Ứng dụng amylase trong sản xuất nước giải khát sắn dây

ỨNG DỤNG AMYLASE TRONG SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT SẮN DÂY GVHD: TS Đỗ Biên Cương Tổng quan Phân tích phương pháp Kết thảo luận Tổng quan • Là enzyme thuỷ phân, xúc tác trình phân giải liên kết glucoside nội phân tử polysaccarit với tham gia nước • Thuỷ phân tinh bột, glycogen dextrin thành glucose, maltose dextrin hạn chế • Nguồn thu nhận: Động vật: có tuỵ tạng động vật Thực vật: lương thực đại mạch, lúa, ngô,… Vi sinh vật: chủ đạo Chủ yếu nấm sợi, giả nấm men vi khuẩn, xạ khuẩn Tổng quan • Phân loại: dựa vào khả cắt liên kết chất PHÂN TÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP Vật liệu • Bột sắn dây: nguyên chất, trắng, không lẫn tạp chất, khơng mốc, khơng có mùi lạ • Amylase: sử dụng α – amylase β – amylase Dạng lỏng, tinh khiết, đóng chai, đảm bảo chuẩn Kỹ thuật: pH = – 6; nhiệt độ 65 – 75oC; nồng độ enzyme [E] = 0,01 – 0,1% • Nước: đạt chuẩn QCVN 6-1:2010/BYT • Chất tạo ngọt: Aspertame, Acesulfame K • Chất bảo quản Kali sorbate: màu trắng đặc trưng, tinh khiết, khơng có mùi lạ, khơng lẫn tạp chất • Acid citric: bột trắng, vị chua, khơng có vật thể lạ, khơng bị chảy • Bao bì: bao bì thuỷ tinh thể tích khoảng 350mL Thiết kế thí nghiệm Xác định tỷ lệ bột sắn dây: nước Xác định nhiệt độ hồ hoá Xác định thời gian hồ hoá Xác định nồng độ enzyme thuỷ phân Xác định nhiệt độ thuỷ phân Xác định thời gian thuỷ phân Xác định độ pH thích hợp cho q trình thuỷ phân Xác định tỷ lệ chất tạo Xác định tỷ lệ phối trộn acid citric Thiết kế thí nghiệm 1, Thí nghiệm xác định tỷ lệ bơt: nước • Tỷ lệ bột: nước khảo sát 7/100; 8/100; 9/100 (w/v) Cố định nhiệt độ hồ hoá 70oC 5p Thuỷ phân 65oC 2h α-amylase 0,04% (v/v) β-amylase 0,04% (v/v) Kết thúc Kiểm tra hàm lượng đường khử tạo thành, nồng độ chất khơ hồ tan tổng số, cảm quan Tỷ lệ bơt/ nước Thiết kế thí nghiệm 2, Thí nghiệm xác định nhiệt độ hồ hố • Sau TN1 lựa chọn tỷ lệ bột/ nước phù hợp • Tiến hành hồ hố nhiệt độ 60 ±1oC; 65 ±1oC; 70 ±1oC; 75 ±1oC • Nồng độ enzyme α-amylase 0,04% (v/v) β-amylase 0,04% (v/v) với nhiệt độ thuỷ phân 65oC 2h • Đo độ Bx để chọn nhiệt độ hồ hố 3, Thí nghiệm xác định thời gian hồ hố • Tiến hành thí nghiệm 3, 4, 5, phút • Thời gian phù hợp xác định theo hàm lượng đường khử tạo thành độ Bx Thiết kế thí nghiệm 4, Thí nghiệm xác định nồng độ enzyme q trình thuỷ phân • Lấy mẫu, mẫu 100mL dịch hồ hố với thơng số tối ưu TN trên, bổ sung enzyme α β – amylase theo tỷ lệ 1:1 • Khảo sát nồng độ enzyme từ 0,05%; 0,06%; 0,07% 0,08% vào dịch • Thuỷ phân nhiệt độ 65oC 2h • Kiểm tra: hàm lượng đường khử, đánh giá cảm quan, kiểm tra hàm lượng tinh bột sót lại → chọn nồng độ enzyme 5, Thí nghiệm xác định nhiệt độ thuỷ phân • Chuẩn bị mẫu sau hồ hố đem thuỷ phân nhiệt độ 60; 65; 70; 75oC • Kiểm tra: hàm lượng đường khử → chọn nhiệt độ Thiết kế thí nghiệm 6, Thí nghiệm xác định thời gian thuỷ phân • Chuẩn bị mẫu đem thuỷ phân thời gian 1,5h; 2h; 2,5h; 3h • Kiểm tra hàm lượng đường khử, đánh giá cảm quan → chọn thời gian thuỷ phân 7, Thí nghiệm xác định độ pH thích hợp q trình thuỷ phân • Chuẩn bị mẫu đem thuỷ phân dùng acid citric để điều chỉnh pH đạt 5,2; 5,4; 5,6; 5,8 mẫu thí nghiệm • Kiểm tra hàm lượng đường khử → chọn pH 8, Thí nghiệm xác định tỷ lệ chất tạo • Sử dụng hỗn hợp aspartame/ acesulfame K với tỷ lệ 2:3 • Chuẩn bị mẫu thuỷ phân, bổ sung chất tạo tỷ lệ 0,01; 0,02; 0,03; 0,04% (w/v) • Đánh giá cảm quan → lựa chọn tỷ lệ 9, Thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn axit citric • Chuẩn bị mẫu thuỷ phân bố sung axit citric tỷ lệ 0,01; 0,02; 0,03; 0,04% (w/v) • Đánh giá cảm quan để lựa chọn lượng axit phù hơp Phương pháp phân tích đánh giá • Đánh giá cảm quan: theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79, theo thang điểm từ 0-5 • Hàm lượng đường khử tính theo CT: A = (mđk/ mts).100% Trong đó: A % đường khử dd mđk khối lượng đường khử dd (g) mts lượng đường tổng số dd (g) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Xác định tỷ lệ phối trộn bột nước Xác định thời gian hồ hoá Kết Xác định nhiệt độ hồ hoá Nồng độ enzyme Kết Nhiệt độ thuỷ phân Độ pH Thời gian thuỷ phân Tỷ lệ đường bố sung Kết • Tỷ lệ phối trộn bơt: nước = 9% • Nhiệt độ hồ hố 70oC • Thời gian hồ hố phút • Nơng độ enzyme 0,08% • Nhiệt độ thuỷ phân 65oC • Thời gian thuỷ phân 2,5h • pH thuỷ phân 5,6 • Đường bổ sung vào sản phẩm 0,02% Đề xuất quy trình sản xuất Nguyên liệu Hồ hoá T=70oC, phút Sản phẩm Thanh trùng T=90oC; 15 phút Thuỷ phân T=65oC; 2,5h, nồng độ enzyme=0,08% Lọc Rót hộp Phối trộn (chất tạo ngọt, axit citric, chất bảo quản) Tài liệu tham khảo ... PHÂN TÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP Vật liệu • Bột sắn dây: nguyên chất, trắng, khơng lẫn tạp chất, khơng mốc, khơng có mùi lạ • Amylase: sử dụng α – amylase β – amylase Dạng lỏng, tinh khiết, đóng chai,... Thí nghiệm xác định tỷ lệ bơt: nước • Tỷ lệ bột: nước khảo sát 7/100; 8/100; 9/100 (w/v) Cố định nhiệt độ hồ hoá 70oC 5p Thuỷ phân 65oC 2h α -amylase 0,04% (v/v) β -amylase 0,04% (v/v) Kết thúc Kiểm... chảy • Bao bì: bao bì thuỷ tinh thể tích khoảng 350mL Thiết kế thí nghiệm Xác định tỷ lệ bột sắn dây: nước Xác định nhiệt độ hồ hoá Xác định thời gian hồ hoá Xác định nồng độ enzyme thuỷ phân Xác