Một số đặc điểm tính chất, ứng dụng, quy trình sản xuất và tiêu chí chất lượng cũng như các phương pháp kiểm tra chất lượng của đường glucose

MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN 1 MỤC LỤC 2 NHIỆM VỤ MÔN HỌC 4 LỜI CẢM ƠN 5 LỜI MỞ ĐẦU 6 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 8 1.Giới thiệu chung. 8 2. Ứng dụng đường glucose. 9 3. Nguồn nguyên liệu sản xuất đường. 11 4.Quy trình công nghệ. 15 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHỈ TIÊU SẢN PHẨM THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 31 I. LẤY MẪU 31 II. CÁC CHỈ TIÊU CẢM QUAN CỦA ĐƯỜNG GLUCOSE 35 1.Xác định mùi. Được thực hiện theo TCVN 1696:87. 35 2. Xác định vị. Được thực hiện theo TCVN 1696:87. 35 3. Xác định độ trong và tạp chất lạ. Được thực hiện theo TCVN 4838:1989. 35 4. Phương pháp xác định thành phần cỡ hạt. Được thực hiện theo TCVN 4838:1989 35 III. CẤC CHỈ TIÊU LÝHÓA CỦA ĐƯỜNG GLUCOSE 36 1.Xác định tạp chất không tan trong nước. Được thực hiên theo TCVN 7273:2003 . 36 2. Xác định hàm lượng tro. Được thực hiện theo TCVN 1969:87. 39 3. Xác định độ ẩm.. 40 3.1. Xác định độ ẩm và hàm lượng chất khô. Được thực hiện theo TCVN 4839:1989 40 3.2. Xác định độ ẩm. Được thực hiện theo TCVN 7963:2008. 41 4. Xác định sự mất khối lượng khi sấy mẫu ở nhiệt độ 1050C trong vòng 3 giờ theo phương pháp ICUMSA 44 5. Phương pháp xác định độ đục. Được thực hiện theo TCVN 7269:2003. 45 6. Phương pháp xác định độ màu. Được thực hiện theo TCVN 6333:2001. 47 7.Phương pháp xác định độ phân cực. Được thực hiện theo TCVN 6327:1997. 49 8. Phương pháp xác định tro dẫn điện. Được thực hiện theo TCVN 6327:1997. 51 9. Phương pháp xác định hàm lượng chất khô trong đường. Được thực hiện theo TCVN 7964:2008. 52 9.1. Phương pháp 1: Đo tỷ trọng. 52 9.2. Phương pháp 2: Đo khúc xạ. 53 III. DƯ LƯỢNG SO2 TRONG ĐƯỜNG GLUCOSE 54 1.Phương pháp 1. Được thực hiện theo TCVN 6328:1997. 54 2. Phương pháp 2. Được thực hiện theo TCVN 6329:1997. 56 CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHỈ TIÊU SẢN PHẨM THEO TIÊU CHUẨN AOAC 60 I. CHUẨN BỊ MẪU THỬ NGHIỆM. 60 II. CÁC CHỈ TIÊU CẢM QUAN CỦA ĐƯỜNG GLUCOSE 60 1.Xác định hàm lượng tạp chất không tan trong nước. AOAC 920.175. 60 III. CÁC CHỈ TIÊU LÝHÓA CỦA ĐƯỜNG GLUCOSE 61 1.Xác định độ ẩm. AOAC – 925.45. 61 2. Xác định hàm lượng tro. AOAC – 900.02. 62 3. Xác định hàm lượng chất khô trong đường. AOAC – 943.05. 65 IV. CÁC CHỈ TIÊU VI SINH VẬT CỦA ĐƯỜNG GLUCOSE 66 1.Vi khuẩn ưa nhiêt – bào tử trong đường. AOAC – 972.45. 66 2. Samonella trong thực phẩm. AOAC – 991.12. 69 CHƯƠNG 4: SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHỈ TIÊU SẢN PHẨM THEO CÁC TIÊU CHUẨN 76 PHẦN PHỤ LỤC TIẾNG ANH 77 PHẦN PHỤ LỤC TIẾNG VIỆT 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 NHIỆM VỤ MÔN HỌC 1. Giới thiệu tổng quan về đường glucose. 2. Tìm các TCVN, QCVN về đường glucose. 3. Tìm và tổng hợp các phương pháp kiểm tra các chỉ tiêu đường glucose theo TCVN, TC Codex. 4. Tìm và tổng hợp các phương pháp kiểm tra các chỉ tiêu đường glucose, TC Codex. Bản sao báo cáo, bản dịch tiếng Việt, tiếng Anh đề phần phụ lục. 5. Tìm và tổng hợp các phương pháp kiểm tra các chỉ tiêu đường glucose, TC AOAC. Bản sao báo cáo, bản dịch tiếng Việt, tiếng Anh đề phần phụ lục. 6. So sánh các phương pháp kiểm tra đường glucosetheo các TC trên. . LỜI MỞ ĐẦU Được tinh chế trong khoảng từ thế kỷ IV đến thế kỷ VII ở vùng Cận Đông, đường là món ăn quý hiếm dành riêng cho hàng vương giả thời đó. Ngày nay, đường là một gia vị rất phổ biến, giá tương đối rẻ, được sản xuất khắp nơi từ những nguồn phổ biến như mía đường, củ cải đường... Đường được dùng trong các bữa ăn một cách rất quen thuộc và phổ biến: Nấu một nồi canh tôm, một nồi phở thì các bà nội trợ thường cho một thìa đường để làm ngọt nước. Pha dầu trộn xà lách, thêm một chút đường cho giấm bớt chua. Sau bữa ăn thì một ít bánh ngọt để tráng miệng là điều ai cũng thích. Trẻ con khóc nhè chỉ cần một viên kẹo là có thể khiến chúng cho qua mọi việc. Trong sản xuất thực phẩm người ta thường phải cho thêm đường vào sản phẩm với 3 mục đích sau: Nâng cao giá trị thực phẩm và độ calo của thực phẩm : mỗi gam đường khi tiêu hoá trong cơ thể sẽ cho 17.1 kj ( 4.1kcal) năng lượng. Làm cho sản phẩm có vị ngọt dễ chịu. Sử dụng khả năng bảo quản của đường. Khi nồng độ đường cao, trong dung dịch sẽ gây ra áp suất thẩm thấu lớn, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật. Khả năng bảo quản của loại mứt rim, mứt mịn và mứt quả nghiền không qua thanh trùng. Tuy nhiên, trên thực tế có nhiều loại đường khác nhau với tính chất và ứng dụng khác nhau. Đường chỉ là tên gọi chung cho nhiều loại chất ngọt có tên khoa học khác nhau như dextrose, fructose (đường trái cây), lactose (đường sữa), maltose (đường nha), levulose, galactose, saccharose, glucose.... Ngoài ra chất ngọt còn có trong mật ong, mật ngô, đường vàng, mật mía. Trong đề tài này, em xin trình bày một số đặc điểm tính chất, ứng dụng, quy trình sản xuất và tiêu chí chất lượng cũng như các phương pháp kiểm tra chất lượng của đường glucose. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AOAC: Association of Official Analytical Chemists. HGMF: Hydrophobic grid membrane filter. ICUMSA: International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis. LIA: Lysine iron agar. MAC: MacConkey agar. NFDM–BG:NonFat Dry Milk with Brilliant Green dye TC: Tiêu chuẩn. TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam. TSI:Triple sugar iron agar. PE: PolyEtylen. RSD: Relative standard deviation CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung. Glucose là một loại glucid (chất bọt đường hay carbonhydrate) đơn giản nhất (đờn đơn monosacchride, loại glucid không thể thủy phân được)phổ biến ở động vật và cả thực vật. Nó có nhiều trong quả nho chín nên còn được gọi là đường nho. Ở người và động vật, glucose là thành phần cố định trong máu, dễ dàng được cơ thể con người tiêu hóa và hấp thụ nhất do đó cũng dễ bị nấm men nhất.Chính vì vậy nó là một chất cần thiết cơ bản của nhiều vi sinh vật.đồng thời nó cũng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Glucose có công thức là C6H12O6, là một loại đường khử, là sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột bằng acid hoặc enzyme.Có thể dùng tinh bột của củ hoặc hòa thảo.Ở các nước chủ yếu dùng tinh bột bắp và tinh bột khoai tây.Ở nước ta thì chủ yếu dùng tinh bột sắn để sản xuất đường glucose. Glucose là một chất rắn, kết tinh, không màu, có nhiệt độ nóng chảy ở 1460C, hòa tan nhiều trong nước, acid axetic và một số dung môi khác. Chúng chỉ ít hòa tan trong methanol và ethanol. Có vị ngọt nhưng không ngọt bằng đường mía (đường saccharose C12H22O11). Glucose có độ ngọt bằng 0,6 lần so với đường mía (cho độ ngọt của đường mía là 1 thì độ ngọt đường glucose bằng 0,6). Glucose có hai dạng công thức cấu tạo gồm dạng mạch hở và dạng mạch vòng (, ). Khi hòa tan trong nước tạo thành dung dịch glucose có sự cân bằng, chuyển hóa qua lại và tồn tại cả ba dạng cấu tạo nhưng chỉ có dạng vòng bền hơn nên xuất hiện nhiều hơn. Glucose có trong cơ thể người và động vật.trong máu người có khoảng 0,1% glucose (về khối lượng) và trong mật ong có 30% glucose. 2. Ứng dụng đường glucose. Việc sản xuất đường glucose là một ứng dụng quan trong đặc biệt của amilase. Các đường glucose thông thường có chỉ số đường khử (tính theo glucose) là 20 đến 65. Dung dịch đường glucose có độ nhớt thấp và thường được bảo quản ở pH 3.5 5.5 (thêm acetate, citrate hoặc lactate). Người ta dùng dung dịch này để đo độ ngọt, để ngăn cản sự kết tinh saccharose và làm giảm nhiệt độ đông lạnh của dung dịch (hỗn hợp kem lạnh). Ngoài ra dung dịch đường glucose có khả năng lên men và có độ hút ẩm cao. Glucose có khả năng hoá nâu, có tính tạo khối, tạo viên. Giống như các đường đơn khác, glucose bị lên men bởi nấm men và các chủng vi sinh vật khác nhanh hơn so với các nguồn cơ chất khác. Do phân tử lượng chỉ bằng một nửa so với đường saccharose ở cùng một khối lượng sử dụng. Khi phản ứng với các hợp chất chứa nitơ, glucose tạo ra các chất màu tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng như pH, nhiệt độ, nồng độ và bản chất các hợp chất chứa nitơ. Đường glucose cũng tham gia các phản ứng như isomer hoá trong môi trường kiềm để tạo thành fructose và mannos, phản ứng phân huỷ kiềm tạo thành acid carboxylic, phản ứng hydro hoá tạo thành sorbitol, phản ứng phân huỷ kiềm và hydro hoá để tạo thành glycol; 1,2 propanediol và glycerol, phản ứng oxy hoá để tạo thành acid gluconic và acid glucaric. Trong công nghệp thực phẩm:Các tính chất vật lý, hoá học và dinh dưỡng học đường glucose được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp thực phẩm như công nghiệp lên men (bia, đồ uống có cồn…), sản xuất bánh mì, trong công nghiệp bánh kẹo, đồ hộp, thức ăn nhanh và những lĩnh vực khác như công nghiệp hoá chất và dược phẩm. Đường glucose được sử dụng trong sản xuất bánh mì để tăng khả năng lên men, tăng độ dai cho vỏ bánh để dễ cắt, dễ cầm bánh, cải thiện màu, mùi vị và cấu trúc bánh. Trong bánh ngọt glucose giúp tăng thể tích, cấu trúc, tính cân đối của bánh. Glucose kiểm soát độ ngọt và vị trong các loại bánh bích quy, nó được phủ lên trong quá trình nướng để tạo màu cho bề mặt và làm mềm bánh. Glucose cũng mang lại cấu trúc mềm mại, vị ngọt diệu và khả năng chảy tốt cho các sản phẩm kem và đồ tráng miệng lạnh. Trong lên men bia glucose được sử dụng như cơ chất có khả năng lên men bổ sung để làm giảm lượng cacbohydrate và lượng calori trong các loại bia năng lượng thấp. Trong rượu vang glucose được sử dụng để tăng khả năng lên men, tăng vị và độ ngọt cho sản phẩm. Trong các loại đồ uống, glucose cung cấp độ ngọt, áp suất thẩm thấu, nó cũng là chất độn giúp tăng vị, kiểm soát khả năng di động và tăng thời gian bảo quản cho đồ uống dạng bột. Trong sản xuất kẹo, glucose cung cấp độ ngọt, độ mềm mại cho sản phẩm đồng thời giúp kiểm soát hiện tượng kết tinh. Kết hợp glucose và saccharose giúp tăng vị, cải thiện màu sắc, độ bóng, tăng cảm giác mát lạnh ở miệng, đồng thời cân bằng được độ ngọt, độ dai, độ cứng cho sản phẩm kẹo. Glucose cũng là phụ gia lý tưởng cho quá trình đóng viên do tính chảy, khả năng kết dính cũng như tách rời tốt. Glucose cũng là chất tạo độ ngọt, độ mềm dẻo và dễ cắt trong sản phẩm kẹo dẻo. Trong các loại đồ hộp như nước chấm, súp rau củ, đồ hộp trái cây, mứt, thạch quả, glucose được sử dụng để cung cấp độ ngọt và vị, tăng độ bền và áp suất thẩm thấu, cải thiện cấu trúc và chất lượng thẩm mỹ của sản phẩm. Glucose cũng tham gia vào quá trình tạo màu cho sản phẩm như xúc xích, bơ đậu phộng… Trong công nghiệp dược: glucose được sử dụng để truyền tĩnh mạch, hay để đóng viên. Nó cũng được sử dụng như nguyên liệu của các quá trình lên men sản xuất các acid hữu cơ, vitamine, kháng sinh, emzyme, acid amine, polysaccharide… Nhu cầu glucose cao nhất là trong lĩnh vực sản xuất cồn ethanol nhiên liệu. Đặc biệt đường glucose là một ứng dụng thực tiễn trong sản xuất nước quả, đây là nguyên liệu được phối trộn vào dịch quả nhằm làm tăng hương vị và giúp cho sản phẩm đạt chất lượng tuyệt hảo hơn đồng thời nó cũng chính là nguyên nhân giúp hạ chi phí sản xuất bởi vì đường glucose là nguyên liệu dễ chế biến và rẻ hơn nhiều so với saccharose hay còn gọi là đường kính mà ta vẫn thường hay sử dụng hằng ngày trong gia đình cũng như làm nguyên liệu chế biến một số sản phẩm khác trong công nghiệp thực phẩm: bánh kẹo, mứt quả, nước giải khát… Glucose là chất cần cho môi trường nuôi vi sinh vật, là đường dễ lên men tạo rượu, acid acetic, acid lactic, acid hữu cơ khác như acid glutamic, acid citric. 3. Nguồn nguyên liệu sản xuất đường 3.1. Tinh bột sắn. Tinh bột sắn là một loại polysaccharide có cấu tạo từ hai loại glucan là amylose (AM) và amylopectin (AP).

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… MỤC LỤC TIẾNG ANH77 PHẦN PHỤ LỤC TIẾNG VIỆT100 TÀI LIỆU THAM KHẢO101 NHIỆM VỤ MÔN HỌC Giới thiệu tổng quan đường glucose Tìm TCVN, QCVN đường glucose Tìm tổng hợp phương pháp kiểm tra tiêu đường glucose theo TCVN, TC Codex Tìm tổng hợp phương pháp kiểm tra tiêu đường glucose, TC Codex Bản báo cáo, dịch tiếng Việt, tiếng Anh đề phần phụ lục Tìm tổng hợp phương pháp kiểm tra tiêu đường glucose, TC AOAC Bản báo cáo, dịch tiếng Việt, tiếng Anh đề phần phụ lục So sánh phương pháp kiểm tra đường glucosetheo TC LỜI MỞ ĐẦU Được tinh chế khoảng từ kỷ IV đến kỷ VII vùng Cận Đông, đường ăn quý dành riêng cho hàng vương giả thời Ngày nay, đường gia vị phổ biến, giá tương đối rẻ, sản xuất khắp nơi từ nguồn phổ biến mía đường, củ cải đường Đường dùng bữa ăn cách quen thuộc phổ biến: -Nấu nồi canh tơm, nồi phở bà nội trợ thường cho thìa đường để làm nước -Pha dầu trộn xà lách, thêm chút đường cho giấm bớt chua -Sau bữa ăn bánh để tráng miệng điều thích -Trẻ khóc nhè cần viên kẹo khiến chúng cho qua việc Trong sản xuất thực phẩm người ta thường phải cho thêm đường vào sản phẩm với mục đích sau: -Nâng cao giá trị thực phẩm độ calo thực phẩm : gam đường tiêu hoá thể cho 17.1 kj ( 4.1kcal) lượng -Làm cho sản phẩm có vị dễ chịu -Sử dụng khả bảo quản đường Khi nồng độ đường cao, dung dịch gây áp suất thẩm thấu lớn, hạn chế phát triển vi sinh vật Khả bảo quản loại mứt rim, mứt mịn mứt nghiền không qua trùng Tuy nhiên, thực tế có nhiều loại đường khác với tính chất ứng dụng khác Đường tên gọi chung cho nhiều loại chất có tên khoa học khác dextrose, fructose (đường trái cây), lactose (đường sữa), maltose (đường nha), levulose, galactose, saccharose, glucose Ngồi chất cịn có mật ong, mật ngơ, đường vàng, mật mía Trong đề tài này, em xin trình bày số đặc điểm tính chất, ứng dụng, quy trình sản xuất tiêu chí chất lượng phương pháp kiểm tra chất lượng đường glucose DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AOAC: Association of Official Analytical Chemists HGMF: Hydrophobic grid membrane filter ICUMSA: International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis LIA: Lysine iron agar MAC: MacConkey agar NFDM–BG: NonFat Dry Milk with Brilliant Green dye TC: Tiêu chuẩn TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam TSI: Triple sugar iron agar PE: PolyEtylen RSD: Relative standard deviation CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Giới thiệu chung Glucose loại glucid (chất bọt đường hay carbonhydrate) đơn giản (đờn đơn monosacchride, loại glucid thủy phân được) phổ biến động vật thực vật Nó có nhiều nho chín nên gọi đường nho Ở người động vật, glucose thành phần cố định máu, dễ dàng thể người tiêu hóa hấp thụ dễ bị nấm men Chính chất cần thiết nhiều vi sinh vật.đồng thời ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Glucose có cơng thức C6H12O6, loại đường khử, sản phẩm trình thủy phân tinh bột acid enzyme Có thể dùng tinh bột củ hòa thảo Ở nước chủ yếu dùng tinh bột bắp tinh bột khoai tây Ở nước ta chủ yếu dùng tinh bột sắn để sản xuất đường glucose Glucose chất rắn, kết tinh, khơng màu, có nhiệt độ nóng chảy 146 0C, hòa tan nhiều nước, acid axetic số dung mơi khác Chúng hịa tan methanol ethanol Có vị khơng đường mía (đường saccharose C12H22O11) Glucose có độ 0,6 lần so với đường mía (cho độ đường mía độ đường glucose 0,6) Glucose có hai dạng cơng thức cấu tạo gồm dạng mạch hở dạng mạch vòng (α, β) Khi hòa tan nước tạo thành dung dịch glucose có cân bằng, chuyển hóa qua lại tồn ba dạng cấu tạo có dạng vịng bền nên xuất nhiều Glucose có thể người động vật máu người có khoảng 0,1% glucose (về khối lượng) mật ong có 30% glucose Ứng dụng đường glucose Việc sản xuất đường glucose ứng dụng quan đặc biệt amilase Các đường glucose thơng thường có số đường khử (tính theo glucose) 20 đến 65 Dung dịch đường glucose có độ nhớt thấp thường bảo quản pH 3.5- 5.5 (thêm acetate, citrate lactate) Người ta dùng dung dịch để đo độ ngọt, để ngăn cản kết tinh saccharose làm giảm nhiệt độ đông lạnh dung dịch (hỗn hợp kem lạnh) Ngồi dung dịch đường glucose có khả lên men có độ hút ẩm cao Glucose có khả hố nâu, có tính tạo khối, tạo viên Giống đường đơn khác, glucose bị lên men nấm men chủng vi sinh vật khác nhanh so với nguồn chất khác Do phân tử lượng nửa so với đường saccharose khối lượng sử dụng Khi phản ứng với hợp chất chứa nitơ, glucose tạo chất màu tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng pH, nhiệt độ, nồng độ chất hợp chất chứa nitơ Đường glucose tham gia phản ứng isomer hố mơi trường kiềm để tạo thành fructose mannos, phản ứng phân huỷ kiềm tạo thành acid carboxylic, phản ứng hydro hoá tạo thành sorbitol, phản ứng phân huỷ kiềm hydro hoá để tạo thành glycol; 1,2- propanediol glycerol, phản ứng oxy hoá để tạo thành acid gluconic acid glucaric Trong cơng nghệp thực phẩm: Các tính chất vật lý, hoá học dinh dưỡng học đường glucose ứng dụng nhiều lĩnh vực công nghiệp thực phẩm cơng nghiệp lên men (bia, đồ uống có cồn…), sản xuất bánh mì, cơng nghiệp bánh kẹo, đồ hộp, thức ăn nhanh lĩnh vực khác cơng nghiệp hố chất dược phẩm Đường glucose sử dụng sản xuất bánh mì để tăng khả lên men, tăng độ dai cho vỏ bánh để dễ cắt, dễ cầm bánh, cải thiện màu, mùi vị cấu trúc bánh Trong bánh glucose giúp tăng thể tích, cấu trúc, tính cân đối bánh Glucose kiểm soát độ vị loại bánh bích quy, phủ lên q trình nướng để tạo màu cho bề mặt làm mềm bánh Glucose mang lại cấu trúc mềm mại, vị diệu khả chảy tốt cho sản phẩm kem đồ tráng miệng lạnh Trong lên men bia glucose sử dụng chất có khả lên men bổ sung để làm giảm lượng cacbohydrate lượng calori loại bia lượng thấp Trong rượu vang glucose sử dụng để tăng khả lên men, tăng vị độ cho sản phẩm Trong loại đồ uống, glucose cung cấp độ ngọt, áp suất thẩm thấu, chất độn giúp tăng vị, kiểm soát khả di động tăng thời gian bảo quản cho đồ uống dạng bột Trong sản xuất kẹo, glucose cung cấp độ ngọt, độ mềm mại cho sản phẩm đồng thời giúp kiểm soát tượng kết tinh Kết hợp glucose saccharose giúp tăng vị, cải thiện màu sắc, độ bóng, tăng cảm giác mát lạnh miệng, đồng thời cân độ ngọt, độ dai, độ cứng cho sản phẩm kẹo Glucose phụ gia lý tưởng cho trình đóng viên tính chảy, khả kết dính tách rời tốt Glucose chất tạo độ ngọt, độ mềm dẻo dễ cắt sản phẩm kẹo dẻo Trong loại đồ hộp nước chấm, súp rau củ, đồ hộp trái cây, mứt, thạch quả, glucose sử dụng để cung cấp độ vị, tăng độ bền áp suất thẩm thấu, cải thiện cấu trúc chất lượng thẩm mỹ sản phẩm Glucose tham gia vào trình tạo màu cho sản phẩm xúc xích, bơ đậu phộng… Trong công nghiệp dược: glucose sử dụng để truyền tĩnh mạch, hay để đóng viên Nó sử dụng nguyên liệu trình lên men sản xuất acid hữu cơ, vitamine, kháng sinh, emzyme, acid amine, polysaccharide… Nhu cầu glucose cao lĩnh vực sản xuất cồn ethanol nhiên liệu Đặc biệt đường glucose ứng dụng thực tiễn sản xuất nước quả, nguyên liệu phối trộn vào dịch nhằm làm tăng hương vị giúp cho sản phẩm đạt chất lượng tuyệt hảo đồng thời ngun nhân giúp hạ chi phí sản xuất đường glucose nguyên liệu dễ chế biến rẻ nhiều so với saccharose hay cịn gọi đường kính mà ta thường hay sử dụng ngày gia đình làm nguyên liệu chế biến số sản phẩm khác công nghiệp thực phẩm: bánh kẹo, mứt quả, nước giải khát… Glucose chất cần cho môi trường nuôi vi sinh vật, đường dễ lên men tạo rượu, acid acetic, acid lactic, acid hữu khác acid glutamic, acid citric Nguồn nguyên liệu sản xuất đường 3.1 Tinh bột sắn Tinh bột sắn loại polysaccharide có cấu tạo từ hai loại glucan amylose (AM) amylopectin (AP) + Amylose: gồm 200-1000 phân tử glucose liên kết với liên kết α-1,4 glucoside tạo thành mạch thẳng Phân tử amylose gồm nhiều chuỗi xếp song song với nhau, có chuỗi cuộn lại thành hình xoắn ốc vịng xoắn chứa gốc glucose, I2 hấp thụ vào vòng xoắn tạo màu xanh thẫm đặc trưng Phân tử amylose có đầu khử đầu khơng khử Hình ảnh 1: Cấu trúc mạch Amylose + Amylopectin: gồm 600-6000 phân tử glucose gồm hai loại liên kết α-1,4 glucoside α-1,6 glucoside có cấu trúc phân nhánh, thường có 20-30 gốc glucose hai điểm phân nhánh Phân tử amylopectin có đầu khử nhiều đầu khơng khử Amylopectin tan nước nóng cho dung dịch có độ nhớt cao amylose Hình ảnh 2: Cấu trúc mạch Amylopectin  Nước ta chủ yếu dùng tinh bột sắn làm nguyên liệu để sản xuất đường glucose vì: Sắn thu hoạch quanh năm khơng cần nhiều chi phí cho việc tồn trữ Mặt khác sắn cho sản lượng carbohydrate cao gạo đến 40% cao ngô vàng 25% nguồn tinh bột rẻ tiền Hơn so với vụ mùa khác sắn chịu đuợc điều kiện trồng khắc nghiệt nên đắp ứng nguồn cung ứng cho nhà máy trình sản xuất Đồng thời sắn có hàm lượng tinh bột cao hàm lượng chất khác protein lipit thấp nguồn lý tưởng để sản xuất tinh bột tinh khiết Đặc tính quan trọng tinh bột sắn không mùi, tạo bột nhão khả kết dính tốt đặc tính giúp cho tinh bột sắn dễ trộn với tác nhân màu sắc hương vị Tinh bột sắn có hàm lượng amylopetin cao nên dễ hòa tan nước 95 0C loại tinh bột giàu amylose, cấu tạo nhiều mạch nhánh cồng kềnh nên khơng có xu hướng kết tinh trở lại có khả giữ nước lớn Tiêu chuẩn tinh bột sắn:     Những tiêu chuẩn chung: An tồn phù hợp cho người sử dụng Khơng có mùi vị khác thường côn trùng gây hại Không bị nhiễm bẩn  Chỉ tiêu cảm quan:  Cấu trúc: bột màu trắng, khô mịn  Màu sắc: đồng đặc trưng  Mùi: có mùi tươi khơng có mùi mốc  Khơng bị nhiểm bẩn  Thành phần hóa học: Độ ẩm: 7% Hàm lượng tinh bột: không thấp 89,2% chất khô Protein: không lớn 0,8% Chất béo: không lớn 0,15% Tro: khơng lớn 0,15% Các chất hịa tan khác: không lớn 0,1% Độ chua: không lớn 30ml dung dịch NaOH 0,1N/100g chất khô pH: 4.5 – 6.5  Chỉ tiêu sinh học:  Khơng có vi sinh vật gây bệnh  Khơng có trùng gây hại 3.2 Hệ enzyme thủy phân dùng sản xuất đường glucose 3.2.1 Amilase  Khái niệm chung Amilase enzyme ứng dụng rộng rãi cả, đặc biệt công nghiệp thực phẩm Amilase tên gọi nhóm enzyme thuỷ phân tinh bột, bao gồm nhiều enzyme khác tính đặc hiệu tác dụng lên tinh bột (vị trí khác mạch tinh bột) như: α-amilase, β-amilase, γ-amilase… Chế phẩm enzyme amilase kĩ thuật tinh khiết sản xuất dạng dịch đặc có nồng độ chất khơ 50% hay dạng bột khô thô hay tinh khiết  Phương pháp thu nuôi cấy amilase Phương pháp thu amilase từ canh trưởng rắn hay lỏng, giống phương pháp chung thu enzyme từ vi sinh vật Về phương pháp ni, ta sử dụng phương pháp bề sâu hay bề mặt Đặc điểm α-amilase nấm mốc có pH tối ưu 4,7- 4,9 với Ca nguyên liệu tăng hoạt động enzyme α-amilase nấm mốc có khả chuyển 80- 82% tinh bột thành maltose, không tác dụng lên tinh bột sống tác dụng lên tinh bột hồ hoá Amilase vi khuẩn có khả dịch hố cao (tạo dextrin), khả đường hoá amilase nấm mốc, có ưu điểm chịu nhiệt độ cao (90 0C) Ở Nhật hàng năm sản xuất 7000 amilase từ vi khuẩn Các nấm mốc Asp Awamori; Asp Oryzae; Asp Usami tổng hợp nhiều Olygo-1-6-glucozidase thuỷ phân liên kết 1-6glucoside tinh bột 3.2.2 Glucoamylase Glucoamylase (α-1,4-glucanglucohydrolase) hay gọi γ-amilase Glucoamylase có khả cắt đứt đơn vị glucose từ đầu không khử tinh bột Khi thủy phân tinh bột glucoamylase bên cạnh glucose tạo oligosaccharide Glucoamylase thủy phân liên kết α-1,6-glucoside oligo- polysaccharide Ngồi glucoamylase có khả phân cắt glucogen, amylopectin, dextrin giới hạn, isomaltose maltose đến glucose Glucoamylase Aspergillus Rhizopus có độ bền cao nồng độ ion H+ 3.2.3 Chế phẩm amilase sản xuất đường glucose từ tinh bột Từ năm 1960 Nhật, 100% glucose sản xuất phương pháp thuỷ phân enzyme Ở nước tiên tiến khác, phương pháp dùng enzyme vi sinh vật lĩnh vực 10 Table 943.05C: Refractive index table for dry substance in corn syrups and high fructose co Dextrose Refractive index at 45°C 1.4550 1.4600 1.4650 1.4700 1.4750 1.4800 1.4850 1.4900 1.4950 1.5050 82 Dry subst a Dry substances are left blank whenever the carbohydrate solutions are supersaturated with respe © 2000 AOAC INTERNATIONAL AOAC Official Method 972.45 Thermophilic Bacterial Spores in Sugars Microbiological Method First Action 1972 Final Action 1989 (Sugar, both beet and cane, may carry spores of all groups of thermophilic bacteria that are important as spoilage agents in low-acid canned foods, i.e., flat sour bacteria [Bacillus stearothermophilus], thermophilic anaerobes not producing H2S [Clostridium thermosaccharolyticum], and sulfide spoilage bacteria or thermophilic anaerobes producing H2S [C nigrificans] These bacteria are not of health significance, but excessive numbers may survive commercial heat processes.) A Sampling Take 225 g (0.5 lb) laboratory samples from separate bags or barrels of shipment or lot, place in clean containers, and seal Sample liquid sugar by drawing separate 200–250 mL (6–8 oz) portions during pumping transfer from tank trucks to storage tanks or at refinery during filling of tank trucks 83 Number of laboratory samples will vary in relation to size of shipment or lot If there is significant variability in lot, this fact will become evident, in majority of cases, through individual tests on the laboratory samples B Preparation of Test Portion (a) Dry sugar.—Place 20 g test portion in sterile 150–250 mL Erlenmeyer marked to indicate 100 mL Add sterile H2O to 100 mL mark Bring rapidly to bp, and boil Replace liquid evaporated with sterile H2O (b) Liquid sugar.—Add test portion containing 20 g dry sugar, determined on basis of °Brix (e.g., 29.41 g 68° Brix [%] liquid sugar is equivalent to 20 g dry sugar), to sterile 250 mL flask and proceed as in D(a) C Culture Media (a) Glucose tryptone agar.—For detection of flat sour bacteria Use commercially standardized dehydrated medium (Dextrose Tryptone agar) preferably, or prepare as follows: Suspend 10.0 g tryptone, 5.0 g glucose, 15.0 g agar, and 0.04 g bromocresol purple in L H2O, and mix thoroughly Final pH should be 6.7 ± 0.1 Autoclave 30 at 121°C and cool to 55°C (b) Liver broth.—For detection of thermophilic anaerobes not producing H 2S (C thermosaccharolyticum) Mix 500 g chopped beef liver with L H2O Slowly boil mixture h, adjust to ca pH 7.0, and boil additional 10 Press boiled material through cheesecloth and dilute liquid to L To broth, add 10.0 g peptone and 1.0 g K2HPO4, and adjust to pH 7.0 To test tube, add 1–2 cm previously boiled ground beef liver and 10– 12 mL broth Sterilize 20 at 121°C Before using medium, unless freshly prepared, exhaust by subjecting to flowing steam ≥ 20 min, and, after inoculation, stratify with 5– cm layer of plain nutrient agar (common formula) that has been cooled to 50°C 84 (c) Sulfite agar, modified.—For detection of sulfide spoilage bacteria Suspend 10.0 g tryptone, 1.0 g Na2SO3, and 20.0 g agar in L H2O, and mix thoroughly At time agar is added to tube, place clean iron strip or nail in each tube No adjustment of reaction is necessary Prepare medium and Na 2SO3 solution, if used in place of solid Na 2SO3, fresh weekly Autoclave medium 20 at 121°C and cool to 55°C D Culture Technique (a) Flat sour spores.—Into separate Petri dishes, pipet mL boiled sugar solution Cover and mix inoculum with glucose tryptone agar Incubate plates 35–48 h at 55°C and, to prevent drying of agar, humidify incubator Combined count from plates represents number of spores in g original sugar Multiply this count by to express results in terms of number of spores/10 g sugar Characteristic colonies are round, 1–5 mm in diameter, with typical opaque central "spot,'' and, usually, surrounded by yellow halo in field of purple This halo may be insignificant or missing with certain low acid-producing types or if plate is so thickly seeded that entire plate has yellow tinge Typical subsurface colonies are compact and may approach "pin point" conditions If identity of subsurface colonies is doubtful, observe nature of surface colonies If they show reasonable purity of formed flora, assume that subsurface colonies have been formed by similar bacterial groups If plate is heavily seeded, counts may not be accurate and colony structure and size may be atypical If plates are so heavily seeded that counting is impractical, dilute original solution and repeat procedure To determine if typical subsurface colonies are flat sour organisms, apply streak from colonies to agar plates to determine surface characteristics (b) Thermophilic anaerobes not producing hydrogen sulfide.—Divide 20 mL boiled sugar solution equally among liver broth tubes and stratify liquid medium with 85 plain nutrient agar After agar has solidified, preheat to 55°C and incubate 72 h at that temperature Thermophilic anaerobes not producing H2S are identified by splitting of agar, presence of acid, and, occasionally, cheesy odor Method is suitable as qualitative test but provides only rough estimation; results cannot be expressed as number of spores/unit weight sugar (c) Sulfide spoilage bacteria.—Divide 20 mL boiled sugar solution equally among freshly exhausted tubes containing modified sulfite agar Incubate 48 h at 55°C In sulfite agar, sulfide spoilage bacteria form characteristic blackened spherical areas Due to solubility of H2S and its fixation by Fe, no gas is noted Some thermophilic anaerobes not producing H2S generate relatively large amounts of H 2, which splits agar and reduces sulfite, thereby causing general blackening of medium This condition, however, is readily distinguishable from restricted blackened area mentioned above Count blackened areas to obtain quantitative results E Reporting Results Report flat sour and sulfide spoilage results as number of spores/10 g sugar Report thermophilic anaerobes not producing H 2S as number of tubes positive or negative (+ or-) References: JAOAC 19, 438(1936); 21, 457(1938); 55, 445(1972) © 2000 AOAC INTERNATIONAL 86 AOAC Official Method 991.12 Salmonella in Foods Hydrophobic Grid Membrane Filter (ISO-GRID) Screening Method First Action 1991 Final Action 1994 (Applicable to detection of Salmonella in all foods.) A Principle Hydrophobic grid membrane filter (HGMF) uses membrane filter imprinted with hydrophobic material in grid pattern Hydrophobic lines act as barriers to spread of colonies, thereby dividing membrane filter surface into separate compartments of equal and known size B Interlaboratory Study See Table 991.12 for the results of the interlaboratory study supporting the acceptance of the method C Apparatus, Culture Media, and Reagents (a) HGMF.—Membrane filter has pore size of 0.45 µm and is imprinted with nontoxic hydrophobic material in grid pattern ISO-GRID (QA Life Sciences, Inc., 6645 Nancy Ridge Dr, San Diego, CA 92121, USA), or equivalent, meets these specifications (b) Filtration units for HGMF.—With µm mesh prefilter to remove food particles during filtration One unit for each sample ISO-GRID (QA Life Sciences, Inc.), or equivalent, meets these specifications 87 (c) Pipets.—1.0 mL serological with 0.1 mL graduations 1.1 or 2.2 mL milk pipets are satisfactory (d) Blender.—High speed to operate at 20 000 rpm (Waring or equivalent), with 500 mL glass or metal blender jars with covers One jar for each test sample (e) Vacuum pump.—Water aspirator vacuum source is satisfactory (f) Manifold or vacuum flask (g) Peptone diluent.—Dissolve 1.0 g peptone (Difco or equivalent) in L H2O Dispense sufficient volume into dilution bottles to give 99 ± mL after autoclaving 15 at 121°C (h) Lactose broth.—Dissolve in 55°C water bath, with stirring, 3.0 g beef extract and 5.0 g Polypeptone or peptone in L H2O Add 5.0 g lactose Dispense 225 mL portions into 500 mL flasks Autoclave 15 at 121°C Aseptically determine volume and adjust if necessary to 225 mL Final pH should be 6.7 ± 0.2 (i) Trypticase (tryptic) soy broth.—Suspend 17.0 g Trypticase or tryptone (pancreatic digest of casein), 3.0 g Pytone (papaic digest of soy meal), 5.0 g NaCl, 2.5 g K2HPO4, and 2.5 g glucose in L H2O Heat gently to dissolve completely Dispense 225 mL portions into 500 mL flasks Autoclave 15 at 121°C Aseptically determine volume and adjust if necessary to 225 mL Final pH should be 7.3 ± 0.2 (j) Reconstituted nonfat dry milk with brilliant green dye (NFDM–BG).—Suspend 100 g dehydrated NFDM in L H2O; mix by swirling until dissolved Autoclave 15 at 121°C Add brilliant green dye solution, (t), after blending test portion/broth mixture as in D(e) (k) Tetrathionate broth (with iodine and brilliant green).—Suspend 5.0 g Polypeptone, 1.0 g bile salts, 10 g CaCO3, and 30 g Na2S2O3·5H2O (QA Life Sciences, Inc or equivalent) in L H2O, mix thoroughly, and heat to boiling (precipitate will not 88 dissolve completely) Cool to