THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÀI 1: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANGPhần 1: Tổng quan51.1.Nguyên liệu sơri51.1.1.Thành phần hóa học và dinh dưỡng51.1.2.Yêu cầu61.2.Chủng VSV61.3.Sản phẩm rượu sơri7Phần 2: Quy trình sản xuất8Phần 3: Kết quả11BÀI 2: ỨNG DỤNG ENZYME PECTINASE TRONG SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ TRONGPhần 1: Tổng quan151.1.Nguyên liệu ổi151.1.1.Đặc điểm chung151.1.2.Thành phần hóa học và dinh dưỡng161.1.3.Chọn ổi để làm nước quả161.2.Giới thiệu chung về Enzyme Pectinase171.3.Ứng dụng của pectinase trong công nghệ thực phẩm17Phần 2: Quy trình sản xuất19Phần 3: Kết quả23BÀI 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM ENZYME BROMELINPhần 1: Tổng quan271.1.Nguyên liệu dứa271.2.Enzyme bromelin271.2.1.Đặc điểm271.2.2.Tính chất của Bromelin281.2.3.Cấu tạo hóa học của Bromelin281.2.4.Hoạt tính của Bromelin:291.2.5.Ứng dụng của Bromelin29Phần 2: Quy trình sản xuất31Phần 3: Kết quả34

1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM   !"" • #$%&' ())"))*+ • ,-.#/ ())"))*" • 0/1 ())"))2 • 34536&7 ())"))*2( • ,-89 ())"))2* • ,-04:&34; ())"")(" THỰC HÀNH CNSH ỨNG DỤNG TRONG CNTP 08+<()" ,=>8?#@A Công nghệ sinh học (CNSH) là công nghệ dựa trên sinh học, đặc biệt được ứng dụng trong nông nghiệp, khoa học thực phẩm và dược phẩm. Qua từng thời kỳ phát triển, công nghệ sinh học chia thành 3 giai đoạn chính: • CNSH truyền thống: chế biến các sản phẩm dân dã đã có từ lâu đời như tương, chao, nước mắm theo phương pháp truyền thống, xử lí đất đai, phân bón để phục vụ nông nghiệp • CNSH cận đại: sử dụng công nghệ trong quá trình chế biến sản phẩm như việc sử dụng các nồi lên men công nghiệp để sản xuất ở quy mô lớn các sản phẩm như mì chính, acid amin, acid hữu cơ, chất kháng sinh, vitamin, enzyme. • CNSH hiện đại: Công nghệ di truyền, công nghệ tế bào, công nghệ enzyme và protein, công nghệ vi sinh vật, công nghệ lên men, công nghệ môi trường. Ngày nay, CNSH có nhiều ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực CNTP. Học phần Thực hành CNSH ứng dụng trong CNTP là môn học nhằm trang bị thêm kiến thức cho sinh viên khối ngành CNTP sau chương trình học lý thuyết bằng những nội dung: Công nghệ sản xuất rượu vang, Ứng dụng enzyme pectinase trong sản xuất nước quả trong và Công nghệ sản xuất chế phẩm enzyme bromelin. Bài báo cáo này là kết quả của việc củng cố kiến thức đã học, trau dồi kỹ năng thực hành và tích lũy thêm những kiến thức chuyên ngành cần thiết. Trong quá trình hoàn thành nhóm 6 có nhận được sự giúp đỡ của Cô Nguyễn Thị Thu Sang, dù đã có cố gắng nhưng sẽ không tránh khỏi sai sót, nhóm mong nhận được sự góp ý của Cô để cải thiện nhiều hơn. Xin cám ơn Cô! TPHCM 8/2013 2 8B,B BÀI 1: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RƯỢU VANG Phần 1: Tổng quan 5 1.1. Nguyên liệu sơri 5 1.1.1. Thành phần hóa học và dinh dưỡng 5 1.1.2. Yêu cầu 6 1.2. Chủng VSV 6 1.3. Sản phẩm rượu sơri 7 Phần 2: Quy trình sản xuất 8 Phần 3: Kết quả 11 BÀI 2: ỨNG DỤNG ENZYME PECTINASE TRONG SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ TRONG Phần 1: Tổng quan 15 1.1. Nguyên liệu ổi 15 1.1.1. Đặc điểm chung 15 1.1.2. Thành phần hóa học và dinh dưỡng 16 1.1.3. Chọn ổi để làm nước quả 16 1.2. Giới thiệu chung về Enzyme Pectinase 17 1.3. Ứng dụng của pectinase trong công nghệ thực phẩm 17 Phần 2: Quy trình sản xuất 19 Phần 3: Kết quả 23 3 BÀI 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM ENZYME BROMELIN Phần 1: Tổng quan 27 1.1. Nguyên liệu dứa 27 1.2. Enzyme bromelin 27 1.2.1. Đặc điểm 27 1.2.2. Tính chất của Bromelin 28 1.2.3. Cấu tạo hóa học của Bromelin 28 1.2.4. Hoạt tính của Bromelin: 29 1.2.5. Ứng dụng của Bromelin 29 Phần 2: Quy trình sản xuất 31 Phần 3: Kết quả 34 CD>"EFGHAIJKLAM 4 0N"OP "Q"Q-RST53 Sơri Sơri còn gọi là kim nam, acelora, sơri Barbados, sơri Tây Ấn hay sơri vuông, là một loài cây bụi hay cây thân gỗ nhỏ có quả nằm trong họ Sơri (Malpighiaceae), có nguồn gốc ở Tây Ấn và miền bắc Nam Mỹ. Nó có thể cao tới 3 m, với tán lá dày, có gai. Lá thường xanh, dạng đơn hình trứng – hình mác, dài 5 – 10 cm, với mép lá nhẵn. Các hoa mọc thành tán với 2 – 5 hoa cùng nhau, mỗi hoa có đường kính 1 – 1.5 cm, với 5 cánh hoa màu hồng hay đỏ. Quả chín có màu đỏ tươi, đường kính 1 cm, chứa 2 – 3 hạt cứng. 1.1.1. UVN%&WUXX4Y&ZT53 Sơri là loại quả mọng và có vị ngọt, chứa nhiều vitamin C và các chất dinh dưỡng khác. Trong trái sơri chua, b - Caroten tìm thấy có khoảng 0.3 – 10.6 ppm. Trong sơri, người ta còn phát hiện các thành phần sau: vitamin A từ 408 – 1.000 IU, vitamin B1 từ 0.024 – 0.04 mg, vitamin B2 từ 0.038 – 0.079 mg, niacin từ 0.34 – 0.526 mg, acid ascorbic từ 2.000 – 4.500 mg (tính trên 100g thịt quả)… 5 Mặc dù nó tương tự như quả anh đào, nhưng loài cây này không có quan hệ họ hàng gì với anh đào thực thụ (chi Prunus). Quả tương tự như quả chùm ruột, ăn được. Tại những khu vực phân bố chủ yếu, nó được trồng rất nhiều và được tiêu thụ rộng rãi do chứa hàm lượng vitamin C cao. 1.1.2. 9-&N Quả sơri phải đạt được chất lượng về giống, quả phải tươi, chín đỏ, không bị dập nát, không hư hại, có độ bóng đẹp. Thu hoạch: Xác định thời gian thu hoạch hợp lý là biện pháp không chỉ ảnh hưởng đến năng suất mà còn ảnh hưởng đến giá trị kinh tế của sản phẩm. Mùa vụ thu hoạch chín của sơri vào khoảng tháng 4 đến tháng 9 hàng năm. Thu hoạch không kịp thời, hoặc không cẩn thận trong quá trính thu hái thì sơri dễ bị dập nát, hư hại. Thời gian từ lúc thu hoạch đến khi thu mua nên nhớ không quá 15 tiếng. Tuy nhiên, nếu thu hoạch quá sớm, hàm lượng vitamin C thấp, ảnh hưởng không tốt đến phẩm chất, làm giảm giá trị. Bảo quản lạnh: trái sơri có đặc điểm là vẫn chín sau khi thu hoạch và khi chín sơri dễ bị thâm tím và hư hỏng. Nên trong quá trình sản xuất công nghiệp, sơri được bảo quản ở nhiệt độ khoảng 7°C và không quá 3 ngày. "Q(Q Z Quá trình lên men rượu là quá trình chuyển hóa đường thành rượu ethylic và CO 2 nhờ một số vi sinh vật trong điều kiện kỵ khí, trong đó nấm men Saccharomyces cerevisae là đối tượng có khả năng lên men rượu mạnh nhất và được ứng dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất rượu bia. Nấm men là thành phần chủ đạo tham gia quá trình lên men rượu nói chung. Nấm mốc và vi khuẩn cũng có khả năng lên men rượu nhưng cho năng suất thấp nên không được sử dụng trong sản xuất. Nấm men thuộc loại vi sinh vật có cấu tạo đơn bào, không di động, đa số sinh sản theo lối nảy chồi. Trong tự nhiên, nấm men phân bố rộng rãi trong thiên nhiên nhất là 6 trong đất, trên bề mặt của rất nhiều loại lá cây, các loại quả hay các loại lương thực, thực phẩm khác. Nhiều loại nấm men có khả năng lên men rượu, sinh khí CO 2 , có khả năng sinh sản nhanh chóng, tế bào chứa nhiều vitamin, acid amin không thay thế, hàm lượng protein chứa đến 50% trọng lượng khô của tế bào, nên nhiều loại nấm men còn được sử dụng để sản xuất protein và con người cũng sử dụng nấm men để làm rượu, bia, làm bánh mì, sản xuất nước chấm Các chủng nấm men được phân lập và sử dụng trong sản xuất cần đạt một số yêu cầu như sau: • Có khả năng lên men tốt trong môi trường có hàm lượng đường cao. • Có khả năng lên men được nhiều loại đường khác nhau. Chịu được độ cồn và độ acid cao 10 – 20%. • Thích nghi với điều kiện không thuận lợi của môi trường, đặc biệt là chất sát trùng. Chịu được nhiệt độ thấp 4 – 10°C hoặc >35°C. • Tốc độ phát triển nhanh, chu kỳ lên men ngắn. • Có tính kết lắng tốt. • Tạo được rượu có hương vị thơm ngon. Các loại nấm men chủ yếu gồm: S.cerevisae, S.ellipsoideus, S.paradoxuc, S.lactis. "QQ [V\34]T53 Nước từ các hoa quả có thể được lên men thành rượu, tuy các loại rượu này sản xuất theo quy trình của rượu vang nhưng chỉ được gọi là rượu trái cây, ở Việt Nam thường gọi là rượu vang trái cây. 7 Rượu sơri có hương vị đặc trưng từ việc sử dụng trái sơri làm nguyên liệu chính. Mùi thơm dịu và có nồng độ cồn không cao rất thích hợp cho mọi người để sử dụng. Sản phẩm có giá trị cao về dinh dưỡng và có lợi cho sức khỏe vì được làm từ nguyên liệu tự nhiên. 0N(^3_T[`. 8 Rửa, làm sạch Nghiền Thu dịch Pha chế Lên men chính Lên men phụ Tách cặn Tàng trữ Phối chế Rượu sơri Sơri Trái hư, cuống Đóng chai Hột Nước Nhân giống cấp 1 Nhân giống cấp 2 Men giống thuần chủng 9 C4:&"HaRb-RS 8c&de&làm sạch nguyên liệu, loại bỏ bụi bẩn, vi sinh vật cũng như dư lượng thuốc trừ sâu có trong quả sơri. Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thu dịch. $&U − Chọn sơri: lựa chọn quả chín đỏ và chín đều, những quả còn tươi tốt, có độ bóng không lựa chọn những quả còn xanh, bị dập và hư úng. Ở độ chín này, trái cây có độ đường cao, hàm lượng vitamin cao, hàm lượng polyphenol thấp, có màu sắc và hương vị tốt hơn so với trái cây có độ chín kém hơn. − Cách xử lý nguyên liệu: Sơri được rửa sạch, bỏ cuống, cắt nhỏ, nghiền nhỏ, nghiền nát, tránh làm nát hạt sau đó bỏ hạt. CdOW1Rb%&RbT%&làm giảm kích thước của nguyên liệu, xảy ra phản ứng oxy hóa vitamin trong nguyên liệu, làm tăng tốc độ bay hơi của các cấu tử dễ bay hơi, đồng thời tăng các phản ứng oxy hóa bởi enzyme do tiếp xúc với oxy nhiều hơn. Ở đây, không làm biến đổi hóa sinh. C4:&(0&X&R-f 8c&de&bổ sung lượng đường saccharose vào dịch lên men để điều chỉnh nồng độ chất khô đến 25 0 Bx, cung cấp đủ cơ chất để nấm men lên men, tạo độ cồn cần thiết, đồng thời bổ sung NH 4 Cl vào dịch lên men để tăng lượng nitơ cần thiết cho nấm men sử dụng trong giai đoạn phát triển sinh khối cũng như bổ sung Na 2 S 2 O 5 nhằm chống oxy hóa, hạn chế sự phát triển và tiêu diệt các vi sinh vật có hại trong quá trình lên men. $&U − Sơri có độ nhớt cao vì thế phải pha loãng dịch sơri với nước, nước được thêm vào dịch từ 20 – 30%. − Bổ sung lượng đường saccharose, lượng đường cần thiết được bổ sung ba lần: 10 [...]... 1.3 Ứng dụng của pectinase trong công nghệ thực phẩm: Pectinase thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm sau: - Sản xuất rượu vang; Sản xuất nước quả và nước uống không có cồn; Sản xuất các mặt hàng từ quả: nước quả cô đặc, mứt nhừ, mứt đông,… 18 - Sản xuất trà, cà phê và cà phê hòa tan; Xử lý tế bào thực vật để tạo tế bào trần Enzyme pectinase được ứng dụng nhiều trong chế biến thực. .. mí: sử dụng các chai thủy tinh trong suốt loại tốt cho phép dùng trong thực phẩm, ngăn cản tia bức xạ và chịu nhiệt tốt Chai và nắp phải được xử lý qua công đoạn rửa sạch sẽ Đây cũng là một trong những công đoạn quan trọng nhằm cách ly thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài, bảo quản chất lượng sản phẩm nước quả trong suốt quá trình sản xuất và lưu hành Sau khi rót dịch nước quả... hóa sinh: nấm men sử dụng cơ chất để tạo enzyme phân giải đường có trong sơri thành rượu và CO2 trong điều kiện kỵ khí 11 Bước 4: Lên men phụ, tàng trữ và lọc trong Mục đích: − Lên men phụ nhằm chuyển hóa phần đường còn lại mà trong quá trình lên men chính chưa chuyển hóa hết − Tàng trữ nhằm ổn định chất lượng rượu − Lọc trong nhằm làm trong rượu, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Cách tiến hành: ... Pectinase là enzyme xúc tác thủy phân liên kết ester hoặc liên kết glucoside có trong mạch polymer của pectin, sản phẩm của quá trình này là acid galcturonic, galactose, arabinose, methanol… Đây là một nhóm enzyme được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chỉ ứng sau Amylase và Protease Enzyme pectinase trong tự nhiên có ở thực vật, vi sinh vật Pectinase được sản xuất chủ yếu bởi nấm mốc Aspergillus sp, Botrytis... biến thực phẩm, đặc biệt là khả năng làm trong nước quả Việc kiểm soát enzyme pectinase cũng có thể kiểm soát được độ nhớt của sản phẩm Trong sản xuất rượu vang, cũng như trong sản xuất nước quả và các nước uống không cồn, đều có thể sử dụng pectinase một cách rất hiệu quả Nhờ tác dụng của pectinase mà các quá trình ép, làm trong và lọc dịch quả rất dễ dàng, do đó làm tăng hiệu suất sản phẩm Chẳng... điều chỉnh chất lượng cuối cùng của sản phẩm Hàm lượng pectin cao trong sản phẩm thường không có lợi vì khi đó độ nhớt của sản phẩm rất cao, việc thủy phân các pectin có trong dịch quả còn làm cho các sản phẩm dịch quả không bị đục Tuy nhiên việc xử lý pectin bằng pectinase không nên tiến hành phân giải đến cuối cùng mà phải giữ lại một lượng nhất định trong sản phẩm, chính lượng pectin này sẽ giúp cho... hợp, để giảm thiểu tối đa việc sai số chúng ta cần kiểm tra thiết bị trước khi sử dụng và vệ sinh dụng cụ sạch sẽ, chú ý nhiệt độ đun cách thủy, thao tác đong đúng tỉ lệ 15 BÀI 2: ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM ENZYME PECTINASE TRONG SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ Phần 1: Tổng quan 1.1 Nguyên liệu ổi: Ổi và nước quả ổi Ổi ta (danh pháp khoa học: Psidium guajava) là loài cây ăn quả thường xanh lâu năm, thuộc họ Đào kim nương,... công đoạn này rất quan trọng có tác dụng tiêu diệt và ức chế mọi hoạt động của vi sinh vật có trong sản phẩm nhằm bảo quản chất lượng sản phẩm theo thời gian Thời gian và nhiệt độ thanh trùng là Thanh trùng bằng autoclave Sau khi thanh trùng sản phẩm mau chóng được lấy ra khỏi thiết bị, làm nguội nhanh bằng nước mát 23 Bảo ôn: sau thanh trùng sản phẩm được bảo ôn trong khoảng 1 – 2 ngày (vì thời gian... tỉ lệ 0.16 g/l hoặc NaHSO3 với tỉ lệ 0.2 – 0.3 g/l Biến đổi hóa sinh: không làm biến đổi hóa sinh Bước 3: Lên men chính Mục đích: chuyển hóa phần đường trong dịch nha thành rượu và CO 2, tạo các sản phẩm phụ và các sản phẩm trung gian như: glyxeryl, rượu bậc cao, acid hữu cơ, các ester và aldehyt… Cách tiến hành: − Lên men chính được thực hiện ở nhiệt độ phòng 28 – 30 0C Không nên cho dịch lên men... chất lượng nước quả tốt hơn Nước quả là một trong những sản phẩm chế biến từ quả thông qua việc tách dịch quả bằng nhiều phương pháp khác nhau Việc làm trong dịch quả trong thời gian ngắn là rất khó khăn bằng phương pháp lắng lọc Mức độ trong của nước quả có vai trò quyết định đến giá trị cảm quan của sản phẩm Lượng pectinase sử dụng ít nhưng hiệu quả làm trong cao và nhanh thay thế cho phương pháp