ tên Vũ Thị Mai Thy Nguyễn Thị Thư Võ Thị Mai Ly Nhiệm vụ ứng dụng Khái niêm, đặc tính, yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme, chế tác động Cơ chế tác động Phụ lục Khái niệm Đặc tính Yêu cầu số lưu ý sử dụng chế phẩm enzyme Cơ chế hoạt động chế phẩm enzyme Các yếu tố ảnh hưởng tơi hoạt tính enzyme Ứng dụng trang 2 5 Khái niệm Chế phẩm enzyme bao gồm protein hoạt tính sinh học, có lúc kết hợp với kim vi sinh vật bao gồm tồn tế bào, phần tế bào, tế bào miễn phí chất chiết xuất từ nguồn sử dụng Chúng chứa nhiều thành phần hoạt động tàu sân bay, dung môi, chất bảo quản, chất chống oxy hóa chất khác phù hợp với thực hành sản xuất tốt Họ chất lỏng, chất lỏng bán, khơ hình thức cố định (chế phẩm enzyme cố định chế phẩm thực không tan ma trận thực phẩm dự định họ phương tiện vật lý / hóa học) Màu sắc thay đổi từ khơng màu đến màu nâu sẫm Chế phẩm enzyme sư dung nhiều công nghệ chế biến rau nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm kéo dài thời gian bảo quản Đặc tính Enzyme có tính đặc hiệu cao, enzyme tác dụng lên chát định mà khơng gây nên biến đổi chất khác bên cạnh Khác với chất xúc tác vơ cơ, enzyme có khả xúc tác cho một hay số chất kiểu phản ứng định Tính đặc hiệu enzyme đa dạng Ở đề cặp đến hai kiểu đặc hiệu: (1) Đặc hiệu cho phản ứng Mỗi enzyme xúc tác cho kiểu phản ứng chẳng hạn phàn ứng NAD dehydrogenase hô hấp, lipase cắt liên kết ester nối glycerol acid béo nhiều loại lipids (2) Đặc hiệu chất (a) Đặc hiệu tuyệt đối: enzyme có tác dụng lên chất định chẳng hạn aspartase chuyển fumarate thành L-aspartate (b) Đặc hiệu tương đối: enzyme co thể tác động lên nhiều chất có cấu trúc khác tốc độ phản ứng khác chẳng hạn phosphatase thủy phân nhiều ester acid phosphoric, carboxyesterase thủy phân ester acid carboxylic Enzyme tác dụng điều kiện tương đối êm dịu phản ứng enzyme xúc tác lại dễ dàng điều chỉnh Đặc tính có ý nghĩa quan trọng việc sản xuất chế phẩm enzyme xét phương diện tiết kiệm, thiết lập quy trình kỹ thuật tổ chức sản xuất lớn Enzyme có nguồn gốc tự nhiên, khơng độc hại đặc điểm quan trong ngành chế biến thực phẩm Dựa đặc tính mà cơng nghiệp hợp lý hóa rút ngắn trình sản xuất, thây đổi triệt để số quy trình kỹ thuật cũ, lập nên quy trình kỹ thuật mới, nâng cao hiệu xuất chất lượng sản phẩm Yêu cầu lưu ý sử dụng chế phẩm enzyme Biêt hoạt tính enzyme –đặc trưng cho độ tinh chế phẩm enzyme,từ biết liều lượng sử dụng hợp lý Mối quan hệ điều kiện sử dụng dặc tính chế phẩm - PH mơi trường PH tối ưu enzyme Mỗi enzyme hoạt động mạnh mổi PH thích hợp Khi PH chệch khỏi giá trị tối ưu ezyme hoạt động yếu hơị bị bất hoạt - Nhiệt độ môi trường hoạt lực enzyme.Tương tự PH nên để nhiệt độ sản phẩm rau khoảng nhiệt độ tối ưu chế phẩm enzyme - Thời gian tác dụng enzyme - Sự có mặt chất hoạt hóa ức chế enzyme - Ảnh hưởng chất bổ sung trình chế biến lên enzyme Tính đặc hiệu enzyme - Xác định tính dặc hiệu enzyme điều kiện cơng nghệ ứng dụng - Xác định hoạt tính phụ phế phẩm enzyme Để tránh hạn chế sản phẩm phụ không mong muốn Điều kiện sử dụng chế phẩm enzyme - Lựa chọn chế phẩm ezyme dựa chất lượng liệu lương chế phẩm enzyme sử dụng - Mức độ thay đổi công nghệ dây chuyên sử dụng chế phẩm - Khả cung ứng chế phẩm enzyme Cơ chế hoạt động Nhiều dẫn liệu thực nghiệm cho thấy trình tạo thành phức hợp enzyme chất biến đổi phức hợp thành sản phẩm, giải phóng enzyme tự thường trải qua ba giai đoạn theo sơ đồ sau: E + S → ES → P + E Trong đó: E enzyme S chất (Substrate) ES phức hợp enzyme - chất P sản phẩm (Product) Giai đoạn thứ nhất: enzyme kết hợp với chất liên kết yếu tạo thành phức hợp enzyme - chất (ES) không bền, phản ứng xảy nhanh địi hỏi lượng hoạt hóa thấp Giai đoạn thứ hai: xảy biến đổi chất dẫn tới kéo căng phá vỡ liên kết đồng hóa trị tham gia phản ứng. Giai đoạn thứ ba: tạo thành sản phẩm, cịn enzyme giải phóng dạng tự Các loại liên kết chủ yếu tạo thành E S phức hợp ES là: tương tác tĩnh điện, liên kết hydrogen, tương tác Vander Wals Mỗi loại liên kết đòi hỏi điều kiện khác chịu ảnh hưởng khác có nước.Với phương pháp nghiên cứu tia X phương pháp hóa học người ta làm sáng tỏ cách thức gắn chất chế hoạt động số enzyme lysozyme, chymotrypsin, carboxypeptidase A v.v Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính chế phẩm enzyme Bất kỳ điều kiện làm thay đổi cấu hình enzyme làm thay đổi hoạt tính enzyme Nồng độ enzyme nồng độ chất Tốc độ phản ứng phần lớn phản ứng biến đổi theo nồng độc chất nồng độ enzyme Khi tăng nồng độ chất tốc độ phản ứng tăng nồng độ chất tương đối thấp Khi nồng độ chất lớn tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ chất có khuynh hướng đạt cực đại nồng độ enzyme có mặt định Ở nồng độ chất thấp, nhiều phân tử enzyme có trung tâm hoạt động chưa liên kết với chất Nên việc tăng hạn chế chất tăng tốc độ phản ứng Tuy nhiên, nồng độ chất cao, hầu hết trung tâm phản ứng liên kết với chất làm cho số phân tử enzyme trở thành yếu tố giới hạn Khi số phân tử ezyme tăng tốc độ phản ứng cự đại tăng lên tương ứng Chất kìm hãm Hoạt tính enzyme bị thay đổikhi có mặt chất ức chế (a) Chất ức chế cạnh tranh Các chất kìm hãm có cấu trúc tương tự chất Chất ức chế gắn thuận nghịch vào trung tâm phản ứng enzyme cạnh tranh với chất, khiến cho hoạt động xúc tác enzyme chậm lại Khi chất ức chế giải phóng hoạt động xúc tác enzyme trở lại thường Ví dụ: acid malonic hoạt động chất cạnh tranh trung tâm hoạt động enzyme sucxinic dehydrogenase với acid sucxinic Trong điều kiện bình thường, sucxinic dehydrogenase xúc tác loại hai nguyên tử H acid sucxinic tạo thành acid fumaric Khi có mặt acid maloic, enzyme liên kết với trung tâm hoạt động tạo thành phức hợp enzyme – chất ức chế khơng thể chuyển hóa Như làm số lượng trung tâm phản ứng giảm tốc độ phản ứng giảm theo (b) Chất ức chế không cạnh tranh Chất ức chế không cạnh tranh không gắn vào vị trí xúc tác mà gắn thuận nghịch vào vị trí khác enzyme Điều làm thay đổi cấu hình vị trí hoạt động khơng cịn phù hợp với chất Vùng mà chất ức chế cạnh tranh gắn vào enzyme gọi vị trí di lập thể (allosteric site) gây hiệu ứng dị lập thể (allosteric effect) Khi chất ức chế giải phóng, hoạt động xúc tác enzyme trở lại bình thường Một số chất kìm hãm gây biến đổi hoạt tính enzyme cách khơng thuận nghịch Chất kìm hãm dạng làm biến đội liên tục hay phá hủy trung tâm hoạt động enzyme Phần lớn chất độc chất kìm hãm khơng thuận nghịch chẳng hạnh cyanide (CN-) gắn vào cytochrome cản trở việc vận chuyển điện tử đến O2, penicillin ức chế không thuận nghịch enzyme transpeptidase vi khuẩn cản trở tạo vách tế bào Nhiệt độ Mỗi enzyme hoạt động tốt nhiệt độ tối ưu định Khi nhiệt độ lệch sang hai bên nhiệt độ tối ưu hoạt động enzyme giảm tốc độ phản ứng giảm theo Sự tăng nhiệt độ làm cho làm cho động enzyme chất tăng, chúng chuyển động nhanh hơn, va chạm nhiều Các phức chất emzymecơ chất hình thành nhiều hơn, phản ứng xảy nhanh Tuy nhiên nhiệt độ cao, enzyme bị biến tính Khi cấu hình vị trí xúc tác khơng cịn phù hợp với chất, enzyme hoạt tính xúc tác Khi nhiệt độ hạ thấp nhiệt độ tối ưu, chất phân tử enzyme chuyển động chậm Tần số va chạm chúng thấp> Ít phức hợp enzyme-cơ chất hình thành tốc độ phản ứng giảm pH Mỗi enzyme hoạt động tối ưu giới hạn pH thích hợp chẳng hạn pepsin hoạt động tối ưu pH 2, trypsin hoạt động tối ưu pH 8.5 Khi pH lệch sang hai bên phía pH tối thích, hoạt tính enzyme giảm xuống Ứng dụng Trong sản xuất nước quả, việc sử dụng enzyme tiến khoa học lớn Các chế phẩm enzyme sử dụng sản xuất nước hỗn hợp nhiều loại enzym loại enzym riêng biệt Việc sử dụng hỗn hợp enzym hay loại enzyme riêng biệt phụ thuộc vào nguyên liệu sản phẩm cần đạt tới Ngoài ra, việc sử dụng loại chế phẩm enzyme phụ thuộc vào công nghệ sản xuất (các yếu tố kỹ thuật) Trong sản xuất nước quả, người ta thường sử dụng nhóm enzyme sau: - Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước đục Mục đích sử dụng nhóm chế phẩm enzyme làm tăng hiệu suất trích ly để thu lượng sản phẩmlớn - Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước trong, khơng chứa pectin Mục đích sử dụng nhóm chế phẩm enzyme làm tăng hiệu suất trích ly thủy phân hồn tồn chất protein, pectin, làm giảm độ nhớt làm triệt tiêu nguyên nhân làm đục nước - Nhóm chế phẩm enzyme dùng để làm tăng khả đồng hóa nước thịt quả, làm tăng khả trích ly nước - Nhóm chế phẩm enzym dùng để ngăn cản q trình oxy hóa làm cản trở phát triển vi sinh vật hiếu khí phát triển nước - Nhóm chế phẩm enzym dùng vào mục đích chống lại lại đường sản xuất siro thành phẩm Việc sử dụng chế phẩm enzyme phải xem xét kỹ lưỡng sở đặc điểm nguyên liệu trái cần xử lý Trong đặc điểm trái cây, người ta quan tâm nhiều đến đặc điểm màu sắc tự nhiên sản phẩm Trong nhiều trường hợp, việc sử dụng enzyme phải đảm bảo giữ màu sắc tự nhiên ban đầu tạo màu sắc theo ý muốn cách điều khiển phản ứng enzyme Theo màu sắc tự nhiên, loại trái chia làm hai loại: - Trái có màu nhạt: táo, lê, nho trắng, chuối, cam, xồi, bưởi … - Trái có màu sẫm chứa nhiều antoxian: anh đào, mận đỏ, nho đỏ, mận đen, dâu … Để xử lý nghiền có màu nhạt, người ta thường sử dụng loạt enzyme sau: - Enzyme poly methyl galacturonase viết tắt PMG để làm giảm độ nhớt dịch - Enzyme pectiestenase viết tắt PE làm tăng hiệu suất trích ly - Enzyme khác cellulase, hemicellulase, protease khơng bắt buộc Tuy nhiên, cho thêm enzyme vào làm tăng khả trích ly vật chất hịa tan tế bào Sự có mặt enzym ascorbinatoxidase thường gây phân giải vitamin C Các enzym tham gia q trình oxi hóa poly phenoloxidase, peroxidase, catalase thường làm biến màu nước làm giảm giá trị cảm quan khác Do đó, chế biến nước không nên dùng loại enzym - Khi chế biến nước có màu đỏ cần lưu ý phải bảo tồn chất màu antocian Chính khơng dùng loại enzym có khả phân giải antocian Ascorbic acid tiêu quan trọng nước quả, chế biến nước tuyệt đối không sử dụng enzym ascorbicnatoxidase - Trong nhiều trường hợp, enzym protease đóng vai trị quan trọng q trình làm nước Chính cần làm nước quả, người ta thường kết hợp protease acid với enzym phân hủy pectin Ngoài ra, chế phẩm pectinase dùng sản xuất nước khơng phép có enzym oxydase (ascohatoxydase, poliphenoloxydase) Trong chế biến nước có thịt enzym pectin traseliminase (PTE), hemixenlulase xenlulase lại enzym định hiệu tác dụng chế phẩm Trong vai trị dẫn động enzym PTE có tác dụng phân hủy protopectin mô Hemixenlulase xenlulase với PTE làm cho độ đồng thể nước có thịt tốt Trong trường hợp có mặt chế phẩm enzym polygalacturonase đặc biệt enzyme endo-polygalacturonase khơng cho phép lẽ độ đồng thể nước phụ thuộc vào độ nghiền mịn mô độ nhớt dịch Trong chế phẩm loại có mặt proteinase tốt khơng bắt buộc Ngồi dùng ngun liệu có màu sáng chế phẩm khơng chứa enzym oxi hố, cịn cho ngun liệu có carotenoid antoxian khơng chứa enzym phá hủy chất Enzym pectinase Trong sản xuất thực phẩm, người ta thường sử dụng chế phẩm pectinase dạng tinh khiết Người ta không dùng chế phẩm dạng canh trường nấm mốc sấy khô Tỉ lượng chế phẩm pectinase cô đặc lượng nguyên liệu đem chế biến vào khoảng từ 0.03 – 0.05 đến 0.10% Pectinase thường sử dụng ngành công nghiệp thực phẩm sau: xuất -sản -sản xuất nước rượu nước uống vang; khơng có cồn; -sản xuất mặt hàng từ quả: nước cô đặc, mứt nhừ, mứt đông, … -sản xuất nước giải khát; -sản xuất cà phê cà phê hòa tan Trong sản xuất mặt hàng từ (mứt nhừ, mứt đơng, …) pectinase có vai trị quan trọng Nhờ pectinase mà thu dịch có nồng độ đậm đặc Chẳng hạn dịch táo cô đặc đến 72 độ Brix, không tách pectin tự nhiên chứa sản phẩm bị keo tụ cách mạnh mẽ cô đặc Đa số trường hợp, người ta khử pectin đi, sau lọc đặc, người ta cho pectinase tác dụng suốt thời gian cô đặc Trong sản xuất nước quả, để thu nước quả, trường hợp có sử dụng enzym pectinase, người ta phải nghiền nhỏ nguyên liệu Bã nghiền nhận đem xử lý enzym, sau đem ép ly tâm Trong trường hợp có sử dụng 10 enzym, người ta nghiền nhỏ tới mức tối đa, cốt thuận lợi cho tác dụng enzym mà không sợ bị tắc nghẽn kênh dẫn dịch trình ép sau Vì lẽ sau kinh qua tác dụng enzym, dịch dễ dàng thoát khỏi bã nghiền, nên ép ly tâm, làm công việc tách dịch khỏi tiểu phần mô mà Thực tế sản xuất chứng tỏ xử lý bã táo nghiền 0,03% chế phẩm pectinase hiệu suất dịch nâng lên từ 20-25% Hoặc thu nước nho mà không sử dụng chế phẩm pectinase hiệu suất dịch đạt tối đa 65% so với khối lượng nguyên liệu Nếu sử dụng pectinase tăng hiệu suất dịch từ 65% lên 77,3% (nho trắng) từ 66% lên 82,2% (nho đỏ) Dùng pectinase không làm tăng hiệu suất dịch mà để làm dịch Phương pháp sử dụng enzym có hiệu Bởi lẽ nhờ tác dụng enzym mà hệ keo nước bị phá huỷ hoàn toàn Nếu làm phương pháp khác pectin bị kết tủa phần xử lý pectinase, pectin bị phân giải hoàn toàn thành chất hoà tan Với phương pháp enzym, mang lượng thừa chế phẩm loại trừ trường hợp làm khơng hồn tồn Dịch nước xử lý chế phẩm pectinase thường có vị hồn tồn có khuynh hướng bị đục Quá trình làm dịch tác dụng pectinase chia làm ba giai đoạn: - Giai đoạn “bất ổn định hoá” tiêu biểu giảm độ nhớt cách sâu sắc vàthường gọi trạng thái “phá vỡ” - Giai đoạn kết lắng trạng thái “phá vỡ” kết thúc kết tủa hoàn toàn - Giai đoạn cuối thường xác định vắng mặt pectin kết tủa ion canxi Enzyme Pectin methylesterase (PME) 11 Trong sản phẩm chế biến từ rau địi hỏi tính giịn, độ cứng sản phẩm rau muối chua, táo cắt lát, rau đóng hộp,… việc tiền xử lý nguyên liệu nhiệt độ thích hợp với bổ sung dung dịch muối CaCl2, làm kích hoạt Pectin methylesterase (PME) nội bào phân cắt nhóm ester pectin, tạo điều kiện cho pectin liên kết với ion Ca2+, cải thiện cấu trúc nguyên liệu Trường hợp rau chứa PME nội bào, đồng thời việc tiền xử lý nhiệt độ ơn hịa (50 ÷ 700C) làm hoạt hóa số enzyme khơng mong muốn, việc bổ sung PME ngoại bào PME ly trích từ thực vật hay PME từ vi sinh vật ion Ca2+ điều kiện nhiệt độ thích hợp thực (Baker Wicker, 1996) PME ly trích từ cà chua, PME thu nhận từ A aculeatus hai enzyme điển hình đƣợc ứng dụng việc cải thiện đặc tính cấu trúc tế bào rau (Duvetter, 2007) Việc bổ sung kết hợp PME từ nấm mốc ion Ca2+ mang lại hiệu cải thiện đặc tính cấu trúc nhiều loại rau dâu tây (Suutarinen et al., 2000; Suutarinen et al., 2002), táo (Degraeve et al., 2003), cà tím cắt lát (Banjongsinsiri et al., 2004), xồi lạnh đơng (Sirijariyawat et al., 2012) sản phẩm muối chua dưa leo Chế biến mọng (Red-Berry) Việc sản xuất nước trái (clear) cô đặc từ blackcurrant (nho đen hy lạp), mâm xơi, dâu địi hỏi phải ngâm dùng enzym depectinization (loại bỏ pectin) Việc lọc, đặc khó loại nước trái có hàm lượng pectin cao (hàm lượng đặc trưng pectin dư trọng lượng phân tử thấp g L so với 0,5 g L nước táo) Người ta cho vùng lơng sợi pectin hịa tan dung dịch keo nước trái hemicelluloses có xu hướng liên kết với phenol protein qua trình chế biến đóng gói (lưu trữ) Kết hình thành cụm liên kết màu nâu phục hồi mà enzym phá vỡ Một vấn đề có liên quan đến nhiễm thường xun loại mọng màu đỏ, chủ yếu dâu tây mâm xôi, với Botrytis cinerea Các loại nấm ký sinh sinh trưởng, phát triển thối tiết α,β-1,3-1,6 - glucan liên kết thành với trọng lượng phân tử Ca 106 Dalton Chất kết dính làm giảm khả lọc filterability (tính lọc) 12 ngun chất (tinh chất) nước ép Chúng ta thủy phân glucan với βglucanases với Filtrase (DSM) Glucanex (Novozymes) Quy trình giai đoạn: trình đơn giai đoạn bao gồm đồng thời ngâm nho đen ngâmquả mâm xôi depectinization (loại bỏ pectin) Pectinaza sử dụng để cải thiện nước ép chiết màu nước giữ tính chất cảm quan Tuy nhiên, màu sắc chiết xuất ổn định phần anthocya-nases (các hoạt động phụ pectinaza) q trình oxy hóa Q trình oxy hóa hóa học enzym, nội sinh polyphenol oxidase (PPO) quả, xúc tác ion kim loại Do đó,yêu cầu thịt làm nóng đến 900 C để ức chế oxidases nước trái trước ngâm với enzyme Một số loại mọng acidid (pH 2,6-2,8) có hàm lượng phenol cao (phenolics) sắc tố (anthocyanins) (antocian-chất sắc), mà chất ức chế pectinaza Do đó, chế biến mọng địi hỏi cần pecti-nases thương mại, điều mà đặc biệt ổn định điều kiện Đây trường hợp cho Klerzyme 150 (DSM), Klerzyme Intense (DSM), Pectinex BEXXL (Novozymes) Quy trình hai giai đoạn: Quy trình hai giai đoạn gồm ngâm làm mềm (enzymemaceration) thịt quả, bổ sung enzyme thứ hai cho depectinization (loại bỏ pectin) nhiệt độ thấp Quả mâm xôi lý gai đun nóng đến 900 C hai phút để tăng cường lọc (chiết) màu sắc phá hủy polyphenol oxidase trái Thịt sau làm mát đến 20-250 C cho ngâm enzym Sau trình ép, nước trái chiết xuất loại bỏ pectin (depectinized) với pectinaza Nhiệt độ xử lý thấp sau làm nóng ngăn ngừa giảm hương thơm, nước trái chất lượng cao đặc sản xuất Trong trường hợp dâu tây, khơng thích hợp để làm nóng thịt tạo chất lỏng đặc sệt, mùi thơm nước có màu nâu Do đó, dâu tây chế biến ởnhiệt độ môi trường xung quanh Chế biến cam quýt trái nhiệt đới Trái nhiệt đới quy trình chủ yếu để tạo nước ép cô đặc lưu trữ trước tiếp tục chế biến tạo nước đục suốt Nước trái nguyên chất, đục suốt từ mơ, 13 đào, kiwi, xoài, ổi, đu đủ, chuối thường xử lý mà khơng có enzyme Vấn đề độ nhớt giảm với pectinaza Pectinaza amylases sử dụng sau để sản xuất nước trái suốt Mặc dù số quốc gia không phép sử dụng enzyme sản xuất nước cam ép chất lượng cao (premium), chúng sử dụng ứng dụng khác Enzym tăng sản lượng (yield) chất rắn thu hồi trình rửa thịt quả, tạo sở thuận lợi (facilitate) cho sản xuất nước ép trái cô đặc chất lượng cao, cải thiện thu hồi tinh dầu từ vỏ, nước loại bỏ vị đắng (debitter), nước chanh lọc Một ví dụ chế biến nước cam quýt cách sử dụng enzym để làm tróc vỏ trái tồn cam bưởi xử lý với pectinaza cho tiêu hóa albedo (phần màu trắng, phần bên vỏ), có liên kết với flavedo (phần màu cam màu vàng bên ngồi vỏ) Vỏ làm xây xát trái xử lý dung dịch pectinase 2% theo công nghệ truyền chân không Sau làm sạch, trái trì 40 C cho 1560 phút để phân hủy albedo bên Vỏ trái sau rửa sạch, làm mát, đóng gói Một ví dụ khác việc sản xuất nước chanh ép cô đặc Nước chanh đục vắt từ máy ép (extractor) có chứa hạt gồm pectin protein tồn thể vẩn hương vị citral ràng buộc (chủ yếu hương vị chanh) Tinh lọc (clarification)18 nước chanh ép đạt trước cách bổ sung lượng lớn khí bentonite sulfur dioxide Ngày nay, tinh lọc thực với pectinase Clarex Citrus 12XL (DSM) có độ axit cao làm giảm phần pectin nước ép đục Các enzyme thêm vào nước ép với số lượng 10 g HL 10/08 8C để tránh q trình oxy hóa Các chất rắn hòa tan loại bỏ cách lọc siêu lọc Nước ép chanh tốt đặc 658 Brix (thang đo nồng độ đường) Enzyme cellulose Cellulose thành phần tế bào thực vật, có mặt loại rau nguyên liệu, phế liệu ngành trồng trọt lâm nghiệp Tuy nhiên, người động vật khơng có khả phân giải cellulose Nó có giá trị làm tăng tiêu hóa, với lượng lớn trở nên vơ ích hay cản trở tiêu hóa Cellulase phức hệ enzyme có tác dụng thủy phân cellulose thơng qua 14 việc thủy phân liên kết -1,4-glucoside cellulose Cellulase có khả thủy phân cellulose thành đường Con người động vật khơng có khả phân giải cellulose, có vai trị chất độn Phương pháp tìm chế phẩm cellulase hạn chế Chế phẩm cellulase thường dùng để: Tăng chất lượng thực phẩm thức ăn gia súc - Tăng hiệu suất trích ly chất từ nguyên liệu thực vật Ứng dụng trước tiên cellulase chế biến thực phẩm dùng để tăng độ hấp thụ, nâng cao phẩm chất vị làm mềm nhiều loại thực phẩm thực vật Đặc biệt thức ăn cho trẻ nói chung chất lượng thực phẩm tăng lên Một số nước dùng cellulase để xử lý loại rau bắp cải, hành, cà rốt, khoai tây, táo lương thực gạo Việc ngâm dung dịch enzyme thúc đẩy q trình hịa tan thành phần thực vật Hỗn hợp sau thường sử dụng: exo- endo-cellulase, -mannosidase pectolytic enzyme Ví dụ: ứng dụng sản xuất nghiền, rau nghiền (puree), trình phân giải chè, trình sản xuất bột khoai tây Trong sản xuất nước hoa không cồn ta, cellulase thêm vào giai đoạn dịch hóa, hemicellulase đem lại hiệu chế phẩm, làm cho độ đồng hóa nước có thịt tốt Dịch sau ép chiết thường chứa thành phần tế bào thịt chất xơ có chất polysaccharide làm cho dịch có độ nhớt cao có màu đục Glucanase thường sử dụng để phá vỡ thành tế bào, thủy phân polysaccharide làm giảm độ nhớt dịch tạo thuận lợi cho trình tách chiết làm Glucanase kết hợp với hemicellulase, pectinase chế phẩm enzyme Viscozyme 120L sử dụng chủ yếu để phá vỡ màng tế bào đậu tương Mỗi dạng enzyme phức cellulase tham gia thủy phân phân tử chất theo chế riêng Tuy nhiên, enzyme thường phối hợp để thủy phân hoàn toàn phân tử chất thành sản phẩm đơn giản glucose Dịch thường chứa thành phần tế bào thịt thành phần polysaccharide làm cho dịch có độ nhớt cao Để tăng hiệu suất trích li dịch quả, giảm bớt độ nhớt, tăng mức cảm quan nước giảm bớt số công đoạn, việc bổ sung endoglucanase quan trọng Enzyme điểm mấu chốt cải thiện hiệu suất dịch hóa Sự kết hợp glucanase pectinase phá hủy hồn tồn màng tế bào Trong q trình sản xuất, giai đoạn dịch hóa bổ sung hỗn hợp enzyme cellulase, hemicellulase đem lại hiệu chế phẩm, làm cho độ đồng thể nước có thịt tốt Enzyme lipase Ứng dụng lipase cố định tổng hợp ester có hương trái Các ester có cấu tạo acid béo chuỗi ngắn đƣợc ứng dụng rộng rãi việc tạo hương cho loại nước 15 ép trái cây, phô mai, bánh nướng, kẹo, đồ uống kem Hai ester tạo mùi loại (n-butyl acetate n-propyl acetate) tổng hợp enzym thông qua phản ứng chuyển ester vinyl acetate với hai rượu tương ứng n-butanol n-propanol Hai ester có mặt tự nhiên nhiều loại trái khác táo, dâu tây, lê,… Lipase từ Rhizopus oligosporus NRRL 5905 cố định silica gel sử glutaraldehyde làm tác nhân liên kết chéo dùng để tổng hợp ester Hiệu suất tạo thành n-butyl acetate n-propyl acetate tương ứng 50% 56% đạt sau 24h nhiệt độ 300C với nồng độ enzym 25%(w/v) Enzym lipase cố định sử dụng chu kỳ mà giữ 100% hiệu suất tổng hợp ester Giá tri Km Vmax xác định 227mM 322 µmol/(g.h) n-butyl acetate 222mM 385 µmol/(g.h) n-propyl acetate Trong phản ứng sử dụng xúc tác enzym cố định, tồn hệ thống xúc tác hai pha khơng hịa tan enzym hỗn hợp phản ứng dẫn đến hạn chế truyền khối hệ thống phản ứng Để quan sát ảnh hưởng hạn chế truyền khối người ta tiến hành thí nghiệm tốc độ khuấy khác từ 50 đến 300 rpm, qua nhận thấy hiệu suất tổng hợp đạt cao tốc độ khuấy 200 rpm Để khảo sát ảnh hưởng nồng độ enzym việc tổng hợp ester người ta tiến hành phản ứng với nồng độ enzym từ 2.5% (w/v) (1.5U/ml) đến 30% (w/v) (18U/ml) cố định thông số khác hỗn hợp phản ứng Sau 24h phản ứng hiệu suất tổng hợp 50% 56% tương ứng với n-butyl acetate n-propyl acetate với nồng độ enzym 25% (w/v) (15 U/ml) Khi tăng lượng enzym tốc độ phản ứng khơng tăng thêm, điều giải thích thiếu chất để kết hợp với trung tâm hoạt động khó trì độ bền hệ huyền phù chất xúc tác nồng độ enzym cao Sự ảnh hƣởng lƣợng nƣớc ban đầu đến hiệu suất phản ứng đƣợc kiểm tra cách thêm nước từ 2%-20% (v/v) vào hỗn hợp phản ứng Hiệu suất phản ứng cao đạt khơng có mặt nước 10% n-butyl acetate 13% n-propyl acetate Trong hiệu suất giảm khoảng 5% hàm lượng nước 20% Khi tăng nhiệt độ từ 300C lên 500C tốc độ phản ứng tăng, qua giá trị 500 C tốc độ phản ứng giảm xuống Với n-butyl acetate tốc độ phản ứng tăng từ 217 đến 410 µmol/(g.h) tăng từ 298 đến 529 µmol/(g.h) 16 17 ... cơng nghệ ứng dụng - Xác định hoạt tính phụ phế phẩm enzyme Để tránh hạn chế sản phẩm phụ không mong muốn Điều kiện sử dụng chế phẩm enzyme - Lựa chọn chế phẩm ezyme dựa chất lượng liệu lương chế. .. chất lượng liệu lương chế phẩm enzyme sử dụng - Mức độ thay đổi công nghệ dây chuyên sử dụng chế phẩm - Khả cung ứng chế phẩm enzyme Cơ chế hoạt động Nhiều dẫn liệu thực nghiệm cho thấy trình... xuất thực phẩm, người ta thường sử dụng chế phẩm pectinase dạng tinh khiết Người ta không dùng chế phẩm dạng canh trường nấm mốc sấy khô Tỉ lượng chế phẩm pectinase cô đặc lượng nguyên liệu đem chế