1. Trình bày và giải thích vai trị của enzyme pectinase?
- Phá vỡ thành tế bào thực vật nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi nước quả. Tế bào thực vật được cấu tạo bằng vỏ tế bào (thành tế bào). Vỏ tế bào như một lớp
thành bảo vệ rất hữu hiệu và tạo hình cho tế bào.Ở vỏ tế bào thực vật có nhiều chất pectin, các chất pectin được xem như chất ciment gắn các tế bào với nhau. Pectinase sẽ phá vỡ sự gắn kết này tạo điều kiện cho các vật chất trong tế bào thốt ra khỏi tế bào giúp q trình thu nhận dịch quả tốt hơn.
- Làm trong và ổn định chất lượng nước quả. Nước quả sau khi được tách khỏi tế bào thường chứa nhiều chất khác nhau.Trong đó chất pectin chiếm lượng đáng kể và pectin thường gây hiện tượng độ nhớt cao và gây đục nước quả.Pectinase tham gia phân giải pectin ở gian bào làm cho các tế bào khó liên kết với nhau và thịt quả dễ dàng bị mềm ra.
- Tăng hàm lượng đường trích ly, cải thiện màu sắc và giảm độ nhớt sản phẩm.
2. Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính của Enzyme?
Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme là:
- Nhiệt độ: Tốc độ của phản ứng Enzyme chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Mỗi
Enzyme có một nhiệt độ tối ưu. Khi chưa đạt đến nhiệt độ tối ưu của Enzyme thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ phản ứng Enzyme. Tuy nhiên, khi đã qua nhiệt độ tối ưu của Enzyme thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản ứng và có thể Enzyme bị mất hồn tồn hoạt tính.
- Độ pH: Mỗi Enzyme có pH tối ưu riêng.Hoạt độ của Enzymephụ thuộc vào pH môi trường và pH ảnh hưởng đến trạng thái ion hoá của các gốc R hoặc của các gốc acid amin trong phân tử E, ion hố các nhóm chức trong trung tâm hoạt động, ion hố cơ chất dẫn đến ảnh hưởng vân tốc phản ứng, pH thích hợp của phần lớn enzyme vào khoảng 7. Tuy nhiên một số enzyme có pHopt rất thấp (pepsin) hoặc rất cao (subtilisin) hoặc ít thay đổi trong khoảng pH xác định. Cần chú ý là pHopt của một enzyme phụ thuộc vào nhiều yếu tố: đặc tính và nhiệt độ cơ chất, dung dịch đệm, nhiệt độ phản ứng.
- Nồng độ cơ chất: Với một lượng Enzyme xác định, nếu tăng dần lượng cơ chất trong dung dịch thì thoạt đầu hoạt tính của Enzyme tăng dần nhưng đến một lúc nào đó thì sự gia tăng về nồng độ cơ chất cũng khơng làm tăng hoạt tính của Enzyme. Đó là vì tất cả các trung tâm hoạt động của Enzyme đã được bão hoà bởi cơ chất.
- Nồng độ Enzyme: Với một lượng cơ chất xác định, nồng độ Enzyme càng cao thì tốc độ phản ứng xảy ra càng nhanh. Tế bào có thể điều hồ tốc độ chuyển hố vật chất bằng việc tăng giảm nồng độ Enzyme trong tế bào.
- Chất ức chế Enzyme: Một số chất hố học có thể ức chế hoạt động của enzyme nên tế bào khi cần ức chế enzyme nào đó cũng có thể tạo ra các chất ức chế đặc hiệu cho enzyme ấy.
- Chất hoạt hóa Enzyme: Một số chất khác khi liên kết với enzyme lại làm tăng hoạt tính của enzymehoặc làm cho enzyme không hoạt động thành hoạt động.Chất hoạt hóa có thể là các anion, các ion kim loại hoặc các chất hữu cơ khác. Có thể hoạt động trực tiếp hoặc gián tiếp.Tác dụng hoạt hóa chỉ ở nhũng nồng độ xác định, vượt quá giới hạn này có thể làm giảm hoạt động của enzyme.
- Ion kim loại: Có một sốEnzyme chịu ảnh hưởng bởi bản chất vả nồng độ của ion kim loại. Quá trình này rất phức tạp bao gồm cả tác dụng của ion kim loại tới phân tử protein của enzyme và cả tác dụng của ion kim loại đến trung tâm hoạt động và cơ chế xúc tác của enzyme.
3. Ngồi enzyme pectinase, có thể sử dụng các enzyme khác để tăng hiệu suất thu hồi dịch quả?
- CelluSEB_T: Là enzyme carbonhydrate để xử lý khối rau quả nghiền trước khi trích ly nước quả.
- LiquiSBE_RL: Phức hợp enzyme để phá vỡ rất nhiều loại quả ở tại pH tự nhiên của chúng và tiến triển quá trình làm mềm táo, lê và các loại quả có hạt khác trước khi chế biến trong máy ép.
- SBEClear_UFL: Hỗn hợp enzyme dùng để làm sạch màng nhày qua máy siêu
lọc và làm trong các loại nước quả (tăng tốc độ lọc).
- SBEamyl_GL: Là enzyme glucoamylase được sử dụng để loại bỏ tinh bột từ
hoa quả trước khi lọc. Là sản phẩm rất bền trong điều kiện nhiệt độ và pH thay đổi.
- Enzyme protease thủy phân vỏ protein của vỏ nguyên sinh tế bào, làm cho sự thoát của dịch dễ dàng.
- Enzyme cellulose, hemicellulose, pectintrancelinutaslàm tăng khả năng trích li vật chất hịa tan trong tế bào quả.
4. Tác hại có thể xảy ra khi sử dụng quá nhiều hoặc quá ít enzyme?
Sử dụng quá nhiều Enzyme:
- Nồng độ enzyme quá lớn có thể làm cản trở vận tốc phản ứng.
- Lãng phí enzyme.
Sử dụng quá ít enzyme:
- Thời gian thủy phân kéo dài sẽ dễ bị oxy hóa và tạp nhiễm vi sinh vật.
- Hiệu suất thu hồi dịch quả kém.
5. Ứng dụng của enzyme pectinase trong thực phẩm?
- Enzyme pectinase thường được sử dụng trong các quá trình liên quan đến sự suy thoái các nguyên liệu thực vật, đẩy nhanh tiến độ khai thác của nước ép trái cây từ quả, bao gồm táo và sapota.
- Các mặt hàng từ quả: nước quả cô đặc, mứt nhừ, mứt đông… Trong sản xuất các mặt hàng từ quả (mứt nhừ, mứt đông…), pectinase giúp thu được dịch quả có nồng độ đậm đặc.
- Sử dụng trong sản xuất rượu vang (từ năm 1960).
- Sử dụng trong sản xuất bia.
- Được sử dụng trong việc lọc nước trái cây (làm giảm độ nhớt), ngăn chặn sự đóng cặn khi đóng chai, mức độ cơ đặc cao hơn (thể tích giảm).
- Cà phê và cà phê hòa tan. Trong sản xuất cà phê, người ta dùng pectinase để tách lớp keo ở trên bề mặt của hạt cà phê. Trước đây người ta dùng vi sinh vật nhưng q trình thường xảy ra khơng đồng đều và khó kiểm tra.
- Nước giải khát
Enzyme pectinase thô được xác định hoạt độ bằng phương pháp đo độ nhớt với nhớt kế Borosil. Một đơn vị hoạt độ pectinase (UI) là lượng enzyme cần thiết làm giảm 10% độ nhớt của hỗn hợp chứa 180mg pectin dưới những điều kiện như trên.
7. Những loại thực phẩm và enzyme bổ sung thường gặp?
- Pectinase là enzym thuỷ phân pectin có tác dụng làm trong các loại nước giải khát, nước quả, rượu vang…giúp cho q trình lọc được dễ dàng hơn. Ngồi ra, pectinase cũng được dùng trong sản xuất các sản phẩm từ quả, nước quả cơ đặc, mức đơng do tính tạo keo của nó khi có đường, sản xuất café và café hồ tan
- Protease ứng dụng trong sản xuất nước chấm, nước mắm, tương, chao.
- Bromelin, papain làm mềm thịt.
- Trong công nghiệp sản xuất sữa các protease như renin, pepsin có thể làm đơng tụ sữa được dùng trong sản xuất phomai, sữa đông tụ.
- Amilase ứng dụng trong công nghiệp sản xuất rượu, bia ( giai đoạn đường hoá), sản xuất mạch nha, mật, đường glucose, sản xuất bánh mì làm cho bánh mì nở xốp thơm ngon hơn.
8. Nêu giá trị INS, ADI, ML của pectinase, protease?
INS: Hệ thống đánh số quốc tế (International Numbering System)
- Của Pectinase là 440
- Của Protease là 1101i
ADI : Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được (Acceptable Daily Intake - ADI)
là lượng xác định của mỗi chất phụ gia thực phẩm được cơ thể ăn vào hàng ngày thông qua thực phẩm hoặc nước uống mà khơng gây ảnh hưởng có hại tới sức khoẻ. ADI được tính theo mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày.
- ADI của Pectinase: Chưa xác định
- ADI của Protease: Chưa xác định
ML : Giới hạn tối đa trong thực phẩm (Maximum level - ML ) là mức giớí hạn tối
đa của mỗi chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm.
- ML của pectinase là 16,3%
- ML của protease chưa xác định