Ứng dụng chế phẩm bromelain vào quá trình đông tụ sữa tạo phô mai

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Ứng dụng chế phẩm Bromelain vào q trình đơng tụ sữa tạo phơ mai Giảng viên : TS Đỗ Biên Cương Giới thiệu Phương pháp nghiên cứu Kết thảo luận GIỚI THIỆU CHUNG • Pho mai sản phẩm lên men chế biến từ sữa với tham gia số nhóm vi sinh vật • Throng cơng nghiệp sản xuất phơ mai, q trình đơng tụ casein sữa thường hai phương pháp : +Chỉnh giá trị pH điểm đẳng điện casein +Sử dụng enzyme đơng tụ sữa • Những năm gần đây, nhiều nghiên cứu quan tâm đến việc tìm kiếm enzyme có nguồn gốc từ thực vật để sử dụng q trình đơng tụ sữa tạo sản phẩm phơ mai GIỚI THIỆU CHUNG • Bromelain enzyme thực vật thu nhận từ dứa sử dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm với nhiều mục đích khác làm mềm thịt, thủy phân gan bị, đơng tụ sữa,… • Bromelain nhóm enzyme nội sinh (endoprotease) có khả phân cắt liên kết pepit nội phân tử protein để chuyển phân tử protein thành đoạn nhỏ gọi peptit Thành phần chủ yếu Bromelain có chứa nhóm sulfurhydryl thủy giải protein • Bromelain có hoạt tính khác nhau: peptidase, amidase esterase, hoạt tính esterase bromelain papain ficin Phương pháp nghiên cứu Nguyên liệu • Phụ phẩm dứa (gồm có chồi vỏ phối trộn theo tỉ lệ 4:1) Chế phẩm bromelain thu nhận theo quy trình:  Trích ly dung dịch bromelain thô từ phụ phẩm dứa với dung dịch đệm phosphate pH = với tỉ lệ 1:1  Cô đặc phương pháp lọc tiếp tuyến với cột lọc kDa sấy phun  Chế phẩm bromelain tạo thành có hoạt tính 1542,555 UI/g, ứng dụng thử nghiệm q trình đơng tụ sữa tạo sản phẩm phơ mai • Sữa bị tươi ngun chất • Giống vi sinh vật: Lactobacillus casei Phương pháp nghiên cứu Bố trí thí nghiệm • Chuẩn bị 200 mL sữa trùng 80 oC 10 phút 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 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 đơng tụ thành miếng nhỏ, sau bất hoạt enzyme cách gia nhiệt lên 90 oC 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 phơ 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 Phương pháp nghiên cứu  3 Phương pháp phân tích • Hàm lượng protein xác định phương pháp Bradford Dựa nguyên tắc protein phản ứng với thuốc thử 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 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 • Mật độ vi sinh vật xác định phương pháp đếm khuẩn lạc • Đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm thị hiếu • Hiệu suất tạo phơ mai tính theo cơng thức: Y = x100% Trong đó: Y: hiệu suất tạo phô mai; a: khối lượng phô mai; b: khối lượng sữa sử dụng để tạo phô mai Kết thảo luận Ảnh hưởng nồng độ chế phẩm bromelain đến q trình đơng tụ sữa 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 => Nồng độ enzyme chọn bổ sung vào q trình đơng tụ sữa 0,025g/ mL Kết thảo luận Ảnh hưởng nhiệt độ đến q trình đơng tụ sữa chế phẩm bromelain Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến hoạt động chế phẩm bromelain trình đơng tụ Tại 70 oC, chế phẩm bromelain hoạt động mạnh, phân giải casein tốt nên cấu trúc khối đông => Nhiệt độ đông tụ chọn 70 oC Kết thảo luận Ảnh hưởng thời gian đến q trình đơng tụ sữa chế phẩm bromelain Ở 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) Vì vậy, thời gian đơng tụ sữa quy trình sản xuất phơ mai chọn 30 phút cho khảo sát Kết thảo luận 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 Bổ sung CaCl2 vào sữa làm giảm thời gian đông tụ tăng cường cấu trúc khối đông nồng độ thấp • Tuy nhiên, bổ sung Ca2+ nồng độ cao làm giảm đáng kể kết cấu khối đơng, q nhiều Ca2+ ràng buộc gây trở ngại cho hình thành liên kết thích hợp làm giảm hịa tan k-casein => Nghiệm thức bổ sung CaCl2 0,25 g/L có cấu trúc chặt chẽ, có độ dẻo vừa phải tan miệng, nhận ưa thích cảm quan viên Kết thảo luận Đánh giá mật số L casei bổ sung vào phơ mai  • 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 • Các sản phẩm bổ sung probiotic đạt yêu cầu phải có mật độ lợi khuẩn tối thiểu CFU/g tính đến thời hạn sử dụng => 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 CFU/mL Kết thảo luận Tạo sản phẩm phơ mai probiotic Bảng 6: Chỉ tiêu hóa lý vi sinh vật sản phẩm phô mai probiotic đông tụ chế phẩm bromelain từ phụ phẩm dứa • Hàm lượng chất béo thu 25,2%, tiến hành đối chiếu với QCVN 5-3:2010 xếp loại sản phẩm phơ mai có hàm lượng chất béo trung bình, phù hợp với nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng Việt Nam • Trong đó, hàm lượng protein thu cao so với sản phẩm phô mai bò cười thị trường tương ứng 6,2% 5,7% Điều chất lượng nguồn sữa nguyên liệu cream bổ sung nghiên cứu có hàm lượng protein cao Kết thảo luận Sản phẩm phô mai đối chứng Sản phẩm phơ mai đối chứng thực quy trình sử dụng chế phẩm bromelain, thay bromelain thương mại chế phẩm rennet vào q trình đơng tụ sữa Bảng 7: Đánh giá cảm quan cho điểm chất lượng mẫu phô mai probiotic Đông tụ chế phẩm bromelain Đông tụ bromelain thương mại Đông tụ chế phẩm rennet Kết luận  Từ tất kết cho thấy mẫu phô mai đơng tụ chế phẩm bromelain có chất lượng gần tương đương với mẫu phô mai đông tụ chế phẩm rennet thương mại Điều chứng tỏ chế phẩm bromelain có tiềm chất đơng tụ sữa thay cho chymosin, rennet trình sản xuất phơ mai  Q trình tạo phơ mai probiotic bổ sung chế phẩm bromelain từ phụ phẩm dứa vào q trình đơng tụ, tạo sản phẩm có hương vị mới, mang lại giá trị dinh dưỡng cho người, góp phần đa dạng hóa sản phẩm Phơ mai có hàm lượng béo trung bình cho giá trị cảm quan tốt  Từ nghiên cứu so sánh cho thấy chế phẩm bromelain từ phụ phẩm dứa có tiềm sử dụng enzyme đơng tụ sữa công nghiệp sản xuất phô mai Danh mục tài liệu tham khảo Nguyễn Thị Quỳnh Mai, Nguyễn Thị Ý Nhi, Nguyễn Thị Mộng Tuyền, Đào Thị Mỹ Linh Đỗ Thị Hiền, 2018 Ứng dụng chế phẩm bromelain thu nhận từ phụ phẩm dứa vào trình đơng tụ sữa tạo phơ mai probiotic hương dứa Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 54(1B): 20-27 Đặng Thị Thu, Lê Ngọc Tú, Tô Kim Anh, Phạm Xuân Thủy Nguyễn Xuân Sâm, 2012 Công nghệ Enzyme, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Duyên Tư, 2006 Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội  ... thương mại chế phẩm rennet vào trình đơng tụ sữa Bảng 7: Đánh giá cảm quan cho điểm chất lượng mẫu phô mai probiotic Đông tụ chế phẩm bromelain Đông tụ bromelain thương mại Đông tụ chế phẩm rennet... thấy mẫu phơ mai đơng tụ chế phẩm bromelain có chất lượng gần tương đương với mẫu phô mai đông tụ chế phẩm rennet thương mại Điều chứng tỏ chế phẩm bromelain có tiềm chất đông tụ sữa thay cho... đông tụ sữa 0,025g/ mL Kết thảo luận Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình đông tụ sữa chế phẩm bromelain Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến hoạt động chế phẩm bromelain q trình đơng tụ Tại 70 oC, chế phẩm bromelain