BAØI THÖÏC HAØNH i TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG HCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM BÀI 6 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG NHA Nhóm SVTH Pha[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG HCM KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM BÀI 6: CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG NHA Nhóm SVTH: Phan Thanh Hùng Cao Đăng Khoa Nguyễn Trung Kiên Nhóm - Lớp: Nhóm - Lớp L03 - Chiều thứ GVHD: KS Nguyễn Thị Nguyên THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 11/2021 i Thí nghiệm Cơng nghệ chế biến thực phẩm CNSX đường nha MỤC LỤC MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG ii CÂU CÂU CÂU 4 CÂU CÂU CÂU DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC BẢNG Bảng Đặc điểm loại chế phẩm enzyme α – amlylase ii Nhóm – Lớp L03 – Chiều thứ Thí nghiệm Cơng nghệ chế biến thực phẩm CNSX đường nha CÂU Liệt kê tên enzyme xúc tác trình thủy phân tinh bột? Trình bày chế xúc tác dạng sản phẩm loại enzyme Enzyme α – amlylase (α-1,4-glucan - glucanohydrolase) Cơ chế: α – amlylase endoenzyme có khả phân cách liên kết α-1,4-glucosie nằm phía bên phần tử chất (tinh bột glycogen) cách ngẫu nhiên, không theo trật tự α – amlylase không thủy phân hồ tinh bột mà thủy phân hạt tinh bột nguyên song với tốc độ chậm Quá trình thủy phân tinh bột α – amlylase gồm giai đoạn: Ở giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): số phân tử chất bị thủy phân tạo thành lượng lớn dextrin phân tử thấp (α - dextrin), độ nhớt hồ tinh bột giảm nhanh (các amylose amylopectin bị dịch hóa nhanh) Sang giai đoạn (giai đoạn đường hóa): Các dextrin phân tử thấp tạo thành bị thủy phân tiếp tục tạo tetra-trimaltose không cho màu với iodine Các chất bị thủy phân chậm α – amlylase disaccharide monosaccharide Dưới tác dụng α – amlylase , amylose bị phân giải nhanh thành oligosaccharide gồm - gốc glucose (vì vậy, người ta cho α – amlylase phân cắt amylose thành đoạn - gốc glucopiranose) Sau đó, poliglucose bị phân cách tiếp tục tạo nên mạch polyglucose colagen ngắn dần bị phân giải chậm đến maltotetrose, maltotriose maltose Qua thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân amylose chứa 13% glucose 87% maltose Tác dụng α – amlylase lên amylopectin xảy tương không phân cắt liên kết α-1,6-glycoside chỗ mạch nhánh phân tử amylopectin nên dù có chịu tác dụng lâu sản phẩm cuối cùng, ngồi đường nói (72% maltose 19% glucose) cịn có dextrin phân tử thấp isomaltose 8%[1] Sản phẩm: Dưới tác dụng α – amlylase, tinh bột chuyển thành maltotetrose, maltose, glucose dextrin phân tử thấp Tuy nhiên, thông thường α – amlylase thủy phân tinh bột thành chủ yếu dextrin phân tử thấp không cho màu với Iodine maltose[1] Enzyme β – amylase (α-1,4 glucanmaltohydrolase) Cơ chế: Enzyme β – amylase exoenzyme Nó xúc tác phản ứng thủy phân liên kết α1,4-glycosie từ đầu không khử mạch phân tử amylose amylopectin, lần cắt đơn vị[2] Sản phẩm: Nhóm – Lớp L03 – Chiều thứ Thí nghiệm Cơng nghệ chế biến thực phẩm CNSX đường nha Khi phản ứng kết thúc, người ta tìm thấy hai thành phần dịch thủy phân maltose β – dextrin[2] Enzyme Glucoamylase (α-1,4 glucanoglucanohydrolase) Cơ chế: Enzyme Glucoamylase exoenzyme Nó xúc tác phản ứng thủy phân liên kết α-1,4-glycosie α-1,6-glycosie từ đầu không khử mạch phân tử amylose amylopectin, lần cắt đơn vị[2] Sản phẩm: Sản phẩm chủ yếu dịch thủy phân glucose[2] Enzyme Pullulanase (Isoamylase) Cơ chế: Enzyme Pullulanase xúc tác phản ứng thủy phân liên kết α-1,6-glycosie phân tử amylopectin, cách tạo amylose[2] Sản phẩm: Khi phối hợp Pullulanase với β – amylase, sản xuất sản phẩm có hàm lượng maltose cao từ dịch tinh bột[2] Enzyme α – glucosidase Cơ chế: Enzyme α – glucosidase exoenzyme Nó xúc tác phản ứng thủy phân liên kết α-1,4-glycosie từ đầu không khử mạch phân tử amylose amylopectin, lần cắt đơn vị Sản phẩm: Sản phẩm chủ yếu dịch thủy phân đường glucose CÂU Nêu mục đích sử dụng chế phẩm α – amlylase Termamyl 120L sản xuất đường nha? Giải thích? Thử phân tích ưu điểm nhược điểm sử dụng chế phẩm Termamyl 120L so với chế phẩm α – amlylase từ vi khuẩn khác, nấm mốc, malt đại mạch Mục đích sử dụng chế phẩm α – amlylase Termamyl 120L sản xuất đường nha là: Giảm độ nhớt khối hồ tinh bột để chuẩn bị cho phản ứng xúc tác chế phẩm Fungamyl 800L Vì chế phẩm α – amlylase Termamyl 120L có khả chịu nhiệt lên tới 105 oC, enzyme xúc tác thủy phân liên kết α-1,4-glucosie cách ngẫu nhiên, tinh bột nhanh Nhóm – Lớp L03 – Chiều thứ Thí nghiệm Cơng nghệ chế biến thực phẩm CNSX đường nha chóng bị thủy phân thành dextrin phân tử lượng thấp, hòa tan nước, giảm độ nhớt tinh bột hồ hóa Ưu điểm nhược điểm sử dụng chế phẩm α – amlylase Termamyl 120L so với chế phẩm α – amlylase từ vi khuẩn khác, nấm mốc, malt đại mạch: Bảng Đặc điểm loại chế phẩm enzyme α – amlylase Loại chế phẩm enzyme Đặc điểm Chế phẩm α – amlylase từ B.licheniformis Điều kiện nhiệt độ tối ưu 90 oC (Termanyl 120L) Có thể hoạt động ổn định nhiệt độ 95 105 oC bổ sung vào dung dịch 50-70 ppm ion Ca2+ pH tối ưu từ 7.0 – 9.0 Bị vô hoạt gặp pH thấp 3,4 - 4,5 Chế phẩm α – amlylase từ B.subtilis Điều kiện nhiệt tối ưu 70 oC pH tối ưu – Bị vô hoạt gặp pH thấp, pH = 3,6 enzyme bị vô hoạt đến 50% Chế phẩm α – amlylase từ Asp.oryzae Điều kiện nhiệt độ tối ưu 55 - 60 oC Bị vô hoạt xử lý nhiệt độ 70 oC 15 phút pH tối ưu - Độ bền vững acid tốt α – amlylase từ vi khuẩn Chế phẩm α – amlylase từ malt đại mạch Kém bền với tác động nhiệt, nhiệt độ tối thích 45 - 50 oC vô hoạt 75 oC pH tối ưu Bị vơ hoạt hồn tồn sau 1530 phút pH = 3,6 Từ bảng cho thấy ưu điểm, nhược điểm sử dụng chế phẩm α – amlylase Termamyl 120L là: Ưu điểm: Chế phẩm Termanyl có khả chịu nhiệt độ cao so với loại chế phẩm cịn lại nên tăng nhiệt độ hồ hóa lên đến nhiệt độ sơi mà đảm bảo trình thủy phân triệt để So với chế phẩm enzyme từ malt đại mạch hoạt tính chế phẩm enzyme từ vi sinh vật cao hơn[2] Nhược điểm: Nhóm – Lớp L03 – Chiều thứ Thí nghiệm Cơng nghệ chế biến thực phẩm CNSX đường nha So với chế phẩm từ nấm men, nấm mốc, chế phẩm Termanyl bền pH acid Nhược điểm chung đa số chế phẩm enzyme α – amlylase tác động lên hạt tinh bột nguyên vẹn hạn chế không tác động, cần phải gia nhiệt để hồ hóa tinh bột CÂU Vì phải bổ sung CaCl2 vào huyền phù tinh bột? CaCl2 thêm vào huyền phù tinh bột để bổ sung ion Ca2+ nhằm ổn định hoạt tính α-amylase (Ca2+ giúp ổn định cấu trúc bậc phân tử enzyme)[3] CÂU Nêu mục đích sử dụng chế phẩm α – amlylase Fungamyl 800L sản xuất đường nha? Giải thích? Trước tiên, chế phẩm Fungamyl 800L enzyme α – amlylase thu từ chủng Aspergillus oryzae, có tên khác 1,4-α-D-glucan glucanohydrolase (EC 3.2.1.1) Mục đích sử dụng enzyme sản xuất đường nha để thủy phân liên kết α1,4-glycosie mạch tinh bột dextrin, phản ứng kéo dài tạo thành lượng lớn maltose glucose Trong công nghiệp tinh bột, Fungamyl sử dụng để sản xuất syrup hàm lượng cao maltose (45 – 60%)[4] CÂU Nêu chất hóa học chất màu có dịch thủy phân tinh bột nguồn gốc chúng? Các chất màu có dịch thủy phân tinh bột sản phẩm phản ứng Maillard Các chất màu làm sẫm màu dịch thủy phân tinh bột Phản ứng Maillard xảy có mặt acid amin, peptide có sẵn tinh bột maltose sinh từ q trình đường hóa kích thích nhờ nhiệt độ cao[2] CÂU Để lựa chọn than hoạt tính tẩy màu dịch thủy phân tinh bột, người ta dựa vào tiêu hóa lý than? Giải thích? Các tiêu hóa lý để lựa chọn than hoạt tính tẩy màu dịch thủy phân tinh bột là: Độ cứng: khả chống ma sát, chịu mài mịn than Trong q trình lọc màu, chịu tác dụng áp lực, ma sát dòng chảy, … u cầu tiêu chí phải đảm bảo Diện tích bề mặt riêng: đo m2/g thông số quan trọng than hoạt tính, đặc trưng cho khả hấp phụ chất màu, mùi Diện tích bề mặt riêng cao hấp phụ tốt Chỉ số iod: số độ xốp tương đối than hoạt tính, đặc trưng cho diện tích bề mặt riêng khả hấp phụ than Than hoạt tính thơng thường có số rơi vào khoảng 500 – 1200 mg/g Nhóm – Lớp L03 – Chiều thứ Thí nghiệm Cơng nghệ chế biến thực phẩm CNSX đường nha Phân bố kích thước hạt than hoạt tính: kích thước hạt ảnh hưởng đến khả tiếp cận chất hấp phụ tới bề mặt than Kích thước hạt than nhỏ diện tích bề mặt lớn tốc độ hấp phụ động học nhanh[5] Nhóm – Lớp L03 – Chiều thứ Thí nghiệm Cơng nghệ chế biến thực phẩm CNSX đường nha DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đào Sao Mai, “Hóa sinh thực phẩm”, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.HCM, 2009 [2] Lê Văn Việt Mẫn, “Công nghệ chế biến thực phẩm", Nhà xuất Đại học quốc gia TP.HCM, 2011 [3] "Giáo trình cơng nghệ lên men thực phẩm", Trường Cao đẳng Lương thực thực phẩm, [Online] Available: https://issuu.com/daykemquynhonofficial/docs/cnlmtptcdlttp/241 [4] "Fungamyl 800L", [Online] Available: https://biosolutions.novozymes.com/en/grain-starch/products/maltoseproduction/fungamyl-800l?fbclid=IwAR32gaaY0OjiISvCg1_kp6JaDs20kC7benuYMiZ77eOElgKRPvdOaUCFXE [5] "Tổng quan than hoạt tính", [Online] Available: https://tanvietxanh.com/sanpham-tieu-bieu/tong-quan-ve-than-hoattinh/?fbclid=IwAR10WX0bbWxhJNJuKkz0TzGWHkT3Lr7HVdvinasWyIfRE5OzI ZLGsoZMBgQ Nhóm – Lớp L03 – Chiều thứ