ENZYME TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN: HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM Đề tài: ENZYME TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ Nguyễn Phan Khánh Hòa Tp.HCM 02/2015 Page2 GVHD: HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM MỤC LỤC MỤC LỤC Stt .4 Enzym (tên gọi theo hệ thống) Enzym(tên thường gọi) .4 LỜI MỞ ĐẦU Nền kinh tế quốc tế đà phát triển ngành khoa học kỹ thuật dịch vụ ngày phát triển, theo ngành công nghệ thực phẩm bước cải tiến để cung cấp sản phẩm đầy đủ chất dinh dưỡng, đẹp mắt, tiện lợi đáp ứng nhu cầu ngày cao người Sử dụng enzyme sản xuất đời sống trở thành phổ biến ngành sản xuất thực phaamt mang lại lợi ích lớn Trước đây, nguồn enzyme chủ yếu thu nhận từ thực vật động vật Ngày nay, người ta nghiên cứu tìm nguồn enzyme từ vi sinh vật phong phú đa dạng rẻ tiền Và ứng dụng rộng rãi ngành sản xuất khác Để hiểu sâu nguồn enzyme nhóm em thực HÓA SINH THỰC PHẨM đề tài tiểu luận: NHÓM Quy Trình Sản Xuất Enzyme Pectinase Và Ứng Dụng Trong Sản Xuất Nước Quả Vì thời gian hoàn thành báo cáo không nhiều, kiến thức hạn chế nên không tránh khỏi sai sót, em kính mong nhận đóng góp ý kiến cô, bạn để báo cáo em hoàn thiện giúp em tiến làm tới I Giới thiệu chung enzyme pectinase 1.1 Khái niệm: Là hệ enzyme có tác dụng lên pectin dạng hòa tan, làm giải phóng nhóm metoxy (CH3O-) phần polysaccarit lại gọi acid pectin 1.2 Phân loại Enzyme pectinase phân loại theo chế tác dụng chúng: Bảng 1.1: Phân loại enzyme pectinase St Enzym (tên gọi Enzym(tên theo thống) Pectinpectinhydrolase hệ thường Phản ứng xúc tác gọi) pectinesterase Pectin + H2O = n metanol + pectic acid HÓA SINH THỰC PHẨM Poly--1,4 galacturonid- glycano hydrolasePG Poly--1,4-D- Endopoly galacturonase (endo-PG) Exopoly galacturonidgalactu galacturonase ron-hydrolase Poly--1,4-Dgalacturonidmetiles terglycanohydrolase Poly--1,4-D- galacturonid digalacturonoliase Poly--1,4-D- galacturonid glicanoliase (exo-PG) Endopolymetilgalacturonase (Endo-PMG) Thủy phân liên kết -1,4-D-galacturonid galacturonid không theo trật tự Thủy phân liên kết -1,4-D-galacturonid pectat, galacturonic với đứt mạch acid galacturonic Thủy phân liên kết -1,4-D-galacturonid pectin không theo trật tự định Thủy phân liên kết -1,4-D-galacturonid Exo-pectatliase pectat với tạo thành -4,5 (exo-PKTE) aciddegalacturonic không theo trật tự định Thủy phân liên kết -1,4-D-galacturonid Endopectatliase pectat, galacturonic với tạo (PETE) thành nối đôi không theo trật tự định Thủy phân liên kết -1,4-D-galacturonid Poly--1,4-D7 NHÓM galacturonid Endopectinliase pectin với tạo thành nối đôi metylester (Endo-PTE) không theo trật tự định glicanoliase • Pectinesterase (PE): xúc tác thủy phân nhóm methyl ester Enzyme thường công vào nhóm ester methyl đơn vị galaturonate nằm kề đơn vị không bị ester hoá, phân cắt nhóm methoxy (COOCH 3) đứng cạnh nhóm –COOH tự do, tạo thành acid pectinic acid pectic methanol Pectinesterase thu từ nguồn khác có giá trị pH tối ưu khác Nếu thu từ nguồn VSV PH tối ưu từ 4,5-5,5 từ nguồn thực vật có pH tối ưu HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM từ 5,0-8,5 Pectinesterase từ nấm mốc có nhiệt độ tối ưu 30-40 oC bị vô hoạt 5562oC Pectinesterase thường hoạt hoá ion Ca2+ Mg2+ • Polygalacturonase: có tên gọi poly -1,4-galacturoniglucanohydrolase, xúc tác phân cắt mối liên kết –1,4-glycosid Các exo-PG (exo-poly 1,4 Dgalacturonide) galacturonohydrolase, phân cắt từ đầu không khử, endo-PG (endo-poly1,4 D-galacturonide) glycanohydrolase, công ngẫu nhiên vào mạch chất Polygalacturonase gặp thực vật có chủ yếu số nấm mốc vi khuẩn Polygalacturonase phức hệ enzyme gồm có nhiều cấu tử thường có tính đặc hiệu cao chất Trên sở tính đặc hiệu chế tác dụng với chất, enzym polygalacturonase chia làm bốn loại: • Polymethylgalacturonase hay gọi -1,4-galacturonitemethylesglucanohydrolase, tác dụng polygalactorunic acid methoxyl hoá (tức pectin) Enzyme lại phân thành hai nhóm nhỏ phụ thuộc vào khả phân cắt hay cuối mạch phân tử pectin, endo-glucosidasepolymethyl galacturonase kiểu I exo-glucosidase-polymethylgalaturonase kiểu II • Polygalacturonase, enzyme tác dụng pectic acid pectinic, chia thành hai nhóm nhỏ endo-glucosidase-polygalacturonase kiểu II exoglucosidase-polygalacturonase kiểu IV Enzyme endo-glucosidase-Polymethyl- galacturonase kiểu I enzyme polymethylgalacturonase dịch hoá pectin có mức độ methyl hoá cao bị thủy phân enzyme nhanh có hiệu Trong dung dịch, có mặt enzyme pectinesterase hoạt độ enzyme thường bị giảm Enzyme phổ biến VSV, đặc biệt nấm mốc A niger, A, awamori • Pectate lyase (PEL): xúc tác phân cắt đơn vị galacturonate không bị ester hoá Cả hai enzyme exo-PEL (exo-Poly(1,4 D-galac turonide) lyase) endoPEL (endo-poly(1,4 D-galacturonic lyase) tồn Pectate pectin có lượng methoxyl thấp chất thích hợp cho enzyme Nói chung, hai enzyme có khoảng pH tối đa nằm khoảng từ 8,0-11, cần ion Ca 2+ để hoạt động Pectate lyase không tìm thấy xanh, có vi khuẩn nấm Các enzyme VSV ngoại bào đóng vai trò quan trọng trình HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM gây bệnh thực vật, gây phân hủy mô thành tế bào, làm mềm làm mục mô thực vật Ngoài có: • Pectin-transeliminase hay gọi poly –1,4-galaturonite methylesteglucanoliase, enyme tác dụng pectin pectinic acid • Polygalactorunate-transeliminase gọi poly -1,4D-galaturonite – glucanoliase, enzyme tác dụng pectic acid pectinic acid Pectin lyase (PNL): xúc tác phân cắt đơn vị galacturonate bị ester hoá Tất PNL endo-enzyme 1.3 Nguồn thu nhận enzyme pectinase Enzym pectinase từ nguồn thực vật: Pectinesterase: Trong thực vật, hầu hết loại cho trái chứa enyme PE.Enzyme thường tồn nhiều hình thức khác nhau, nằm phần vỏ tế bào PE thực vật nói chung có hoạt độ tối ưu khoảng pH kiềm Các cation kim loại nồng độ thấp, Ca2+ chẳng hạn, có khuynh hướng làm tăng nồng độ hoạt động enzyme - Cà chua chứa hai loại PE Cả PE1 PE2 tăng giai đoạn đầu trình chín Khi bước vào giai đoạn chín, nồng độ enzyme PE1 giảm xuống, PE2 tích luỹ dần trái có màu đặc trưng trái chín PE2 có khối lượng phân tử 23kD, pH tối ưu 7,6 Enzyme bị bất hoạt 50% sau phút đun 67oC Các ion Ca2+ Na+ làm tăng hoạt độ enzyme lên tối đa nồng độ 0,005M 0,05M, theo thứ tự - PE đậu nành protein có khối lượng phân tử 33kD, hoạt động tối ưu pH gần Polygalacturonic acid, sản phẩm hình thành trình để methyl hoá phân tử galacturonic acid - Trong thịt chuối có hai isoenzyme PE Cả hai có khối lượng phân tử 30kD, có điểm đẳng điện khác nhau: 8,8 9,3 Các enzyme hoạt động pH tối đa 7,5 Hoạt độ enzyme tăng lên thêm vào dung dịch NaCl HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM nồng độ 0,2M, đưa pH dung dịch 6,0 Các enzyme bị ức chế nhiều loại - Polyol có khối lượng phân tử thấp, glycerol, sucrose, glucose, maltose galactose PE cam có hai loại: hai isoenzyme PE1 PE2 có khối lượng phân tử 36,kD, có điểm đẳng điện khác 10,05 11,0, theo thứ tự pH tối ưu PE1 7,6, PE2 8,0 - Trong thành phần nhiều thịt khác chứa hai isoenzyem, hai enzyme có tính bền nhiệt hơn, enzyme mẫn cảm bị tác động protease Độ ổn định enzyme liên quan đến mức độ glycosyl hoá phân tử enzyme Enzyme bền nhiệt enzyme lại có khối lượng 51kD 36kD, theo thứ tự Hình 2.1: Cấu trúc pectinesterase từ carrot - Cả táo kiwi chứa hai loại isoenzyme Các isoenzyme kiwi có khối lượng phân tử 57kD điểm đẳng điện 7,3 Tuy nhiên, chúng khác mức độ bền nhiệt Polygalacturonase: Hầu hết nghiên cứu PG sở nguồn VSV PG thường tìm thấy phần tiết ngoại bào loài nấm vi khuẩn gây bệnh, chẳng hạn Sacchromyces gragilis, Aspergillus niger, Lactobacillus plantarum, Cochiliobolus carbonum, Neurospora crassa, loài Ascomycete, Phizopus HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM arrchizus, Fusarium osyporum Tuy nhiên, thực tế, PG thực vật bậc cao nghiên cứu nhiều cà chua chín Các enzyme PG cà chua chín tồn hai dạng, hai endo-enzyme.PG1 có khối lượng phân tử 84kD có khoảng 50% bị bất hoạt nhiệt độ 78oC.PG2 có khối lượng phân tử 44kD có khoảng 50% bị bất hoạt 57 oC PG1 có độ ổn định tối đa pH 4,3, trái lại PG2 ổn định tối đa pH 5,6 Exo-PG thủy phân đầu không khử chuỗi polygalacturonic, tạo galacturonic acid sản phẩm thủy phân chiếm ưu thế.Sự thủy phân polymer bị gián đoạn tồn mạch nhánh chất Mức độ thuỷ phân tăng tỉ lệ với kích thước chất, đạt tối đa với mức polymer hoá 20 exo-PG cà rốt đào Hoạt động exo-enzyme làm tăng nhanh tạo thành nhóm khử làm tăng chậm độ nhớt dung dịch chất Sự phân hủy polyuronide trình chín không gây tích lũy galacturonic acid, có endo-enzyme PG có liên quan Enzym pectinase từ vi sinh vật Nguồn giàu enzyme pectinase nấm mốc, nấm men, vi khuẩn Nấm mốc: penicillium glaucum, p.ehrlichii, p.chrysogenum, p.expanam, p.cilrimim, aspergillus awamori, a.foetidus, a.niger, a.terrus, a.saitoi, a.aureus, a.oryzae, a.wentii, fusarium moniliforme,… Nấm men: saccharomyces fragilis Vi khuẩn: bacillus polymyxa, flavobacterium pectinovorum, klebsiella aerogenes… Các loài vi sinh vật thường có bề mặt tất loại quả, phận khác thực vật bị hư hỏng, thực vật chết, chúng loài vi sinh vật khác phá huỷ nhanh phận thực vật Người ta thường thu pectinase từ canh trường bề mặt từ canh trường bề sâu nấm mốc HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM Các vi khuẩn nấm men tổng hợp enzime a.niger chủ yếu tổng hợp pectinnesterase polygalacturonase Nấm con.diplodiella, men pen.citrimin sacch.fragilis tạo dường chủ yếu tạo endopectintraseliminase Vi khuẩn bac.polymyxa, bac.species lại chủ yếu tạo transeliminase Pectinesterase: Pectinesterase thu từ nguồn khác có giá trị PH tối ưu khác nhau: PH tối ưu pectinesterase từ nguồn nấm mốc 4,5 đến 5,5 chế phẩm loại bỏ enzime polygalacturonase có PH tối ưu từ 2,0 đến 6,5 Trái lại ph tối ưu pectinesterase từ nguồn thực vật thượng đẳng từ đến 7,5 – Nhiệt độ tối ưu pectinesterase từ nấm mốc 40 đến 45 0C.từ 55 đến 620C enzime bị vô hoạt, nhiệt độ tối ưu enzime pectinesterase từ thực vật thượng đẳng cao hơn: từ 55 – 600C Pectinesterase nhận từ canh trường nấm mốc A.niger có nhiệt độ tối ưu 30 – 45oC, PHopt= 4,5-5,5 bị vô hoạt 55- 62oC từ thực vật (phopt=7,5-8, toopt= 55-60oC) khả hoạt động chúng phụ thuộc vào nguồn thu nhận, mức độ ester hoá pectin Ion natri đặc biệt ion canxi, chlorua Na, K Ca hoạt hóa pectinesterase từ nấm mốc conithyrium diplodiella từ a.niger.trái lại cation hóa trị (thủy ngân nitrat, chì nitrat, nhôm sunfat sắt clorua) kìm hãm tác dụng pectinesterase Ngoài ra, người ta thu enzime pectinesterase trạng thái đông thể người ta xác lập n-axit cuối phân tử enzime phenylalanin Pectinesterase nấm mốc thủy phân trước nhóm methylester nằm hai nhóm carboxyl tự enzime thủy phân cắt liên kết ester dọc theo phân tử pectin hoạt động pectinesterase phụ thuộc nhiều vào mức độ ester hóa pectin tỷ lệ thuận vào mức độ ester hóa Chẳng hạn, tác động pectinesterase từ nấm mốc a.niger, cần thiết phải có pectin ester hóa mức độ cao không 70% 10 HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM Polygalacturonase: Hầu hết nghiên cứu Polygalacturonase sở nguồn Vi sinh vật Polygalacturonase thường tìm thấy phần tiết ngoại bào loài nấm vi khuẩn gây bệnh, chẳng hạn như: saccharomyces fragilis, asperigillus niger, lactobacillus plantarum, cochlibolus carbonum, neurosrora crassa, loài ascomycete, rhizopus arrchizus fusarium oxysrorum PH tối ưu polygalacturonase khác nhau, phụ thuộc vào nguồn thu chất Chẳng hạn polygalacturonase dịch hóa (endopolygalacturonase) tác dụng acid pectinic ph tối ưu nằm khoảng từ 4,0 – 5,5 enzime tác dụng pectin lại có ph tối ưu khoảng 5,5 – polygalacturonase đường hóa tác dụng pectin ph tối ưu từ – tác dụng acid pectinic ph tối ưu cao vùng 4,4- Các polygalacturonase chủ yếu bền vững vùng pH từ – Polygalacturonase đường hóa chủ yếu từ A.niger hoạt hóa thủy ngân bền vững pH= 2,5 Nhiệt độ tối ưu đa số polygalacturonase nằm khoảng từ 40 -450C.trong khoảng nhịệt độ đó, chúng thường bền vững, bị vô hoạt hóa nhiệt độ 50 55 - 650C 1.4 Trung tâm hoạt động pectinase Enzyme pectinase chứa vùng có – 10 vòng xoắn kép phía phải với vòng tạo thành khe liên kết với chất Trung tâm hoạt động enzyme chứa axit amin Aspartate Lysine Có Histidine nằm gần trung tâm hoạt động ảnh hưởng đến khả xúc tác enzyme Nhiệt độ tối ưu enzyme pectinase khoảng từ 45 – 550C 1.5 Vai trò enzyme pectinase • Tăng hiệu suất ép • Tăng tốc độ lọc • Giúp hoa 11 HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM • Tách lớp Nhớt có pectin bao quanh hạt • Tăng hiệu suất trích li dược liệu 1.6 Cơ chế tác động enzyme pectinnase Trong chế biến nước quả, người ta sử dụng chế phẩm enzym nhằm hai mục đích - Phá vỡ thành tế bào thực vật nhằm nâng cao hiệu suất thu nước - Làm ổn định chất lượng nước Phá vỡ thành tế bào Tế bào thực vật cấu tạo vỏ tế bào (thành tế bào) Vỏ tế bào lớp thành bảo vệ hữu hiệu tạo hình cho tế bào Ở vỏ tế bào thực vật có nhiều chất pectin, chất pectin xem chất ciment gắn tế bào với Phá vỡ gắn kết tạo điều kiện cho vật chất tế bào thoát khỏi tế bào Các chế phẩm enzym có chứa không pectinase mà chứa enzym nhóm cellulase Các loại enzym làm phá vỡ thành tế bào giúp trình thu nhận dịch tế bào tốt Làm nước Nước sau tách khỏi tế bào thường chứa nhiều chất khác Trong chất pectin chiếm lượng đáng kể pectin thường gây tượng độ nhớt cao gây đục nước Nếu enzym tham gia phân giải pectin gian bào làm tế bào khó liên kết với thịt dễ dàng bị mềm ra.Pectin thường có mối liên kết hydro liên kết nguyên tử yếu so với cellulose Tham gia phân hủy pectin gồm nhiều loại enzym : cellulose, pectinase,… II Tác động enzyme chế biến rau 2.1 Những bất lợi sử dụng enzyme Nước sử dụng enzyme co nhiều ưu điểm, nhiên việc sử dụng enzyme có nhược điểm xảy bất lợi vi sinh vật Nếu sử lí thời gian ngắn, trình oxi hóa nhiễm vsv không thành vấn đề lớn 12 HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM Nhưng sử lí enzyme thời gian dài xảy trình oxi hóa nhiễm vsv Người ta ngăn chặn trình oxi hóa nước ba cách sau: Cho ascorbic acíd Cho anhydric sulfur Cho enzym glucose oxidase Trước dùng chất oxi hóa trên, người ta thường phải đun nóng dịch quả, đun nóng dịch enzyme có nước bị ức chế Theo đó, nước li tâm để làm làm học Sau nước đun nóng tới 800C sau hạ nhiệt đến nhiệt độ tối ưu hoạt động enzyme Người ta thường cho lượng ascorbic acid tới 5mg/100g nước hoa để hạn chế trình oxi hóa Để hạn chế phát triển vi sinh vật trường hợp sử dụng enzyme để sử lí nước quả, người ta thường dùng biện pháp sau: Sử dụng aorbic scid, acorbic acid, benzoate natri Sorbic acid thường sử dụng nước với liều lượng 0,3% Acid hoạt động pH rộng ( pH từ 3,9 đến 9,2%) Sorbic acid ức chế phát triển nấm men nấm sợi, không làm thay đổi mùi vị sản phẩm Benzoat natri sử dụng hoa với liều lượng 0,15% Sử dung Anhydric sulfur Người ta thường dùng Anhydric sulfur để bảo quản nước bán thành phẩm Chất vừa có khả tiêu diệt VSV, vừa có khả chống oxi hóa Khi chất vào dịch quả, chúng dễ dàng bị oxi hóa Khi lượng oxi có dịch dần đến mức triệt tiêu gây trạng thái hiệu oxi hóa-khử dịch thay đổi VSV bị ức chế bị tiêu diệt Tuy nhiên, cần phải lưu ý lượng anhdric sulfur nhiều dẫn đến ức chế hoạt động enzyme Xử lý nhiệt Người ta đun nóng dịch để bảo quản nước Tuy nhiên việc đun nóng dich cao chinh nhiệt độ làm thay đổi tính chất cảm quan, thành phần hóa học enzyme 2.2 Hiệu việc sử dụng enzyme - Đã có nhiều nghiên cứu kết áp dụng sản xuất nước rượu vang cho thấy sử dụng enzyme pectinase cho thấy hiệu suất nước chất lượng rượu vang cao Khi tiến hành ứng dụng enzyme sản xuất nước sản xuất rượu vang người ta đặt biệt quan tâm đến yếu tố có tính chất định đến hiệu enzyme: Nguyên liệu Khả xay, nghiền làm nhỏ nguyên liệu - Nguyên liệu Không phải tất cac loại có khả cho hiệu suất cao lí enzyme Khi sử dụng enzyme chế biến nước rượi vang, người ta đưa độ chín kĩ thuật cho phù hợp Khi khái niệm hoàn toàn khác với khái niệm độ chín kĩ thuật công nghệ người ta không sử dụng enzyme Độ chín kĩ thuật để 13 HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM sản xuất nước giai đoạn chín quả, đảm bảo tách dịch tốt với tích tụ đa chất có giá trị dinh dưỡng cao hương vị thích hợp Tuy nhiên cần biết rằng, phần lớn nguyên liệu hiệu suất dịch cao không phũ hợp với tích tụ chất có giá trị dinh dưỡng Ở nhiều loại khả thoát dịch không trùng với mức độ chín Nhiều thật chín khả tích tụ dinh dưỡng cao lại không thuận lợi việc tách nước Chính thế, loại người ta tiến hành phân loại xác định độ chín kĩ thuật riêng cho phù hợp với sử dụng enzyme thu hồi dịch Công việc thứ sau phân loại việc thiết trước sử dụng enzyme phải làm cách rửa nhiều lần để loại bỏ tạp chất, VSV Sau trình kĩ thuật sé nhỏn nghiền… Để làm tăng tác động enzyme va làm tăng hiệu suất thu nhận dịch - Khả làm nhỏ nguyên liệu, làm nhỏ nguyên liệu khâu kĩ thuật quan trọng Nó tác động đến hiệu enzyme hiệu suất dịch chất lượng dịch Tùy theo tính chất lí đặc điểm cấu tạo loại , người ta chọn phương pháp sử lí thích hợp nghiền, cắt, chà hay xé nhỏ III Ứng dụng enzyme pectinase sản xuất nước Trong sản xuất nước rượu vang, việc sử dụng enzym tiến khoa học lớn.Các chế phẩm enzyme sử dụng sản xuất nước rượu vang hỗn hợp nhiều loại enzyme loại enzyme riêng biệt.việc sử dụng hỗn hợp enzyme hay loại enzyme riêng biệt phụ thuộc vàp nguyên liệu sản phẩm cần đạt tới Ngoài ra, việc sử dụng loại chế phẩm enzyme trình bày phụ thuộc vào công nghệ sản xuất ( yếu tố kỹ thuật) Trong sản xuất nước rượu vang, người ta thường sử dụng sáu nhóm enzyme sau: • Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước đục Mục đích sử dụng nhóm chế phẩm enzyme làm tăng hiệu suất trích ly để thu luợng sản phẩm lớn • Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước trong, không chứa pectin Mục đích sử dụng nhóm làm tăng hiệu suất trích ly thuỷ phân hoàn toàn chất protein, pectin, làm giảm độ nhớt làm triệt tiêu nguyên nhân làm đục nước • Nhóm chế phẩm enzyme dùng để làm tăng khả đồng hoá nước thịt quả, làm tăng khả trích ly nước 14 HÓA SINH THỰC PHẨM • NHÓM Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản suất bán sản phẩm rượu vang nhằm làm tăng hiệu suất trích ly bán sản phẩm • Nhóm chế phẩm enzyme dùng để ngăn cản trình oxy hoá làm cản trở phát triển vi sinh vật hiếu khí phát triển nước quả, rượu vang • Nhóm chế phẩm enzyme dùng vào mục đích chống lại đường sản suất siro thành phẩm Việc sử dụng chế phẩm enzyme phải xem xét kỹ lưỡng sở đặc điểm nguyên liệu trái cần xử lý.Trong đặc điểm trái cây, người ta quan tâm nhiều đến đặc điểm màu sắc tự nhiên sản phẩm Trong nhiều trường hợp, việc sử dụng enzyme phải đảm bảo giữ màu sắc tự nhiên ban đầu tạo màu sắc theo ý muốn cách điều khiển phản ứng enzyme Theo màu sắc tự nhiên, loại trái chia làm hai loại: Trái có màu nhạt: táo, lê, nho trắng, chuối, cam, xoài, bưởi Trái có màu sẩm chứa nhiều antõian: anh đào, mận đỏ, nho đỏ, mận đen, dâu Để xử lý nghiền có màu nhạt, người ta thường sử dụng loạt enzyme sau: Enzym endo-PmG để làm giảm độ nhớt dịch Enzyme PE làm tăng hiệu suất trích ly Enzyme khác cellulose, hemicelluase, protease không bắt buộc Ứng dụng chế phẩm pectinase sản xuất nước Từ loại khác nhau, người ta thường chế biến thành loại nước trong, nước đục, trước tiên phải chiết rút dịch từ mô bản, mô bì mô học Do đó, hiệu suất chiết rút dịch phụ thuộc vào khả thấm tế bào, cấu tạo giải phẩu tình chất lý nguyên liệu, độ nhớt dịch quả, độ thịt quả, thành phần định tính định lượng pectin chứa dịch bào thành tế bào mô Để sử dụng vào việc chế biến nước chế phẩm pectinase phaỉ có enzym endo exo-polygalacturonse, enzym pectinestenaza.Trong chế phẩm loại enzym vừa kể enzym định hiệu chế phẩm.Vì endo exo-polygalacturonse làm giảm độ nhớt dịch quả, enzymPE 15 HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM góp phần vapò tác dụng enzym này.Enzym proteinase chế phẩm thuỷ phân vỏ protein vỏ nguyên sinh tế bào, kết làm cho thoát dịch dễ dàng.Sự có mặt xenluase hemixenlulase chế phẩm tốt không bắt buộc sử dụng cho loại táo, lê chế phẩm không phép có enzyme pectinaseliminase enzym phân huỷ protopectin vốn gắn tế bào riêng biệt mô lại với nhau, gây mủn hoá mô quả, làm tăng độ nhớt dịch kết làm giảm hiệu suất dịch Ngược lại, sử dụng cho loại mọng dâu tâythì có mặt chế phẩm enzym PTE lại cần thiết enzym làm mủn hoá tế bào làm cho tính chất thoát nước tế bào tăng lên độ nhớt dịch lại giảm xuống Ngoài ra, chế phẩm pectinase dùng sản xuất nước không phép có enzym oxydase( ascohatoxydase, poliphenoloxydase) Trong chế biến nước có thịt enzym PTE, hemixenlulase xenlulase lại enzym định hiệu tác dụng chế phẩm.trong vai trò dẫn động enzym PTE có tác dụng phân huỷ protopectin mô Hemixenlulase xenlulase với PTE làm cho độ đồng thể nước có màu sang chế phẩm không chứa enzym oxi hoá, cho nguyên liệu có carotenoid antõian không chứa enzym phá huỷ chất Để thu nước quả, trường hợp có sử dụng enzym pectinase, người ta phải nghiền nhỏ nguyên liệu Bã nghiền nhânh đem xử lý enzym, sau đem ép ly tâm.Trong trường hợp có sử dụng enzyme, người ta có thê nghiền nhỏ tới mức tối đa, cốt thuận lợi cho tác dụng enzym mà không sợ bị tắc nghẽn kênh dẫn dịch trình ép sau Dùng pectinase không làm tăng hiệu suất dịch mà để làm dịch Phương pháp sử dụng enzym có hiệu cả.Bởi lẽ nhờ tác dụng enzyme mà hệ keo nước bị phá huỷ hoàn toàn.Nếu làm phương pháp khác pectin bị kết tủa phần xử lý pectinase, pectin bị phân giải hoàn toàn thành chất hoà tan Với phương pháp enzym, mang lượng thừa chế phẩm loại trừ trường hợp làm không hoàn toàn Dịch nước xử lý chế phẩm pectinase thường có vị hoàn toàn có khuynh hướng bị đục 16 HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM Quá trình làm dịch tác dụng pectinase chia làm giai đoạn: - Giai đoạn “ bất ổn định hoá” tiêu biểu giảm độ nhớt cách sâu sắc thường gọi trạng thái “ phá vỡ” Giai đoạn “kết lắng” trạng thái “phá vỡ” kết thúc kết tủa hoàn toàn Giai đoạn cuối thường xác định vắng mặt pectin kết tủa ion canxi Sử dụng enzym để sản xuất nước trùng uống trực tiếp từ táo vải Ngày nay, nước nước đục sản xuất nhiều nước giới Tùy theo hàm lượng đường acid có nước quả, người ta chế biến nước có hàm lượng đường acid thấp, người ta bổ sung đường acid điều chỉnh chất lượng cuối sản phẩm Hàm lượng pectin cao sản phẩm thường lợi độ nhớt sản phẩm cao Việc thủy phân pectin có dịch làm cho sản phẩm dịch không bị đục.Tuy nhiên, việc xử lý pectin pectinase không nên tiến hành phân giải pectin đến mà cần phải giữ lượng định sản phẩm nước quả.Chính lượng pectin giúp cho chất lượng nước tốt Trong sản xuất nước táo nước vải, người ta sử dụng chế phẩm pectinase cho hiệu cao.Khi xử lý nước 500C giờ, hiệu suất tách nước tăng 20%, 37- 40% sau2 -4 tăng 20 – 25%.Các nghiên cứu thực tế sản xuất cho thấy hiệu xử lý nước táo cao.Chính thế, việc ứng dụng enzyme pectinase áp dung tất nhà máy sản xuất nước táo giới.Trong xử lý nước enzyme pectinase, người ta thường cho thêm ascorbic acid vào chống trình oxy hóa nước táo Bảng 3.1 Hiệu xử lý nước chế phẩm pectinas Stt Loại nước Hiệu Chất Độ Đườn Pectina Chất Điểm suất khô acid g (%) chát cảm (%) (%) (%) (%) quan se (%) 17 HÓA SINH THỰC PHẨM Nước từ táo a- Không cho chế phẩm enzyme b- Có chế phẩm NHÓM 71,2 10,2 0,53 6,7 0,33 0,04 4,5 78,8 11,5 0,62 8,0 0,15 0,02 4,8 enzyme Nước vải a- Không cho chế phẩm enzyme b- Có cho chế phẩm 49,2 8,5 0,91 5,62 0,26 0,09 3,8 72,4 10,2 1,16 7,4 0,12 0,16 4,3 enzyme IV Ứng Dụng Enzyme Pectinase Trong Sản Xuất Nước Táo Quy trình sản xuất nước táo đóng hộp: 18 HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM 2 Tác động enzyme pectinase quy trình xử lý enzyme: 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 Cơ chế làm enzyme: 19 HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM Làm giúp 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 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình làm trong: • pH môi trường phải thấp • Nhiệt độ xử lý enzyme 500 C/ 1-2 giúp làm • Nhiệt độ xử lý 250 C không đạt yêu cầu dễ bị nhiễm vi sinh vật • Chế độ xử lý enzyme để tăng hiệu suất ép 500 C/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 C ông nghệ sản xuất nước ép trái ngày phổ biến thông dụng tính tiện dụng cuả Sự phát triển công nghệ enzyme mang lại ứng dụng rộng rãi 20 HÓA SINH THỰC PHẨM NHÓM 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 21 [...]... loại chế phẩm enzyme như trình bày còn phụ thuộc vào công nghệ sản xuất ( các yếu tố kỹ thuật) Trong sản xuất nước quả và rượu vang, người ta thường sử dụng một trong sáu nhóm enzyme sau: • Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước quả đục Mục đích sử dụng nhóm chế phẩm enzyme này là làm tăng hiệu suất trích ly để thu được luợng sản phẩm lớn • Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước quả trong, không... động của enzyme Xử lý nhiệt Người ta có thể đun nóng dịch quả để bảo quản nước quả Tuy nhiên việc đun nóng dich quả không thể quá cao vì chinh nhiệt độ sẽ làm thay đổi tính chất cảm quan, thành phần hóa học của enzyme 2.2 Hiệu quả của việc sử dụng enzyme - Đã có nhiều nghiên cứu và kết quả áp dụng trong sản xuất nước quả và rượu vang cho thấy khi sử dụng enzyme pectinase cho thấy hiệu suất nước quả và... nóng dịch quả, khi đun nóng dịch quả các enzyme có trong nước quả sẽ bị ức chế Theo đó, nước quả sẽ được li tâm để làm sạch làm sạch cơ học Sau đó nước quả sẽ được đun nóng tới 800C và sau đó sẽ được hạ nhiệt đến nhiệt độ tối ưu của hoạt động của enzyme Người ta thường cho lượng ascorbic acid tới 5mg/100g nước hoa quả để hạn chế quá trình oxi hóa Để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật trong trường... chế phẩm pectinase trong sản xuất nước quả Từ các loại quả khác nhau, người ta thường chế biến thành các loại nước quả trong, nước quả đục, trước tiên phải chiết rút được dịch quả từ mô cơ bản, mô bì đôi khi mô cơ học nữa Do đó, hiệu suất chiết rút dịch quả sẽ phụ thuộc vào khả năng thấm của tế bào, cấu tạo giải phẩu và tình chất cơ lý của nguyên liệu, độ nhớt của chính dịch quả, độ chắc của thịt quả, ... và định lượng của pectin chứa trong dịch bào và trong thành tế bào của mô quả Để sử dụng vào việc chế biến nước quả trong thì chế phẩm thì pectinase phaỉ có enzym endo và exo-polygalacturonse, enzym pectinestenaza .Trong chế phẩm loại này thì những enzym vừa kể trên là những enzym quyết định hiệu quả của chế phẩm.Vì endo và exo-polygalacturonse sẽ làm giảm độ nhớt của dịch quả, còn enzymPE cũng 15 HÓA... Bảng 3.1 Hiệu quả xử lý nước quả và bằng chế phẩm pectinas Stt Loại nước quả Hiệu Chất Độ Đườn Pectina Chất Điểm suất khô acid g (%) chát cảm (%) (%) (%) (%) quan se (%) 17 HÓA SINH THỰC PHẨM 1 Nước quả từ táo a- Không cho chế phẩm enzyme b- Có chế phẩm NHÓM 2 71,2 10,2 0,53 6,7 0,33 0,04 4,5 78,8 11,5 0,62 8,0 0,15 0,02 4,8 enzyme 2 Nước quả vải a- Không cho chế phẩm enzyme b- Có cho chế phẩm 49,2... nước quả Trong sản xuất nước quả và rượu vang, việc sử dụng enzym là một tiến bộ khoa học rất lớn.Các chế phẩm enzyme được sử dụng trong sản xuất nước quả và rượu vang có thể là một hỗn hợp nhiều loại enzyme và cũng có thể chỉ là một loại enzyme riêng biệt.việc sử dụng hỗn hợp enzyme hay từng loại enzyme riêng biệt phụ thuộc vàp nguyên liệu và sản phẩm cần đạt tới Ngoài ra, việc sử dụng các loại chế. .. vang rất cao Khi tiến hành ứng dụng enzyme trong sản xuất nước quả và sản xuất rượu vang người ta đặt biệt quan tâm đến 2 yếu tố có tính chất quyết định đến hiệu quả của enzyme: Nguyên liệu Khả năng xay, nghiền và làm nhỏ nguyên liệu - Nguyên liệu Không phải tất cả cac loại quả đều có khả năng cho hiệu suất cao khi lí enzyme Khi sử dụng enzyme trong chế biến nước quả và rượi vang, người ta đưa ra... mủn hoá mô quả, làm tăng độ nhớt của dịch quả và kết quả là làm giảm hiệu suất dịch quả Ngược lại, khi sử dụng cho các loại quả mọng như dâu tâythì sự có mặt trong chế phẩm enzym PTE lại cần thiết vì enzym này sẽ làm mủn hoá tế bào làm cho tính chất thoát nước của tế bào tăng lên còn độ nhớt của dịch quả lại giảm xuống Ngoài ra, đối với các chế phẩm pectinase dùng trong sản xuất nước quả trong cũng... 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 pectin đến cùng mà cần phải giữ một lượng nhất định trong sản phẩm nước quả. Chính lượng pectin này sẽ giúp cho chất lượng nước quả tốt hơn Trong sản xuất nước quả táo và nước quả vải, người ta sử dụng chế phẩm pectinase cho hiệu quả rất cao.Khi xử lý nước quả ở ... pectin bao quanh hạt • Tăng hiệu suất trích li dược liệu 1.6 Cơ chế tác động enzyme pectinnase Trong chế biến nước quả, người ta sử dụng chế phẩm enzym nhằm hai mục đích - Phá vỡ thành tế bào thực... enzym : cellulose, pectinase,… II Tác động enzyme chế biến rau 2.1 Những bất lợi sử dụng enzyme Nước sử dụng enzyme co nhiều ưu điểm, nhiên việc sử dụng enzyme có nhược điểm xảy bất lợi vi sinh... dụng sáu nhóm enzyme sau: • Nhóm chế phẩm enzyme dùng để sản xuất nước đục Mục đích sử dụng nhóm chế phẩm enzyme làm tăng hiệu suất trích ly để thu luợng sản phẩm lớn • Nhóm chế phẩm enzyme dùng