Thông tin tài liệu
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Môn: Ứng Dụng Công Nghệ Sinh Học Trong Công Nghệ Thực Phẩm ĐỀ TÀI: QUY TRÌNH SẢN XUẤT AMYLASE VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM (SẢN XUẤT MALTODEXTRIN) GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang Tp Hồ Chí Minh, tháng 4, năm 2015 MỤC LỤC Môn UDCNSH CNTP Nhóm GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang Môn UDCNSH CNTP GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang U Tinh bột sản phẩm tự nhiên quan trọng có nhiều ứng dụng kỹ thuật đời sống người Nhiều nước giới sử dụng nguồn tinh bột từ khoai tây, lúa mì, ngô (sắn), riêng nước ta sử dụng gạo khoai mì nguồn tinh bột chủ yếu Quá trình thủy phân tinh bột gồm hai công đoạn chủ yếu giai đoạn hồ hóa giai đoạn đường hóa Để thực hai công đoạn công nghệ nói trên, thực tế sản xuất người ta áp dụng hai cách: thủy phân tinh bột acid enzyme Để thủy phân tinh bột từ lâu người ta sử dụng acid vô HCl H 2SO4 Nhưng kết cho thấy, thủy phân acid khó kiểm soát thường tạo nhiều sản phẩm không mong muốn không đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm Do việc thay ứng dụng enzyme để thủy phân tinh bột kết tất yếu lịch sử phát triển Enzyme amylase tìm góp phần quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp chế biến thực phẩm Enzym amylase tìm thấy nhiều nguồn khác amylase từ thực vật, động vật VSV Amylase ngày thay acid sản xuất quy mô công nghiệp Hiện nay, nhà sản xuất sử dụng amylase có khả chịu nhiệt cao mà không hoạt tính, chẳng hạn amylase chiết xuất từ VSV, cụ thể chuẩn vi khuẩn chịu nhiệt phân lập từ suối nước nóng Ngoài ra, amylase có nhiều ưu điểm sử dụng acid để thủy phân tinh bột: lượng xúc tác thấp, không yêu cầu cao thiết bị sử dụng, giảm chi phí cho trình tinh dịch đường Nguồn amylase lấy từ mầm thóc, mầm đại mạch (malt), hạt bắp nảy mầm, hay từ nấm mốc, Nguyên liệu sản xuất gạo, bắp, khoai mì, … Đây nguồn nguyên liệu dễ tìm, rẻ tiền thấy dễ dàng nước ta Do đó, lợi hướng phát triển mạnh làm sở cho nhiều ngành khác phát triển Chính vậy, với đề tài giúp người tìm hiểu rõ phương pháp sản xuất enzyme amylase ứng dụng vượt trội nó, đặc biệt ứng dụng việc sản xuất maltodextrin - polysaccharide sử dụng phụ gia thực phẩm Nhóm Môn UDCNSH CNTP GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ENZYME AMYLASE, NGUỒN THU NHẬN VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG 1.1 Giới thiệu enzyme amilase 1.1.1 Lịch sử nghiên cứu định nghĩa Vào đầu kỷ XIX, nhà nghiên cứu tách chất gây trình lên men Năm 1814, Kirchoff - viện sĩ Saint Petercburg phát nước chiết mầm đại mạch có khả chuyển hoá tinh bột thành đường nhiệt độ thường Năm 1833, hai nhà khoa học người Pháp Payen Persor chứng minh chất có hoạt động phân giải tinh bột thành đường tách dạng bột Thí nghiệm tiến hành cách cho etanol vào dịch chiết lúa đại mạch nảy mầm thấy xuất kết tủa Kết tủa hình thành có khả chuyển hoá tinh bột đun kết tủa tác dụng chuyển hoá Danh từ diastase Payen Persor dung để gọi enzyme lúc Enzyme amylase tìm góp phần quan trọng cho nhiều ngành chế biến thực phẩm Enzyme amylase tìm thấy nhiều nguồn khác từ thực vật, động vật vi sinh vật Enzyme amylase sử dụng nhiều sản xuất khả chịu nhiệt cao, lượng xúc tác thấp, không yêu cầu cao thiết bị sử dụng, giảm chi phí cho trình tinh dịch đường Các enzyme amylase thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử nhóm polysaccharide với tham gia nước: R.R` + H-OH → RH + R`OH 1.1.2 Phân loại, đặc tính, chế tác dụng 1.1.2.1 Phân loại Có loại enzyme xếp vào hai nhóm lớn: + + Endoamylase (enzyme nội bào) Exoamylase (enzyme ngoại bào) a Endoamylase: Các enzyme thủy phân liên kết bên chuỗi polysaccharide Gồm có: α– amylase: có khả phân cắt liên kết 1,4- glucoside chất cách ngẫu nhiên, enzyme nội bào α- amylase khả phân hủy hồ tinh bột mà có khả phân hủy hạt tinh bột nguyên vẹn • Nhóm enzyme khử nhánh: Chia thành hai loại: − Khử trực tiếp: Pullulanase (α-dextrin – glucosidase) • Nhóm Môn UDCNSH CNTP GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang Pullulanase enzyme quan trọng chế biến tinh bột Enzyme sử dụng quy mô lớn glucose ngành công nghiệp sirô maltose Pullulanase loại enzyme mạnh cho thoái hóa tinh bột thành glucose maltose Pullulanase thủy phân α-1,liên kết 6- glycosidic chuỗi phân nhánh α1, 4-glycosidic − Khử gián tiếp: Transglucosylase (oligo-1,6 glucosidase) Maylo-1,6- glucosidase Enzyme thủy phân liên kết β-1,6- glucoside isomaltose, panose dextrin tới hạn chuyển hóa đường lên men b Exoamylase: Enzyme thủy phân tinh bột từ đầu không khử chuỗi polysaccharide Thuộc nhóm enzyme có γ- amylase β- amylase • β- amylase (β-1,4-glucan-maltohydrolase) β–amylase xúc tác từ thủy phân liên kết 1,4-glucan tinh bột, glucogen polysaccharide, phân cắt nhóm maltose từ đầu không khử mạch Maltose hình thành xúc tác β-amylase có cấu hình β • γ- amylase (glucose amylase) Glucose amylase có khả thủy phân liên kết -1,4 lẫn -1,6- glucoside, có khả thủy phân liên kết -1,2 -1,3- glucoside Glucose amylase có khả thủy phân hoàn toàn tinh bột, glucogen, amylopectin, dextrin… thành glucose mà không cần có tham gia loại enzyme amylase khác 1.1.2.2 Đặc tính Đặc tính chung: Khả dextrin hóa: Thủy phân tinh bột > dextrin + maltoza Dextrin có khả họat hóa cao, đặc trưng cho tính chất enzyme Tính bền nhiệt: Phân tử có 1-6 nguyên tử C, tham gia vào hình thành ổn định cấu trúc bậc enzyme Tính tan: Amylase dễ tan nước, dung dịch muối rượu loãng Các amylase bị kiềm hãm kim loại nặng Cu2+, Ag+,Hg2+ Cơ chất tác dụng enzyme amylase: tinh bột glycogen Đặc tính riêng: Nhóm Môn UDCNSH CNTP GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang α – amylase có đặc tính đặc trưng chế tác động, chuyển hóa tinh bột, khả chịu nhiệt: Thể hoạt tính vùng axit yếu: với nấm mốc có pH từ 4.5 – 4.9, nấm sợi có pH từ 4.0 – 4.8 (có thể hoạt động tốt vùng pH từ – 5.8), vi khuẩn có pH từ 5.9 – 6.1 (pH
Ngày đăng: 28/08/2017, 18:06
Xem thêm: quy trình sản xuất amylase và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm (sản xuất maltodextrin) , quy trình sản xuất amylase và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm (sản xuất maltodextrin) , CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ENZYME AMYLASE, NGUỒN THU NHẬN VÀ GIỐNG VI SINH VẬT SỬ DỤNG, CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ENZYME - AMYLASE TỪ ASPERGYLLUS ORYZAE, CHƯƠNG 3: VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ENZYME AMYLASE