Tinh bột là nguồn năng lượng chủ yếu trong chế độ ăn của con người và động vật. Tinh bột chứa 2 polymer: Amylose, bao gồm các liên kết α1,4osidic, thành phần tinh bột nhỏ (khoảng 2533%) Amylopectin, có mức độ trùng hợp cao hơn amylose, chứa các liên kết phân nhánh α1,6 Tinh bột là nguồn năng lượng chủ yếu trong chế độ ăn của con người và động vật. Tinh bột chứa 2 polymer: Amylose, bao gồm các liên kết α1,4osidic, thành phần tinh bột nhỏ (khoảng 2533%) Amylopectin, có mức độ trùng hợp cao hơn amylose, chứa các liên kết phân nhánh α1,6 Tinh bột là nguồn năng lượng chủ yếu trong chế độ ăn của con người và động vật. Tinh bột chứa 2 polymer: Amylose, bao gồm các liên kết α1,4osidic, thành phần tinh bột nhỏ (khoảng 2533%) Amylopectin, có mức độ trùng hợp cao hơn amylose, chứa các liên kết phân nhánh α1,6
Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TPHCM Khoa Kỹ Thuật Hóa Học – Bộ mơn Cơng Nghệ Sinh Học BÁO CÁO CƠ SỞ CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ SINH HỌC Đề tài: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM VÀ SẢN XUẤT THỨC ĂN CHĂN NUÔI GVHD: Huỳnh Ngọc Oanh Danh sách thành viên nhóm: •Từ Bảo Trân •Mai Thảo Ngun •Huỳnh Cơng Duy •Kiều Nhật Văn Khang •Phạm Tuấn Anh 1513610 1512204 1510449 1511470 1410124 Ứng dụng Thực phẩm Biến đổi tinh bột Ngành công nghiệp sữa Sữa – Enzyme đông tụ Lipase Transglutaminase Protease β- Galactosidase Lysozyme Ứng dụng Thực phẩm Biến đổi tinh bột Tinh bột nguồn lượng chủ yếu chế độ ăn người động vật Tinh bột chứa polymer: -Amylose, bao gồm liên kết α-1,4-osidic, thành phần tinh bột nhỏ (khoảng 25-33%) - Amylopectin, có mức độ trùng hợp cao amylose, chứa liên kết phân nhánh α-1,6 Biến đổi tinh bột Tinh bột sử dụng để làm thức ăn đường siro maltodextrins, glucose, dextrose (glucose tinh khiết), fructose, maltose, dẫn xuất hydro hóa (ví dụ sorbitol, mannitol) Các nguồn tinh bột ngơ, khoai tây, lúa mì, lúa mạch, gạo, sắn, lúa miến Biến đổi tinh bột Quy trình cơng nghiệp chế biến tinh bột thủy phân cách xúc tác acid Quá trình xảy 140-150°C – phút điều kiện pH 1.5-2.0 (điều chỉnh HCl) Sau này, để tránh tạo sản phẩm phụ, sử dụng depolymerizing α-amylase từ Bacillus amyloliquefaciens - Hóa lỏng enzyme pH 6.0-6.5 phút 85°C - Sau đó, phản ứng làm nóng 140°C phút - Làm lạnh đến 85°C → đưa đợt enzyme thứ hai - Bổ sung enzyme thứ hai → hóa lỏng tinh bột Biến đổi tinh bột Tùy thuộc vào sản phẩm cần thu nhận (dextrose, Dglucose tinh khiết, maltose, maltodextrins) mức độ thủy phân mô tả giá trị DE (tương đương dextrose: tỷ lệ lượng giảm, thể dạng dextrose, tới tổng công suất giảm tương ứng đến chất khô) từ 12 đến 30 Biến công đổi tinh bột sữa Ngành nghiệp Phô mai sản phẩm thực phẩm chế biến khác từ sữa q trình biến đổi có liên quan đến enzyme vi khuẩn để bảo quản sữa Ngày nay, q trình chuyển đổi sữa cơng nghiệp tinh chỉnh để cung cấp sản phẩm cách liên tục Các doanh nghiệp công nghiệp chủ chốt lĩnh vực Chr Hansen, Danisco Rhodia DSM Các vi khuẩn lactic acid bắt đầu sản xuất công ty sử dụng rộng rãi Điều quan trọng là, dòng vi khuẩn chưa trải qua kỹ thuật di truyền Biến công đổi tinh bột sữa Ngành nghiệp Sữa – Enzyme đơng tụ Trong q trình lên men khối sữa, casein bị tách khỏi ion canxi dẫn tới hình thành cấu trúc gel để tạo chất đông cho chế tạo mát Có loại enzyme thực trình - Rennet động vật, chiết xuất chủ yếu từ dày bê (abomasum) - Vi khuẩn rennet - Tái tổ hợp chymosin Biến công đổi tinh bột sữa Ngành nghiệp Sữa – Enzyme đông tụ Vào cuối năm 1990 Anh, chymosin tái tổ hợp chiếm 70% thị trường Tuy nhiên, ý kiến chống GMO, áp lực người tiêu dùng, số giảm xuống khoảng 30% Ở Pháp, việc sử dụng tái tổ hợp chymosin hạn chế vi khuẩn rennet chiếm 15% thị trường Rào cản • Những tiến cơng nghệ sinh học nâng cao khả sản xuất phytase từ động vật thực vật • Nghiên cứu Golovan cộng việc sản xuất phytase E coli tuyến nước bọt lợn (2001) • Vấn đề đạo đức Carbohydrases Carbohydrases • Các polysaccharide phi tinh bột (NSPs) • β - 1,3 - 1,4 glucans • arabinoxylan s ( AXs) • mannans (đặc biệt galactomannans) Carbohydrases Tác động • Giảm độ nhớt dịch dày • Giảm tỷ lệ tiêu chảy tăng kn tiêu hóa chất dinh dưỡng • Ở gà broiler: làm tăng khả chuyển hóa lượng, cải thiện hiệu suất đẻ Carbohydrases Thương mại hóa • • Endo β - 1,4 xylanase, ( xylanas) (EC 3.2.1.8): Là chất phân giải arabinoxylans để cải thiện chế độ ăn gà tây • • 1,4 - β - d - Glucan glucanohydrolases (EC 3.2.1.4), 1,3 - β - d - glucan - glucanohydrolases (EC 3.2.1.39) đặc biệt 1,3 - 1,4 - β glucanase (EC 3.2.1.73) lichenases: Đây enzyme thủy phân glucan chủ yếu pứ với 1,3 - 1,4 - β - glucans chất có hạt ngũ cốc, đặc biệt Carbohydrases Thương mại hóa • β - D - Mannanase (Mannan endo 1,4 - β - mannosidases, EC 3.2.1.78): nâng cao khả chuyển hóa lượng từ đậu nành guar • Nhiều sản phẩm khác kết hợp enzyme Sản xuất Amino acid Amino acid • Việc sản xuất amino acid lĩnh vực thực phẩm (32% năm 2004), thức ăn chăn nuôi (56%), hóa chất tinh (12%) tương đương với 4,5 tỷ đô la Mỹ năm 2004 Amino acid Ứng dụng thực phẩm L - axit glutamic L - aspartic acid • 1,5 triệu / năm • Corynebacterium glutamicum • MSG • enzym aspartase, làm xúc tác cho phản ứng ammonia axit fumaric • Aspartame L - phenylalanine • E coli • Aspartame Amino acid Ứng dụng thức ăn chăn nuôi L – lysine D,L – methionine L – threonine L - tryptophan Lysine • Amino acid (sau methionine) áp dụng vào chăn nuôi lợn gia cầm, đạt 850.000 năm 2005 • Corynebacterium glutamicum • Metabolic engineering Ứng dụng • L - Threonine axit amin sản xuất cách sử dụng chủng Escherichia coli tái tổ hợp Sản lượng khoảng 80.000 / năm • L - Tryptophan sản xuất đến 10000 / năm sử dụng chủng E coli C glutamicum tái tổ hợp Câu hỏi Ba loại enzyme thực q trình đơng tụ sữa? Quy trình cơng nghiệp chế biến tinh bột thủy phân cách xúc tác acid Sau này, để tránh tạo sản phẩm phụ, người ta sử dụng? Tại phải bổ sung enzyme vào thức ăn chăn nuôi? Ứng dụng chủ yếu amino acid thực phẩm? Phân biệt probiotic prebiotic ? Tác dụng prebiotic ? Khi có diện β-glucan dẫn đến tượng gọi …… bia Enzyme ………… đặc trưng khả chịu nhiệt, hạn chế bất hoạt sau q trình hồ hóa tinh bột 70, 80 độ C Resistant starch gì, có loại RS? 10 Nêu cơng dụng IMO Đáp án Rennet động vật, Vi khuẩn rennet, Tái tổ hợp chymosin α-amylase Giúp hỗ trợ trình tiêu hóa, chuyển hóa lượng vật ni chất tạo vị ( bột ngọt,…) Prebiotic là chất xơ kích thích tăng trưởng vi khuẩn có lợi cho đường ruột Probiotic chế phẩm sinh học, vi sinh vật sống có ích đường ruột giúp thể thực phản ứng tiêu hóa thức ăn Prebiotic giúp bảo vệ đường ruột, tăng cường khả miễn dịch thể, giúp phòng tránh rối loạn tiêu hóa , tăng cường khả hấp thu dưỡng chất Chill haze Amylases Resistant starch loại tinh bột khơng tiêu hóa qua hệ thống ruột non Có bốn loại RS 10 Cơng dụng IMO • IMO có lượng thấp chống béo phì • Có tác dụng kích thích phát triển vi khuẩn đường ruột có lợi, ngăn chặn phát triển vi khuẩn gây bệnh, • Phòng chống bệnh miệng, tăng cường hệ miễn dịch, tăng cường hấp thu khoáng chất, chống oxi hóa,… ... 1510449 1511470 1410124 Ứng dụng Thực phẩm Biến đổi tinh bột Ngành công nghiệp sữa Sữa – Enzyme đông tụ Lipase Transglutaminase Protease β- Galactosidase Lysozyme Ứng dụng Thực phẩm Biến đổi tinh... Enzyme oxy hóa sử dụng thay cho chất oxy hóa hóa học Phospholipase • Chất nhũ hóa tự nhiên sản xuất bánh sử dụng lòng đỏ trứng • Lòng đỏ trứng chứa lecithin (2,8% trọng lượng trứng), thành phần... loại đồ uống thể thao - Thực phẩm ăn kiêng Để làm sữa whey protein thủy phân, sử dụng protease endo exo có hoạt động khác từ động vật (pepsin, trypsin tụy chymotrypsin), thực vật (papain, bromelain),