Bài giảng chương 2 công nghệ sinh học trong tạo nguồn nguyên liệu cho công nghệ thực phẩm

CHƢƠNG II: CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG TẠO NGUỒN NGUYÊN LIỆU CHO CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Thực vật Động vật TNSH Vi sinh vật Các nguồn khác 1. Tài nguyên sinh học 1.1 Phân loại thực phẩm theo tài nguyên sinh học TÀI NGUYÊN ĐỘNG VẬT ĐẶC TRƢNG DINH DƢỠNG Động vật Có hàm lƣợng cao các protein chất lƣợng tốt Trứng Cholesterol trong lòng đỏ cao Các sản phẩm từ sữa Chất béo bảo hoà cao Calcium cao (trừ bơ) Lactose (một số cá nhân không hấp thu đƣợc đƣờng này) Cá nƣớc ngọt Cá biển Cá nƣớc ngọt ít Na hơn cá biển. Nhiều acid béo thiết yếu. Nghêu, sò, hến Cung cấp cholesterol với mức độ tƣơng tự nhƣ cá, nhƣng cho nhiều acid béo thiết yếu hơn. Nhiều nguyên tố vi lƣợng, nhƣng đôi khi nhiễm kim loại nặng. Động vật giáp xác (ví dụ: tôm sú, tôm hùm) Nhiều cholesterol hơn cá, nhiều acid béo thiết yếu. Động vật ăn cỏ Hàm lƣợng sắt cao. Hàm lƣợng chất béo bảo hoà cao. Động vật dạ dày đơn, đã đƣợc thuần hoá (vd: heo) Chất béo nhiều hơn động vật ăn cỏ. Động vật dạ dày đơn, chƣa đƣợc thuần hoá (vd: Kangaroo, thỏ) Chất béo nhiều hơn động vật ăn cỏ. Gia cầm (thuộc giống chim) Thƣờng ít chất béo. Thịt từ các cơ quan động vật: Gan Là nguồn tài nguyên tốt về vitamin và đa số nguyên tố. Hàm lƣợng cholesterol cao. Hàm lƣợng acid amin cao. Óc Hàm lƣợng cholesterol cao. Các cơ quan khác (thận, tim, ruột) Hàm lƣợng cholesterol cao. TÀI NGUYÊN THỰC VẬT Thực vật nói chung Đều có chứa các sợi ăn đƣợc, chứa Ca nhiều hơn Na. Rau quả: Củ (cà rốt, khoai tây, khoai lang…) Hàm lƣợng tinh bột cao. Hàm lƣợng vitamin C vừa phải và hàm lƣợng vitamin A cao trong các loại có màu vàng cam. Lá xanh Carotene, vitamin K cao. Họ bầu, bí Carotene cao (nếu có màu vàng cam) Hoa Hàm lƣợng vit C cao. Thân (vd: cần tây, hành) Cung cấp năng lƣợng thấp. Cà chua Năng lƣợng thấp và hàm lƣợng vit C vừa phải. Ớt Năng lƣợng thấp, vit C cao. Các loại đậu Hàm lƣợng tinh bột cao. Số lƣợng protein vừa phải nhƣng thiếu protein thiết yếu là methionin. Ngũ cốc và hạt Chứa các sợi ăn đƣợc giàu pentosan là chất có vai trò chủ yếu trong chức năng của ruột. Hàm lƣợng tinh bột cao. Hàm lƣợng protein vừa phải nhƣng thiếu protein thiết yếu là lysin. Bắp Thiếu 2 amino acid thiết yếu (lysin và tryptophan) và vitamin nhóm B (niacin). Trái cây: Họ cam chanh Giàu pectin, có đặc điểm làm keo tụ. Hàm lƣợng vit C cao và folacin vừa phải. Quả cứng (mận, đào, mơ…) Hàm lƣợng caratene vừa phải, vit C thấp. Lê và táo Thành phần chủ yếu là nƣớc, crbonhydrate và sợi, ít vit. và chất khoáng. Quả nhiệt đới (xoài) Hàm lƣợng carotene, vit. C cao, giàu pectin. Quả mọng (dâu) Vit. C cao. Hạt (đậu, cà phê) Năng lƣợng cao, nhiều loại acid béo với hàm lƣợng cao, hàm lƣợng protein vừa phải. CÁC CHẤT NGỌT Các chất tạo ra đƣờng Cung cấp năng lƣợng cao, dinh dƣỡng thấp. VI SINH VẬT Vi sinh vật đất Tạo ra vit 8-12; ngƣời ăn chay thƣờng thiếu các vitamin này. Nấm men Tạo ra nhiều loại vitamin và các nguyên tố vi lƣợng, hàm lƣợng acid nucleic cao. Nƣớc uống lên men Hàm lƣợng dinh dƣỡng tuỳ thuộc vào nguồn carbohydrate dùng trong quá trình chế biến; có độ rƣợu. Thực phẩm lên men Hàm lƣợng amino acid cao, Na có thể cao. CÔN TRÙNG Phần thân thể côn trùng Hàm lƣợng protein cao. Mật ong Hàm lƣợng đƣờng đơn cao. NƢỚC Nƣớc Không cung cấp năng lƣợng, hàm lƣợng nguyên tố khoáng thay đổi. ĐẤT Thƣờng là do nhiễm bẩn thức ăn Có nhiều nguyên tố và vi sinh vật. 1.2 Các chất phụ gia thực phẩm • Phụ gia thực phẩm là những cơ chất đƣợc thêm vào với mục đích cải thiện vẻ ngoài cho bắt mắt hơn, vị ngon, kết cấu, quá trình chế biến hay thời gian dự trữ thực phẩm. Trong đa số quốc gia, việc dùng chất phụ gia thực phẩm đƣợc chi phối bởi nhiều quy định. Chỉ những chất phụ gia đƣợc phép mới đƣợc dùng và tiếp theo là loại phụ gia nào đƣợc dùng cho loại thực phẩm nào với nồng độ tối đa đƣợc xác định. • Trƣớc khi một chất phụ gia đƣợc chứng nhận là đƣợc dùng cho thực phẩm thì nó phải đƣợc xác nhận là an toàn và phải không có sản phẩm tƣơng tự đƣợc sản xuất mà không cần dùng chất phụ gia đó. • Khi phụ gia thực phẩm đƣợc dùng, trên nhãn hiệu hàng hoá phải ghi rõ điều này bằng tên hoá học hay tên của lớp. Trong đa số trƣờng hợp, tên lớp mô tả chức năng của phụ gia trong thực phẩm. PHÂN LOẠI PHỤ GIA THỰC PHẨM Anti-caking agents Antioxidants Artificial sweetening substances Bleaching (tẩy trắng) agents Colours Emulsifiers Enzymes Flavours Flour treatment agents Food acids Flavour enhancers Humectants (chất làm ẩm) Minerals Mineral salts Preservatives Propellants (Tác nhân đẩy) Thickeners (Chất làm đặc) Vegetable gums Vitamins SỬ DỤNG CHẤT PHỤ GIA THỰC PHẨM NHÓM PHỤ GIA VÀ CHỨC NĂNG THỰC PHẨM CÓ THỂ CHỨA CHẤT PHỤ GIA Tác nhân chống vón cục (e.g. sodium alumino silicate). Added to finely powdered and crystalline foods to prevent lumping. Salt, milk powder in drink- dispensing machines. Chất chống oxy hoá (e.g. butylated hydroxyanisole). Preservatives to retard development of rancidity and discolouration. Edible oils and fats, margarine, 'instant' potato, dehydrated vegetables. Tác nhân tẩy trắng (e.g. chlorine dioxide). Added to flour to lighten its colour and improve bread-making. Flours, bread. [...]... 1986, thực vật chuyển gen đầu tiên (thuốc lá) 4 Công nghệ sinh học hiện đại tạo nguyên liệu cho chế biến thực phẩm 4.1 CÁC THỰC VẬT CHUYỂN GEN Chuyển gen vào thực vật là một trong những lĩnh vực phát triển nhanh nhất của Công nghệ sinh học phân tử Ngay trong năm 20 00, diện tích cây trồng chuyển gen trên thế giới đã đạt 42 triệu ha 4.1.1 Các đặc điểm chuyển gen ở thực vật Sự can thiệp của công nghệ. .. tomato juice 2 Những vấn đề về nguyên liệu cho chế biến thực phẩm 2. 1 Những ứng dụng của công nghệ sinh học trong quá trình chế biến thực phẩm Công nghệ sinh học bao gồm nhiều kỹ thuật có thể đƣợc ứng dụng vào lĩnh vực thực phẩm và nông nghiệp Những kỹ thuật đó bao gồm: biến đổi gen, chuyển gen, chuyển phôi, tạo các dạng tam bội…Nó cũng bao gồm cả những kỹ thuật dùng để thu hái nguyên liệu thô từ mùa... (rRNA) genes … 3 Công nghệ sinh học cổ điển tạo nguyên liệu cho chế biến thực phẩm • Mặc dù con ngƣời có xu hƣớng xem CNSH nhƣ một ngành khoa học mới, nhƣng thực ra nó đã xuất hiện trên 6000 năm kể từ sản phẩm bia đầu tiên đƣợc lên men • Lịch sử của CNSH liên quan đến thực phẩm bắt đầu từ khi con ngƣời biết trồng cây, nuôi thú để dùng cho bữa ăn, biết làm bánh mì, làm rƣợu và tạo ra nhiều sản phẩm lên men... hoá của hoạt động vi sinh Sau đó enzyme đƣợc chiết tách ra khỏi môi trƣờng, tinh chế và dùng cho nhiều quá trình chế biến 2. 2.3 Công nghệ sinh học trong việc sản xuất các thành phần thực phẩm Các tác nhân tạo mùi, các acid hữu cơ, phụ gia thực phẩm và các amino acid là các chất chuyển hoá của vi sinh vật trong quá trình lên men Quá trình lên men vi sinh vật do đó đã đƣợc ứng dụng trong thƣơng mại để... đối với việc an toàn thực phẩm - Mục tiêu của công nghệ sinh học thực phẩm là chọn lọc và cải tiến chủng vi sinh vật nhằm có thể điều khiển quá trình, nâng cao sản lƣợng, chất lƣợng, an toàn và ổn định sản phẩm Vi sinh vật dùng trong CNSH TP gồm cả vi khuẩn, nấm men và nấm mốc - Lên men là quá trình chuyển hoá sinh học những chất hữu cơ nhờ vi sinh vật hay enzyme vi sinh vật, thực vật hay động vật... dùng cho cải tiến quá trình lên men Những hểu biết đó bao gồm những tƣơng tác sinh thái của những chủng VSV, vai trò của chúng, sự cạnh tranh trong quá trình lên men để dẫn đến sản phẩm cuối cùng có chất lƣợng cao c) Liên quan đến bộ gen • Trong những năm gần đây, trình tự bộ gen của nhiều VSV liên quan đến thực phẩm đã đƣợc giải mã, ví dụ nhƣ Saccharomyces cerevisiae-1996… 2. 2 .2 Công nghệ sinh học trong. .. ổn định 2 2 Hiện trạng của công nghệ sinh học thực phẩm 2. 2.1 Công nghệ sinh học dùng trong thực phẩm lên men: • Vi sinh vật là yếu tố trung tâm của hệ thống quá trình trong sự sản xuất thực phẩm lên men Các chủng VSV có thể được cải tiến về mặt di truyền bằng cả phương pháp truyền thống cũng như các kỹ thuật hiện đại Những tính chất được quan tâm trong quá trình cải tiến chủng VSV là nâng cao chất... chuyển plasmid Ti, hoặc nhờ công cụ bắn DNA vào trong tế bào – Bào quan lục lạp (chloroplast) của tế bào thực vật có cấu trúc giống tế bào vi khuẩn nên qua nó có thể thực hiện chuyển gen – Thƣc vật xanh là những sinh vật sản xuất có vai trò sinh môi to lớn cho sự sống trên hành tinh, và cây trồng là nguồn cung cấp lƣơng thực thực phẩm chủ yếu cho nhân loại nên việc ứng dụng các sinh vật biến đổi gen (genetically... nhất để bảo quản thực phẩm Những thực phẩm lên men như phô mai, rượu vang, bánh mì…đã được tiêu thụ hàng ngàn năm nay và có liên quan đến văn hoá và truyền thống của các quốc gia dân tộc Ước tính thực phẩm lên men chiếm 1/3 trong thực phẩm toàn cầu Lên men được ứng dụng rộng rãi trong việc bảo quản các chất liệu từ nông nghiệp (ngũ cốc, rễ, củ, rau quả, sữa, thịt, cá…) Nhiều sản phẩm đã được đưa ra... triển, thực phẩm lên men được đông đảo người tiêu dùng chấp nhận vì tính an toàn của nó do quá trình lên men được điều khiển nghiêm nhặt Trong khi đó, một số quá trình lên men truyền thống lại không được kiểm soát và phụ thuộc vào vi sinh vật từ môi trường cũng như cơ chất dùng cho lên men Những quá trình như thế dẫn đến sản lượng thấp và chất lượng không ổn định 2 2 Hiện trạng của công nghệ sinh học thực . CHƢƠNG II: CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG TẠO NGUỒN NGUYÊN LIỆU CHO CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Thực vật Động vật TNSH Vi sinh vật Các nguồn khác 1. Tài nguyên sinh học 1.1 Phân loại thực phẩm theo. drinks, tomato juice. 2. Những vấn đề về nguyên liệu cho chế biến thực phẩm 2. 1 Những ứng dụng của công nghệ sinh học trong quá trình chế biến thực phẩm Công nghệ sinh học bao gồm nhiều kỹ. nghệ sinh học thực phẩm 2. 2.1 Công nghệ sinh học dùng trong thực phẩm lên men: • Vi sinh vật là yếu tố trung tâm của hệ thống quá trình trong sự sản xuất thực phẩm lên men. Các chủng VSV