Biến đổi glucide và ứng dụng của nó trong nông nghiệp

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  - BÁO CÁO HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM Biến đổi glucide xảy trình sản xuất chế biến Ứng dụng Nơng nghiệp TPHCM,10/2018 BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  - BÁO CÁO HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM Biến đổi glucide xảy trình sản xuất chế biến Ứng dụng Nơng nghiệp GVHD : TS HUỲNH VĂN KIỆT  NHÓM : 04  Nguyễn Quốc Huy  Trịnh Lê Gia Hòa  Trần Anh Huy  Nguyễn Hoàng Gia Huy  Nguyễn Thị Hương  Trần Đỗ Mai Hồng  Lê Thị Hồng Huệ  Nguyễn Thị Huyền TPHCM,10/2018 Hóa sinh học thực phẩm Page MỤC LỤC:  MỞ ĐẦU: .4 I TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI GLUCIDE XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN: Tổng quan vai trò Glucide thể động vật: Glucid sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật: .5 Tổng hợp nghiên cứu trình biến đổi glucide 15 năm gần 3.1 Nghiên cứu bảo quản nông sản sau thu hoạch 2003: 3.2 Thủy phân oxy hóa chế tham gia vào Cellulose: 14 3.3 Khuếch đại gen SSIV mã hóa cho Starch synthase(SS) giống sắn KM140 phương pháp RT-PCR: .15 3.4 Rối loạn chuyển hóa gluxit thể động vật: .18 II SỰ BIẾN ĐỔI GLUCIDE TRONG SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN TỪ SẢN PHẨM NÔNG NGHIỆP: 21 III ỨNG DỤNG BIẾN ĐỔI GLUCIDE TRONG NÔNG NGHIỆP: 39 Ứng dụng biến đổi Glucide phế thải nông nghiệp: .39 1.1 Công nghệ Cellulose-thành Đường (CTS): 40 1.2 Công nghệ xử lý rác thải nông nghiệp Carbolosic: 40 1.3 Xà phòng đen chế tạo than hoạt tính tách từ vỏ trấu:[54] .40 1.4 Phân tích xu hướng đánh giá hiệu kinh tế: .41 a Hiệu kinh tế sản phẩm: 41 b Phân tích xu hướng sản phẩm: 41 2.1 Ứng dụng biến đổi glucid trồng trọt:[55] 41 Sản phẩm Bí ngơ: 42 Hướng phát triển hiệu kinh tế: .43 2.2 Sản phẩm Củ sắn: 44 Ứng dụng biến đổi glucid thức ăn chăn ni, tiêu hóa vật nuôi: [56] .45 3.1 Sản phẩm Bã rượu khô từ hạt lúa miến (thường gọi DDG lúa miến): 45 3.2 Sản phẩm Ngô sấy: 46  KẾT LUẬN: 48  TÀI LIỆU THAM KHẢO: 50 Hóa sinh học thực phẩm Page  MỞ ĐẦU: Glucid hợp chất hữu phổ biến thể thực vật, động vật, vi sinh vật Ở thể thực vật, glucid chiếm tỉ lệ cao, tới 80-90% trọng lượng khô Glucid đảm nhiệm nhiều vai trò quan trọng thể sinh vật: [1] Cung cấp lượng chử yếu cho thể,vai trò cấu trúc, tạo hình (xelluloza), bảo vệ (mucopolysaccarit),góp phần tạo cho thể tương tác đặc biệt Và chúng ứng dụng rộng rãi nông nghiệp đặc biệt trồng trọt, chăn nuôi, bảo quản sau thu hoạch, I TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI GLUCIDE XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN: Tổng quan vai trò Glucide thể động vật: 1.1 Sự tiêu hóa: Sinh vật thực q trình tiêu hóa glucid từ thức ăn ( tinh bột, glycogen,…) nhờ xúc tác enzyme có hệ tiêu hóa Cơ quan hệ tiêu hóa miệng, có enzyme amylase tuyến nước bọt thủy phân phần thành tinh bột glycogen [2] Tại dày, khơng có enzyme tiêu hóa glucide Glucide thủy phân chủ yếu ruột non nhờ hệ enzyme amylase tiết từ tuyến tụy Amylase nước bọt amylase dịch tụy sẽ thủy phân liên kết α-1,4-glucoside phân tử tinh bột glycogen tạo thành sản phẩm dissacharide, monosaccharide [3] Disaccharide có mặt ngồi màng tế bào thành ruột tiếp tục thủy phân disaccharide tạo thành monosaccharide Sản phẩm thủy phân cuối glucide hệ tiêu hóa monosaccharide bao gồm glucose số fructose, galactose,… Trong thể động vật, glycogen dự trữ chủ yếu gan, [4]Quá trình phân hủy glycogen tế bào tạo glucose -6-photphate, tiếp tục phân hủy hồn tồn để cung cấp lượng cho tế bào hoạt động gam, glucose-6phophate giải phóng dạng glucose tự nhờ enzyme glucoseHóa sinh học thực phẩm Page 6-phophate, glucose tự chuyển vào máu, có tác dụng điều hào lượng đường máu trình hoạt động thể, não giữ glucose-6phophate để làm chất đốt cần cho tổng hợp ATP Sự phân hủy glycogen tế bào nói chung nhằm mục địch cung cấp glucose-6-phophate cho tế bào sử dụng [5] 1.2 Sự hấp thu: Sản phẩm thủy phân glucide từ thức ăn monosaccharide hấp thụ qua té bào niêm mạc ruột non, qua tĩnh mạch cửa đến gan Ở gan, phần glucose gan sử dụng, phần dự trữ dạng glycogen, phần lại qua tĩnh mạch cửa gan vào máu để cung cấp glucose cho cơ, thần kinh, hồng cầu mô khác sử dụng.[6] Sự hấp thỵ monosaccharide xảy phần đầu ruột non với tốc độ khác phụ thuộc vào cấu tạo nồng độ chúng, theo thứ tự là: galactose, glucose, fructose, mannose, pentose Sự hấp phụ xảy theo hai chế: -Cơ chế khuếch tán từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp -Cơ chế vận chuyển tích cực nhờ phosphoryl hóa xảy với số monosaccharide Glucid sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật: 2.1 Tinh bột: Là nguồn dinh dưỡng dự trữ thực vật, có nhiều hạt ngũ cốc, củ lương thực số loại quả.[7] Được cấu tạo từ hai loại glucan amylose(AM) amylopectin(AP).Hạt tinh bột có cấu tạo lớp, lớp có AM AP xếp theo phương hướng tâm, có lỗ xốp, xung quanh hạt lớp vỏ cấu tạo AM AP,vỏ có lỗ nhỏ hạt hòa tan thâm nhập.[8] Tỉ lệ AM:AP tinh bột thường 1:4 Amylose: Hóa sinh học thực phẩm Page - Là polymer mạch thẳng, cấu tạo từ a-D glucose liên kết 1,4glucoside - AM khơng tan nước lạnh, nước nóng tạo dung dịch keo có độ nhớt khơng cao Ở trạng thái keo, AM tồn trạng thái xoắn, ổn định nhờ liên kết Hidro, vòng xoắn chứa gốc glucose, I2 hấp phụ vào vòng xoắn tạo màu xanh thẫm đặc trưng[9] Amylopectin: - Được cấu tạo từ phân tử glucose, gắn kết liên kết 1,4-glucoside liên kết 1,6- glucoside, có cấu trúc nhánh - Mức độ phân nhánh AP quy định độ dẻo tinh bột, tùy thuộc nguồn nguyên liệu mà mức độ phân nhánh khác nhau.AP hòa tan đun nóng cho dung dịch có độ nhớt cao AM, nhiệt độ hồ hóa cao AM AP tạo phức cho màu tím đỏ với I2 Khi có mặt nước , tinh bột hút nước, liên kết hidro ngoại phân tử hình thành sợi tinh bột làm cho sợi tinh bột trương lên.[10] 2.2 Cellulose: Tham gia cấu tạo vách tế bào thực vật, polymer có nhiều tự nhiên, có chất glucan, monomer B-D-glucose,liên kết với 1,4glucoside tạo nên chuỗi polymer chứa hàng chục nghìn gốc MS, dạng mạch thẳng không xoắn Các chuỗi cellulose xếp song song thành sợi có đường kính 3,5nm Các sợi cellulose tạo thành bó sợi có đường kính 20nm.[11] Giữa chuỗi cellulose có nhiều gốc –OH tạo nhiều liên kết hydro giúp ổn định sợi cellulose, làm cho bền, khó thủy phân (bã mía, cỏ, tr e nứa…) Người, động vật thường khơng tiêu hóa cellulose Động vật nhai lại tiêu hóa cellulose nhờ enzyme cellulose dịch vị.[12] 2.3 Pectin: Hóa sinh học thực phẩm Page Là PS dị thể, dẫn xuất methyl axit pectic (a-D-1,4-polygalacturonic acid) có MS acid galacturonic, liên kết với nhan liên kết 1,4-glocoside [13] Thành phần số lượng, cấu công thức hóa học pectin khác tùy thực vật, thay đổi theo thời gian sống thực vật, phận khác Pectin polysaccharide thành tế bào quan trọng cho phép mở rộng thành tế bào sơ cấp giúp thực vật sinh trưởng Trong q trình chín trái cây, pectin bị phân hủy enzyme pectinase pectinesterase, trình trái trở nên mềm thành bị phá vỡ tế bào trở nên tách rời [14] Một trình tương tự việc tách tế bào phân hủy pectin xảy tạo tượng rụng vào mùa thu.[15] Pectin, gọi polysaccharides pectic, giàu axit galacturonic Một số polysaccharides biệt xác định đặc trưng nhóm pectic Homogalacturonans chuỗi tuyến tính α- (1-4) -linked axit Dgalacturonic.galacturonans Thay đặc trưng diện saccharide dư appendant (như D-xylose D-apiose trường hợp tương ứng xylogalacturonan apiogalacturonan) phân nhánh từ xương sống dư lượng axit D-galacturonic Rhamnogalacturonan pectin (RG-I) chứa xương sống disaccharide lặp lặp lại: -α-D-galacturonic môi chịu acid (1,2) -α-L-rhamnose- Từ nhiều dư lượng rhamnose, sidechains đường trung lập khác chi nhánh tắt Các đường trung chủ yếu D-galactose, Larabinose D-xylose, với loại tỷ lệ đường trung tính khác với nguồn gốc pectin Trong tự nhiên, khoảng 80 phần trăm nhóm cacboxyl axit galacturonic este hóa với methanol Tỷ lệ giảm đến mức độ khác q trình trích pectin Tỷ lệ este hóa khơng este hóa axit galacturonic xác định hành vi pectin ứng dụng thực phẩm Đây lý pectin phân loại cao so với pectin-ester thấp (HM ngắn so với LM-pectin), với nhiều nửa tất axit galacturonic este hóa Hóa sinh học thực phẩm Page Các đơn vị axit galacturonic không ester hóa axit tự (nhóm cacboxyl) muối natri, kali, canxi Các muối pectin este hóa phần gọi pectinic, mức độ este hóa phần trăm muối gọi pectates, dạng axit hòa tan, axit pectic Một số trồng củ cải đường, khoai tây lê chứa pectin với axit galacturonic acetylated methyl este Acetyl hóa ngăn ngừa hình thành gel làm tăng tác dụng ổn định nhũ hóa pectin Pectin Amidated hình thức sửa đổi pectin Ở đây, số axit galacturonic chuyển đổi với amoniac để cacboxylic axit amide Những pectin khoan dung việc thay đổi nồng độ canxi xảy sử dụng [16] Tổng hợp nghiên cứu trình biến đổi glucide 15 năm gần 3.1 Nghiên cứu bảo quản nông sản sau thu hoạch 2003: Lớp phủ ăn có lợi cho thời hạn sử dụng rau sau thu hoạch Lớp phủ dựa Chitosan quan tâm năm gần tính chất khơng độc hại, phân hủy sinh học sinh học Theo quan điểm thiếu hụt chitosan lớp phủ nhất, có hai phương pháp để cải thiện tài sản lớp phủ chitosan dựa Một phương pháp chitosan kết hợp với hợp chất hữu cơ, hợp chất vô cơ, tác nhân kiểm soát sinh học Phương pháp khác lớp phủ chitosan đơn áp dụng với biện pháp không sơn bao gồm xử lý nhiệt, xử lý hypobaric, khử trùng khí sửa đổi bao bì khí Sau áp dụng lớp phủ chitosan cải tiến, hiệu bảo quản tăng lên hầu hết trường hợp so với lớp chitosan đơn a Giới thiệu: Sau thu hoạch trái rau sinh vật sống, thực chuyển hóa khơng ngừng Nhân vật họ dinh dưỡng, ưu ái, hình dáng xấu trình lưu trữ vận chuyển nước, nâu, phân rã, vv [17] Như vậy, giá trị thương mại giảm nhiều thiệt hại gây cho nhà sản xuất Để kéo dài thời hạn sử dụng rau sau thu hoạch, số biện pháp hữu hiệu bao gồm nhiệt Hóa sinh học thực phẩm Page độ thấp, bao bì khí biến đổi, chiếu xạ sơn phủ áp dụng [18] Trong biện pháp đó, lớp phủ ăn phương pháp đầy hứa hẹn tính chất đặc biệt nó, tránh độ ẩm mùi, ức chế xâm nhập oxy vào mô thực vật phát triển vi sinh vật Ngoài ra, lớp phủ ăn thuận tiện phù hợp với an toàn thực phẩm [19] Nhiều vật liệu polysaccharides, protein, tinh dầu, phục vụ kinh tế lớp phủ ăn [20] Chitosan polysaccharide tuyến tính bao gồm resid- (1 → 4) liên kết dư lượng 2-amino-2- deoxy-D-glucose, có nguồn gốc từ dẫn xuất deacetylat chitin, polysaccharide phổ biến thứ hai tự nhiên sau xenluloza Nó khơng độc hại, phân hủy sinh học, biofunctional tương thích sinh học Chitosan có hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm mạnh kiểm sốt hiệu sâu [21] Nó dễ dàng hình thành lớp phủ trái rau quả, tỷ lệ hô hấp trái rau giảm cách điều chỉnh tính thấm carbon dioxide oxy [22] Xem xét tính chất ưu việt chitosan, sử dụng thành cơng nhiều loại rau sau thu hoạch, chẳng hạn nho, mọng, táo tàu rễ sen cắt tươi Mặc dù lớp phủ chitosan có nhiều lợi cho việc bảo quản trái rau sau thu hoạch, loại trái rau đặc biệt, lớp phủ chitosan thể khiếm khuyết định, bao gồm ức chế hạn chế vi sinh vật đặc biệt dẫn đến kết phân hủy tính thấm carbon dioxide oxy [23] Để áp dụng hiệu lớp phủ chitosan, chitosan kết hợp với chất khác Ngoài ra, lớp phủ chitosan đơn lẻ thường kết hợp với phương pháp vật lý sưởi ấm ngắn, khử trùng khí ngắn, bao bì khơng khí biến đổi, vv [24] Tổng quan cố gắng tóm tắt phát triển chung lớp phủ dựa chitosan khác nhau, dựa tình hình nghiên cứu tiến việc bảo quản trái rau Chúng hy vọng đánh giá cung cấp thông tin chi tiết cho nhà nghiên cứu làm việc bảo tồn sau thu hoạch - Lớp phủ composite dựa Chitosan - Lớp phủ composite hợp chất chitosan hữu Hóa sinh học thực phẩm Page Chitosan kết hợp với tinh dầu: Tinh dầu chất chống oxy hóa tự nhiên chất lipid kháng khuẩn chiết xuất từ thực vật Hầu hết chúng bao gồm hỗn hợp terpens, terpenoids thành phần thơm béo khác [25] Họ tăng lãi suất tình trạng tương đối an tồn, chấp nhận rộng rãi người tiêu dùng, khai thác cho mục đích sử dụng chức đa mục đích tiềm Phân tán dạng phim (FFD) điều chế với 1% chitosan trọng lượng phân tử 3% tinh dầu chanh Lớp phủ Chitosan khơng có tác dụng đáng kể độ chua, pH hàm lượng chất rắn hòa tan dâu tây suốt trình bảo quản Ngược lại, lớp phủ làm chậm tốc độ hô hấp mẫu tinh dầu chanh thêm vào FFD Việc bổ sung tinh dầu chanh giúp tăng cường hoạt tính kháng nấm chitosan thử nghiệm in vitro trình bảo quản lạnh dâu tây cấy với bào tử bào tử Botrytis cinerea Chitosan kết hợp với axit hữu cơ: Axit hữu axit yếu khơng phân ly hồn tồn nước, axit khoáng mạnh làm Trái ngược với việc sử dụng axit khống, axit hữu dễ xử lý, khơng bị ăn mòn tự nhiên, có khả phân hủy sinh học không gây hại cho trái rau phủ Chúng sử dụng làm chất thay sulfite để ngăn ngừa trình tạo màu nâu, đơn độc kết hợp với tác nhân kháng khuẩn [25] Ảnh hưởng lớp phủ chitosan kết hợp với axit phytic lên việc bảo quản rễ sen cắt tươi nghiên cứu Kết cho thấy lớp phủ composite với 1% chitosan 1% axit phytic làm giảm tỷ lệ trọng lượng hàm lượng malondialdehyde (MDA) rễ sen cắt tươi, trì hoãn màu nâu, hạn chế hoạt động peroxidase (POD), polyphenol oxidase (PPO) ) phenylalanine ammonia-lysae (PAL), trì hàm lượng vitamin C polyphenol mức tương đối cao Vào ngày thứ 8, tỷ lệ giảm cân rễ sen cắt giảm nửa kiểm soát, hàm lượng MDA thấp 18,8% giá trị L cao 51,2% so với mẫu đối chứng Lớp phủ composite với axit phytic kết hợp chitosan phương pháp hiệu để bảo quản rễ sen cắt tươi, vượt trội lớp phủ chitosan đơn Tuy nhiên, giải pháp chitosan aciddissolved phát triển vị đắng làm se, làm cho thực phẩm có chứa chitosan thực tế thị trường thực [26] Hóa sinh học thực phẩm Page 10 nghiên cứu proteomic thực để phân tích biến đổi thịt q trình cơng nghiệp Các nghiên cứu chủ yếu nhằm xác định mẫu protein / protein riêng lẻ chẩn đoán chất lượng sản phẩm cuối [50] Giai đoạn tiết nhớt: Đặc điểm: Thịt nóng, mơ mềm, khả liên kết với nước tối đa, mùi vị thể yếu, pH~7 Khi cá sống, da có lớp tế bào hình thoi ln ln tiết chất nhờn trơn gọi chất nhớt Chất nhớt bao phủ khắp cá giúp chúng bơi lội dễ dàng nước, đồng thời giúp cá không bị loại động vật ký sinh, vi khuẩn sinh vật nhỏ, chất bẩn nước xâm nhập qua da Ngoài chất nhớt có tác dụng kết lắng bùn bẩn làm cho nước thêm trong, giữ cho mang cá để hơ hấp bình thường Cá sau chết tiết nhiều chất nhớt Chất nhớt glucoprotein tiết từ tế bào hạch biểu bì, mơi trường tốt cho vi sinh vật phát triển chất nhớt chuyển từ suốt sang đục ngầu, mùi chất nhớt khó chịu, cá chết dễ dàng bị thối rữa Lúc tế bào sống, đến đầu giai đoạn tê cứng tế bào thực chết hoàn toàn Như tên gọi giai đoạn, thời điểm nhớt tiết liên tục hoạt động tự vệ cuối cá sống Dễ dàng nhận thấy cá lúc tươi, thịt mềm mại gần chưa có hoạt động sinh hóa đáng kể xảy Ngoại trừ phân hủy chất nhớt (glucoprotein) vi khuẩn, vậy, mặt cảm quan, ta nhận thấy nhớt chuyển từ trạng thái suốt sang đục Giai đoạn tê cứng: Đặc điểm: Tổ chức thịt cứng dần, độ bền học tăng, khó cắt, chặt Sau nấu, thịt khơng có mùi vị thơm ngon.Ở giai đoạn xảy biến đổi lý hóa như: Hóa sinh học thực phẩm Page 36 Sự phân giải glycogen: Quá trình phân hủy glycogen tạo acid latic điều kiện yếm khí xảy đường photphorit với tham gia ATP (Adenosintriphotphat) làm cho pH thịt giảm, hạn chế phần phát triển vi sinh vật Hàm lượng glycogen động vật thủy sản khoảng 0.1%, phân giải Ph 6.1 – 6.3 Ngồi pH hạ thấp tạo điều kiện cho men capthepsin hoạt động thúc đẩy trình tự chín thịt Sự phân giải Adenosintriphotphat (ATP): ATP phân tử mang lượng có chức vận chuyển lượng đến nơi cần thiết cho tế bào hoạt động Dưới tác dụng men ATP-aza, ATP bị thủy phân thành ADP giải phóng lượng (Q) photphat vô tự Năng lượng q trình biến đổi làm cho sợi mảnh actin co lại trượt lồng vào sợi dày miozin tạo nên co Khi Ph giảm men ATP-aza phân giải ATP hoạt động tốt, lượng bị nhiều, lúc thịt cứng dần Sự co diễn từ từ ATP tạo điều kiện yếm khí nên việc giải phóng lượng từ từ ATP + H2O +ATP-aza -> ADP + Q Sự phân giải Creatinphotphat: Creatinphotphat hợp chất cao tồn với ATP, nguồn lượng dùng cho co rút Khi hoạt động, xảy trình trao đổi chất mạnh mẽ Creatinphotphat bị thủy phân thành creatin acidphotphoric Creatinphotphat + H2O -> Creatin + H3PO4 Sau ADP photphorin hóa thành ATP: H3PO4 + ADP -> ATP Ngồi điều kiện yếm khí xảy phân hủy acid hexodophotphoric (hợp chất glycogen acidphotphoric) thành acid latic acid photphoric Hóa sinh học thực phẩm Page 37 Năng lượng giải phóng phản ứng dùng vào việc tái tổ hợp creatinphotphat, creatinphotphat lại tiếp tục bị thủy phân để tạo lượng Creatin + H3PO4 -> Creatinphotphat Sự tạo thành phức chất actomiozin: Cá sau chết, lúc lượng ATP đầy đủ, actin dạng hình cầu không liên kết với myozin Sau thời gian, sợi yếu dần, myozin kết thành phức chất với ion kali, canxi, glycogen, ATP Khi pH hạ thấp chất phân ly, xảy chuyển hóa actin hình cầu thành actin hình sợi cách trùng hợp hóa vi cầu xoắn hóa sợi actin hình thành Tiếp sau co ngắn tơ cơ, kết sợi actin bị hút vào sợi myozin Phức chất actomyozin hình thành làm cho co lại, mơ trở nên tê cứng Ngồi ra, thịt bị tê cứng, trung tâm háo nước protein bị giảm, protein bị cuộn tròn làm bắp cá giảm đàn hồi, cứng lại Quá trình xảy phá vỡ hệ chất đệm bicacbonat giải phóng CO khơng chế biến cá giai đoạn CO2 dãn nở lúc gia nhiệt làm hộp phồng, lượng khí nhiều hộp bị vỡ Những yếu tố ảnh hưởng tới trình tê cứng: Giống lồi: Lồi cá to tê cứng đến chậm kéo dài Tình hình dinh dưỡng: Với lồi có hàm lượng glycogen nhiều giai đoạn tê cứng đến chậm kéo dài Hoàn cảnh sinh sống: Cá sống môi trường vẫy đạp nhiều, tốn nhiều lượng thời gian tê cứng nhanh Cá sống tầng mặt cá thu, ngừ, trích… chúng hoạt động nhiều nên sau chết tê cứng sớm thời gian tê cứng ngắn cá sống tầng đáy Nguyên nhân tình trạng sau chết: Nếu cá bị căng thẳng trước chết trình tê cứng xảy sớm ngắn Khi cá bị căng thẳng (do vùng vẫy Hóa sinh học thực phẩm Page 38 nhiều trình đánh bắt vận chuyển cá từ ao nuôi, bè nuôi sang thuyền vào xí nghiệp), xung quanh miệng vây cá (vây ngực, vây bụng, vây hậu mơn) bị xung huyết có màu đỏ tươi, làm tiêu tốn đáng kể lượng dự trữ nên tê cứng xảy nhanh Vì để hạn chế mức độ căng thẳng cá phải đánh bắt cá nhẹ nhàng, không làm cá bị tổn thương mạnh, rút ngắn tối đa thời gian cá bị tách khỏi nước Ngoài ra, phải cần kiểm sốt thơng số quan trọng trình vận chuyển cá sau: nồng độ oxy hòa tan nước, mật độ cá thuyền…để hạn chế tỷ lệ cá chết giảm bớt căng thẳng cho cá Tình trạng bảo quản sau chết: Vận chuyển nhẹ nhàng tránh gây căng thẳng cho cá Nhiệt độ bảo quản thấp thời gian tê cứng xảy chậm kéo dài Phương pháp đánh bắt giết chết cá: Cá đánh lưới vét, cá vùng vẫy nhiều lưới nhanh chóng bị co cứng thời gian tê cứng ngắn hoạt động mạnh liên tục làm cho lượng dự trữ thịt giảm xuống Các lồi cá câu tê cứng đến chậm kéo dài nhiên sau bắt nên giết chết tránh giãy giụa nhiều làm tiêu hao lượng Các loại cá như: cá riêu hồng, cá tra, cá basa…là loài cá nhanh khỏe, quẫy đạp mạnh bị đưa khỏi nước Việc đưa cá khỏi nước làm cá bị căng thẳng, giảm lượng thể, giảm thơi gian trước tê cứng, dẫn đến tượng thịt cá bị dập, mềm tổn thương gây thao tác mạnh tay Vì cần phải giết cá nhanh tốt phải thực trước cá bị tê cứng co giúp đẩy máu khỏi mô.[51] III ỨNG DỤNG BIẾN ĐỔI GLUCIDE TRONG NÔNG NGHIỆP: Ứng dụng biến đổi Glucide phế thải nông nghiệp: 1.1 Công nghệ Cellulose-thành Đường (CTS): “Công nghệ Cellulose-thành Đường (CTS) thực thơng qua quy trình hóa học/cơ học, sấy đăng ký cho phép chất thải- sinh học ( ví dụ thân ngơ) để chuyển thành cellulose Hóa sinh học thực phẩm Page 39 Ví dụ cellulose từ rơm có tốc độ vòng quay khác so với cellulose từ gỗ đầu chung sản phẩm CTS, CTS chuyển đổi lên Đường ăn Còn từ CTS muốn lên trở thành Ethanol thêm bước làm đứt gãy cấu trúc.[52] 1.2 Công nghệ xử lý rác thải nông nghiệp Carbolosic: Công nghệ dùng phụ phẩm nông nghiệp nguyên liệu đầu vào để sản xuất thành đường, phân bón, ethanol Ethanol loại nhiên liệu sản xuất rộng rãi có nhiều nhược điểm: có hàm lượng lượng thấp, tính ưa nước tinh bột có nguồn gốc đường Vì Carbolosic đề xuất kết hợp cellulose cấp sáng chế với cơng nghệ đường (CTS) với q trình lên men xử lý hóa học tiêu chuẩn để thu lại loại nhiên liệu sinh học dùng cho hàng không Quy trình cơng nghệ gồm tám bước: Giảm kích thước; phản ứng cellulose thành đường (CTS); làm nổi; ly tâm; lên men; chưng cất; tách nước xử lý hóa học [53] 1.3 Xà phòng đen chế tạo than hoạt tính tách từ vỏ trấu:[54] Phân bón hữu đa vi lượng, nguyên liệu bã mì mùn sinh học loại từ Nhà máy chế biến tinh bột mì Vedan Đường, tinh bột, hợp chất cenllulose, qua phản ứng lên men, tạo cồn Cồn làm khan (sau loại bớt nước gọi etanol, với hàm lượng C2H5OH 97%) để phối trộn với xăng, gọi gasohol hay gọi xăng sinh học (biofuel) Dầu béo tách khỏi cấu trúc triglyxerit phản ứng tran-este hóa để tạo thành metyl este hay etyl este dầu béo, sử dụng nhiên liệu diesel, gọi diesel sinh học (biodiesel) Những phận khác thực vật cành, mảnh vụn, phơi khô, xay nhỏ, thêm phụ gia ép viên để sử dụng than củi Hiện có nghiên cứu chuyển hợp chất xellulozo chúng thành hợp chất cellulose có mạch ngắn hơn, lên men vi sinh để tạo thành cồn, sử dụng nhưbiofuel, hay chuyển thẳng sang dạng hydrocacbon, gọi sunfuel Hóa sinh học thực phẩm Page 40 1.4 Phân tích xu hướng đánh giá hiệu kinh tế: a Hiệu kinh tế sản phẩm: Chẳng hạn thị trường Đường xuống giá chuyển đổi lên sản phẩm Ethanol không cần phải cứng nhắc phải sản xuất Đường Với việc thiết kế tách rời module, di chuyển hệ thống tới vùng thu hoạch nông nghiệp để xử lý chỗ, hạn chế chi phí Để xử lý kilogram rác thải giá 0,5 cent (chưa đến 200 đồng) Than hoạt tính vật liệu cấu trúc xốp với khả hấp thụ cao nên có tác dụng khử độc tốt, góp phần BVMT tận dụng nguyên liệu phế thải nông nghiệp, mạng lại lợi ích cho xã hội b Phân tích xu hướng sản phẩm: Nền nông nghiệp nước ta theo hướng hữu để phát triển bền vững Đặc biệt, q trình nơng sản hội nhập quốc tế nay, sản phẩm hữu nông nghiệp khẳng định giá trị thương hiệu Bình Phước xem tỉnh nơng nghiệp nên việc sử dụng phân bón hữu sử dụng triệt để nguồn phế thải nông nghiệp không giúp nông dân hạ giá thành sản xuất mà nâng cao suất, chất lượng sản phẩm Việc sử dụng phân bón hữu đa vi lượng chế phẩm sinh học xem lựa chọn tối ưu để giúp nơng nghiệp phát triển bền vững Đó cách phát triển xanh Ứng dụng biến đổi glucid trồng trọt:[55] 2.1 Sản phẩm Bí ngơ: Mục đích nghiên cứu phân tích ảnh hưởng nhiệt độ thời gian sửa đổi lên tính chất hóa lý tinh bột bí ngơ phosphoryl hóa Tinh bột bí ngơ nguồn tinh bột tiềm khơng có gluten với mức độ thấp gốc tự Tinh bột với tính chất tối ưu cho công nghệ thực phẩm sản phẩm thực phẩm làm giảm lượng phụ gia hàng ngày với sản phẩm Hóa sinh học thực phẩm Page 41 thực phẩm giảm chi phí sản xuất lương thực Các tinh bột gốc phosphoryl hóa đặc trưng cho thành phần hóa học chúng, số hòa tan nước, khả kết dính nước, tính chất dán, tính nhạy cảm với thông số ngược màu sắc Các kết chứng minh điều kiện trình biến đổi ảnh hưởng đến tính chất hóa lý tinh bột phosphoryl hóa Hướng phát triển hiệu kinh tế: 2018 - Ông Nguyễn Văn Lam (ngụ ấp Đông Thành, xã Tân Đông, huyện Tân Châu) thuê 100 đất Nông trường Cao su Bổ Túc để trồng bí đỏ lấy trái, vụ thu 100 triệu đồng/ha Với đặc tính dễ trồng, dễ chăm sóc, khơng tốn nhiều cơng lao động, sau 60 ngày kể từ xuống giống thu hoạch, bí đỏ đem lại hiệu cao so với loại trồng khác diện tích chi phí đầu tư cho bí đỏ khơng cao, từ giống, phân bón, cơng lao động (hái đọt, tỉa ) tốn 40 triệu đồng/ha Đây giống bò mặt đất, người trồng khơng phải tốn đầu tư làm giàn so với dây leo khác Biết thêm, vụ bí vừa đạt sản lượng cao, khoảng 12-13 tấn/ha, giá bán 8.500 đồng/kg Ngồi thu hoạch trái, gia đình ơng tận dụng đọt bơng bí để bán làm rau, sau vụ thu hoạch ông Lam thu 100 triệu đồng/ha Hiện ruộng bí đỏ cho vụ ông Lam phát triển tốt, hứa hẹn vụ bội thu 2.2 Sản phẩm Củ sắn: Ảnh hưởng lưu trữ đến suất biến đổi tinh bột sử dụng axit clohydric anhydrit axetic nghiên cứu Năng suất tinh bột từ rễ tươi (24,4%) cao đáng kể so với suất (16,2%) từ rễ lưu trữ nhiệt độ phòng sáu ngày Trên sở trọng lượng khô, lượng tinh bột rễ giảm thời gian lưu trữ sáu ngày Thành phần gần tinh bột sắn sở trọng lượng khô 0,24% tro, 0,13% chất béo, 0,49% protein, 0,15% chất xơ thô 98,4% tinh bột Tinh bột cô lập xử lý với nồng độ khác axit clohydric để tạo tinh bột axit tinh bột dextrin hóa nồng độ khác anhydrit axetic để sản xuất tinh bột thay acetyl Số lượng kiềm axít mỏng dextrin hóa tinh bột tăng với điều trị axit độ nhớt giảm [2].Tinh bột Hóa sinh học thực phẩm Page 42 sắn chiết xuất từ sáu giống giai đoạn sinh trưởng khác kiểm tra cho tính chất hóa lý khác Kích thước hạt tăng lên tất sáu giống lên đến tháng kể từ thời điểm bắt đầu củ sau gần khơng đổi Hàm lượng amylose giá trị giảm không thay đổi nhiều giai đoạn tăng trưởng khác Khối lượng sưng khả sưng tinh bột cho thấy thay đổi lớn đặc biệt sau tháng thứ 10 Những thay đổi bốn giống không nhận thấy giống khác [3] Các lực liên kết liên kết phân tử tinh bột phần lớn xác định đặc tính ổn định tinh bột điều kiện môi trường khác Hướng phát triển hiệu kinh tế: Từ chỗ loại xóa đói, sắn (khoai mì) trở thành loại công nghiệp Việt Nam đạt kim ngạch xuất tỉ USD/năm,liên quan tới sống 1,2 triệu nông dân nước Ngày 15/8/2018, FLC Thanh Hóa, Hiệp hội Sắn Việt Nam tổ chức Hội nghị tổng kết năm 2013-2018, Đại hội nhiệm kỳ II, giai đoạn 2018-2023 Thay mặt lãnh đạo địa phương, ông Nguyễn Đức Quyền-Phó Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa dự đại hội 111 thành viên Hiệp hội, nhiều chuyên gia Sắn đến từ nước lân cận, đặc biệt từ Trung quốc-thị trường nhập đến khoảng 90% tinh bột Sắn nước ta Diện tích sắn Tây Ninh năm 2016 lên tới 61.636 ha, suất bình quân 32,84 tấn/ha, cao nước diện tích lẫn suất Trong có vùng sắn suất lên tới 60 tấn/ha, nhờ đầu tư bec tưới nước thâm canh tốt Tuy nhiên, dự kiến năm 2018 Tây Ninh khoảng 40.000 sắn dịch bệnh gây hại nghiêm trọng sắn Dù phải nhập hàng triệu sắn tươi năm từ Campuchia, sắn Campuchia dịch bệnh nặng, nên 68 nhà máy tinh bột sắn Tây Ninh hoạt động khoảng 50% cơng suất 2.3 Bảo quản sản phẩm thóc sau thu hoạch: Trong q trình bảo quản thóc thường gặp tượng lớp nội nhũ hạt thóc bị biến màu, chuyển từ màu trắng sang màu vàng Thóc bị biến vàng khơng người tiêu dùng lựa chọn cơm nấu từ gạo biến vàng màu sắc kém, giảm độ dẻo ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng thóc gạo Hóa sinh học thực phẩm Page 43 Trong thực tế, trình bảo quản, biến vàng xảy do: Phơi sấy chưa tốt, điều kiện bảo quản không đảm bảo, thóc bảo quản lâu, tỉ lệ hạt bị biến vàng lớn Phân tích thành phần hạt vàng so với hạt trắng bình thường cho thấy có thay đổi: Thành phần glucid bị thay đổi: hàm lượng saccharose giảm 10 lần, đường khử tăng 2-3 lần Thành phần tinh bột thay đổi: amilose tăng, amilopectin giảm Protein thay đổi: đạm protein giảm, đạm phi protein tăng, globulin giảm, anbumin tăng Như thóc bị biến vàng làm giảm giá trị dinh dưỡng đồng thời giá trị thường phẩm giảm sút Nguyên nhân tượng biến vàng: Phản ứng tạo thành melanoidin acid amin đường khử Do hoạt động trao đổi chất nấm hạt Nấm tác động lên sắc tố vỏ hạt trực tiếp tổng hợp sắc tố điều kiện thuận lợi, sắc tố tạo phân tán albumin hạt Hướng phát triển hiệu kinh tế: Trong giai đoạn 2017-2020, định hướng đến năm 2030, Việt Nam giảm dần xuất gạo số lượng tăng giá trị xuất chuyển dịch cấu thị trường xuất theo hướng bền vững Theo tỷ trọng gạo trắng phẩm cấp thấp trung bình khơng vượt q 20% (đến năm 2020) 10% (đến năm 2030) tổng lượng gạo xuất Tỷ lệ gạo xuất trực tiếp mang thương hiệu gạo Việt Nam phấn đấu đạt 20% (đến năm 2020) 50% (đến năm 2030) tổng sản lượng gạo xuất Về thị trường xuất khai thác khai thác hiệu nhu cầu nhập gạo thông dụng thị trường trọng điểm, truyền thống, đồng thời trọng phát triển thị trường có nhu cầu nhập gạo có chất lượng, giá trị cao sản phẩm chế biến từ thóc, gạo, thị trường có quan hệ đối tác bền vững thương mại đầu tư; bước giảm tỷ trọng thị trường nhập gạo có chất lượng, giá trị gia tăng hiệu thấp, không ổn định; tận dụng tốt ngách thị trường phù hợp tất khu vực thị trường Ứng dụng biến đổi glucid thức ăn chăn ni, tiêu hóa vật ni:[56] 3.1 Sản phẩm Bã rượu khô từ hạt lúa miến (thường gọi DDG lúa miến): Hóa sinh học thực phẩm Page 44 Trong thí nghiệm đầu tiên, 42 gà đực ngày tuổi sử dụng thí nghiệm bố trí × yếu tố Bốn mức độ DDGS gồm (0, 100, 200 300 g / kg) có khơng có enzyme xylanase, cho ăn 21 ngày phần khởi động sau từ 21 ngày đến 35 ngày tuổi phần ăn vỗ béo So với phần đối chứng, lượng thức ăn ăn tăng lên (P