Qui trình sản xuất pectinase và ứng dụng trong CNTP (sản xuất nước quả)

Bài thuyết trình Qui trình sản xuất pectinase ứng dụng CNTP (sản xuất nước quả) GVHD: Liêu Mỹ Đơng Nhóm 11 STT Họ Tên MSSV Công việc A Giới thiệu đề tài [2] • Lịch sử nghiên cứu pectinase người ta hiểu biết cấu trúc pectin chế phân cắt pectin enzyme • Enzyme pectinase nhóm enzyme thủy phân chất pectin Đây nhóm enzyme thứ ba ứng dụng rộng rãi sau amylase protease • Enzyme pectinase tìm thấy thực vật bậc cao vi sinh vật • Enzyme pectinase tổng hợp cảm ứng mạnh môi trường bổ sung pectin hay acid polygalacturonic bị hạn chế có nhiều acid galacturonic glucose A Giới thiệu đề tài [2] • Couri cộng (1995) nghiên cứu "Sự thao tác gen chủng Aspergillus nhằm làm tăng sinh tổng hợp enzyme phân giải pectin “ • Solis (1997) "Cải thiện việc sản xuất pectinase dùng thể lai chủng Aspergillus" • Năm 2000, cơng trình nghiên cứu "Ảnh hưởng nguồn cacbon khác đến sinh tổng hợp pectinase Aspergillus japonicus 586", Maria cộng kết hợp nhiều nguồn cacbon vào môi trường nuôi cấy như: pectin glucose, pectin glycerol,… Giới thiệu Cơ chất PECTIN [1] Nguồn gốc: thành phần tham gia xây dựng cấu trúc tế bào thực vật Dạng tồn tại: o Pectin hòa tan o Pectinic acid o Pectic acid o Protopectin Protopectin + (Insoluble) H2O Pectin thực vật Protopectinase Pectin (soluble) Giới thiệu Cơ chất PECTIN [1] Cấu tạo • Pectin hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ kết hợp acid D-galacturonic este methyl chúng qua liên kết α–1,4 glucoside Trái chứa nhiều Pectin Cấu tạo Pectin Giới thiệu Cơ chất PECTIN [1] Tính chất  Pectin tan nước, ammoniac, dung dịch kiềm, carbonat natri glycerin nóng, không tan ethanol  Các pectin tự nhiên định vị thành phần tế bào liên kết với cấu trúc polysaccharide protein để tạo thành protopectin không tan  Protopectin tạo độ cứng cho xanh, khơng tan nước có cấu tạo hoá học phức tạp Giới thiệu Enzyme Pectinase [1]  Enzyme xúc tác phân hủy polymer pectin  Được ứng dụng rộng rãi công nghiệp đứng sau amylase protease  Vai trò quan trọng trình bảo quản trái rau Giới thiệu Enzyme Pectinase [1] Được phát dịch chiết trái cà rốt (phát E.Fremi năm 1840), cà chua hay đại mạch, khoai tây, chanh, dứa, cỏ ba Giới thiệu Enzyme Pectinase [1] Trung tâm hoạt động enzyme pectinase • Enzyme pectinase chứa vùng có – 10 vịng xoắn kép phía phải với vịng tạo thành khe liên kết với chất • Trung tâm hoạt động có chứa axit amin Aspartate Lysine • Nghiên cứu cho Histidine nằm gần trung tâm hoạt động ảnh hưởng đến khả xúc tác enzyme • Nhiệt độ tối ưu enzyme pectinase khoảng từ 45 – 550C F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase  Để xử lý nghiền có màu nhạt, người ta thường sử dụng loạt enzyme sau: • Enzym endo-PMG để làm giảm độ nhớt dịch • Enzyme PE làm tăng hiệu suất trích ly • Enzyme khác cellulose, hemicelluase, protease không bắt buộc F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase • Hai yếu tố quan trọng có tính chất định đến hiệu enzyme :  Nguyên liệu: phải đạt “độ chín kỹ thuật” cho phù hợp => tích tụ tối đa chất dinh dưỡng hương vị  Khả xay, nghiền làm nhỏ nguyên liệu: tăng khả tác động enzyme tăng hiệu suất thu nhận dịch F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase Quá trình làm dịch tác dụng enzyme pectinase chia thành giai đoạn Giai đoạn “bất ổn định hóa”: tiêu biểu giảm độ nhớt dịch cách sâu sắc gọi trạng thái “phá vỡ” Giai đoạn kết lắng: trạng thái “phá vỡ” kết thúc kết tủa hoàn toàn Giai đoạn cuối cùng: kết thúc “pectin phân” thường xác định vắng mặt pectin kết tủa ion canxi F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase Ứng dụng thực tế  Sử dụng enzym để sản xuất nước trùng uống trực tiếp từ táo vải: F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase Ứng dụng thực tế • Khi xử lý nước 500C giờ, hiệu suất tách nước tăng 20%, 37- 400C sau -4 tăng 20 – 25% • Trong trình xử lý, người ta thường cho thêm ascorbic acid vào để chống q trình oxy hóa nước táo F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Ứng dụng thực tế Enzyme pectinase Hiệu xử lý nước táo 90 80 70 78.8 71.2 60 50 40 30 20 11.5 10.2 10 6.7 0.62 0.53 Hiệu suất Chất khơ Độ acid Có chế phẩm pectinase 0.15 0.33 Đường Pectinase 4.8 0.02 0.04 Chất chát Không cho chế phẩm pectinase 4.5 Điểm cảm quan F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Ứng dụng thực tế Enzyme pectinase Hiệu xử lý nước vải 80 72.4 70 60 50 49.2 40 30 20 10.2 8.5 10 7.4 5.62 1.16 0.91 Hiệu suất Chất khô Độ acid Mẫu đối chứng 0.12 0.26 Đường Pectinase Không cho chế phẩm pectinase 4.3 3.8 0.16 0.09 Chất chát Điểm cảm quan F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase Ứng dụng thực tế Sản xuất nước uống từ dâu tây, anh đào phúc bồn tử: F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase Ứng dụng thực tế Các loại nước thường chứa nhiều pectin Sử dụng enzyme pectinase loại bỏ khả gây đục, ổn định nâng cao chất lượng dịch F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase Ứng dụng thực tế Quy trình sản xuất nước uống từ dâu tây, anh đào phúc bồn tử: Rửa nước Chà thành dạng pure (dạng sốt đặc, nghiền nhừ) Đun nóng 40-500C, cho vào máy trộn Phối trộn theo tỉ lệ phần nước với 10 phần nước enzyme chứa 0,03% pectinase Giữ hỗn hợp 400C,trong 4-8h, cho qua máy ép đun nóng đến 450C Đem nước ly tâm lọc qua máy lọc ép khung F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Ứng dụng thực tế Sản xuất nước từ nho Enzyme pectinase • Thịt có nhiều pectin, dễ gây đục; thu nhận dịch thông thường không cho hiệu suất cao  Xử lý nước nho chế phẩm enzyme pectinase • Lượng enzyme pectinase sử dụng làm nát nho 0,2% so với khối lượng nho • Thời gian xử lý enzyme: giờ, nhiệt độ 45oC • Hiệu suất thu nhận dịch nho tăng từ 65,9 lên 77,3% nho trắng từ 66-82,2% đối Quy trình sản xuất nước nho Rửa Gia nhiệt ( 85- 90 C) Làm lạnh nhanh Bổ sung pectinase 0,03 % Thanh trùng Đóng chai Ép lọc Lọc Bổ sung pectinase 0,03% Dịch lọc F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase Ứng dụng thực tế Hiệu xử lý nước nho 80 70 70.1 65 60 50 40 30 17.5 20 19 15.1 16.85 10 0.54 0.68 Hiệu suất Chất khô Độ acid Mẫu đối chứng Đường Cặn Mẫu xử lý chế phẩm pectinase 0.13 0.14 Chất chát 4.3 4.5 Điểm cảm quan F Ứng dụng enzyme pectinase [1] Enzyme pectinase Ứng dụng thực tế Những bất lợi xử lý enzyme • Khi xử lý thời gian dài xảy q trình oxy hóa xâm nhiễm vi sinh vật • Để ngăn ngừa q trình oxy hóa người ta thường bổ sung vào nước chất như:  Acid ascorbic  Andhyric sunfur  Enzyme glucose oxidase TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Lượng (2004), Công nghệ Enzim, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM [2] http://doan.edu.vn/do-an/luan-van-nghien-cuu-su-to ng-hop-cam-ung-pectinase-o-mot-so-chung-bacillus-2 9914/ [3] Giáo trình Kỹ thuật thực phẩm 3, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM [4] http://www.tailieu.vn/doc/de-tai-quy-trinh-san-xua t-enzyme-pectinase-va-ung-dung-trong-lam-nuoc-qua1691356.html ... Protopectin tạo độ cứng cho xanh, không tan nước có cấu tạo hố học phức tạp Giới thiệu Enzyme Pectinase [1]  Enzyme xúc tác phân hủy polymer pectin  Được ứng dụng rộng rãi công nghiệp ? ?ứng sau amylase... Solis (1997) "Cải thiện việc sản xuất pectinase dùng thể lai chủng Aspergillus" • Năm 2000, cơng trình nghiên cứu "Ảnh hưởng nguồn cacbon khác đến sinh tổng hợp pectinase Aspergillus japonicus... Lịch sử nghiên cứu pectinase người ta hiểu biết cấu trúc pectin chế phân cắt pectin enzyme • Enzyme pectinase nhóm enzyme thủy phân chất pectin Đây nhóm enzyme thứ ba ứng dụng rộng rãi sau amylase