Dầu thực vật là nguyên liệu được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, công nghiệp sản suất xà phòng và chất tẩy rửa, công nghiệp sơn,... Trong công nghiệp thực phẩm, ứng dụng phổ biến nhất của dầu thực vật là dùng để chế biến rất nhiều các loại thực phẩm hay sử dụng trực tiếp làm dầu ăn. Dầu sử dụng làm thực phẩm là loại dầu đã được tinh chế, loại bỏ tối đa thành phần acid béo tự do, hàm lượng nước cùng nhiều tạo chất gây hại cho sức khỏe của người tiêu dùng. Khi được hấp thu vào cơ thể, nó được dự trữ trong các tế bào và giải phóng năng lượng khi cần thiết. Khi thủy phân dầu thực vật ta thu được glycerin, một chất được dùng khá nhiều làm thực phẩm hay trong mỹ phẩm để giữ ẩm cho da. Trong công nghiệp sản xuất xà phòng, dầu thực vật được nấu với xút (NaOH) trong điều kiện nhất định để tạo thành xà phòng bánh. Trong công nghiệp sơn, dầu thực vật được dùng để sản xuất dầu gốc (dầu alkyl...), các chất tạo màng, vecni... Như vây, dầu thực vật được ứng dụng rất nhiều tring cuộc sống, đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM oOo Báo cáo Thực Hành Phụ Gia Thực Phẩm GVHD: Phạm Thị Quyên Lớp: ĐHTP12A Nhóm TH: Nhóm (chiều thứ 2) Tp HCM, ngày 13 tháng 10 năm 2018 Mục lục Bài 1: Phụ Gia Chống Oxi Hóa .1 Chương Cơ sở lý thuyết: 1.1 Tổng quan nguyên liệu: 1.2 Tổng quan phụ gia chống oxy hóa chất béo: Chương Quy trình thí nghiệm: .8 2.1 Quy trình dạng sơ đồ khối: 2.2 Kết bàn luận: 11 Chương Trả lời câu hỏi: .14 Bài 2: Phụ Gia Tạo Nhũ 17 Chương Tổng quan: .17 1.1 Tổng quan nguyên liệu: 17 1.2 Tổng quan phụ gia 18 Chương Quy trình thí nghiệm: .20 2.1 Quy trình: 20 2.2 Kết quả, bàn luận: .22 Chương Trả lời câu hỏi: .24 Bài 3: Phụ Gia Làm Đông Đặc, Làm Dầy 27 Chương Tổng quan: .27 1.1 Tổng quan nguyên liệu: 27 1.2 Tổng quan phụ gia: 27 Chương Quy trình thí nghiệm: .34 2.1 Sơ đồ thí nghiệm dạng sơ đồ khối: .34 2.2 Kết quả, bàn luận 35 Chương Trả lời câu hỏi: .36 Bài 4: Phụ Gia Cải Thiện Chất Lượng Bột Mì 39 Chương Tổng quan .39 1.1 Tổng quan nguyên liệu 39 1.2 Tổng quan phụ gia 41 Chương Quy trình thí nghiệm .43 2.1 Chuẩn bị .43 2.2 Quy trình: 44 2.3 Kết bàn luận 45 Chương Trả lời câu hỏi 46 Bài 5: Nhóm Enzyme 49 Chương Tổng quan .49 1.1 Tổng quan nguyên liệu 49 1.2 Tổng quan phụ gia: Enzyme Pectinase 51 Chương Quy trình thí nghiệm .52 2.1 Chuẩn bị mẫu 52 2.2 Quy trình tiến hành .53 2.3 Kết bàn luận 54 Chương Trả lời câu hỏi 55 Bài 1: Phụ Gia Chống Oxi Hóa Chương Cơ sở lý thuyết: 1.1 Tổng quan nguyên liệu: Dầu thực vật nguyên liệu sử dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm, cơng nghiệp sản suất xà phòng chất tẩy rửa, công nghiệp sơn, Trong công nghiệp thực phẩm, ứng dụng phổ biến dầu thực vật dùng để chế biến nhiều loại thực phẩm hay sử dụng trực tiếp làm dầu ăn Dầu sử dụng làm thực phẩm loại dầu tinh chế, loại bỏ tối đa thành phần acid béo tự do, hàm lượng nước nhiều tạo chất gây hại cho sức khỏe người tiêu dùng Khi hấp thu vào thể, dự trữ tế bào giải phóng lượng cần thiết Khi thủy phân dầu thực vật ta thu glycerin, chất dùng nhiều làm thực phẩm hay mỹ phẩm để giữ ẩm cho da Trong cơng nghiệp sản xuất xà phòng, dầu thực vật nấu với xút (NaOH) điều kiện định để tạo thành xà phòng bánh Trong cơng nghiệp sơn, dầu thực vật dùng để sản xuất dầu gốc (dầu alkyl ), chất tạo màng, vecni Như vây, dầu thực vật ứng dụng nhiều tring sống, đặc biệt công nghiệp thực phẩm 1.1.1 Thành phần hóa học: Thành phần hóa học chủ yếu dầu thực vật triglyceride Nó este acid béo khác với glyceryl Công thức cấu tạo triglyceride là: Trong R1, R2, R3 gốc acid béo Các gốc acid thường chứa từ đến 22 nguyên tử cacbon Các acid béo có dầu thực vật thường có cấu tạo mạch thẳng, no khơng no 1.1.2 Các tiêu đánh giá chất lượng: Để đánh giá chất lượng dầu, ta đánh giá dựa số như: số acid, số xà phòng hóa, số peroxit, số iod, số hydroxyl Ngồi ra, để đánh giá chất lượng dầu có vấn đề đánh giá mùi dầu, nhận xét vị dầu, đánh giá trạng thái suốt dầu, phát dầu pha trộn 1.1.2.1 Chỉ số acid: Chỉ số acid số mg KOH cần để trung hồ acid béo tự có 1gam dầu mỡ Chỉ số acid cho biết độ tươi chất béo Chỉ số cao chất béo không tốt bị phân hủy hay oxy hóa phần Nguyên tắc: Dùng dung dịch kiềm chuẩn KOH 0,1N để trung hòa hết acid béo tự có mẫu thử hồ tan dung mơi cồn trung tính với thị phenolphtalein Điểm tương đương nhận dung dịch từ màu vàng (đặc trưng cho loại dầu) chuyển sang màu hồng nhạt bền 30s Phương trình phản ứng: Cơng thức tính tốn: Trong đó: 56,1 số mdl gam KOH (mg) V: số ml KOH 0,1N hay 0,05N sử dụng định lượng 1.1.2.2 Chỉ số xà phòng hóa: Chỉ số xà phòng hóa số mg KOH cần thiết để trung hòa acid tự xà phòng hóa este có gam dầu mỡ Chỉ số xà phòng hóa cho biết lượng phân tử trung bình acid béo tham gia thành phần chất béo đem phân tích Chỉ số cao chứng tỏ khối lượng phân tử trung bình acid nhỏ Nguyên tắc: Cho chất béo cần khử kết hợp với lượng KOH dư acid béo chuyển thành xà phòng Phần KOH dư định lượng dung dịch acid chuẩn với phenolphtalein làm chất thị màu Phương trình phản ứng: Cơng thức tính tốn: Trong đó: VB thể tích HCl chuẩn mẫu trắng ml VS thể tích HCl chuẩn mẫu thử ml N X 56,1 số mg KOH úng với 1ml dd KOH 0,5N 1.1.2.3 Chỉ số peroxit: Chỉ số peroxyt (PoV) lượng chất có mẫu thử tính mili đương lượng (miliequivalent) oxy hoạt tính làm oxi hoá KI 1kg mẫu điều kiện thao tác quy định Chỉ số phản ánh hóa dầu mỡ Hiện tượng hóa dầu mỡ hình thành chủ yếu oxy khơng khí kết hợp vào nối đơi phân tử acid béo không no tạo thành peroxyt Nguyên tắc: Dựa vào tác dụng peroxyt với dung dịch KI tạo I tự Sau chuẩn độ I2 tự dung dịch chuẩn Na2S2O3 với thị HTB Điểm tương đương nhận dung dịch chuyển từ màu tím đen sang khơng màu Phương trình phản ứng: Cơng thức tính tốn: (meq/kg) Trong đó: V1: thể tích Na2S2O3 tiêu tốn cho mẫu thử (ml) V2: thể tích Na2S2O3 tiêu tốn cho mẫu trắng (ml) N: nồng độ đương lượng Na2S2O3 m: khối lượng mẫu thử (g) 1.1.2.4 Chỉ số iod: Những dây nối khơng bão hòa axit béo khơng no có khả gắn iod halogen khác, số iod xác định tổng quát axit béo không no chất béo Chỉ số iod (IV) số gram iod kết hợp vào vị trí nối đơi 100 g glyceride Chỉ số iod đặc trưng cho mức chưa no lipid Nguyên tắc: Cho chất béo hòa tan dung mơi khơng có nước tiếp xúc với thuốc thử chỗ tối Phần thuốc thử thừa cho kết hợp với KI để giải phóng iod dạng tự Định lượng iod dung dịch natrithiosunfat chuẩn Với thị hồ tinh bột Điểm tương đương nhận dung dịch chuyển từ màu tím đen sang khơng màu Phương trình phản ứng: Cơng thức tính tốn: Trong đó: P: lượng mẫu thử (g) V1: số ml Na2S2O3 dùng để chuẩn độ mẫu trắng V2: số ml Na2S2O3 dùng để chuẩn độ mẫu thực 0,01269: khối lượng Iod ứng với 1ml Na2S2O3 1.1.2.5 Chỉ số Hydrocyl: Chỉ số hydroxyl số mg KOH cần thiết để trung hồ lượng acid acetic có acetyl hoá g mẫu dầu mỡ Xác định số hydroxyl dầu mỡ sản phẩm chúng alcohol béo, monoglycerit, diglyxerit axit hydroxystearic Nguyên tắc: Tiến hành axetyl hóa nhóm hydroxy tự mẫu thử dung dịch pyridin-axeticanhydrit Lượng axetic anhydrit dư chuyển đổi thành axit axetic chuẩn độ dung dịch kali hydroxit alcohol Phương trình phản ứng: Cơng thức tính tốn: Trong đó: V thể tích dung dịch kali hydroxit dùng để chuẩn độ độ axit, tính mililit (ml); B thể tích dung dịch kali hydroxit dùng để chuẩn độ mẫu trắng, tính mililit (ml); W khối lượng mẫu sử dụng để tiến hành axetyl hóa, tính gam (g) C khối lượng mẫu dùng để chuẩn độ axit, tính gam (g); S thể tích dung dịch kali hydroxit dùng cho mẫu axetyl hóa, tính mililit (ml); c nồng độ mol dung dịch kali hydroxit, tính mol lít (mol/l); 56,1 khối lượng phân tử kali hydroxit, tính gam mol (g/mol) 1.2 Tổng quan phụ gia chống oxy hóa chất béo: 1.2.1 Vitamin E (tocopherol): 1.2.1.1 Cơng thức cấu tạo: Alpha tocopherol có số INS 307; ADI 0,15-2 Công thức phân tử: C29H50O2 Công thức cấu tạo: Tocopherol có dạng dầụ màu vàng nhạt nâu đỏ, khơng mùi, nhớt Tính tan: khơng tan nước, hòa tan tốt dầu thực vật, rượu ethylic, ether etylic ether dầu hỏa Tocopherol bền với nhiệt, chịu nhiệt độ đến 170°c đun nóng khơng khí bị phá hủy nhanh tia tử ngoại Định lượng: tùy loại tocopherol Trong sổ chất chống oxy hóa tự nhiên, tocopherol chất phân bố rộng rãi, thử nghiệm nhiều hoạt tính chống oxy hóa thực phẩm chấp nhận cho sử dụng nhiều nước giới Vitamin E tìm thấy ngũ cốc, hạt dầu, tìm thấy rau quả, sữa bơ Tocopherol chất chống oxy hóa sản phẩm chứa chất béo, chất ức chế hình thành hợp chất nitrosamin gây ung thư Tuy nhiên tocopherol nhóm chất chống oxi hóa yếu sử dụng riêng lẻ Độc tính: khơng có hại mặt sinh học iượng sử dụng khơng q lớn Được khuyến khích sử dụng thay chất chống oxy hóa khác Người ta chưa biết rõ tocopherol, tìm thấy tocopherol thải qua phân, nước tiểu lại thấy vài chất chuyển hóa tocopherol Nếu sử dụng liều cao nhu cầu hàng ngày, thấy có tích lũy gan 1.2.1.2 Cơ chế tác dụng: Vitamin E có khả ngăn chặn phản ứng gốc tự cách nhường nguyên tử hydro gốc phenol cho gốc lipoeroxide (LOO) để biến gốc tự thành hydroperoxide (LOOH) Phản ứng xảy sau: Hoặc trình phản ứng, tocopherol (tocophrol – OH) bị chuyển hóa thành gốc tocopherol (tocopherol – O) bền nên chấm dứt phản ứng gốc Gốc tocopherol bị khử oxy để trở lại thành tocopherol chất khử oxy hòa tan nước Khi tốc độ oxy hóa dầu thấp, tocopherol phản ứng với để hình thành tocopherolquinone Khi tốc độ oxy hóa dầu cao, tocopherol phản ứng với gốc peroxyt để hình thành phức tocopherol – peroxyt (T – OOR) Phức bị thủy phân thành tocopherylquinone hydroperoxyde Hiệu chống oxy hóa tocopherol phụ thuộc vào dạng đồng phân nồng độ sử dụng Khả dập tắc gốc tự cao - tocopherol, -, -, - tocopherol Hàm lượng tocopherol cần thiết để chống hóa chất béo tùy thuộc vào độ bền oxy hóa chúng Độ bền oxy hóa tocopherol thấp hàm lượng tocopherol cần dùng thấp - tocopherol có độ bền thấp số đồng phân tocopherol, cần dùng với nồng độ 100ppm thể hoạt tính chống oxy hóa cao Trong đó, - tocopherol có độ bền oxy hóa cao nên để thể hoạt tính oxy hóa cao nhất, cần dùng nồng dộ tương ứng đồng phân 250 500ppm 1.2.2 Butylat hydroxyl toluen – BHT: 1.2.2.1 Công thức cấu tạo: INS: 321; ADI: -0,3 BHT chất rắn màu trằng, dạng tinh thể, không tan nước propan 1,2 – diol, tan chất béo, bị tổn thất tác dụng nhiệt (nhiệt độ nóng chảy 69 – 72oC) BHT có tác dụng chống oxy hóa Bha Điều giải thích cấu tạo cồng kềnh BHA Sự có mặt sắt số san rphaamr thực phẩm hay bao bì, BHT tạo màu vàng Ứng dụng: để bảo quản sữa sản phẩm từ sữa, sử dụng shortening, dầu thực vật, thức ăn động vật, mỡ lát, ngũ cốc, BHT vào Gơ thể qua đường miệng hấp thụ nhanh chóng qua dày, ruột, sau sễ thải ngồi theo nước tiểu phân BHT có khả gây độc cấp tính Giá trị LD50 lên đến 1000mg/kg thể trọng tất loài thử nghiệm Liều dùng: Sữa bột, bột kèm kem, ML: 100 ; Thức ăn tráng miệng có sữa có ML: 90 - Cơ chế tác dụng: Ký hiệu: E330 ADI: CXD Acid citric acid hữu tự nhiên có nguồn gốc từ tự nhiên có tác dụng chất điều vị, chất bảo quản chống vi sinh Cơ chế tác dụng: acid citric chất phụ gia có chất acid nên làm xấu chất lượng xấu chất lượng go Chương Quy trình thí nghiệm 2.1 Chuẩn bị Chuẩn bị bercher 100ml theo yêu cầu: M0: 25g bột + 15ml H2O M1: 25g bột + 15ml vitamin C 0,2% M2: 25g bột + 15ml Na2S2O3 0,2% M3: 25g bột + 15ml Na2CO3 0,2% M4: 25g bột + 15ml acid citric 0,2% 44 2.2 Quy trình: Hiện tượng: Sau thực ta thu khối gluten ướt bị rửa trôi hết tinh bột protein hòa tan Khi dùng iot thử lại để đảm bảo lượng tinh bột khối bột hết (nếu khơng có màu xanh) Rồi từ đem cân khối lượng gluten, tính độ căng đứt, độ đàn hồi khối bột Lưu ý: Thực thí nghiệm hai lần 2.3 Kết bàn luận 2.3.1 Kết quả: Sau kiểm tra ta thu kết bảng sau: 45 Bảng 3: Kết thu lần 1: Đặc điểm M0 M1 M2 M3 M4 Khối lượng gluten (g) Độ căng đứt (cm) Độ đàn hồi (s) 6,63 6,55 6,66 7,49 4,14 12 20,5 22,5 16 20 31 35 37 26 M2 M3 M4 Khối lượng 7,11 gluten (g) Độ căng đứt 15 16 17 (cm) Độ đàn hồi 28 21 29 (s) 2.3.2 Nhận xét Từ kết thí nghiệm ta thấy được: 7,79 5,23 14 9,5 23 20 Bảng 4: Kết thu lần Đặc điểm - M0 M1 Khối lượng gluten: khối lượng bột không bổ sung phụ gia, bổ sung Na2CO3 0,2% cao hẳn Khối lượng bột bổ sung acid citric thấp Độ căng đứt: bột bổ sung thêm vitamin C Na2S2O3 cao không bổ sung phụ gia bổ sung Na2CO3, acid citric Độ đàn hồi: Đa số phụ gia sử dụng bổ sung vào (trừ acid citric) có độ đàn hồi tối hẳn khơng bổ sung phụ gia 2.3.3 Bàn luận - Khối lượng gluten: Theo lý thuyết, sử dụng phụ gia vitamin C, Na2S2O3 Na2CO3 bột mì khung gluten bột mì tạo thành tốt vitamin C tốt sử dụng liều lượng acid citric làm suy thối khối gluten Do đó, gluten mẫu bột mì khơng sử dụng phụ gia nhỏ gluten bột mì có sử dụng phụ gia Tuy nhiên, theo kết thí nghiệm thu gluten mẫu bột mì khơng sử dụng phụ gia lại cao gluten mẫu bột mì có sử dụng phụ gia Kết cho thấy có khơng hợp lý với lý thuyết Nguyên nhân sai số chênh lệch khối lượng cân mẫu bột mì mẫu lớn, điều kiện mẫu chưa giống nhau, hao hụt trình rửa gluten khác nhau, q trình ép khơ mẫu khơng giống nhau, thao tác thí nghiệm khơng xác, hóa chất sử dụng khơng có độ tinh khiết cao 46 - - Độ căng đứt: Theo lý thuyết Vitamin C, Na2S2O3 Na2CO3 chất phụ gia làm cho cấu trúc khung gluten bột mì chặt chẽ Trong vitamin C có tác dụng tốt Tuy nhiên kết thu không trung khớp với lý thuyết Ngun nhân việc phân bố lực kéo mẫu Độ đàn hồi: Theo lý thuyết, bổ sung phụ gia làm mạng gluten chặt từ cải thiện độ đàn hồi khối gluten Trong vitamin C tốt Chương Trả lời câu hỏi Câu 1: Trình bày chế hoạt động phụ gia sử dụng thí nghiệm? Trả lời: Khi phụ gia cho vào khối bột mì ướt, chúng chuyển nhóm suhydryl cysteine thành disunful có tác dụng làm giảm cường độ thủy phân protein làm cấu trúc protein chặt lại Khi tạo thành nhóm disunful số liên kết ngang phân tử protein tăng lên, gluten trở nên đàn hồi Câu 2: Nêu mối quan hệ gluten với protein bột mì? Trả lời: - Bột mì có loại protid gliadin glutenin chiếm 80% hai loại thành phần tạo nên gluten ướt chúng giữ nước bên Các loại bột mì có hàm lượng protein cao khả hút nước mạnh Protein bột mì nhào trộn với nước tạo thành khối dính Lúc protid bột nhào tăng lên tăng thể tích nhiều lần Sự trương hợp chất protid tạo thành khung có cấu tạo xốp, bột nhào có tính đàn hồi dẻo, có tác dụng giữ khí làm khối bột nhào nở gluten Câu 3: Nêu tiêu cuẩn bột mì để sản xuất bánh mì, bánh cookies mì sợi? Trả lời: Bên cạnh tiêu chuẩn chất lượng bột mì tùy sản phẩm mà ta cho loại bột mì thích hợp để làm sản phẩm tốt, đảm bảo chất lượng: - Đối với sản phẩm bánh mì: Do làm bánh mì yêu cầu cấu trúc gluten chắc, khả giữ khí, làm bánh nở khỏe đặc biệt phải phát triển mạng lưới gluten tốt giữ độ mềm xốp lên men Nên bột mì sử dụng thường có hàm lượng gluten từ 11 – 12,5% Tùy loại bánh mì mà sử dụng bột mì trắng bột mì đen - Đối với sản phẩm bánh cookies: Khơng yêu cầu tạo mạng gluten Nên bột mì thường sử dụng loại có protein thấp Có thể dao động khoảng 7-9,5% Bánh cookies có 47 - cấu trúc xốp, giòn tan, làm nở phương pháp hóa học nên sử dụng bột mì số Đối với sản phẩm mì sợi: Bột mì sử dụng cần phải có hàm lượng protein cao để phát triển mạng lưới cấu trúc gluten tốt độ dai cao Bột mì thường sử dụng có hàm lượng protein từ 11 – 13% Câu 4: Trình bày tác hại xảy sử dụng sai phụ gia thí nghiệm? Trả lời: - Việc sử dụng khơng theo quy định phụ gia gây ảnh hưởng đến sức khỏe, làm hao phí phụ gia sử dụng dẫn đến sai kết thí nghiệm cần khảo sát Có thể khối bột nhào hút nước làm trương nở mức làm cho khối gluten thay đổi tính chất khối bột như: độ căng đứt kém, độ đàn hồi giảm, mạch gluten bị đứt gãy, bột bị nhão, tạo khung, màu khối gluten bị biến đổi không đủ liều lượng để tác dụng lên khối bột từ làm ảnh hưởng đến sản phẩm Câu 5: Kể tên vài loại phụ gia cải thiện tính chất bột mì khác? Trả lời: Các loại phụ gia khác cải thiện tính chất bột mì: - Tăng chất lượng gluten: kali bromat, canxi peroxyl, calcium bromat, canxi iodate Cải thiện tính chất: sodium stearoyl-2-lactylate, ethoxylated mono, lecithin, monodiglyceride…Các enzyme protease, amylase Câu 6: Kể tên phụ gia túi bánh mì nêu vai trò loại? Trả lời: Để cải thiện chất lượng tính chất cảm quan bánh mì sản xuất người ta thường bổ sung thêm phụ gia in bao bì chất nhũ hóa, enzyme, muối khống, chất điều chỉnh pH, chất oxy hóa, chất bảo quản Chất nhũ hóa: chất hoạt động bề mặt giúp trì cấu trúc làm bền hệ nhũ tương ngồi tăng khả giữ nước, làm mềm ruột bánh Có thể: Lecithin (E330), mono – diglyceride (E471), ester acid béo acid hữu cơ: ester acid béo polyglycerol (E475) Phụ gia làm nở bánh: nhờ tác dụng làm tăng khó CO2 từ làm tăng thể tích bánh Sử dụng: natri bicacbonat (E500ii), amonicacbonat (E503) 48 Chất điều chỉnh pH: Natri phosphat (E339), Calcium sulphate (E516) Enzyme: Các chế phẩm enzyme dùng để tăng cường điều chỉnh trình sản xuất bánh mì Chúng chiết xuất chủ yếu tự nấm mốc Có thể: α – amylase, glucoamylase, bromelain, glucose oxidase, lipase, protease… Chất bảo quản: Dùng để ức chế tiêu diệt tế bào nấm mốc vi khuẩn Sodium metabisulphite (E223), Calcium propionate (E282) ngồi có acid acetic (E260) Tinh bột hồ hóa: Thêm tinh bột hồ hóa vào bột nhào làm tăng hàm lượng đường bột, làm cho bánh có hương vị ngon hơn, màu sắc vỏ đẹp bánh lâu bị thối hóa Bài 5: Nhóm Enzyme Chương Tổng quan 1.1 Tổng quan nguyên liệu - Thơm (còn gọi dứa) tên khoa học Ananas comosus, loại nhiệt đới - Thơm có gai mọc thành cụm hình hoa thị Các dài có hình dạng giống mũi mác có mép với cưa hay gai Hoa mọc từ phần trung tâm cụm hình hoa thị, hoa có đài hoa riêng Chúng mọc thành cụm hình đầu rắn thân ngắn mập Các đài hoa trở thành mập chứa nhiều nước phát triển thành dạng phức hợp biết đến dứa (quả giả), mọc phía cụm hình hoa thị - Thơm sản phẩm từ thơm giúp sinh trưởng dưỡng sức, dùng ăn uống không tiêu, bị ngộ độc, bị xơ cứng động mạch, viêm khớp, thống phong, sỏi thận trị chứng béo phì 1.1.1 Thành phần hóa học - Thành phần hóa học thơm biến động theo giống, mùa vụ, điều kiện canh tác, địa bàn phát triển, độ chín - Các thành phần chủ yếu gồm: nước 72 – 88%, chất khô 15 – 24%, đường – 19% (trong Saccarose chiếm 70%), acid từ 0,3 – 0,8% (trong chủ yếu acid citric, lại acid malic, acid tartaric, acid sunxinic), protein 0,5%, chất khoáng 0,25%, vitamin (A, B1, B2 ) - Ngồi thơm có chứa enzym bromelain, phân huỷ protein thành acid amin Bảng 1: Thành phần hóa học 100g thơm 49 Giá trị dinh dưỡng 100g thơm Năng lượng 202 kJ (48 kcal) Carbohydrat 12,63 g Đường 9,26 g Chất xơ thực phẩm 1,4 g Chất béo 0,12 g Protein 0,54 g Thiamin (Vitamin B1) 0,079 mg (6%) Riboflavin (Vitamin B2) 0,031 mg (2%) Niacin (Vitamin B3) 0,489 mg (3%) Acid pantothenic (Vitamin B5) 0,205 mg (4%) Vitamin B6 0,11 mg (8%) Acid folic 15μg (4%) Vitamin C 36,2 mg (60%) Canxi 13 mg (1%) Sắt 0,28 mg (2%) Magic 12 mg (3%) Phospho mg (1%) Kali 115 mg (2%) Kẽm 0,1 mg (1%) 1.1.2 Chỉ tiêu chất lượng Bảng 2: Chỉ tiêu cảm tính chất cảm quan thơm (TCVN 1871:1988) Chỉ tiêu Yêu cầu Dạng bên ngồi - Quả có dạng hình trụ, phát triển tự nhiên, ngun lành, tươi, sạch, khơng có vết thối, không bị ướt - Cuống cắt bằng, dài 2-3 cm -Tỷ lệ chồi 20% so với khối lượng chồi (trừ dứa ta) - Khơng có sâu bệnh thuộc đối tượng kiểm dịch thực vật nước mua hàng 50 Trạng thái bên Mùi vị thịt Thịt khơng nhớt, không mềm nhũn, không khô xốp, không thâm lõi Bắt đầu có mùi thơm nhẹ đến thơm đặc trưng dứa chín: vị chua đến chua Độ chín - Độ chín 1: vỏ màu xanh nhạt, hàng mắt phía cuống có kẽ vàng (dứa mở mắt) - Độ chín 2: Màu vàng ngồi vỏ chiếm từ 1/3 chiều cao trở xuống - Độ chín 3: Màu vàng ngồi vỏ chiếm từ 1/3 đến 4/5 chều cao 1.2 Tổng quan phụ gia: Enzyme Pectinase - Enzyme chất xúc tác sinh học có chất protein, xúc tác cho hầu hết phản ứng sinh hóa thể, đảm bảo tồn thể sống - Enzyme pectinase nhóm enzyme thủy phân chất pectin, sản phẩm tạo thành acid galacturonic, galactose, metanol Enzyme pectinase tìm thấy thực vật bậc cao, pectinase có nhiều lá, củ khoai tây, chanh, cà chua dứa, cỏ ba Trong loại khác có enzyme pectinesterase Chúng chiết xuất từ nấm mốc Couri cộng (1995) nghiên cứu “ thao tác gen chủng Aspergillus nhằm tăng khả tổng hợp enzyme phân giải pectine - Enzyme pectinase thuộc nhóm enzyme thủy phân - Enzyme pectinase gồm loại nhóm chính: pectinestarase, enzyme khử mạch polymer, protopectinase Công thức cấu tạo: Cơ chế tác dụng: - Enzyme pectinase boa gồm nhiều loại enzyme khác pectinesterase (PE), polygalacturonase (PG), xúc tác thủy phân phân tử pectin thành sản phẩm khác 51 - PE xúc tác thủy phân nhóm methyl ester Enzyme thường cơng vào ester methyl đơn vị galuturonate nằm kề đơn vị khơng bị ester hóa, phân cắt methoxyl (COOCH3) đứng cạnh nhóm – COOH tự do, tạo thành acid pectinic methanol - PG xúc tác thủy phân liên kết α-1,4-glycosid phân tử pectin tạo thành acid galacturonic có phân tử nhỏ khó kết lắng, giúp sản phẩm ổn định - Chẳng hạn đưa pectinase vào khâu nghiền quả, làm tăng hiệu suất nước sau ép lên tới 15 – 25% Bởi lẽ có pectin khối nghiền có trạng thái keo, ép dịch khơng thoát Nhờ pectinase phân giải chất pectin mà dịch suốt không bị vẩn đục lọc dễ dàng Khơng vậy, enzym pectinase góp phần chiết rút chất màu, tanin chất hòa tan nữa, làm tăng thêm chất lượng thành phẩm - Khả hoạt động xúc tác enzyme phụ thuộc nhiều vào yếu tố : nồng độ enzyme, đặc tính nồng độ chất, pH môi trường, thời gian hoạt động enzyme,… Tác dụng enzyme pectinase: - Enzyme pectinase có vai trò phá thành tế bào - Làm sáng dịch lọc - Giảm độ nhớt dịch lọc - Tăng thể tích dịch lọc Chương Quy trình thí nghiệm 2.1 Chuẩn bị mẫu Chuẩn bị bercher theo yêu cầu: - M0: 200g mẫu M1: 200g mẫu + 0,1ml Enzyme pectinase M2: 200g mẫu + 0,2ml Enzyme pectinase 52 2.2 Quy trình tiến hành 2.3 Kết bàn luận 2.3.1 Kết Bảng 3: Kết thí nghiệm thu 53 Mẫu Khối lượng bã lọc (g) Thể tích dịch lọc (ml) Độ nhớt dịch lọc (s) Độ Brix M0 95,91 250 13 6,2 M1 86,92 290 12 6,3 M2 84,42 295 11 6,5 Màu sắc dịch lọc Có màu vàng nhạt Độ M2 > M1 >M0 2.3.2 Bàn luận - Khối lượng bã lọc: So với mẫu khơng thêm enzyme pectinase mẫu có bổ sung enzyme có khối lượng giảm dần - Thể tích dịch lọc: Sau qua q trình lọc ta thu dịch lọc nhận thấy mẫu bổ sung phụ gia tích tăng dần Do enzyme phá hủy hoàn toàn liên kết keo dịch phân giải pectin thành pectin hòa tan nên thuận tiện cho việc dịch khỏi tế bào - Độ nhớt dịch lọc: Sau thu dịch lọc ta sử dụng thiết bị đo độ nhớt ta thu mẫu không bổ sung phụ gia có độ nhớt cao mẫu bổ sung phụ gia Do tác dụng Enzyme lên hệ keo nước làm cho nước bị phá hủy hoàn toàn, đồng thời phân giải pectin thành dạng hòa tan làm giảm độ nhớt dịch - Độ brix: Độ nhớt đo tăng dần theo mẫu không bổ sung phụ gia mẫu bổ sung phụ gia Do việc xử lý enzyme làm tăng hàm lượng chất khơ hòa tan vào dịch nên làm cho độ Brix tăng lên, nhiên xử lý enzyme với liều lượng vừa phải nên không làm tăng hàm lượng chất khô nhiều - Màu sắc dịch lọc: Mẫu sử dụng enzyme pectinase có màu nhạt mẫu khơng sử dụng enzyme pectinase enzyme pectinase phân giải protopectin thành pectin dạng hòa tan làm dịch Chương Trả lời câu hỏi Câu 1: Trình bày giải thích vai trò enzyme pectinase? Trả lời: 54 - - Enzyme pectinase có vai trò việc làm dịch lọc, tăng thể tích dịch lọc, giảm độ nhớt, tăng độ Brix Nguyên nhân: Enzyme pectinase phá vỡ thành tế bào tạo điều kiện cho vật chất tế bào thoát khỏi tế bào làm tăng hiệu suất thu hồi dịch Nước sau tách khỏi tế bào thường chứa nhiều chất khác nhau.Trong chất pectin chiếm lượng đáng kể pectin thường gây tượng độ nhớt cao gây đục nước Enzyme pectinase tham gia phân giải pectin gian bào làm cho tế bào khó liên kết với thịt dễ dàng bị mềm Tăng hàm lượng đường trích ly, cải thiện màu sắc giảm độ nhớt sản phẩm Câu 2: Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme? Trả lời: Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme: pH: - Mỗi enzyme có pH tối ưu riêng Hoạt độ enzyme phụ thuộc pH môi trường pH ảnh hưởng đén trạng thái ion hóa gốc R gốc acid amin phân tử enzyme, ion hóa nhóm chức trung tâm hoạt động, ion chất dẫn đến ảnh hưởng vận tốc phản ứng, pH thích hợp phần lớn enzyme vào khoảng - Tuy nhiên số enzyme có pH thấp (pepsin) cao (subtilisin) thay đổi khoảng pH xác định Cần lưu ý pH enzyme phụ thuộc vào: đặc tính nhiệt độ chất, dung dịch đệm, nhiệt độ phản ứng Nhiệt độ: - Tốc độ phản ứng enzyme chịu ảnh hưởng nhiệt độ Mỗi enzyme có nhiệt đọ tối ưu Khi chưa đạt đến nhiệt độ tối ưu enzyme gia tăng nhiệt độ làm tăng tốc độ phản ứng enzyme - Tuy nhiên, qua nhiệt độ tối ưu enzyme gia tăng nhiệt độ làm giảm tốc độ phản ứng enzyme bị hoạt tính Nồng độ chất: Với lượng enzyme xác định, tăng dần lượng chất dung dịch ban đầu hoạt tính enzyme tăng dần đến lúc gia tăng nồng độ chất không làm tăng hoạt tính enzyme Đó tất trung tâm hoạt động enzyme bão hòa chất Nồng độ enzyme: Với lượng chất xác định, nồng độ enzyme cao tốc độ phản ứng xảy nhanh Tế bào điều hòa tốc độ chuyển hóa vật chất việc tăng giảm nồng độ enzyme tế bào Chất ức chế enzyme: Một số chất hóa học ức chế hoạt động enzyme nên tế bào cần ức chế enzyme tạo chất ức chế đặc hiệu cho enzyme 55 Chất hoạt hóa enzyme: - Một số chất khác liên kết với enzyme lại làm tăng hoạt tính enzyme làm cho enzyme khơng hoạt động thành hoạt động - Chất hoạt hóa anion, ion kim loại chất hữu khác - Có thể hoạt động trực tiếp gián tiếp Tác dụng hoạt hóa nồng độ xác định, vượt giới hạn làm giảm hoạt động enzyme Ion kim loại: - Có số enzyme chịu ảnh hưởng chất nồng độ ion kim loại - Quá trình phức tạp bao gồm tác dụng ion kim loại tới phân tử protein enzyme tác dụng ion kim loại đến trung tâm hoạt động chế xúc tác enzyme Câu 3: Ngồi pectinase, sử dụng enzyme để tăng hiệu suất thu hồi dịch quả? Trả lời: - Enzyme protease thủy phân vỏ protein vỏ nguyên sinh tế bào, làm cho thoát dịch dễ dàng Enzyme cellulose, hemicellulose, pectintrancelinutas làm tăng khả trích li vật chất hòa tan tế bào - Câu 4: Trình bày tác hại xảy sử dụng nhiều enzyme? Trả lời: Nếu sử dụng nhiều: Nồng độ enzyme lớn làm cản trở vận tốc phản ứng Làm lãng phí enzyme Nếu sử dụng ít: Thời gian thủy phân kéo dài Hiệu suất thu hồi dịch - Câu 5: Pectinase ứng dụng sản phẩm thực phẩm nào? Trả lời: Ứng dụng sản phẩm thực phẩm: - - Sản xuất rượu vang, nước nước uống khơng có cồn: nhờ enzyme mà q trình ép, làm lọc dịch dễ dàng Ngồi chiết rút chất màu, tannin chất hòa tan làm tăng chất lượng thành phẩm Sản xuất mặt hàng từ quả: nước cô dặc, mứt nhừ, mứt đơng: thu hồi dịch có nồng độ đậm đặc 56 - Sản xuất nước giải khát Sản xuất cà phê cà phê hòa tan: dùng enzyme để tách lớp keo bề mặt hạt cà phê Câu 6: Trình bày tác hại xảy sử dụng sai phụ gia thí nghiệm? Trả lời: - - Nếu enzyme pectinase không bị ức chế trực tiếp sau tách chiết dịch cách bất hoạt nhiệt hay làm đơng, phân tử pectin bị đề ester hố bị đơng tụ có mặt ion Ca2+ dịch ép Để ngăn điều này, nước ép tách thành phần cặn phần Nếu nước ép đặc, gel pectate hình thành nước ép khơng hồn nguyên lại Những vấn đề làm giảm chất lượng sản phẩm cách nghiêm trọng Enzyme pectinase đồng thời chất ức chế sản phẩm cuối, thêm pectic acid vào lại làm nước ép bị phân lớp lại tạo vấn đề khơng mong muốn khác Câu 7: Nêu phương pháp xác định pectinase? Trả lời: Thông thường, người ta không định lượng enzyme phương pháp trực tiếp mà xác định gián tiếp thơng qua mức độ hoạt động enzyme Có phương pháp: - Đo lường chất bị hay lượng sản phẩm tạo thành đơn vị thời gian định ứng với nồng độ enzym định Đo thời gian cần thiết để thu lượng biến thiên định chất hay sản phẩm ứng với nồng độ enzym định Chọn nồng độ enzym để thời gian định thu biến thiên định chất hay enzym Câu 8: Kể tên vài loại thực phẩm enzyme bổ sung thường gặp? Trả lời: Protease - Ứng dụng sản xuất nước chấm, nước mắm, tương, chao - Ứng dụng công nghệ thực phẩm làm mêm thịt enzyme: bromelin, papain 57 - Trong công nghiệp sản xuất sữa protease renin, pepsin làm đông tụ sữa dùng sản xuất phomai, sữa động tụ Amilase - Ứng dụng công nghiệp sản xuất rượu, bia (giai đoạn đường hóa), sản xuất mạch nha, mật, đường glucose từ tinh bột từ cơm rượu - Ứng dụng sản xuất bánh mì làm cho bánh mì nở xốp thơm ngon Pectinase - Là enzyme thủy phân pectin có tác dụng làm loại nước giải khát, nước quả, rượu vang giúp cho qua trình lọc dễ dàng - Dùng sản xuất sản phẩm từ quả, nước đặc, mứt đơng tính tạo keo có đường, sản xuất cafe cafe hòa tan Câu 9: Nêu giá trị INS, ADI, ML pectinase, protease? Trả lời: Bảng 4: Giá trị INS, ADI, ML pectinase, protease Enzyme INS ADI ML Pectinase 440 CXD 16,3% Protease 1101i CXD Chưa xác định 58 ... công nghiệp thực phẩm, ứng dụng phổ biến dầu thực vật dùng để chế biến nhiều loại thực phẩm hay sử dụng trực tiếp làm dầu ăn Dầu sử dụng làm thực phẩm loại dầu tinh chế, loại bỏ tối đa thành phần... lecithine Bàn luận Thời gian tách lớp ba mẫu có khác biệt: M0