Giới thiệu về enzyme1.1. Enzyme1.2. Vai trò của enzyme trong công nghiệp sản xuất sữaGiá tri dinh dưỡng và đặc điểm vệ sinh của sữa2.1. Khái niệm về sữa2.2. Giá trị dinh dưỡng2.3. Đặc điểm vệ sinhỨng dụng enzyme trong sản xuất sữa3.1. Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ thuật chế biến sữa3.2. Ứng dụng enzyme trong đông tụ sữaỨng dụng enzyme trong bảo quản sữa
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ
MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN: HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM
ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ
CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN SỮA
Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN THỦY HÀ
Trang 2NỘI DUNG CHÍNH
1 Giới thiệu về enzyme
1.1 Enzyme
1.2 Vai trò của enzyme trong công nghiệp sản xuất sữa
2 Giá tri dinh dưỡng và đặc điểm vệ sinh của sữa
2.1 Khái niệm về sữa
2.2 Giá trị dinh dưỡng
2.3 Đặc điểm vệ sinh
3 Ứng dụng enzyme trong sản xuất sữa
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ thuật
chế biến sữa3.2 Ứng dụng enzyme trong đông tụ sữa
4 Ứng dụng enzyme trong bảo quản sữa
Trang 31 GIỚI THIỆU VỀ ENZYME
• Tồn tại trong tất cả tế bào sống của động vật, thực vật và vi sinh vật
• Các phản ứng do enzyme xúc tác có thể xảy ra ở ngay trong cơ thể sống hoặc ở ngoài cơ thể
• Được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp, y học
Trang 41 GIỚI THIỆU VỀ ENZYME
1.2 Vai trò của enzyme trong công nghiệp sản xuất sữa Có 4 vai trò chính
Enzyme khắc phục khiếm khuyết tự nhiên của nguyên liệu
Enzyme tăng tính chất cảm quan của sản phẩm
Enzyme là công cụ trong quá trình chuyển hóa công nghệ
Enzyme nâng cao giá trị thương phẩm của nguyên liệu
Trang 52 GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG VÀ ĐẶC ĐIỂM
VỆ SINH CỦA SỮA 2.1 Khái niệm sữa
• Là một chất lỏng màu trắng đục
tạo ra bởi các loài động vật có vú
• Độ đục của sữa là do các chất
béo, protein, một số khoáng tạo
nên
• Màu sắc của sữa chủ yếu phụ
thuộc vào hàm lượng - caroten.
Trang 62 GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG VÀ ĐẶC ĐIỂM
VỆ SINH CỦA SỮA 2.2 Giá trị dinh dưỡng
NƯỚC PROTE
IN
PRO TE IN
LI PID
LI PID CIDECIDEGLUGLU KHOÁNGKHOÁNGCHẤTCHẤT
VI TA MIN
VI TA MIN
EN ZYME
EN ZYME
CÁC CHẤT KHÍ
CÁC CHẤT KHÍ
CÁC CHẤT MIỄN DỊCH
CÁC CHẤT MIỄN DỊCH
Trang 72 GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG VÀ ĐẶC ĐIỂM
VỆ SINH CỦA SỮA 2.3 Đặc điểm vệ sinh của sữa
Ðể đánh giá chất lượng vệ sinh
của sữa người ta thường dựa vào các
chỉ tiêu sau
Sữa tươi có chất lượng tốt phải có
màu trắng ngà, hơi vàng, mùi thơm
đặc hiệu của sữa
• Tỷ trọng sữa
• Độ chua của sữa
Trang 83 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ thuật chế biến sữa
3.1.1 Enzyme thủy phân (Hydrolase)
3.1.1.1 Enzyme Lipase
Không bền nhiệt với nhiệt độ xấp
xỉ 700C
pHopt = 9.4
Là 1 enzym tan được trong nước
Là enzyme thủy phân các glycerid
với sự có mặt của các acid béo tự do
và các glyxerol
Trang 93 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ
thuật chế biến sữa
3.1.1 Enzyme thủy phân (Hydrolase)
3.1.1.1 Enzyme Lipase
Chức năng: • Hầu hết lipase giữ một vị trí đặc biệt “cột sống” glicerol
của chất béo
• Là enzym chính để phân nhỏ mỡ trong hệ tiêu hóa người.
• Biến đổi triglyceride trong dầu ăn thành monoglyceride và các axit béo tự do.
Sử dụng trong công nghiệp
• Vai trò quan trọng trong viêc lên men yogurt và phomat
• Lĩnh vực công nghiệp như bột giặt, sữa, chế biến dầu
Trang 103 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ thuật chế biến sữa
3.1.1 Enzyme thủy phân (Hydrolase)
3.1.1.1 Enzyme Rennin
Là 1 aspartic acid, protease enzyme
được tìm thấy trong chất rennet
Được sản xuất bởi con bò, trong phần
màng lót của dạ dày múi khế túi
Ngày nay chymosin được sản xuất tái tổ
hợp nhờ E.coli, Aspergillus niger var awmori
và K.lactis
Trang 113 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ
thuật chế biến sữa
3.1.1 Enzyme thủy phân (Hydrolase)
3.1.1.2 Enzyme Rennin
Phản ứng enzyme
• Nó gây nên sự phân tách của liên kết peptid giữa phenylalanine và methionin trong k – casein.
• Liên kết đặc biệt giữa nhóm hydrophobic (para – casein) và nhóm hydrophylic của casein trong sữa sẽ bị bẻ gãy.
• Nhóm hydrophobic sẽ kết hợp với nhau và hình thành nên 1 mạng lưới 3D để cản nước của sữa Sản phẩm kết quả là calcium phosphocaseinate.
• Dựa vào phản ứng này rennin được sử dụng để gây ra sự kết tủa và cục đông trong việc làm ra phô mai
Trang 123 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ thuật chế biến sữa
3.1.1 Enzyme thủy phân (Hydrolase)
3.1.1.3 Enzyme Phosphataza
Thủy phân các loại este phosphate như
glyxerophosphat, phenylphosphat
Đây là enzyme bền nhiệt nhất trong sữa
Để vô hoạt hoàn toàn cần gia nhiệt đến
96 0 C trong ít nhất 5 phút và cũng bị vô hoạt
bởi NaF
– 10) được sử dụng như một yếu tố để
kiểm tra hiệu quả thanh trùng sữa
Trang 133 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ thuật chế biến sữa
3.1.1 Enzyme thủy phân (Hydrolase)
3.1.1.4 Enzyme Protease
Tham gia vào quá trình thủy phân
protein tạo thành các sản phẩm như
pepton, acid amin
Rất cần thiết cho các sinh vật sống,
phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng
từ vi sinh vật, đến thực vật và động vật
Protease được hình thành tự nhiên
trong sữa và chúng không bị phân hủy
hoàn toàn khi thanh trùng ở nhiệt độ 76 –
78 0 C
Trang 14 Trong công nghiệp sữa
Protease được dùng trong sản xuất phomat nhờ hoạt tính làm đông tụ sữa của chúng
Proteaza vi khuẩn: Proteaza vi khuẩn được tổng hợp từ các vi khuẩn trong sữa, về hoạt tính, tương tự như trixin
Điều kiện tối ưu cho enzyme này là môi trường kiềm nhẹ, nhiệt độ 37 – 42 0 C Proteaza sữa bị phá huỷ hoàn toàn ở 75 0 C.
Protease từ 1 số vi khuẩn như A.candidus, P.roquerti, B.mesentericus… được dùng trong sản xuất phomat.
Các vi khuẩn này xâm nhập vào sữa từ không khí hoặc do con người chủ động đưa vào khi sản xuất.
Trang 153 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ thuật chế biến sữa
3.1.2 Enzyme oxi hóa sinh học
3.1.2.1 Enzyme Reductaza
Sự hiện diện của enzyme này dẫn đến sự
mất màu nhanh chóng của hợp chất xanh
metylen được cho vào ban đầu trong sữa tươi
Ở nhiệt độ 70 0 C trong 3 phút hoặc 80 0 C
trong 10 phút loại enzyme này bị phá hủy
hoàn toàn reductaza sinh ra do vi sinh vật
Trang 163 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ thuật chế biến sữa
3.1.2 Enzyme oxi hóa sinh học
3.1.2.2 Enzyme Lactoperoxydaza
Thủy phân nước oxy già tạo thành oxy hoạt
động và có thể liên kết với các chất chứa oxy
Sự ngừng hoạt động của enzyme này xảy
ra ở 82 0 C trong 20 phút hoặc 75 0 C trong 19
phút.
Thông thường, phức chất này diệt các vi
khuẩn Gram (-) và kìm hãm các vi khuẩn Gram
(+) phát triển
Trang 173 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
3.1 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kĩ thuật chế biến sữa
3.1.2 Enzyme oxi hóa sinh học
3.1.2.3 Enzyme Catalaza
Phân hủy nước oxy già, giải phóng ra
O2 ở dạng tự do dưới dạng phân tử
không hoạt động
Khá bền nhiệt do đó cần phải đun
nóng sữa đến 70 0 C trong 30 phút để phá
hủy nó
Tác dụng: là enzyme chống oxi hóa có
tác dụng phân hủy hydrogen peroxide
thành nước và oxi
Trang 183 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CHẾ BIẾN
SỮA 3.2 Ứng dụng enzyme trong đông tụ sữa
• Enzym được ứng dụng trong quá trình lên men làm đông tụ sữa của công nghệ sản xuất phomat là enzyme protease
• Phomat được coi là cách để duy trì giá trị dinh dưỡng trong sữa được lâu hơn
Công nghệ sản xuất phomat hiện đại gồm 2 công đoạn chính:
Công đoạn 1: sữa
được lên men nhờ vi
khuẩn lactic nhằm làm
giảm pH tới điểm đẳng
điện của casein và
khiến chúng đông tụ
Công đoạn 2: loại
bỏ dịch trong và làm
đặc phần sữa đông tụ
Trang 193 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CHẾ BIẾN
SỮA
Kết tủa và đông tụ sữa
◊ Đông tụ sữa là quá trình quan trọng trong quá trình sản
Trang 203 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG CHẾ BIẾN
Sản phẩm
Enzyme trong sản xuất sữa không có lactose
• Lactose là một loại đường có nhiều trong sữa nên gọi là
đường sữa
• Người sử dụng sữa khó thể hấp thu được sữa này do cơ thể không có khả năng sản xuất ra enzyme lactase giúp hòa tan lượng đường lactose
• VÌ vậy, phải thủy phân phân tử đường đôi lactose để tạo
thành 2 phân tử đường đơn có độ ngọt cao hơn đường lactose bằng enzyme lactose
Giảm độ ngọt lactose, nâng cao độ tiêu hóa, cơ thể hấp thụ dễ hơn
Trang 214 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG BẢO QUẢN SỮA 4.1 Bảo quản bằng phức chất LPS
Phức chất Lactoperoxydaza (LPS) là phương tiện bảo vệ tự nhiên có sẵn trong sữa
Nó bao gồm 1 enzym LPS liên kết với 1 anion và 1 lượng nhỏ peroxyde
Phức chất này oxy hóa các chất đặc trưng trên màng tế bào, dẫn đến quá trình trao đổi chất và kết quả là vi khuẩn có thể bị chết
Trang 224 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG BẢO QUẢN SỮA 4.2 Enzyme oxi hóa Glucose oxydase- Catalase
Glucose oxydase được tạo ra bởi nấm thuộc họ Penicillium và Aspergillus
Glucose oxydase là enzyme oxy hóa khử, chỉ tác dụng lên glucose khi có mặt oxi, nó oxi hóa glucose thành acid gluconic và
H2O2
Hệ enzyme oxydase- Catalase có tác dụng ức chế với các vi khuẩn gram dương và cả vi khuẩn gram âm, các loài vi khuẩn
kháng penicillin hoặc các kháng sinh khác
Glucose oxydase – catalase có thể loại bỏ oxy không khí
khỏi môi trường
Giúp chống bị oxy hóa, dài thời gian bảo quản sữa
Trang 234 ỨNG DỤNG ENZYME TRONG BẢO QUẢN SỮA 4.3 Lysozyme
Nhiều loại Lysozyme tồn tại trong nước mắt, sữa, côn trùng, trứng chim
Lysozyme xúc tác làm chết tế bào vi khuẩn hoặc ức chế sự phát triển của vi khuẩn
Lysozyme còn có vai trò kháng khuẩn, tham gia vào việc ổn định chất lượng trong quá trình bảo quản trước khi chế biến
Thêm Lysozyme vào sữa phomat nhằm ngăn chặn sự phát triển quá mức của bào tử vi khuẩn Clostridium Tyrobutyricum (Vi khuẩn gram dương)