Bài tiểu luận công nghệ enzyme trong nước ép táo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CÔNG NGHỆ ENZYME TRONG NƯỚC ÉP TÁO GVHD: TS NGUYỄN MINH XUÂN HỒNG SINH VIÊN THỰC HIỆN Trần Thị Huế Anh Thạch Thị Yến Ly Võ Thị Hồng Thắm Hồ Thị Mỹ Chi Đặng Thảo Vy 12125105 12125026 12125316 12125067 12125517 Tp HCM, tháng 5/2015 I Tổng quát nước táo Công nghệ chế biến nước trái dạng hay cô đặc hầu hết lệ thuộc vào enzyme thêm vào Các loại enzyme sử dụng từ năm 1930 Khi người ta khám phá enzyme trích từ loài nấm mốc làm nước táo phát triển giới a) b) Tính chất nước ép táo Loại nước dạng trong, chế biến từ táo Công nghệ chế biến có sử dụng enzyme làm nước táo Enzyme làm nước táo enzyme pectinase (PE,PG, Pectin lyase, pectat lyase) Kiểu phản ứng : thủy phân Lợi ích nước ép táo Trong nước táo ép giàu vitamin A cần thiết cho mắt Nước táo ép có lượng vitamin C cao - chất chống oxy hóa tốt cho hệ miễn dịch thể Do vậy, loại nước trái giúp phòng ngừa bệnh ung thư đột quỵ Ngoài nước táo ép cũng có lượng nhỏ viatmin K, vitamin B1, B2, B3, vitamin E tốt cho thể II Nội dung a) Sơ đồ quy trình sản xuất nước táo rót hộp a1 Rửa Mục đích: Chuẩn bị cho trình nghiền, loại bỏ đất, cát, tạp chất, vi sinh vật Các biến đổi chính: Hầu không đáng kể, bề mặt nguyên liệu làm sạch, giảm hàm lượng vi sinh vật Phương thức thực hiện: trải qua giai đoạn ngâm rửa xối Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu Rửa xối dùng tác dụng chảy dòng nước để kéo chất bẩn lại mặt nguyên liệu sau ngâm Thời gian rửa nhanh tốt Để nước rửa bị nhiễm bẩn người ta dùng nước chảy liên tục bể Thông số công nghệ: Thời gian ngâm: từ vài phút đến vài chục phút ,áp suất tia nước: – atm a2 Chần Mục đích: Chuẩn bị cho trình nghiền làm mềm sản phẩm Bảo quản tiêu diệt phần vi sinh vật bề mặt vỏ táo, vô hoạt enzyme nguyên liệu.Hạn chế xuất màu mùi không thích hợp cho sản phẩm Các biến đổi chính: Vật lý hình dạng nguyên liệu thay đổi, giảm khối lượng thể tích Hóa sinh nhiệt độ tăng làm thúc đẩy phản ứng hóa học, làm tổn thất vitamin C Hóa lý bốc nước, chất màu, tinh bột bị hồ hóa, phân tử protein hòa tan đông tụ, đuổi bớt khí khỏi gian bào thuận lợi cho trình ép Sinh học, nhiệt độ trình chần ức chế tiêu diệt phần vi sinh vật Hóa sinh, vô hoạt hệ enzyme táo Cách thực hiện: Sử dụng thiết bị chần sử dụng nước theo giải pháp IQB (Individual Quick Blaching).Đầu tiên, táo nạp vào thiết bị nâng vùng gia nhiệt Đường hầm gia nhiệt, đường hầm làm nguội.Người ta phun nước vào không khí lạnh tạo sương mù đề làm nguội sản phẩm Điều hạn chế nước nguyên liệu táo sau chần, đồng thời giảm lượng nước thải Sử dụng thiết bị cho phép tiêu diệt toàn hệ enzyme táo nguyên liệu, đồng thời hạn chế tổn thất dinh dưỡng cao Theo Fellows (2000) cho hàm lượng vitamin C nguyên liệu sau chần 76 – 85 % so với ban đầu a3 Nghiền Mục đích: Làm giảm kích thước táo, phá vỡ tế bào làm cho dịch chiết tiết nhiều hơn, tăng hiệu suất trình, chuẩn bị cho trình ép Các biến đổi chính: Vật lý kích thước nguyên liệu giảm, diện tích bề mặt riêng tăng Hóa học nghiền nguyên liệu giải phóng vitamin, nên xảy phản ứng hóa học tiếp xúc với oxy Hóa lý diện tích bề mặt riêng tăng lên nên tốc độ bay cấu tử dễ bay tăng lên đặc biệt là có sinh nhiệt trình nghiền, nên mùi sản phẩm bị giảm Về mặt hóa sinh phản ứng oxy hóa xúc tác enzyme diễn nhanh tiếp xúc với oxy nhiều Về sinh học nghiền tiêu diệt vi sinh vật không đáng kể Tuy nhiên sau nghiền diện tích bề mặt riêng tăng lên, chất dinh dưỡng chiết nhiều, nên điều kiện để vi sinh vật phát triển Phương thức thực hiện: dùng tác động học để làm nhỏ kích thước táo Và thường sử dụng lưỡi dao búa ( máy nghiền búa) để thực trình Thiết bị nghiền sử dụng thiết bị nghiền đĩa Thông số công nghệ: Kích thước nguyên liệu sau nghiền < 0.8 mm a4 Xử lí enzyme Mục đích: chuẩn bị cho trình ép, tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme hoạt động Các biến đổi chính: Hóa sinh phản ứng xúc tác enzyme diễn phản ứng thủy phân pectin cellulose để tạo thu dịch ép nhiều Hóa học: nhiệt độ tăng làm mát phần chất dinh dưỡng không đáng kể Các phản ứng khác không đáng kể Phương thức thực hiện: Cho nguyên liệu sau nghiền vào bồn ủ, điều chỉnh nhiệt độ dao động từ 45 – 55ºC Tốt giữ 50ºC Thông số công nghệ : Nhiệt độ 50ºC Thời gian: h.Hàm lượng enzyme bổ sung từ 2-8% dịch ép Dịch sau ủ ta đưa qua thiết bị ép a5 Ép Mục đích: khai thác thu dịch ép từ táo Các biến đổi chính: Vật lý chất hòa tan vào dịch chiết làm tăng nồng độ, nguyên liệu giảm thể tích Kích thước hạt nguyên liệu giảm, nhiệt độ tăng Các biến đổi khác không đáng kể Phương thức thực hiện: Sử dụng thiết bị ép trụcvis Thiết bị sử dụng thiết bị ép trục vis a6 Làm Mục đích: hoàn thiện sản phẩm cấu tử lơ lửng bị hấp phụ Các biến đổi: Vật lý độ sản phẩm tăng lên đáng kể độ tinh cao Các biến đổi khác không đáng kể Cách thực hiện: Ta bổ sung bentonite vào với trình lọc Với diện tích bề mặt lớn, bentonite hấp phụ tanin protein-tanin dịch mà không tách phương pháp thường khác Ta cho lượng bentonite hòa tan vào dịch quả, sau cho qua thiết bị lọc dịch lọc hoàn lưu đến thu dịch a7 Lọc Mục đích: chuẩn bị cho trình lọc membrane diễn dễ dàng Khai thác giữ lại tạp chất cho cấu tử cần thiết để tạo nên sản phẩm Các biến đổi chính: Vật lý độ tăng dần Hóa lý số cấu tử dễ bay chất mùi bị bay Các trình khác không đáng kể Yêu cầu: Nước ép có chứa thành phần cặn từ thịt kết tủa thô Phần cặn lọc bỏ cách lọc sơ qua lớp vải lọc Lớp vải lọc dày, lượng cặn bị loại nhiều a8 Phối chế: Mục đích : chế biến Các biến đổi: thành phần hóa học hỗn hợp Thành phần :acid ascorbic (vit C); Acid citric đạt pH = 3; chất màu, hương liệu, chất ức chế vi sinh vật… a9 Lọc membrane Mục đích: hòan thiện: làm sản phẩm cấu tử protein, cải thiện độ dòng sản phẩm permeate Các biến đổi chính: Vật lý dòng permeate sau qua giảm độ nhớt, độ đục… Hóa sinh sinh học vi sinh vật bị giữ lại màng Thiết bị sử dụng: màng lọc UF Phương thức thực hiện: Cơ chế trình phân riêng membrane tác động yếu tố áp lực, điện trường cấu tử có đường kính nhỏ đường kính mao quản membrane qua membrane gọi dòng permeate, cấu tử không quan membrane gọi dòng retentate a10 Rót bao gói Mục đích : hoàn thiện sản phẩm, phân chia vào hộp, tạo đơn vị sản phẩm Cách thực hiện: Các lớp vật liệu giấy in nhãn theo yêu cầu xí nghiệp sản xuất, sau ghép với vật liệu khác quấn thành cuộn có chiều rộng chu vi thân trụ hộp (phải có hàn ghép mí thân) Trước chiết rót,cuộn nguyên liệu bao bì tiệt trùng H2O2, loại H2O2 sấy khô phòng kín vô trùng, sau đưa vào máy hàn dọc thân hộp ghép đáy Sau dịch thực phẩm rót định lượng vào hộp, bao bì hàn ghép mí đầu, cắt rời, xếp góc Hộp sản phẩm dòng nước phun làm chất lỏng dính đầu mối hàn đáy, sau thổi không khí nóng để khô hộp b) Khái quát enzyme pectinase Enzyme pectinase tên gọi chung nhóm enzyme phân giải pectin Enzyme nhận Asp.niger từ thực vật Trong công nghiệp thực phẩm pectinase sử dụng rộng rãi để tăng hiệu suất ép, tăng tốc độ lọc, giúp nước trong, tách lớp nhớt có pectin bao quanh hạt, tăng hiệu suất trích ly dược liệu c) Phân loại pectinase: Pectin esterase ( PE ): enzyme thuỷ phân pectin với tham gia nước Polygalacturonase ( PG): Enzyme thủy phân pectin tham gia nước Thuỷ phân liên kết glycosid 1-4 phân tử polygalacturonic d) Tác động enzyme quy trình  Xử lí enzyme Bổ sung chế phẩm enzyme pectinex có tác dụng phá vỡ mô cách thủy phân protopectin thành pectin hòa tan Quá trình làm giảm độ bền học màng tế bào, dịch giải phóng khỏi tế bào dễ dàng hiệu suất nước ép thu tăng lên trung bình khoảng 15 – 30%, có tới 49% (tùy loại quả) Bổ sung cellulase góp phần phá vỡ lớp cellulose thành tế bào làm cho hiệu suất trình ép tăng lên đáng kể Khi bổ sung enzyme pectinase thủy phân pectin, làm giảm độ keo nhớt, giúp dịch thoát dễ dàng, nâng cao hiệu suất ép Ngoài protopectin, thành phần pectin nguyên sinh chất tế bào cũng ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly dịch Vì pectin chất ciment gắn kết tế bào thực vật với Đồng thời, pectin làm cho dịch keo hóa, ép khó thoát dịch ngoài, làm giảm hiệu suất ép Nhờ phản ứng thủy phân enzyme pectinase, cellulase làm tăng hàm lượng chất chiết dịch  Cơ chế làm bằng enzyme Lớp đục nước táo gồm pectin mang điện tích (-) bao quanh nhân protein mang điện (+) Phức hợp hình thành phút trình chế biến.Các phần tử pectin nhỏ ( 1μm  bị loại lọc PME :pectin methyl esterase PG: polygalacturonic  Làm Tăng tốc độ trình lọc sử dụng enzyme pectinase giúp kết lắng cấu tử nhỏ lơ lửng kể cấu tử nhìn thấy mắt thường.Làm dịch ép táo giúp ổn định độ nước ép táo không bị vẩn đục trở lại Quá trình làm giai đoạn: - Giai đoạn 1: giai đoạn bất ổn định, đặc trưng giảm độ nhớt dịch quả, - trình thủy phân diễn với tốc độ nhanh Giai đoạn 2: chất tạo thành trình thủy phân bắt đầu kết lắng, thủy phân pectin chậm dần, giai đoạn kết thúc cặn lắng hoàn - toàn Giai đoạn 3: kết thúc phân giải pectin, xác định cách cho lắng ion Ca2+ mà không thấy pectin e) Các yếu tố ảnh hưởng đến trình làm enzyme PH môi trường phải thấp, nhiệt độ xử lý enzyme 500C/ 1-2 giúp làm trong, nhiệt độ xử lý 250C không đạt yêu cầu dễ bị nhiễm vi sinh vật, chế độ xử lý enzyme để tăng hiệu suất ép 500C/30 phút, bổ sung enzyme cellulase hemicellulase làm tăng hiệu suất ép, bổ sung enzyme amilase, amiloglucosidase cải thiện độ nhớt dịch ép  không làm nghẹt lưới lọc  trình lọc tốt f) Một số enzyme khác tham gia việc hình thành màu sắc mùi hương Tuy nhiên kỹ thuật có nhược điểm màu sắc hương trái bị thay đổi acid galactoronic acid không bão hòa nguyên nhân gây phản ứng maillard làm nâu dịch trái Bên cạnh mặt cảm quan nước trái không suốt Enzyme esterase: enzyme nội bào có sẵn trái thủy phân ester tạo acid hữu rượu tương ứng Quan trọng hoạt động enzyme lypoxygenase tác động đến acid béo dây dài ( linoic, linolenic) tạo aldehyd không bão hòavà aldehyd chuyển hóa thành rượu Enzyme polyphenol oxydase tác động lên phenol polyphenol tạo màu sẫm III Kết luận Công nghệ sản xuất nước ép trái ngày phổ biến thông dụng tính tiện dụng cuả nó.Sự phát triển công nghệ enzyme mang lại ứng dụng rộng rãi enzyme ngành công nghiệp Trong có ứng dụng bổ sung enzyme vào quy trình sản xuất nước ép táo mà tạo loại thức uống bổ dưỡng cho người tiêu dùng IV Tài liệu tham khảo Công nghệ hóa sinh enzyme TS Nguyễn Minh Xuân Hồng http://m.phununet.com/Wikiphununet/ChiTietWiKi.aspx?m=0&StoreID=20042 http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-cong-nghe-san-xuat-nuoc-tao-dong-hop-giay45481/ http://luanvan.co/luan-van/luan-van-cong-nghe-san-xuat-nuoc-táo ép-trong-44236 [...]... bởi tính tiện dụng cuả nó.Sự phát triển của công nghệ enzyme đã mang lại các ứng dụng rộng rãi của enzyme trong các ngành công nghiệp Trong đó có ứng dụng bổ sung enzyme vào quy trình sản xuất nước ép táo mà tạo được một loại thức uống bổ dưỡng cho người tiêu dùng IV Tài liệu tham khảo Công nghệ hóa sinh enzyme TS Nguyễn Minh Xuân Hồng http://m.phununet.com/Wikiphununet/ChiTietWiKi.aspx?m=0&StoreID=20042... hơn là hoạt động của enzyme lypoxygenase tác động đến các acid béo dây dài ( linoic, linolenic) tạo ra aldehyd không bão hòavà các aldehyd này chuyển hóa thành rượu Enzyme polyphenol oxydase tác động lên các phenol và polyphenol tạo màu sẫm III Kết luận Công nghệ sản xuất nước ép trái cây ngày càng phổ biến và thông dụng bởi tính tiện dụng cuả nó.Sự phát triển của công nghệ enzyme đã mang lại các...  quá trình lọc trong tốt hơn f) Một số enzyme khác tham gia việc hình thành màu sắc và mùi hương Tuy nhiên kỹ thuật này có một nhược điểm là màu sắc và hương trái cây bị thay đổi acid galactoronic acid không bão hòa là nguyên nhân gây các phản ứng maillard làm nâu dịch trái cây Bên cạnh đó về mặt cảm quan nước trái cây không được trong suốt Enzyme esterase: enzyme nội bào có sẵn trong trái cây sẽ... lửng kể cả những cấu tử không thể nhìn thấy bằng mắt thường.Làm trong dịch ép táo giúp ổn định độ trong nước ép táo không bị vẩn đục trở lại Quá trình làm trong 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1: giai đoạn bất ổn định, đặc trưng bởi sự giảm độ nhớt của dịch quả, - quá trình thủy phân diễn ra với tốc độ nhanh Giai đoạn 2: các chất tạo thành trong quá trình thủy phân bắt đầu kết lắng, sự thủy phân pectin... thấy pectin e) Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm trong của enzyme PH của môi trường phải thấp, nhiệt độ xử lý enzyme 500C/ 1-2 giờ giúp làm trong, nhiệt độ xử lý 250C không đạt yêu cầu vì dễ bị nhiễm vi sinh vật, chế độ xử lý enzyme để tăng hiệu suất ép là 500C/30 phút, bổ sung enzyme cellulase và hemicellulase làm tăng hiệu suất ép, bổ sung enzyme amilase, amiloglucosidase cải thiện độ nhớt... nước táo gồm pectin mang điện tích (-) bao quanh nhân protein mang điện (+) Phức hợp này được hình thành trong những phút đầu tiên của quá trình chế biến.Các phần tử pectin này rất nhỏ ( 1μm  bị loại ra khi lọc PME :pectin methyl esterase PG: polygalacturonic  Làm trong Tăng tốc độ quá trình lọc vì sử dụng enzyme. .. http://m.phununet.com/Wikiphununet/ChiTietWiKi.aspx?m=0&StoreID=20042 http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-cong-nghe-san-xuat-nuoc-tao-dong-hop-giay45481/ http://luanvan.co/luan-van/luan-van-cong-nghe-san-xuat-nuoc -táo ép -trong- 44236 ... táo phát triển giới a) b) Tính chất nước ép táo Loại nước dạng trong, chế biến từ táo Công nghệ chế biến có sử dụng enzyme làm nước táo Enzyme làm nước táo enzyme pectinase (PE,PG, Pectin lyase,... quát nước táo Công nghệ chế biến nước trái dạng hay cô đặc hầu hết lệ thuộc vào enzyme thêm vào Các loại enzyme sử dụng từ năm 1930 Khi người ta khám phá enzyme trích từ loài nấm mốc làm nước táo. .. thủy phân Lợi ích nước ép táo Trong nước táo ép giàu vitamin A cần thiết cho mắt Nước táo ép có lượng vitamin C cao - chất chống oxy hóa tốt cho hệ miễn dịch thể Do vậy, loại nước trái giúp