chế phẩm enzim công nghiệp chế biến lương thực, bánh kẹo, súc sản, thủy sản

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - tự - hạnh phúc  BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC-THỰC PHẨM TIỂU LUẬN MÔN HÓA SINH ĐỀ TÀI: Chế phẩm enzime: mục đích, yêu cầu, đặc tính, ảnh hưởng, biến đổi, ứng dụng công nghiệp chế biến lương thực, bánh kẹo, súc sản, thủy sản Danh sách sinh viên thực hiện: Họ Tên: Mã số sinh viên: Nguyễn Thị Cẩm Giang 12032611 Lê Thị Ngọc Mai 12017221 Nguyễn Thị Nhu 12029221 Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Mai Hương Thành phố Hồ Chí Minh ngày 18 tháng năm 2014 LỜI NÓI ĐẦU NỘI DUNG .2 ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN BÁNH KẸO, LƯƠNG THỰC: I Mục đích: Các enzym sử dụng chế biến lương thực bánh kẹo II 2.1 Amylase a Mục đích: .4 b Ảnh hưởng biến đổi amylase trình làm bánh: .5 c Ứng dụng: 2.2 Protease: .9 a Đặc tính biến đổi protease: 10 b Ứng dụng: 10 c Đặc tính: 11 2.3 Men: 12 a Mục đích: 12 b Phân loại: 12 c Ảnh hưởng: 13 ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM ENZYME TRONG SÚC SẢN, THỦY SẢN: 14 Ứng dụng amylase chế biến thực phẩm gia súc : 14 Chế phẩm enzyme protease ứng dụng nó: 14 Ứng dụng enzyme chế biến thịt: 15 3.1 Phương pháp làm mềm thịt chế phẩm enzyme: 15 a Yêu cầu: 16 b Các phương pháp làm mềm thịt enzyme: 16 Ứng dụng chế phẩm enzim chế biến thủy sản: 16 4.1 Mục đích: 17 4.2 Ứng dụng: 18 a Trong công nghệ chế biến nước mắm: 18 b Ứng dụng dạng sản phẩm cá muối: 22 KẾT LUẬN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 25 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản LỜI NÓI ĐẦU Enzyme chất xúc tác sinh học ý nghĩa cho trình sinh trưởng, sinh sản sinh vật mà đóng vai trò quan trọng công nghệ chế biến thực phẩm Trong y học Trong kỹ thuật phân tích, công nghệ gen bảo vệ môi trường Từ phát enzym khả chuyển hóa enzym, loài người tăng nhanh trình sản xuất ứng dụng enzym công nghiệp Số lượng enzym phát ngày nhiều số lượng enzym ứng dụng vào công nghiệp ngày nhiều Riêng công nghiệp thực phẩm, lượng enzym tiêu thụ nhiều Số lượng enzym ứng dụng công nghiệp thực phẩm chủ yếu nước châu Mỹ châu Âu Hiện nay, việc sản xuất chế phẩm enzyme loại phát triễn mạnh mẽ qui mô công nghiệp Thực tế có hàng nghìn chế phẩm enzyme bán thị trường giới, chế phẩm khai thác tinh chế có mức độ tinh khiết theo tiêu chuẩn công nghiệp ứng dụng Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản NỘI DUNG I ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN BÁNH KẸO, LƯƠNG THỰC: Ứng dụng enzyme trong chế bột sản xuất bánh kẹo: Các nguyên liệu chứa tinh bột không nguồn thực phẩm trực tiếp mà nguồn nguyên liệu quan trọng để tạo nhiều loại thực phẩm khác Trong công nghiệp sản xuất sản phẩm từ tinh bột bánh người ta hay sử dụng chế phẩm enzyme như: - –amylase vi khuẩn có tên thương mại Tenase, Optiamyl, BAN, Rapidase - –amylase vi khuẩn chịu nhệt với tên thương mại là: Termamyl, Taka-them, Takalite, Opti-therm, Maxamyl - Amyloglucosidase với tên thương mại là: Diazym, Optidex, AMG, Spezym, Amugase - Β-amylase với tên thương mại là: Dextrozym (chứa AMG), Promozym - Amylase nấm sợi với tên thương mại là: Biozym, MKC.Fugal amylase, Fungamyl clarase Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản Mục đích: Mục đích việc sử dụng Enzym vào sản xuất loại bánh quy làm tăng mùi vị bánh, chế biến bột thành loại bánh quy Enzym protease amylase bột hoạt động làm tăng hàm lượng amino acid tự làm tăng dường khử Đường khử amino acid tuwh có khối bột tham gia vào phản ứng oxy hóa khử kết tạo cho bánh quy có mùi, vị, màu hấp dẫn  Tuy nhiên tận dụng lượng Enzym có sẵn tinh bột phản ứng xảy không mạnh, sử dụng loại bột xấu để sản xuất bánh Do người ta thường bổ sung thêm Enzym protease amylase vào chế biến bột trình sản xuất bánh quy Khi lượng đường khử lượng amino acid tự tăng lên, phản ứng oxi-hóa khử tăng cường Trong công nghệ sản xuất sản phẩm từ đường, nguồi ta thường sử dụng enzyme thủy phân sacchrose Các sản phẩm trình sản xuất thường gồm kẹo viên, bánh quy kem với nhân trái cây, loại kẹo mềm Ở Nga sản xuất sản phẩm bánh kẹo từ đường, người ta sử dụng chế phẩm invectin (tên thương mại enzyme invertase) Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản Các enzym sử dụng chế biến lương thực bánh kẹo: amylase nấm sợi, amylase, protease cellulose-hemicellulase: 2.1 Amylase: enzyme mà xúc tác trình thủy phân tinh bột thành đường Amylase diện nước bọt người số động vật có vú khác, nơi mà bắt đầu trình hóa học tiêu hóa Thực phẩm có chứa lượng lớn tinh bột đường, chẳng hạn gạo khoai tây, có hương vị nhai amylase làm chuyển hóa tinh bột thành đường Các tuyến tụy tuyến nước bọt amylase ( alpha amylase ) thủy phân tinh bột thực phẩm ăn dạng disaccharides trisaccharides thành glucose enzyme để cung cấp lượng cho thể Thực vật số vi khuẩn nguồn sản xuất amylase Như diastase, amylase enzyme phát cô lập (bởi Anselme Payen vào năm 1833) Amylase loại protein định chữ Hy Lạp khác Tất amylase hydrolases glycoside gồm mạch α1, – glycosidic α-amylase (EC3.2.1.1), (tên gọi khác: 1,4-α-D-glucanglucanohydrolase; glycogenase) canxi metalloenzymes , hoàn toàn hoạt động canxi Bằng cách hành động địa điểm ngẫu nhiên dọc theo chuỗi tinh bột, αamylase chia chuỗi dài carbohydrate , cuối suất maltotriose maltose từ amylose , hay maltose, glucose "giới hạn dextrin" từ amylopectin Bởi hoạt động nơi bề mặt , α-amylase có xu hướng tác dụng nhanh so với β-amylase Trong động vật, enzym tiêu hóa, với pH tối ưu 6,7-7,0 Trong sinh lý người, nước bọt amylase tụy α-amylase α-amylase tìm thấy thực vật, nấm (Ascomycetes Basidiomycetes) vi khuẩn (Bacillus) a Mục đích: Amylase tác dụng với tinh bột nhiều sản phẩm có giá trị cao như: + maltodextrin: * chất phụ gia để chế tác sản phẩm thực phẩm cho trẻ em, thực phẩm truyền trực tiếp cho bênh nhân Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản * tác nhân tạo cấu trúc: tạo độ đặc, độ nhớt cho nước sốt; chất kết dính cho sản xuất thức ăn * có khả tạo gel thuận nghịch có cấu trúc giống chất béo: thay chất béo sản phẩm bơ, mỡ gầy + Socbitol: * Khả giữ nước cao : tạo độ đặc sánh cho mật ong * Độ nhẹ: sử dụng nhiều mà không cảm thấy khó chịu * Độ nhớt thấp: dễ thao tác sản xuất * Tạo phức với kim loại nặng: cải thiện việc bảo quản sản phẩm béo * scobitol tinh thể có entzpi hòa tan nước lớn: có khả tạo cảm giác mát dùng để sản xuất kẹo mứt * không làm tăng lượng glucoza máu lên cao sau ăn: sản xuất thức ăn kiêng cho người bị bệnh đái đường + Manitol: * sử dụng chủ yếu làm chất tạo không hút nước * có gái trị hấp thu thấp: bổ sung vào thực phẩm chức * tác động phá hủy thấp : sx kẹo cao su b Ảnh hưởng biến đổi amylase trình làm bánh: Quá trình lên men: Amylase sử dụng nướng bánh mì để phá vỡ đường phức tạp, chẳng hạn tinh bột (có bột), thành đường đơn Quá trình lên men chuyển hóa đường phức tạp thành đơn giản cho sản phẩm cuối rượu CO2 Quá trình làm tăng mùi vị khối lượng bánh Trong amylase tìm thấy tự nhiên tế bào nấm men, phải thời gian cho men để sản xuất đủ enzyme để phá vỡ khối lượng đáng kể tinh bột bánh mì Đây lý cho bột nhào lên men lâu bột chua Kỹ thuật nướng bánh mì đại bao gồm amylase (thường hình thức lúa mạch) vào bánh canh, làm cho trình nhanh thiết thực để sử dụng thương mại Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản c Ứng dụng: Công nghệ chế biến bánh mì:  Nguyên liệu Các loại hạt ngũ cốc lúa mì, lúa nước, bắp (ngô), khoai mì (sắn) nguồn nguyên liệu để làm bánh Trong đó, có bột từ lúa mì nguyên liệu để sản xuất bánh mì Bánh mì loại lương thực nước châu Mỹ châu Âu Trong vài thập niên gần đây, bánh mì coi phần lương thực Việt Nam  Mục đích - Kéo dài thời hạn sử dụng: Sự mau khô cứng bánh mỳ nguyên nhân gây tổn thất tài lớn người tiêu dùng nhà sản xuất bánh mỳ Ví dụ, lượng bánh mỳ trị giá tỷ USD bị thải hồi hàng năm Mỹ Sự mau khô cứng liên quan với độ tươi, giai đoạn bảo quản, độ cứng ruột bánh mỳ tăng lên độ co giãn ruột bánh giảm Sự khô cứng xem thay đổi cấu trúc tinh bột trình bảo quản Khi hạt tinh bột trở dạng không hòa tan từ dạng hòa tan, chúng tính dẽo (tính linh động) mình: ruột bánh mỳ trở cứng giòn Trong hàng thập kỹ qua chất nhủ hóa sử dụng tác nhân chống khô cứng Tuy nhiên chúng thực có hiệu chống khô cứng hạn chế lệ thuộc vào qui định nhãn hiệu riêng Mặt khác, enzyme Maltogenic alpha amylase thu nhận từ vi khuẩn (thủy phân maltriose thành malto gluco) nhản hiệu Novamyl hảng NOVO phát thấy có tác dụng chống khô cứng hiệu Nó biến đổi tinh bột giai đoạn nướng Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản nhiệt độ mà hầu hết tinh bột bắt đầu thành gelatin Các hạt tinh bột bị biến đổi giữ nguyên trạng thái mềm dẽo suốt giai đoạn lưu kho Bánh mỳ sản xuất có sử dụng enzime có ruột bánh đàn hồi mềm bánh mỳ sản xuất có sử dụng monoglycerides tinh chế với chức chất nhủ hóa - Cải thiện trạng thái bột nhào: Bột mỳ chứa 2.5-3.5% polysacarid tinh bột mà polyme lớn (chủ yếu pentosan) chúng đóng vai trò quan trọng chất lượng bánh mỳ khả hút nước chúng tương tác với gluten Mặc dù cấu tác dụng xác enzyme hemicellulase, pentosanase xylanase công nghệ làm bánh mỳ chưa chứng minh (giải thích) rõ ràng, biết rõ ràng việc bổ sung loại enzyme pentosanase hay xylanase với liều lượng xác cải thiện bột nhào khả gia công máy, độ mềm dẽo, khả thao tác tay dễ Tóm lại, bột nhào ổn định cho kết tốt giai đoạn nướng cuối thể tích bánh to kết cấu ruột bánh cải thiện Bột mỳ thông thường chứa khoảng 1-1.5% lipid, bao gồm nhóm phân cực không phân cực Một vài số lipid này, đặc biệt lipid không phân cực triglycerid, bị ràng buộc với gluten, làm cản trở chức gluten Việc bổ sung enzyme lipase thiết thực làm biến đổi triglycerid, làm thay đổi tương tác với gluten điều làm cho mạng gluten mạnh Tiếp theo đó, việc bổ sung giúp bột nhào ổn định trường hợp lên men mức, thể tích ổ bánh lớn cấu trúc ruột bánh cải thiện đáng kể Nhờ tế bào lỗ khí ruột bánh nhỏ đồng dạng hơn, kết cấu ruột bánh mượt màu ruột bánh trông sáng Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản Các chất oxy hóa hóa học bromat, azodicacbon amít axit ascorbic sử dụng rộng rãi để tăng độ bền gluten làm bánh mỳ Với tư cách chất chuyển đổi, oxydaza glucose oxidase thay phần việc sử dụng chất oxy hóa hóa học giành chất lượng bánh mỳ tốt  Ảnh hưởng: Mỗi enzime đề cập có chất đặc trưng bột nhào từ bột mỳ Ví dụ lipase hoạt động lipit, xylanase hoạt động pentose amylase hoạt động tinh bột Do tương tác chất bột nhào bánh mỳ thành phần phức tạp, việc sử dụng kết hợp enzyme có tác động hổ trợ mà không thấy sử dụng enzime – dùng liều lượng cao Đúng thường dùng lượng enzime có ảnh hưởng bất lợi bột nhào mà ảnh hưởng đến chất lượng bánh mỳ Chẳng hạn, lượng fungal alpha amylase hemicellulase/xylanase dẫn đến bột nhào dính để thao tác tay dùng thiết bị Vì thật có lợi vài dạng thực đơn bánh mỳ có sử dụng kết hợp enzime alpha amylase xylanse với lipase glucose oxidase liều lượng thấp để thu độ chắc, độ ổn định bột nhào chất lượng bột mỳ tốt Một ví dụ khác sử dụng maltogenic alpha amylase kết hợp với fungal alpha amylase xylanase lipase để đảm bảo độ mềm ruột bánh với chất lượng bánh mỳ tốt lĩnh vực: cấu trúc ruột bánh, thể tích bánh mỳ  Qúa trình: Trong sản xuất bánh mì, người ta thường sử dụng hai loại enzyme α amylase β amylase, loại enzyme tham gia thủy phân tinh bột để tạo thành đường Nhờ nấm men Saccharomyces cerevisiae chuyển hóa chúng thành cồn, CO2, làm tăng thể tích, màu sắc, hương vị bánh Nguồn amylase thường sử dụng từ malt, nhiên năm gần malt thay từ nấm sợi Các chế phẩm enzyme từ nấm sợi không chứa amylase mà chứa protease số enzyme Chế phẩm enzyme chủ yếu thu nhận từ Aspergillus oryzae Trong trình sử dụng enzyme amylase người ta cho sulfat amon vào bột chất đệm cho amylase hoạt động, người ta thường tạo chất đệm cho amylase cách trộn lượng enzyme amylase vào tinh bột theo tỷ lệ 1:1 Hỗn hợp có tác dụng ổn định hoạt tính enzyme amylase năm bảo quản Khi cho hỗn hợp vào bột để làm bánh mì chất lượng bánh tăng lên nhiều( tăng thể tích, độ xốp, tăng khả Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản virus Những enzyme có chung chế xúc tác phản ứng thủy phân thông qua hai bước (Barrett, 1994): A) Bước 1, acyl hóa: hình thành liên kết cộng hóa trị nhóm -OH serine với nguyên tử cácbon nhóm cácboxyl phân tử chất nhờ có hỗ trợ nhóm imidazole từ histidine B) Bước 2, khử acyl hóa: phức hệ acyl - enzyme bị thủy phân phân tử H2O theo chiều ngược lại bước Trong đó, nhóm imidazole chuyển proton gốc -OH từ serine cho nhóm amine để tái sinh lại enzyme 2.3 Men: a Mục đích: Chức nấm men làm bánh mì để làm sáng bột truyền đạt cho hương thơm đặc trưng hương vị Điều chức men nhiều kỷ hoạt động cải thiện khoảng thời gian qua sửa đổi khoa học sản xuất hiểu biết rộng nướng bánh mì phương pháp b Phân loại: Nấm men loại bào vi thuộc để Nấm, thường bội trình gọi vừa chớm nở gây trình lên men đặt điều kiện thích hợp Có khoảng 3.300 loài nấm men Chỉ có vài số họ phát triển cho thương mại nướng Nấm men tìm thấy tự nhiên nơi có đường Ban đầu men sản xuất cách sử dụng trình hạt Đức mà mang lại nấm 12 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản men rượu Nấm men sản xuất, không tan nó, không đáp ứng với yêu cầu người thợ đó, trình phải loại bỏ c Ảnh hưởng: Enzyme Nấm men nguồn mạnh nguồn cung cấp enzym Một loại enzyme sản xuất tế bào sống, động vật thực vật Khi loại enzyme đưa vào mối quan hệ với hợp chất hữu định, hành động thông thường, luôn, có xu hướng phân hủy chúng thành kết hợp đơn giản mà không cần trải qua thay đổi thân Một hành vi enzyme dung dịch Enzyme nhạy cảm với mũ pH Nấm men có chứa lượng nhỏ số enzyme bao gồm Protease, Lipase, Invertase, Maltase Zymase Các enzyme quan trọng men Invertase, Maltase Zymase - Protease: Các protease làm mềm protein bột đó, gây thay đổi lớntrong cấu trúc tính chất bột Tuy nhiên, Protease bình thường khỏe mạnh bánh men enzym tế bào có nghĩa họ khả qua màng tế bào - Lipase: Nó tế bào tác động lên chất béo mà gặp trongnấm men, đặc biệt thời gian hình thành bào tử Những chất béo sản phẩm dự trữ cho di động trưởng thành bào tử sinh sản Các Lipase vài loài nẩm men khuếch tán qua màng tế bào - Inverase: hầu hết loài nấm men, Invertase enzyme tế bào Các sucroae, đường mía, vào tế bào, thay đổi Invertase thành glucose fructose đường đơn Các loại đường sau khuếch tán qua - Maltose: enzyme tìm thấy nấm men, tách đường maltose thành hai đơn vị dextrose - Zymase: enzyme mà cuối biến trick bột lên men loại đường men Nó bao phủ nhóm phức tạp enzyme gọi chung Azymase  Ngoài enzym sử dụng để lên men lương thực nói chung tinh bột nói riêng tạo thành sản phẩm khác rượu, bia,… * tinh bột + alpha-amliza, beta-amilaza 13 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản > dextrin : tạo độ sánh giữ bọt cho bia > maltoza, glucoza: cung cấp đường cho tình lên men * protein + proteaza > peptit phân tử lượng thấp: tăng khả giữ bọt chứa nhóm chức tích điện , liên kết với CO2 > axit amin: + Đảm bảo độ bền sinh học ngăn chặn tạo thành kết tủa tạo cặn protein trình trùng nhiệt độ cao (sẽ làm thay đổi số điện môi) + Nguồn cung cấp N đảm bảo trình lên men chống thoái hóa giống + Tăng giá trị dinh dưỡng cho bia * Araban ( hợp chất glucan cao phân tử làm dịch đường nhớt) + arabanaza > hợp chát thấp phân tử: + Giảm độ nhớt, + Cải thiện trình lọc, + Tăng suất dây chuyền * Hợp chất chứa P + sitaza, photphataza > giải phóng P: + Hợp chất quang trọng chu trình Kreb, + Hợp chất vi lượng cần cho hoạt động sống nấm men, + Cân pH môi trường lên men II ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM ENZYME TRONG SÚC SẢN, THỦY SẢN: Ứng dụng amylase chế biến thực phẩm gia súc : Trong chế biến thức ăn gia súc, thành phần ngũ cốc chiếm khối lượng lớn.Trong khối lượng này, thành phần tinh bột cao Ðể tăng hiệu suất sử dụng lượng từ nguồn tinh bột, người ta thường cho thêm enzym amylase vào Enzym amylase tham gia phân giải tinh bột tạo thành đường, giúp cho trình chuyển hóa tinh bột tốt Chế phẩm enzyme protease ứng dụng nó: Chế phẩm enzyme protease thủy phân hai đối tượng phế liệu chế biến thủy sản hỗn hợp máu, gan cá basa đầu, vỏ tôm Các sản phẩm nghiên cứu gồm dịch 14 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản đạm thủy phân từ máu, gan cá, bột carotenoprotein không phù hợp dùng làm thức ăn vật nuôi mà thực phẩm chức hữu dụng cho người Protease nấm mốc + amylase  thức ăn gia súc có độ tiêu hóa cao Ứng dụng enzyme chế biến thịt: Thịt gia súc, gia cầm bao gồm: mô cơ, mô lien kết, mô thần kinh, máu Thịt thực phẩm giàu dinh dưỡng Thành phần thịt bao gồm nước, protein, lipid, glucid khoáng Trong giá trị dinh dưỡng quan trọng protein Protein chiếm khoảng 18,5-22% mô cơ, 21-35% mô liên kết, 16-18,5% máu Sau giết mổ thịt trải qua giai đoạn tê cứng, chin tới phân hủy Để ngăn ngừa trình thối rửa thịt, giúp thịt tươi ngon kéo dài thời gian bảo quản cần ngăn ngừa trình tê cứng ban đầu cách làm mềm thịt 3.1 Phương pháp làm mềm thịt chế phẩm enzyme: Ứng dụng chế phẩm enzyme để làm mềm thịt thực bắt đầu vào năm 1940 Lúc đầu người ta sử dụng enzyme đường tiêu hóa thịt để làm mềm thịt Sau đó, người ta sử dụng enzyme papain, promelin ficin để làm mềm thịt 15 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản a Yêu cầu: Các chế phẩm enzyme sử dụng làm mềm thịt phải đảm bảo yêu cầu sau: - Có khả làm giảm độ bền vững mô lien kết gia nhiệt - Có khả chịu nhiệt - Không độc hại người tiêu dung b Các phương pháp làm mềm thịt enzyme: Các chế phẩm enzyme có thẻ chứa loại enzyme, hỗn hợp nhiều loại enzyme khác Người ta xử lý thịt enzyme theo cách sau: - Ngâm thịt chế phẩm enzyme nhiệt độ ổn định ph ổn định, khoảng thời gian định loại thịt Phương pháp ứng dụng nhiều giới - Trộn bột với enzyme, sau trộn bột có enzyme với thịt Phương pháp phù hợp với số cách chế biến thịt định - Tiêm dung dịch chế phẩm enzyme vào hệ tuần hoàn động vật trước giết mổ động vật Phương pháp thực lần vào năm 1960 phát triển nhiều năm gần - Tiêm dung dịch enzyme vào khối thịt sau giết mổ Ngoài chế phẩm enzyme từ nguồn thực vật, người ta sử dụng enzyme có nguồn gốc vi khuẩn để làm mềm xương động vật Ưu điểm chế phẩm enzyme từ nguồn vi khuẩn chúng có khả chịu nhiệt, nấu hoạt động enzyme Ứng dụng chế phẩm enzim chế biến thủy sản: 16 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản Ngành chế biến thủy sản nước giới hàng năm thải lượng lớn phụ phế phẩm cần xử lý chế biến tiếp Phụ phẩm thủy sản thường nội tạng, đầu, xương, da Để giải lượng lớn phụ phẩm nay, Việt Nam giới có xu hướng tận thu phần phụ phẩm để chế biến thành sản phẩm có giá trị gia tăng Một số phụ phẩm có giá trị dinh dưỡng cao dùng để chế biến thành bột cá, dầu cá Ngoài sản phẩm như: chế phẩm enzyme, peptide có hoạt tính sinh học, màng sinh học chế biến từ số loại phụ phẩm thủy sản mang lại hiệu kinh tế lớn cho người Đặc biệt sản phẩm từ chế phẩm sinh học 4.1 Mục đích: Do chất sinh hóa khác phận hình thái học động vật thủy sản, người ta sử dụng enzyme để thực trình phân giải cách có định hướng vào mục đích loại da cá đuối, cá trích, loại cá da trơn, cá ngừ đại dương, cá hồi, tách vỏ hàu, hến, tôm, mực, nghêu… Phương pháp cho hiệu suất cao nhiều lần so với thực thủ công hay hóa học Các protease tỏ hữu dụng việc làm vảy cá hay sản xuất cốt ngọc trai, bóc tách màng quan nội tạng thủy sản Qui trình thu nhận chitin protein từ phế liệu chế biến tôm có sử dụng protease giúp giảm thiểu lượng hóa chất sử dụng, đồng thời thu nhận chitin có tính chất bền bị deacetyl hay thủy phân mạch polymer Protease từ cá số loại thủy sản khác sử dụng thay rennet sản xuất phomai cho kết tốt, đặc biệt ứng dụng sản xuất dịch cá (nước mắm) hay bột đạm cá thủy phân, thời gian thực rút ngắn đáng kể Sử dụng enzyme protease chiết rút carotenoprotein từ phế liệu trình chế biến loài giáp xác hướng nghiên cứu ý giúp nâng cao lợi nhuận sản xuất nhờ tạo sản phẩm giá trị gia tăng giảm thiểu ô nhiễm môi trường Các carotenoprotein, thường sử dụng chất bổ sung cho sản xuất thức ăn chăn nuôi chất tạo màu công nghệ thực phẩm, có tính chất bền vững dễ bảo quản nhiều so với carotenoid riêng lẻ Carotenoprotein từ đầu, vỏ tôm quan tâm để sử dụng làm thực phẩm chức cho người thành phần carotenoid chủ yếu astaxanthin, hợp chất chống oxy hóa thiên nhiên với lợi ích kỳ diệu cho sức khỏe phát khẳng định 17 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản 4.2 Ứng dụng: a Trong công nghệ chế biến nước mắm:  Bản chất trình sản xuất nước mắm Bản chất trình trình thủy phân protein cá nhờ hệ enzym protease -> peptol -> polypeptid-> peptid -> acid amin Quá trình thủy phân protein đến acid amin trình phức tạp Đặc hiệu enzym tác dụng lên vài chất với vài kiểu liên kết định, enzym peptidase tác dụng lên mối nối liên kết peptid để thủy phân nối liên kết  Biến đổi: Sự tham gia enzym trình thủy phân theo chế xúc tác E + S->ES-> E + P Với E : enzym S : chất (protein) ES : hợp chất trung gian enzym chất P : sản phẩm Sản phẩm chủ yếu trình phân giải protein acid amin peptid cấp thấp Sự tạo thành chuyển biến hợp chất ES qua bước: * Bước 1: Enzym kết hợp với protein tạo thành phức chất enzym protein, bước xảy nhanh, liên kết không bền 18 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản * Bước 2: Xảy chuyển biến phân tử protein dẫn đến làm phá vỡ mối liên kết đồng hóa trị tham gia vào phản ứng Khi phức chất ES đồng thời xảy hai trình dịch chuyển thay đổi electron, dẫn đến cực hóa mối liên kết tham gia vào phản ứng biến dạng hình học nối liên kết đồng hóa trị phân tử protein trung tâm hoạt động enzym, làm cho protein hoạt động, trình thủy phân dễ dàng * Bước 3: Giai đoạn tạo thành acid amin peptid cấp thấp, giải phóng enzym Theo nghiên cứu Beddow, ba bước tạo thành chuyển hóa hợp chất ES tương ứng với chặng đường biến đổi hợp chất nitrogen trình thủy phân cá  Các hệ enzym sản xuất nước mắm: Gồm hệ enzym lớn: A Hệ enzym Metalo-protease (Aminodipeptidase): Hệ enzym tồn nội tạng cá chịu nồng độ muối cao nên từ đầu hoạt động mạnh, giảm dần từ tháng thứ trở sau Loại enzym có hoạt tính mạnh, có khả thủy phân rộng rãi loại peptid Đây nhóm thủy phân enzym trung tính, ph tối thích từ 5-7, pi = 4-5, ổn định với ion Mg2+, Ca2+và hoạt tính với Zn2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+ B Hệ enzym serin-protease: Điển hình enzym tripsin, tồn nhiều nội tạng cá Ở giai đoạn đầu trình sản xuất nước mắm hoạt động yếu đến tháng thứ phát triển dần đạt giá trị cực đại tháng tứ giảm dần đến chượp chín (protein phân giải gần hoàn toàn không dạng peptol) Hệ enzym bị ức chế chuỗi acid amin cấu trúc enzym Để tháo gỡ chuỗi phải nhờ đến hoạt động men cathepsin B men cathepsin B dễ bị ức chế nồng độ muối cao Vì để men cathepsin B hoạt động người ta thực phương pháp cho muối nhiều lần Enzym serinprotease hoạt động mạnh ph từ 5-10, mạnh pH = 19 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản C Hệ enzym acid-protease: Có thịt nội tạng cá, điển hình enzym cathepsin D Hệ enzym dễ bị ức chế nồng độ muối khoảng 15% nên thường tồn thời gian ngắn đầu thời kỳ trình thủy phân Loại men đóng vai trò thứ yếu qúa trình chế biến  Nhân tố ảnh hưởng: A Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng vận tốc phản ứng tăng, đến nhiệt độ không tăng giảm xuống nhiệt độ cao làm cho hệ enzym serin-protease hoạt tính Quá trình thủy phân - Nhiệt độ 30 – 47OC thích hợp cho trình chế biến chượp - Nhiệt độ 70OC trở lên hầu hết hệ enzym cá hoạt tính Nâng nhiệt độ chượp lên cách phơi nắng, nấu sử dụng tôn nóng để che phân xưởng B PH: Mỗi hệ enzym có ph tối thích khác nhau, phải xem loại enzym nhiều đóng vai trò chủ yếu trình sản xuất nước mắm để tạo ph thích hợp cho enzym hoạt động Qua thực nghiệm cho thấy: ph môi trường tự nhiên từ 5,5-6,5 enzym tripsin pepsin hoạt động được, đồng thời ph có tác dụng ức chế phần vi khuẩn gây thối Vì môi trường tự nhiên có ph thích hợp cho trình sản xuất nước mắm C Lượng muối: Muối nguyên liệu quan trọng cho trình sản xuất nước mắm, thiếu muối nước mắm không hình thành Yêu cầu muối sản xuất nước mắm phải loại muối ăn, tinh khiết tốt, kết tinh hạt nhỏ có độ rắn cao, màu trắng óng ánh (không vón cục, ẩmướt, vị đắng chát) - Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy trình thủy phân protein nhanh hơn, chượp mau chín - Nồng độ muối cao có tác dụng ức chế làm hoạt tính enzym, trình thủy phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài (protein bị kết tủa muối trung tính bão 20 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản hòa) Để chế biến chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào chượp lượng muối phải thõa mãn điều kiện: - Không mặn để tránh ức chế hoạt động enzym - Không nhạt để có đủ khả ức chế phát triển vi khuẩn gây thối Thường lượng muối cho vào khoảng 20-25% so với khối lượng cá Nên thực phương pháp cho muối nhiều lần cần phải xác định số lần cho muối, tỉ lệ muối lần khoảng cách lần cho muối để không ảnh hưởng đến trình sản xuất nước mắm D Diện tích tiếp xúc: Muốn phản ứng xảy nhanh phải có tiếp xúc tốt enzym chất Các enzym cá tập trung nhiều nội tạng, nên để tăng tốc độ thủy phân người ta tìm cách tăng diện tích tiếp xúc enzym thịt cá Có thể dùng biện pháp: - Phương pháp xay nhỏ cá: + Xay nhỏ cá diện tích tiếp xúc lớn protein dễ bị biến tính tác dụng học + Enzym phân tán phân tán rộng môi trường nước làm cho nồng độ enzym loãng Khi chượp chín đem kéo rút gặp tượng tắt lù - Phương pháp đập dập: Cá đập dập giữ hình dạng ban đầu, thịt bên bị mềm ra, tổ chức thịt lỏng lẻo giúp enzym dễ ngấm vào thịt Cá đập dập xương cá không bị vỡ vụn, chượp chín kéo rút dễ dàng - Phương pháp cắt khúc: Thịt cá nên enzym khó ngấm vào phương pháp đập dập, protein mặt dễ bị biến tính tiếp xúc với dung dịch có nồng độ muối cao Như để tăng diện tích tiếp xúc sử dụng phương pháp đập dập kết hợp với đánh khuấy chượp tốt E Bản thân nguyên liệu: Những loài cá khác nhau, thành phần hóa học cấu trúc khác nhau, hệ enzym cá tạo loại nước mắm có chất lượng khác - Cá tươi chế biến chất lượng tốt cá ươn 21 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản - Loại cá có kết cấu thịt lỏng lẽo, mềm mại, vảy dễ chế biến loại cá cứng, chắc, nhiều vảy - Nếu cá có nhiều mỡ nước mắm có mùi ôi khét khó chịu, mùi chua (do thủy phân chất béo thành acid béo glycerid) khét oxy hóa chất béo - Cá sống tầng nước mặt cá thu, cá cơm, cá nục, cá mòi Cho chất lượng nước mắm tốt ăn thức ăn ngon nên dinh dưỡng thành phần đạm cao - Cá sống tầng nước tầng đáy cá phèn, cá mối cho nước mắm có chất lượng thiếu thức ăn (ăn rong, rêu, bùn thực vật đáy) làm cho thịt cá thiếu dinh dưỡng bụng cá có bùn đất ảnh hưởng đến màu sắc nước chượp b Ứng dụng dạng sản phẩm cá muối: Khô cá thu muối (KUSAYA-Nhật Bản): Cá thu (70%) -> Mổ bỏ ruột ->Rửa -> Ngâm nước muối (30%) -> Rửa bỏ muối > Cá -> Lên men -> Phơi khô -> Nước cá -> KUSAYA Vi sinh vật: Corynebacterium kusaya, Spirillum sp., Chloridium bifermentans, Penicillum sp Colombo - cured (Nam Ấn Độ): Cá Trộn muối (tỷ lệ 3:1) + Nước me, acid acetic 5% phẩm 22 -> Lên men (ph < 6,0)-> Sản Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản Sushi (Nhật Bản): Cá Ướp muối (20 - 30%) + gạo nấu lên men - >Lên men - tháng -> Tách nước -> Nước cá -> Rửa Gạo nấu + Koji -> Lên men lần -> Sản phẩm Quá trình lên men sản phẩm lần 1và lần có tham gia vi khuẩn acid lactic Vi khuẩn có vai trò bảo quản chủ yếu, nhiên phân giải protein nhờ vi khuẩn lactic xảy 23 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản KẾT LUẬN Tóm lại nói rằng, việc nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzim lĩnh vực ngày trọng.Đặc biệt lĩnh vực chế biến lương thực,bánh kẹo,súc sản thủy sản Trong tương lai chế phẩm enzim ứng dụng nhiều hơn, mang lại nhiều lợi ích cho người Vì cần trọng mở rộng việc nghiên cứu phát triển từ để đạt lợi ích nhiều 24 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản TÀI LIỆU THAM KHẢO: Http://vi.wikipedia.org/wikipapain Use of Probiotics in Aquaculture Ưng dung che pham sinh hoc nuoi thuy san- Đại học Cần Thơ Effect of Probiotics on the Survival and Production of Black Tiger Shrimp Penaeus monodon (Fabricius) Enzyme to improve water and soil quality in aquaculture pond http://www.docstoc.com/docs/124587228/Enzymes-to-improve-water-and-soil-quality-inaquaculture-ponds http://www.irasss.com/index.php?page=enzymes-for- biological-cleaning http://scialert.net/fulltext/?doi=ijzr.2008.35.41 10 Probiotics and Disease Prevention in Different Host Systems 11 http://aquafind.com/articles/probiotics_in_aquaculture.php 12 Use of Streptomyces fradiaeand Bacillus megateriumas probiotics in the experimental culture of tiger shrimp Penaeus monodon (Crustacea, Penaeidae) 13 http://www.hindawi.com/journals/jpath/2013/424123/ 14 Giáo trình Công Nghệ Enzym nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 25 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ Lê Thị Ngọc Mai(trang đến trang 9): Lời nói đầu, nội dung, ứng dụng chế phẩm enzyme công nghiệp chế biến bánh kẹo,lương thực( mục đích, enzyme amylase) Nguyễn Thị Nhu( trang đến trang 16): ứng dụng chế phẩm enzyme công nghiệp chế biến bánh kẹo, lương thực( enzyme protose, men); ứng dụng enzyme amylase chế biến thực phẩm gia súc; chế phẩm enzyme protose ứng dụng; ứng dụng enzyme chế biến thịt; phương pháp làm mềm thịt enzyme Nguyễn Thị Cẩm Giang( trang 16 đến trang 25): ứng dụng chế phẩm enzyme chế biến thủy sản 26 [...]... điểm của chế phẩm enzyme từ nguồn vi khuẩn là chúng có khả năng chịu nhiệt, do đó khi nấu hoạt động của enzyme vẫn còn 4 Ứng dụng của chế phẩm enzim trong chế biến thủy sản: 16 Chế phẩm enzym trong sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản và thủy sản Ngành chế biến thủy sản trong nước và trên thế giới hàng năm thải ra một lượng lớn các phụ phế phẩm cần được xử lý hoặc chế biến tiếp Phụ phẩm thủy sản thường... phân giải protein nhờ vi khuẩn lactic vẫn xảy ra 23 Chế phẩm enzym trong sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản và thủy sản KẾT LUẬN Tóm lại có thể nói rằng, việc nghiên cứu ứng dụng của các chế phẩm enzim trong các lĩnh vực ngày càng được chú trọng.Đặc biệt là trong lĩnh vực chế biến lương thực ,bánh kẹo ,súc sản và thủy sản Trong tương lai chế phẩm enzim sẽ còn được ứng dụng nhiều hơn, mang lại nhiều... trình Công Nghệ Enzym của nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 25 Chế phẩm enzym trong sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản và thủy sản BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ Lê Thị Ngọc Mai(trang 1 đến trang 9): Lời nói đầu, nội dung, ứng dụng chế phẩm enzyme trong công nghiệp chế biến bánh kẹo ,lương thực( mục đích, enzyme amylase) Nguyễn Thị Nhu( trang 9 đến trang 16): ứng dụng của chế phẩm enzyme trong công. .. đường, giúp cho quá trình chuyển hóa tinh bột tốt hơn 2 Chế phẩm enzyme protease và ứng dụng nó: Chế phẩm enzyme protease trong thủy phân hai đối tượng cũng là phế liệu chế biến thủy sản là hỗn hợp máu, gan cá basa và đầu, vỏ tôm Các sản phẩm của nghiên cứu gồm dịch 14 Chế phẩm enzym trong sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản và thủy sản đạm thủy phân từ máu, gan cá, và bột carotenoprotein sẽ không... dụng của chế phẩm enzyme trong công nghiệp chế biến bánh kẹo, lương thực( enzyme protose, men); ứng dụng enzyme amylase trong chế biến thực phẩm gia súc; chế phẩm enzyme protose và ứng dụng; ứng dụng của enzyme trong chế biến thịt; phương pháp làm mềm thịt bằng enzyme Nguyễn Thị Cẩm Giang( trang 16 đến trang 25): ứng dụng của chế phẩm enzyme trong chế biến thủy sản 26 ...  Công nghệ sản xuất bánh mì của một số nước có sử dụng chế phẩm enzyme: - Ở Nga người ta sử dụng chế phẩm có tên thương mại là Amilorizin – P810X, chế phẩm này được sản xuất từ nấm sợi Aspergilus oryae cburng 476 – 1, chế phẩm enzyme này chứa các loại amylase và protose Chế phẩm này thường ở dạng cô đặc tinh khiết và cả dạng bột - Ở Mỹ các chế phẩm enzyme thường dùng ở dạng hạt, hãng sản xuất chế phẩm. .. giải quyết một lượng lớn phụ phẩm như hiện nay, tại Việt Nam và trên thế giới đang có xu hướng tận thu phần phụ phẩm để chế biến thành các sản phẩm có giá trị gia tăng Một số phụ phẩm có giá trị dinh dưỡng cao dùng để chế biến thành bột cá, dầu cá Ngoài ra các sản phẩm như: chế phẩm enzyme, peptide có hoạt tính sinh học, màng sinh học được chế biến từ một số loại phụ phẩm thủy sản có thể mang lại những... Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân protein nhanh hơn, chượp mau chín - Nồng độ muối quá cao có tác dụng ức chế làm mất hoạt tính của enzym, quá trình thủy phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài (protein bị kết tủa bởi muối trung tính bão 20 Chế phẩm enzym trong sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản và thủy sản hòa) Để chế biến chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào.. .Chế phẩm enzym trong sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản và thủy sản giữ hình bánh, tăng mức độ ổn định cấu trúc ruột bánh, và làm giảm quá trình làm khô của bánh) Ngoài ra khi sử dụng chế phẩm enzume sẽ làm giảm tiêu hao nấm men lỏng đến 20% Mặt khác chất lượng của bánh mì không chỉ phụ thuộc vào lượng CO2 tạo ra nhiều hay ít, mà... Phương pháp làm mềm thịt bằng chế phẩm enzyme: Ứng dụng các chế phẩm enzyme để làm mềm thịt được thực hiện bắt đầu vào năm 1940 Lúc đầu người ta sử dụng enzyme của đường tiêu hóa và ở trong thịt để làm mềm thịt Sau đó, người ta sử dụng enzyme papain, promelin và ficin để làm mềm thịt 15 Chế phẩm enzym trong sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản và thủy sản a Yêu cầu: Các chế phẩm enzyme được sử dụng làm ... dụng chế phẩm enzim chế biến thủy sản: 16 Chế phẩm enzym sản xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản Ngành chế biến thủy sản nước giới hàng năm thải lượng lớn phụ phế phẩm cần xử lý chế biến. .. ứng dụng chế phẩm enzyme công nghiệp chế biến bánh kẹo ,lương thực( mục đích, enzyme amylase) Nguyễn Thị Nhu( trang đến trang 16): ứng dụng chế phẩm enzyme công nghiệp chế biến bánh kẹo, lương thực(... xuất lương thực, bánh kẹo, súc sản thủy sản KẾT LUẬN Tóm lại nói rằng, việc nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzim lĩnh vực ngày trọng.Đặc biệt lĩnh vực chế biến lương thực ,bánh kẹo ,súc sản thủy sản