Đề tài công nghệ lên men carotenoid

Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KĨ THUẬT HOÁ HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA THỰC PHẨM Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm QUY TRÌNH CÔNG NGHỆSẢN XUẤT BƠ CA CAO NHÂN TẠO GVHD: PGS.TS.LÊ VĂN VIỆT MẪN SVTH: Nguyễn Cảnh Hưng Dương Hồi Nam Tơ Phạm Khánh Trung Năm học 2009 – 2010 Page of 35 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 MỤC LỤC A TỔNG HỢP BƠ CA CAO TƯƠNG ĐƯƠNG Nguyên liệu 1.1 Dầu cọ 1.2 Nhựa trái đu đủ Cariaca papaya 1.3 Methyl stearate 1.4 Phụ gia Quy trình cơng nghệ 2.1 Quy trình 2.2 Quy trình Giải thích quy trình cơng nghệ 3.1 Lọc nhựa đu đủ 3.2 Ly tâm nhựa đu đủ 3.3 Lọc dầu cọ 3.4 Ly tâm dầu cọ 3.5 Phản ứng 3.6 Lọc bơ ca cao tương đương 3.7 Lọc ép bơ ca cao tương đương Sản phẩm So sánh hai quy trình Thành tựu công nghệ B QUY TRÌNH CHIẾT RÚT BƠ CACAO TỪ HẠT CA CAO C PHỤ LỤC D TÀI LIỆU THAM KHẢO Page of 35 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 A TỔNG HỢP BƠ CA CAO TƯƠNG ĐƯƠNG NGUYÊN LIỆU Bơ cacao tương đương (CBE) tổng hợp chất xúc tác este hóa lại chất béo dầu Mục tiêu việc nghiên cứu để kiểm chưng việc tổng hợp bơ cacao tương đương từ chất este hóa dầu cọ xúc tác enzyme carica papaya lipase (CPL) Nghiên cứu cho thấy thành phần cấu tạo bơ cacao tương đương tác động nguồn cho gốc acid, tỷ lệ chất nền, hoạt tính enzyme ban đầu, thời gian phản ứng, nhiệt độ phản ứng lượng enzyme Giữa ba nguồn acid kiểm tra ( methyl stearate, ethyl sterate, acid steric) methyl stearate tỏ nguồn cho acid tốt cho việc tổng hợp bơ cacao tương đương từ dầu cọ xúc tác enzyme lipase papaya Điều kiện phản ứng tốt nhất: tỉ lệ chất (dầu cọ, methyl stearate, mol/mol) 1:4, hoạt tính enzyme 0.11, thời gan phản ứng giờ, nhiệt độ phản ứng 45 C lượng enzyme chiếm 18% khối lượng Những tính chất hóa học vật lý bơ cacao tương đương 9.75 ± 0.41% acid béo tự do, 44.89 ± 0.84 số nối đôi, 193.19 ± 0.78 số xà phịng hóa điểm nóng chảy khoảng 37-390C Năng suất bơ cacao tương đương 55% dựa lượng dầu cọ sử dụng 1.1 Dầu cọ: Cọ dầu Cọ dầu (danh pháp khoa học: Elaeis) có hai lồi thuộc họ Cau (Arecaceae) Chúng trồng với quy mô lớn nông nghiệp để sản xuất dầu cọ Cọ dầu châu Phi Elaeis guineensis có nguồn gốc miền tây châu Phi, khu vực Angola Gambia, cọ dầu châu Mỹ Elaeis oleifera có nguồn gốc vùng nhiệt đới Trung Nam Mỹ Các trưởng thành loại có thân cây, cao tới 20 m Lá thuộc loại lông chim, dài tới 3-5 m Các non sinh khoảng 30 năm Những 10 năm tuổi sinh khoảng 20 năm Hoa mọc thành cụm dày dặc; hoa riêng rẽ hoa nhỏ, có ba đài hoa ba cánh hoa Quả phải đến tháng kể từ thụ phấn để chín; chứa lớp cùi thịt chứa nhiều dầu (vỏ quả), với hạt (nhân), nhiều dầu Không giống họ hàng dừa, cọ dầu khơng sản sinh chồi phụ; nhân giống thực cách gieo hạt Page of 35 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Dầu cọ Dầu cọ chiết xuất từ thịt (cùi) cọ Dầu cọ thơ sau ép có màu vàng-đỏ sậm chúng chứa nhiều hàm lượng Caroten Vitamin E Dầu cọ ví q từ thiên nhiên dành tặng cho giới loài người Lượng acid béo dầu cọ định bước tiên mơ tả đặc tính - Dầu cọ chứa lượng acid cao oleic acid (48%) patimic acid (40,8%) Tuy nhiên, chứa lượng acid stearic (Bảng 1) - Cấu trúc triacylglycerol (TAGS) dầu cọ bao gồm 26%POP, 24% LOP, 17% OOP, 4% OOO, 3% POS SOO 23% chất khác Điều dầu cọ hợp để làm ngun liệu bắt đầu chứa lượng oleic acid cao đa số acid béo liên kết 2- - Đây điều kiện tiên quan trọng dầu bắt đầu san phẩm bơ cacoa tương đương từ 2-oleic acid đòi hỏi cho trì đặc trưng rõ nét điểm nóng chảy bơ cacoa Dầu cọ giàu vitamin K magiê dạng tiêu hóa Dầu cọ chứa khoảng 43 % chất béo no, khoảng 43 % chất béo chưa no đơn nhóm 13 % chất béo chưa no đa nhóm Bảng 1: Thành phần acid béo dầu cọ Page of 35 Fatty Acid Phần trăm khối lượng % Myristic acid (C 14:0) 1.0 Palmitic acid (C 16:0) 40.8 Stearic acid (C 18:0) 0.6 Oleic acid (C 18:1) 48.1 Linoleic acid (C 18:2) 9.5 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Bảng 2: Tính chất dầu cọ số loại dầu khác Bảng 3: Tính chất lý hóa dầu cọ số loại dầu khác Page of 35 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng dầu cọ 1.2 Nhựa trái đu đủ Cariaca papaya: Đu đủ Đu đủ (danh pháp khoa học: Carica papaya) thuộc Họ Đu đủ Đây thân thảo to, khơng có nhánh, cao từ 3-10 m Lá to hình chân vịt, cuống dài, đường kính 50-70 cm, có khoảng khía Hoa trắng hay xanh, đài nhỏ, vành to năm cánh Quả đu đủ to trịn, dài, chín mềm, hạt vàng cam, có nhiều hạt Là có nguồn gốc từ nam Mexico, Trung Mỹ bắc Nam Mỹ, đu đủ ngày trồng phần lớn nước nhiệt đới Brazil, Ấn Độ, Nam Phi, Sri Lanka, Philippines, Việt Nam Page of 35 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Thành phần hóa học: Hình 1: Đu đủ Carica papaya Mỗi 100 g, đu đủ xanh chứa 26 calo, 92.1 g H2O, 1.0 g protein, 0.1 g lipit, 6.2 g gluxit tổng, 0.9 g chất xơ, 0.6 g tro, 38 mg ca, 20 mg P, 0.3 mg Fe, mg Na, 215 mg K, 15 ug bêta caroten tương đương, 0.02 mg thiamine, 0.03 mg riboflavin, 0.3 mg niaxin, 40 mg ascorbic acid Mỗi 100 g, hạt chứa 24.3 g protein, 25.3 g béo dầu, 32.5 g toàn diện hydratcacbon, 17.0 g thô sơ chất xơ, 8.8 g tro, 0.09% không ổn định dầu, glycoside, caricin, enzym, myrosin Dầu béo hạt chứa 16.97% bão hồ a - xít ( 11.38% palmitic, 5.25% stearic, 0.31% arachidic ) 78.63% unsaturated acid ( 76.5% oleic 2.13% linoleic ) Carica papaya Lipase (CPL) - Nhựa carica papaya tươi chất lỏng màu trắng, thu từ việc rạch dọc trái đu đủ xanh (70-100 ngày) đu đủ - Nhựa tươi sau thu hoạch có hoạt tính lipase khoảng 80 u/gam - Nhựa Carica papaya Lipase li tâm tốc độ cao (600 rmp khoảng 30 phút) Phần khơng hịa tan sử dụng Carica papaya lipase - Hoạt độ nước sau ly tâm aw = 0.11 - Hoạt tính lipase sau ly tâm khoảng 700 u/gam Sự ethanol phân dầu no không no xúc tác papaya lipase chứng thực Dầu no (tributyrin, tripalmitin tristearin) chấp nhận chất cho ethanol phân, dầu không no (triolein) chất xấu Page of 35 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Sự methanol phân, ethanol phân butanol phân tristearin sản xuất đạt hiệu suất 6%, 50% 55% alkyl stearate Sự thay ethanol chloroform 50% làm giảm ethanol phân triacylglycerols Sự thủy phân dầu quan sát việc sử dụng papaya lipase lần nhiều Enzyme xúc tác tái sử dụng trước tiên xúc tác nhiều alcohol phân thủy phân 1.3 Methyl stearate Tên sản phẩm: Methyl stearat CAS: 112-61-8 Công thức: CH3(CH2)16COOCH3 Trọng lượng phân tử: 298.51g/mol Trạng thái: chất rắn, màu trắng Độ tinh sạch: 97% Tỷ trọng: 0,84700-0,85300 25,00 ° C Pounds gallon: 7,048-7,098 Hình 2: Methyl stearate 1.4 Phụ gia: Lithium chloride (LiCl), potassium acetate (CH3COOK), magnesiumchloride (MgCl2) magnesium nitrate (Mg(NO3)2) Chỉ tiêu phụ gia: đạt tiêu thương mại độ tinh QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Quy trình cơng nghệ Nhựa C.papaya Dầu cọ Lọc Tạp chất Lọc Ly tâm Methyl stearate Phản ứng Lấy phần rắn Lọc ép Phụ gia Page of 35 Sản phẩm Tạp chất Dịch lỏng Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Nhựa C.papaya Quy trình cơng nghệ Dầu cọ Lọc Tạp chất Ly tâm Ly tâm Methyl stearate Phản ứng Lấy phần rắn Lọc Phụ gia Sản phẩm GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 3.1 Lọc nhựa đu đủ Mục đích: Chuẩn bị Biến đổi nguyên liệu: nhựa đu đủ hàm lượng tạp chất vô cơ, hữu giảm Thiết bị: lọc khung – màng lọc cotton Thông số công nghệ: - Thời gian lọc 35 phút - Tốc độ lọc: m/s - Áp suất P = 0,5 bar Hình 3: Thiết bị lọc khung 3.2 Ly tâm nhựa đu đủ Mục đích: chuẩn bị, khai thác Biến đổi nguyên liệu: hàm ẩm giảm, hoạt tính enzyme tăng Thiết bị: thiết bị ly tâm đĩa Page of 35 Tạp chất Dịch lỏng Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Hình 4: Thiết bị ly tâm đứng DBD Thông số công nghệ: - Ly tâm 600 rmp 30 phút - Hoạt độ nước sau ly tâm aw = 0.11 - Hoạt tính lipase sau ly tâm khoảng 700 u/gam 3.3 Lọc dầu cọ Mục đích: Chuẩn bị Biến đổi nguyên liệu: dầu cọ hàm lượng tạp chất vô cơ, hữu giảm Thiết bị: lọc khung – màng lọc coton Thông số công nghệ: - Thời gian lọc 30 phút - Tốc độ lọc: m/s - Áp suất P = 0,3 bar Hình 5: máy lọc khung 3.4 Ly tâm dầu cọ Mục đích: chuẩn bị, khai thác Biến đổi nguyên liệu: lượng tạp chất dầu cọ giảm Thiết bị: thiết bị ly tâm lắng Page 10 of 35 ... quy trình Thành tựu công nghệ B QUY TRÌNH CHIẾT RÚT BƠ CACAO TỪ HẠT CA CAO C PHỤ LỤC D TÀI LIỆU THAM KHẢO Page of 35 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 A TỔNG... 18:2) 9.5 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực phẩm 2010 Bảng 2: Tính chất dầu cọ số loại dầu khác Bảng 3: Tính chất lý hóa dầu cọ số loại dầu khác Page of 35 Báo cáo môn công nghệ chế biến thực... TRÌNH CƠNG NGHỆ Quy trình cơng nghệ Nhựa C.papaya Dầu cọ Lọc Tạp chất Lọc Ly tâm Methyl stearate Phản ứng Lấy phần rắn Lọc ép Phụ gia Page of 35 Sản phẩm Tạp chất Dịch lỏng Báo cáo môn công nghệ chế