quy trình sản xuất pectinase và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm (nước quả)

S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 MỤC LỤC S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 LỜI MỞ ĐẦU Từ lâu enzyme người sử dụng cách phổ biến Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ công nghệ sinh học , chế phẩm enzyme sản xuất ngày nhiều sử dụng hầu hết lĩnh vực như: công nghệ thực phẩm, nông nghiệp, chăn nuôi, y tế,… Vì cải thiện đáng kể hiệu sản xuất, sản phẩm tạo nhiều hơn, chi phí giá thành giảm, chất lượng sản phẩm tăng, giảm tác động xấu đến môi trường Cho thấy enzym ngày đóng vai trò quan trọng Enzym pectinase nhóm enzym ứng dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm, đặc biệt kể đến việc sản xuất loại nước táo, vả, nho, dâu tây, anh đào, phúc bồn tử Dạng enzym cố định sử dụng hiệu có nhiều ưu điểm hẳn dạng enzym thông thường (enzyme hòa tan) Để tìm hiểu rõ ứng dụng sản xuất nước enzym pectinase bổ sung thêm kiếm thức chương trình học môn Ứng dụng CNSH CNTP nhóm 10 chúng em tiến hành thu thập thông tin tài liệu để hoàn thành báo cáo với đề tài “QUY TRÌNH SẢN XUẤT PECTINASE VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM (NƯỚC QUẢ)” Trong trình thực đề tài với hạn chế mặt thời gian kiến thức chuyên môn không tránh khỏi sai sót, mong cô thông cảm cho lời khuyên để nhóm tích lũy thêm kinh nghiệm với đề tài nghiên cứu sau Xin chân thành cảm ơn cô! S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Tổng quan 2.1 Định nghĩa enzyme pectinase Pectin chất enzyme pectinase Pectin polysaccharide dị thể Về chất hóa học, pectin polygalacturonic phân hóa rộng rãi mô thực vật, hòa tan dịch thực vật Có nhiều loại rau quả, củ, đặc biệt cùi trắng bưởi, cam, chanh Cùi trắng bưởi cam chanh có chứa nhiều pectinase Pectin hợp chất cao phân tử mạch thẳng, mạch phân tử acid galacturonic kết hợp với liên kết α-1,4-glucoside tạo nên Petin khác với carbonhydrate thông thường thành phần chủ yếu đường đơn mà acid tên gọi acid galacturonic Pectin gồm mạch có thay đổi tỷ lệ lớn đơn vị acid D-galacturonic methyl hóa gọi acid pectic (acid polygalacturonic) S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Hai phân tử D-galacturonic acid nối với liên kết glucoside Pectinase enzyme xúc tác phân hủy polymer pectin.Sản phẩm tạo thành acid galacturonic, galactose, arabinose, methanol…Là nhóm enzyme ứng dụng rộng rãi sau protease amylase Enzyme pectinase có thực vật bậc cao sản phẩm VSV.Ở thực vật bậc cao có nhiều lá, khoai tây, chanh, loại thường có enzyme pectinesterase Trong tự nhiên có nhiều nấm mốc, vi khuẩn phân giải pectin Sự phân hủy pectin tự nhiên thường xảy trái chín Vì enzyme pectinase có vai trò quan trọng trình chế biến rau bảo quản trái Việc kiểm soát enzyme cà chua chuyển gen ví dụ điển hình ứng dụng RNA chuyển gen đối mã để thao tác biểu gen Enzyme pectinase ứng dụng nhiều chế biến thực phẩm, đặc biệt khả làm nước quả.( Việc kiểm soát phụ thuộc vào độ nhớt sản phẩm) 2.2 Cấu tạo enzyme pectinase Pectin polysaccharide dị thể, chủ yếu mạch gồm gốc acid –α–D–1,4 galacturonic, liên kết với liên kết 1,4–O glucozic gọi acid polygalacturonic hay acid pectic Pectine hòa tan tự nhiên ester metylic acid pectic S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Trong thực tế tất nhóm –COOH C6 đường galactose bị metyl hóa (tạo ester metylic), mà số nhóm –COOH bị decacboxyl hóa (khử CO2), số nhóm –COOH thay -H kim loại, có lúc giữ nguyên dạng –COO Người ta cho protopectine hợp chất pectine araban, galactose hay tinh bột Trọng lượng phân tử từ 20.000 – 200.000 đvC 2.3 Trung tâm hoạt động enzyme pectinase Chứa vùng có 8-10 vòng xoắn phía phải hai vòng tạo thành khe liên kết với chất Trung tâm hoạt động enzyme chứa acid 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 2.4 Cơ chế tác động enzyme pectinase Trong chế biến nước quả, người ta sử dụng chế phẩm enzym nhằm hai mục đích • Phá vỡ thành tế bào thức vật nhằm nâng cao hiệu suất thu nước • Làm ổn định chất lượng nước S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Enzym pectinase làm 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 Hàm lượng pectin số loại S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 trình bày bảng sau Bảng 6:Hàm lượng pectin số loại dịch Các chất protein có bào tương, màng tế bào gian bào Pectin chứa polygalacturonic acid, araban galactan Trong lượng polygalacturonic acid chiếm tới 40-60% Khi bị thủy phân, pectin tách thành hai phần: • Phần trung tính – phức chất galactanoraban • Phần acid – acid pectic Trong bào tương, pectin nằm dạng hòa tan Trong màng tế bào gian bào, chúng nằm dạng không hòa tan gọi protopectin Protopectin màng gian bào có chứa lượng kim loại k há lớn lượng nhóm metocyl đủ để làm protopectin bền vững Còn protopectin màng tế bào chứa lượng kim loại không nhiều, có độ metocyl hóa cao Vì thế, tế bào thực vật có khả trương nở tốt Nếu enzym tham gia phân giải pectin gian bào làm tế bào khó liên kết với thịt dễ dàng bị mềm Pectin thường có mối liên kết hydro liên S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 kết nguyên tử yếu so với cellulose Tham gia phân hủy pectin gồm nhiều loại enzym Bảng 7: Các loại enzym pectinase 2.5 Lợi ích việc sử dụng enzyme pectinase  Hạn chế sử dụng enzyme pectinase Nước sử dụng enzym có nhiều ưu điểm, nhiên việc sử dụng enzyme có nhược điểm xảy biến đổi bất lợi VSV Nếu xử lý thời gian ngắn, trình oxy hóa nhiễm VSV không thành vấn đề lớn Nhưng xử enzym thời gian dài xảy trình oxy hoá nhiễm VSV Người ta ngăn ngừa trình oxy hoá nước ba cách sau: • Cho ascorbic acid • Cho anhydric sulfur • Cho enzym glucose oxidase S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Trước dùng chất chống oxy hóa trên, người ta phải đun nóng dịch Khi đun nóng dịch quả, enzym có nước bị ức chế Theo đó, nước ly tâm để làm học, sau nước đun nóng tới 80OC sau hạ nhiệt đến nhiệt độ tối ưu họat động enzym Người ta thường cho lượng ascorbic acid tới 5mg/100g nước để hạn chế trình oxy hoá Để hạn chế phát triển VSV tường hợp sử dụng enzym để xử lý nước quả, người ta thường áp dụng biện pháp sau Sử dụng sorbic acid, ascorbic acid, benzoate natri Sorbic acid thường sử dụng nước với liều lượng 0,03% Acid hoạt động pH rộng (pH 3,9-9,2) Sorbic acid ức chế phát triển nấm men nấm sợi, không làm thay đổi vị mùi sản phẩm Benzoate natri thường sử dụng nước với liều lượng 0,15% Sử dụng anhydric sulfur Người ta thường sử dụng anhydric sunfurơ để bảo quản nước bán thành phẩm Chất vừa có khả tiêu diệt VSV, vừa có khả chống oxy hoá Khi cho chất anhydric sunfurơ vào dịch quả, chúng dễ dàng bị oxy hóa Khi lượng oxy có dịch dần đến mức triệt tiêu, gây trạng thái hiệu oxy hóa-khử dịch thay đổi VSV bị ức chế tiêu diệt Tuy nhiên cần phải lưu ý rằng, lượng anhydric sunfurơ nhiều dẫn đến ức chế hoạt động enzym Các thí nghiệm cho thấy, hàm lượng anhydric sulfur 0,1% làm giảm hoạt tính chế phẩm enzym, 0,5% enzym hoàn toàn bị ức chế Xử lý nhiệt Người ta đun nóng dịch để bảo quản nước Tuy nhiên, việc đun nóng dịch cao nhiệt độ làm thay đổi tính chất cảm quan, thành phần hóa học hoạt tính enzym Đa số enzym phân giải pectin bị hoạt tính 70 0C chúng hoạt động mạnh 45500C Tuy nhiên, nước lên men, người ta sử dụng enzym để xử lý nước nhiệt độ thường (trùng với nhiệt độ lên men) S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10  Hiệu qủa sử dụng enzyme pectinase Đã có nhiều nghiên cứu kết áp dụng sản xuất nước rượu vang cho thấy sử dụng enzym pectinase cho hiệu suất nước chất lượng rượu vang cao Khi tiến hành ứng dụng enzym sản xuất nước rượu vang, người ta đặc biệt quan tâm đến hai yếu tố có tính chất định đến hiệu enzym • • Nguyên liệu Khả xay, nghiền làm nhỏ nguyên liệu Nguyên liệu Không phải tất loại cho hiệu suất cao xử lý enzym Khi sử dụng enzym chế biến nước rượu vang người ta phải đưa độ chín kỹ thuật cho phù hợp Khái niệm hoàn toàn khác với khái niệm độ chín kỹ thuật công nghệ người ta không sử dụng enzym Độ chín kỹ thuật để sản xuất nước giai đoạn chín quả, đảm bảo tách dịch tốt với tích tụ tối 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 trùng hợp với tích tụ chất có giá trị dinh dưỡng Ở nhiếu loại quả, khả thoát dịch không trùng với mức độ chín Nhiều thật chín, khả tích tụ chất dinh dưỡng cao lại không thuận lợi cho việc tách nước Chính thế, loại quả, người ta phải tiến hành phân loại xác định độ chín kỹ thuât riêng, cho phù hợp với việc sử dụng enzym thu hồi dịch Công việc thứ hai sau phân loại quả, việc thiết phải làm trước sử dụng enzym phải làm cách rửa nhiều lần để loại bỏ tạp chất, VSV Sau trình kỹ thuật xé nhỏ, nghiền, … để tăng khả tác động enzym tăng hiệu suất thu dịch Khả làm nhỏ nguyên liệu Làm nhỏ nguyên liệu khâu kỹ thuật quan trọng, định đến hiệu tác động enzym hiệu suất thu nhận dịch chất lượng dịch 10 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 trạng thái ion hoá potein, trạng thái ion hoá nhựa trao đổi, pH, lực ion nhiệt độ • • Sắc ký lực: liên kết kỵ nước Sắc ký hấp phụ: liên kết yếu liên kết kỵ nước, liên kết Vander Waals 1.1.6 Phương pháp thẩm tích Trong trình tinh enzyme, để loại bỏ phân tử hoà tan nhỏ không mong muốn khỏi dịch trích ly enzyme amoni sulfat sau kết tủa, dùng muối để khử hấp thụ enzyme sắc ký trao đổi ion, phối tử cạnh tranh sắc ký lực, người ta thường dùng phương pháp thẩm tích Túi thẩm tích cấu tạo màng bán thấm (thường solephan) Túi thẩm tích có chứa dịch chiết enzyme, đặt vào dung dịch đệm không chứa chất hoà tan cần loại bỏ Chất hoà tan khuếch tán khỏi màng theo chiều Gradient nồng độ, trạng thái cân nồng độ chất hoà tan bên túi bên dịch đệm cân phải dùng thể tích lớn dung dịch đệm phải thay dung dịch (NH4)2SO4 cho vào túi thẩm tích, đặt túi vào dung dịch có chứa polymer cacboxyl methyl cellulose, polyetylenglycol (PEG) polymer có tính háo nước 1.1.7 Kết tủa lực Kết tủa lực phương pháp phân tách dựa tạo phức phối từ lực với protein cần tách nằm dịch enzyme thô, sau phức kết tủa cách thêm vào tác nhân hợp lý Alginate copolymer acid guluronic acid mannuronic, tạo kết tủa với ion Ca 2+ , dùng để liên kết với pectinase trình tinh (đi từ Asp.niger) Nếu xử lý alginate vi sóng nhiệt độ 750C làm tăng khả chọn lọc, chế phẩm enzyme thu có tỷ lệ tinh 20 lần giữ 83% hoạt tính 2.4 Thu chế phẩm từ Asp.Niger 72-32 Thành phần với môi trường thích hợp để chủng Asp.Niger cho pectinase cao 17 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 1.1.8 Ảnh hưởng thời gian nuôi Để nghiên cứu ảnh hưởng Asp.niger nuôi cấy môi trường có độ ẩm 50% nuôi nhiệt độ 300C khỏang từ 30-40 Sau xác định họat độ pectinase canh trường Qua ta thấy sinh tổng hợp pectinase chủng nấm mốc xảy mạnh mẽ từ thứ 32 trở đạt cực đại vào thứ 36 Sau giảm dần Thời gian nuôi Hoạt động pectinase (dvhd/1g canh trường) 30 361 32 740 34 1150 36 1300 38 887 40 288 1.1.9 Ảnh hưởng nhiệt độ nuôi Asp.niger 72-32 nuôi cấy môi trường có độ ẩm 50% nhiệt độ khác Sau xác định họat độ pectinase canh trường Nhiệt độ nuôi ( 0C) 28 Hoạt động pectinase (dvhd/1g canh trường) 803 30 1134 32 1351 34 1688 36 764 18 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 48 520 Bảng: Ảnh hưởng nhiệt độ nuôi đến sinh tổng hợp pectinase Asp.niger 72-73 Ta thấy nhiệt độ từ 30-340C thích hợp cho sinh tổng hợp pectinase Asp.niger 72-32 1.1.10.Ảnh hưởng độ ẩm ban đầu môi trường nuôi cấy Asp.niger 72-32 nuôi cấy môi trường có độ ẩm ban đầu thay đổi từ 40-65% nuôi 320C Sau 36 xác định họat độ pectinase canh trường Độ ẩm ban đầu Hoạt động pectinase (dvhd/1g canh trường) 40 481 45 731 50 957 55 1355 60 897 65 638 Ảnh hưởng độ ẩm ban đầu đến nuôi đến sinh tổng hợp pectinase Asp.niger 72 -73 Qua ta thấy độ ẩm ban đầu môi trường có ảnh hưởng rõ rệt đến hình thành pectinase Asp.niger 72-32 Họat độ pectinase mạnh môi trường nuôi cấy có độ ẩm ban đầu 55% Khi độ ẩm tăng họat độ pectinase giảm cách nhanh chóng, xấp xỉ 2/3 họăc 1/2 độ ẩm ban đầu 60-65% 2.5 Xác định hoạt tính enzyme Xác định hoạt tính pectinase tiến hành phương pháp sau đây: 19 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 1.1.11.Phương pháp nhớt kế Độ nhớt dung dịch chứa pectine thay đổi sau thời gian bị pectinase tác dụng Độ nhớt đo nhớt kế, thông qua thời gian dịch chuyển thể tích định dung dịch chứa pectinase Sử dụng bình tam giác, bình cho vào 50ml dung dịch pectin 0.6% vào tủ ấm 50 độ C, thời gian 15 phút, sau cho enzyme vào với lượng từ 0.1-0.9 ml bổ sung nước cất cho đủ 1ml Duy trì mẫu nhiệt độ 50 độ C, thời gian 1h, sau làm lạnh xuống 2-3 độ C, lọc qua vải lần Lấy 5ml dung dịch nghiệm cho qua nhớt kế để đo độ nhớt thông qua thời gian chảy mẫu dung dịch chứa pectine đem thí nghiệm nói 1.1.12.Phương pháp đông chung (CU-pectat) • Nguyên tắc: Thủy phân pectin tác dụng pectinase.Sau dùng CuSO 5% để kết tủa axit pectin dạng đồng pectat(Cu-pectat).Hòa tan kết tủa NH 4OH 25% Xác địng lượng đồng nhờ iốt Một đơn vị họat động pectinase theo phương pháp lượng emzyme có khả xúc thủy phân hết mg pectin thời gian điều kiện tiêu chuẩn 1.1.13.Phương pháp so màu Theo phương pháp này: Một đơn vị họat động pectinase lượng emzyme có khả xúc tác thủy phân hết g pectine thời gian 1giờ thành acid galacturonic điều kiện tiêu chuẩn Ứng dụng chế phẩm pectinase sản xuất nước Từ loại khác nhau, người ta thường chế biến thành dạng nước trong, nước đục phẩm, 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 tính chất lý nguyên liệu, độ nhớt dịch quả, độ thịt 20 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 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 phải có enzym endo exo-polygalacturonse, enzym pectinesterase proteinaza Trong chế phẩm loại enzym vừa kể enzym định hiệu tác dụng chế phẩm Vì endo exo-PG làm giảm độ nhớt dịch quả; enzym PE góp phần vào tác dụng enzym Enzym proteinase chế phẩm thủy 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 Khi sử dụng cho loại táo, lê chế phẩm không phép có enzym pectinaseliminase, enzym phân hủy 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 tây 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 hủy protopectin mô Hemixenlulase xenlulase với PTE làm cho độ đồng thể nước có thịt tốt Trong trường hợp có mặt chế phẩm enzym PG đặc biệt endo-PG không cho phép lẽ độ đồng thể nước phụ thuộc vào độ nghiền mịn mô độ nhớt dịch Trong chế phẩm loại có mặt proteinase tốt không bắt buộc Ngoài dùng nguyên liệu có màu sáng chế phẩm không chứa enzym oxi hoá, cho nguyên liệu có carotenoid antoxian không chứa enzym phá hủy chất 21 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Để thu nước quả, trường hợp có sử dụng enzym pectinase, người ta phải nghiền nhỏ nguyên liệu Bã nghiền nhận đem xử lý enzym, sau đem ép ly tâm Trong trường hợp có sử dụng enzym, người ta nghiền nhỏ tới mức tối đa, cốt thuận lợi cho tác dụng enzym mà khôpng sợ bị tắc nghẽn kênh dẫn dịch trình ép sau Vì lẽ sau kinh qua tác dụng enzym, dịch dễ dàng thoát khỏi bã nghiền, nên ép ly tâm, làm công việc tách dịch khỏi tiểu phần mô mà Thực tế sản xuất chứng tỏ xử lý bã táo nghiền 0,03% chế phẩm pectinase hiệu suất dịch nâng lên từ 20-25% Hoặc thu nước nho mà không sử dụng chế phẩm pectinase hiệu suất dịch đạt tối đa 65% so với khối lượng nguyên liệu Nếu sử dụng pectinase tăng hiệu suất dịch từ 65% lên 77,3% (nho trắng) từ 66% lên 82,2% (nho đỏ) Dùng pectinase không làm tăng hiệu suất dịch mà để làm dịch Phương pháp sử dụng enzym có hiệu Bởi lẽ nhờ tác dụng enzym 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 Quá trình làm dịch tác dụng pectinase chia làm ba 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 22 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 • Giai đoạn cuối thường xác định vắng mặt pectin kết tủa ion canxi 2.1 Sử dụng enzyme để sản xuất nước trùng uống trực tiếp từ táo vả Ngày nay, nước nước đục sản xuất nhiều nước giới Tùy theo hàm lượng đường axit có quả, người ta chế biến nước có cho thêm đường acid hay không Đối với nước có hàm lượng đường acid thấp, người ta thường bổ sung đường acid để 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 Chính lượng pectin giúp cho chất lượng nước tốt Khi xử lý nước 50OC giờ, hiệu suất tách nước tăng 20%, 3740OC sau 2-4 tăng 20-25% Các nghiên cứu thực tế sản xuất cho thấy hiệu xử lý nước táo cao Chính thế, việc ứng dụng enzym pectinase áp dụng tất nhà máy sản xuất nước táo giới Trong xử lý nước enzym pectinase, người ta thường cho thêm ascorbic acid vào để chống trình oxy hoá nước táo Trong sản xuất nước táo nước vả, người ta sử dụng chế phẩm pectinase cho hiệu cao 23 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Bảng 1: Hiệu xử lý nước táo nước vả chế phẩm pectinase Stt Loại nước Nước táo a- Không cho chế phẩm 71,2 enzym 78,8 b- Có cho chế phẩm enzyme Hiệu suất (%) Nước vả a- Không cho chế phẩm 49,2 enzym 72,4 b- Có chế phẩm enzyme 2.2 Chất khô (%) Độ acid (%) Đường (%) Pectin (%) Chất chát (%) Điểm cảm quan 10,2 11,5 0,53 0,62 6,7 8,0 0,33 0,15 0,04 0,02 4,5 4,8 8,5 10,2 0,91 1,16 5,62 7,4 0,26 0,12 0,09 0,16 3,8 4,3 Sản xuất nước từ dâu tây, anh đào phúc bồn tử Người ta thường sản xuất dạng nước nước đục từ loại trái Trong trình sản xuất, người ta cho thêm đường điều chỉnh lại lượng acid cho phù hợp Các loại nước thường chứa nhiều pectin Do việc sử dụng chế phẩm enzym pectinase để loại bỏ khả gây dục cho nước ổn định nâng cao chất lượng dịch điều cần thiết Người ta rửa loại nước vòi hoa sen Sau đó, loại đem chà thành dạng purê Quả nghiền đun nóng nhiệt độ 40-50 OC cho vào máy trộn Tại nước phối trộn với tỷ lệ phần nước 10 phần nước enzym có lượng enzym 0,03% Riêng nước dâu tây, người ta cho thêm vào 0,03% ascorbic acid để làm chất chống oxy hóa Hỗn hợp giữ 40 OC Thời gian lưu nhiệt độ 40OC 4-8 Nước sau cho qua máy ép đun nóng đến 45 OC Tiếp đó, người ta đem nước ly tâm cuối lọc qua máy ép lọc khung 24 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Sử dụng enzym pectinase để loại bỏ khả gây dục cho nước anh đào Bảng 2: Kết việc xử lý nước dâu tây, anh đào enzyme Stt Loại nước Hiệu Chất suất khô (%) (%) Nước dâu tây a- Không cho chế phẩm enzym 71,2 b- Có cho chế phẩm enzyme 78,8 Nước mâm sôi a- Không cho chế phẩm enzym 49,2 b- Có cho chế phẩm enzyme 72,4 2.3 Độ acid (%) Đườn g (%) Pectin (%) Chất chát (%) Điểm cảm quan 10,2 11,5 0,53 0,62 6,7 8,0 0,33 0,15 0,04 0,02 4,5 4,8 8,5 0,91 5,62 0,26 0,09 3,8 10,2 1,16 7,4 0,12 0,16 4,3 Sản xuất nước từ nho Nước uống từ trái nho loại nước uống không thuộc loại nước uống đục Loại nước uống từ nho dạng thường sản xuất nhiều hầu châu Âu châu Mỹ Tuy nhiên nay, người ta sản xuất nước uống từ nho dạng đục (chủ yếu nho có màu đỏ) Trong đó, Ý nước sản xuất nước uống dạng đục nhiều nhất, sau Pháp, Rumani Nho loại cho nhiều dịch chứa nhiều đường Tuy nhiên, nước nho thường chứa nhiều 25 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 thịt Trong thịt có nhiều pectin, dễ gây đục thu nhận dịch thường không cho hiệu suất cao Chính thế, người ta phải xử lý nước nho chế phẩm enzym pectinase Lượng enzym pectinase sử dụng trường hợp làm nát nho 0,2% so với khối lượng nho sản xuất Còn nho làm nát, người ta xử lý pectinase với liều lượng 0,2% so với khối lượng nho Thời gian xử lý enzym nhiệt độ 45 OC phương pháp xử lý người ta làm tăng hiệu suất thu nhận dịch nho từ 65,9 lên 77,3% nho trắng từ 6682,2% nho đỏ Nho dùng sản xuất nước không đục Đối với nho trắng nghiền kỹ, xử lý enzym pectinase thời gian 2,5-3 nhiệt độ 40-45OC, hiệu suất tăng 14-18% Nếu tiếp tục xử lý sau giai đoạn xử lý thêm 4-5 40-50OC, nước táo hoàn toàn Ở giai đoạn làm dịch này, người ta đun nóng dịch lên 90OC, sau hạ nhiệt xuống 50 OC sử dụng enzym để làm nước Trong mẫu dịch không xử lý enzym, chu trình làm nước nho phải kéo dài 2-4 tháng Hiệu suất thu dịch không sử dụng enzym đạt trung bình 65% Quá trình sản xuất nước nho trắng có xử lý enzym pectinase thực sau: 26 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Nho rửa sạch, tách cuống, loại hạt máy xé chứa chúng vào thùng kín thời gian 6-8 thùng lên men liên tục thời gian 3-4 Trong thời gian lưu trữ này, người ta cho 0,02% ascorbic acid, sau ép để thu nhận dịch nho Dịch nho làm nóng 80OC, sau nguội nhanh đến 40OC, nước nho cho thêm 0,01% enzym pectinase Sản phẩm nước nho trắng thị trường Tiến hành trình thủy phân cho độ nhớt giảm tới độ nhớt nước nho suốt Thời gian thủy phân khoảng 6-8 Kết thúc trình thủy phân, lại đun nóng dịch lần thứ hai đến 80OC làm nguội đến 20OC lọc nước qua máy lọc ép, tiến hành rót chai đem trùng Quy trình sản xuất nước nho đỏ có sử dụng enzym pectinase sau: 27 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Nước nho đỏ Nho rửa sạch, tách cuống đun nóng đến 85-90 OC máp gia nhiệt làm nguội đến 45-50OC, giữ dịch nho nhiệt độ thời gian 4-6 thùng kín 3-4 thiết bị lên men liên tục Thường cho enzym pectinase giai đoạn với liều lượng 0,03% Sau thời gian thuỷ phân trên, người ta tiến hành lọc ép Dịch lọc cho thêm 0,03% enzym pectinase để làm dịch Quá trình làm dịch thực 6-8 Sau nước lọc, rót chai đem trùng Hiệu suất chất lượng nước nho sản xuất theo phương pháp xử lý pectinase 28 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Quy trình sản xuất nước nho sử dụng enzyme pectinase 2.4 Sản xuất nước từ mận Người ta thường sản xuất nước pha đường từ mận Mận loại cho hiệu suất thu nhận nước ép thấp Để thu nhận nước từ mận, người ta phải áp dụng phương pháp nhiệt enzym Quá trình công nghệ thực sau: Mận rửa sạch, đun nóng với nước Nước cho vào khoảng 15-20% so với khối lượng mận Nhiệt độ giữ 85-90OC 5-20 phút tùy thuộc vào độ mận Sau khối qua hệ thống ép xử lý enzym pectinase 40-45 OC 3-6 Dịch thu nhận máy lọc ép lần nữa, đóng chai đem trùng 29 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 Phương pháp xử lý nhiệt enzym kết hớp cho ta hiệu suất đạt tới 78,9% so với hiệu suất 58,2% không xử lý enzym Nước cốt mận 30 S Ả N X U Ấ T P E C T I N A S E V À Ứ N G D Ụ N G T R O N G C N T P | Nhóm 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài giảng Ứng dụng công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Tp HCM [2] Bài giảng Hóa sinh học thực phẩm, Trường Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Tp HCM [3] http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-ung-dung-cua-he-enzym-pectinase-9947/ [4] http://publication.ctu.edu.vn/en/index.php/tapchi/doc_download/1757 31 ... thông tin tài liệu để hoàn thành báo cáo với đề tài QUY TRÌNH SẢN XUẤT PECTINASE VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM (NƯỚC QUẢ)” Trong trình thực đề tài với hạn chế mặt thời gian kiến thức chuyên... Bài giảng Ứng dụng công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Tp HCM [2] Bài giảng Hóa sinh học thực phẩm, Trường Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Tp HCM... việc ứng dụng enzym pectinase áp dụng tất nhà máy sản xuất nước táo giới Trong xử lý nước enzym pectinase, người ta thường cho thêm ascorbic acid vào để chống trình oxy hoá nước táo Trong sản xuất