Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tiểu luận Ứng dụng của enzyme trong công nghệ chế biến sữa trình bày những kiến thức tổng quan về sữa, một số enzyme trong sản xuất sữa, một số ứng dụng của enzim trong công nghệ sản xuất sữa,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài tiểu luận để có thêm tài liệu học tập và nghiên cứu cho bản thân.
BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Bộ mơn: Hóa sinh học thực phẩm ĐỀ TÀI 2 : ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA GVHD: Trần Thị Minh Hà Danh sách nhóm MỤC LỤC MỤC LỤC Trang 3 PHÂN CÔNG NỘI DUNG TIỂU LUẬN Đề tài: ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA Trang 4 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, kỹ thuật enzyme đóng một vai trò rất quan trọng trong các quy trình cơng nghệ hiện đại và hầu như khơng thể thiếu được trong các mơ hình sản xuất cơng nghiệp. Enzyme và các chế phẩm của nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như trong y học, nơng nghiệp, sinh học, hóa học và đặc biệt là trong cơng nghiệp thực phẩm Hiện nay ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới việc ứng dụng enzym trong cơng nghệ thực phẩm rất phát triển. Trong đó, nổi bật lên ứng dụng enzyme trong công nghệ sản xuất sữa bởi sữa có giá trị dinh dưỡng rất lớn, sữa cung cấp cho con ng ười nhiều dinh d ưỡng nên nhu cầu của con người về sữa và các sản phẩm của sữa ngày càng gia tăng lên Việc ứng dụng enzym trong cơng nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa góp phần to lớn trong việc cải tiến và tối ưu hóa cơng nghệ, nhằm tạo ra sản lượng sữa lớn với chất lượng cao, đáp ứng đầy đủ nhu cầu dinh dưỡng của người tiêu dùng cũng như đem lại uy tín và doanh thu cao cho nhà sản xuất Với bài báo cáo này, chúng mình trình bày về: “Ứng dụng enzyme trong cơng nghệ chế biến sữa”, trong đó các vấn đề quan trọng được đề cập đến: Một số tính chất và giá trị dinh dưỡng của sữa Các enzyme và một số ứng dụng của nó trong cơng nghệ chế biến s ữa Tác động của enzyme đến các thành phần của sữa Ưu điểm của việc ứng dụng enzyme Cảm ơn cơ đã giúp chúng em hồn thành bài báo cáo này. Qua bài báo cáo này, mình mong sẽ giúp các bạn hiểu và thu thập thêm một số kiến thức về ứng dụng của enzyme, đặc biệt là đối với cơng nghệ chế biến sữa. Trong một thời gian ngắn và với lương kiến thức chưa đầy đủ chúng mình khơng thể tìm hiểu và thu thập các kiến thức sâu hơn cũng như là hiểu sâu và rõ các vấn đề đã nêu. Do đó, sai sót là điều khó có thể tránh khỏi mong cơ và các bạn thơng cảm và góp ý thêm. Xin chân thành cảm ơn! Trang 5 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Trang 6 I. TỔNG QUAN VỀ SỮA 1.1. Khái niệm về sữa [3] Sữa là một chất lỏng màu trắng đục được tạo ra bởi lồi cái động vật có vú Sữa nhân tạo là sữa do con người chế tạo ra. Sữa là loại thức uống đặc biệt, cung cấp nhiều chất dinh d ưỡng và có mùi vị thơm ngon. Sữa là một trong những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhất Cho đến ngày nay thì ngun liệu chủ yếu cho ngành sữa Việt Nam vẫn là sữa bò 1.2. Tính chất vật lý Sữa là một chất lỏng có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có vị đường nhẹ và có ít mùi. Sữa thường có những tính chất sau: Mật độ quang ở 15 0C Tỷ nhiệt 1,030 – 1,034 0,93 Điểm đông 0,55 0C pH 6,5 – 6,6 Độ acid ( 0D ) Chỉ số khúc xạ ở 20 0C 16 18 1,35 Trang 7 1.3 Giá trị dinh dưỡng của sữa [2, 3] Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm: nước (khoảng 90%), protein, chất béo, đường, lactose, các vitamin và chất khống, … Tuy nhiên hàm lượng các chất trong sữa có thể dao động trong một khoảng rộng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chủng động vật, tình trạng sinh lý, điều kiện chăn ni, … Hàm lượng muối canxi và phospho trong sữa cao, giúp cho q trình tạo thành xương, các hoạt động của não. Đối với trẻ em, canxi cả sữa là nguồn khơng thể thay thế Sữa khơng những bổ mà còn có tác dụng chữa bệnh, giải độc.Trong số các thức ăn tự nhiên của con người, khơng có sản phẩm nào mà hỗn hợp các chất cần thiết lại được phối hợp một cách có hiệu quả như sữa Bảng 1. Thành phần hóa học của sữa ở một số động vật và người Động vật Protein tổng casein Bò 3,4 2,8 3,9 4,8 0,8 Dê 3,6 2,7 4,1 4,7 0,8 C ừu 5,8 4,9 7,9 4,5 0,8 Ngựa 2,2 1,7 1,7 6,2 0,5 Người 1,2 3,8 3,8 7,0 0,2 Chất béo Carbonhydrat Khoáng Trang 8 1.3.1 Protein Protein sữa bao gồm 2 kiểu khác nhau trong dung dịch + Protein hòa tan: α lactalbulin, βlactoglobulin, proteosepeptone, Serumalbuminm, Imunoglobulin, lizozim,… + Protein ở trạng thái keo khơng bền gồm một phức hệ mixen hữu cơ của các caseinat và canxi phosphate Trong đó thành phần chiếm tỉ lệ cao nhất, là thành phần quan trọng nhất của protit có trong sữa là casein Tính chất của các casein Casein trong sữa chúng tồn tại dưới dạng mixen (phosphat caseinat), pH=4,6. Mỗi mixen chứa khoảng 65% n ước, phần còn lại là các loại casein và khống (Ca, Mg, P và Citrate). Các mixen này khơng đồng nhất với nhau nên được phân chia thành 4 thành phần khác nhau α casein: 60% casein tồn phần β casein: 30% casein tồn phần γ casein: 48% casein tồn phần κ casein: 26% casein tồn phần Casein là một loại photphoprotein có nhiều Lysin rất cần thiết cho sự phát triển của trẻ em Lactoalbumin khác với casein là khơng chứa photpho nhưng có nhiều lưu huỳnh làm cho sữa có mùi khó chịu 1.3.2 Lipit (chất béo) Chất béo của sữa có 2 loại: Chất béo đơn giản (glyxerit và sterit) có hàm lượng 35 – 45 g/l gồm acid béo no và khơng no Cơng thức cấu tạo của chất béo: Trang 9 Chất béo phức tạp trong sữa thường có chứa một ít P, N, S trong phân tử. Tên gọi chung là phosphoaninolipid, đại diện là lexitin và xephalin Chất béo trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt hình cầu hoặc hình ovan với đường kính 2 10 µm Chất béo trong sữa có giá trị sinh học cao: Ở trong trạng thái nhũ tương và có độ phân tán cao Có nhiều axit béo chưa no cần thiết Có nhiều photphatit là một photpho lipit quan tr ọng Có độ tan chảy thấp và dễ đồng hóa 1.3.3 Gluxit (đường) Đường lactose trong sữa có hàm lượng trung bình 50g/l, là một gluxit thuộc nhóm diholozit liên kết với nhau tạo thành. Tồn tại dưới hai dạng α và β lactose: Dạng α lactose monohydrate C12H22O11.H2O Dạng β lactose anhydrous C12H22O11 Khi thủy phân lactose cho ra một phân tử đường glucose và một phân tử đường galactose C12H22O11+ H2O C6H12O6 + C6H12O6 Đường lactose của sữa rất nhạy cảm b ởi nhiệt. Gi ữa 110 – 130 0C xảy ra dạng mật nước của tinh thể đường. Trên 150 0C ta nhận được màu vàng và ở 170 0C có màu nâu đậm hình thành bởi q trình carame hóa Trang 10 Trong sữa, đường lactose ln trạng thái hòa tan. Nhờ những đặc điểm đặc biệt về khả năng hòa tan và kết tinh của lactose mà nó được ứng dụng trong cơng nghiệp chế biến sữa cơ đặc có đường. 1.3.4 Chất khống Sữa thường bao gồm: các muối clorua (2,01g/l), phosphat (3,32g/l), xitrat (3,21g/l), natri bicarbonate (0,25g/l), natri sunfat (0,18g/l), mu ối canxi protein (0,16g/l). Tức là trong sữa có nhiều Ca, K, P do đó sữa là thức ăn gây kiềm Canxi trong sữa đồng hóa rất tốt vì nó dưới dạng liên kết với casein (caseinat canxi). Sữa là nguồn thức ăn cung cấp canxi quan trọng đối với trẻ em. Các kim loại nặng có trong sữa: Fe (11,5mg), Cu (0,20,5mg), Zn (2 mg), Mn (0,05mg)… 1.3.5 Vitamin Là chất hữu cơ chỉ có ở dạng vết trong sữa nhưng rất cần cho s ự phát triển và các hoạt động của cơ quan trong cơ thể. Được chia làm hai loại: Vitamin hòa tan trong nước: C, B1, B2, B3, B5, B6, B8, B12 và acid folic Vitamin tan trong dầu: A, D, E Trên thực tế có thể coi sữa là nguồn cung cấp vitamin A, B 1, B2, còn các vitamin khác khơng đáng kể 1.4 Đặc điểm cảm quan của sữa + Sữa tươi có chất lượng tốt phải có mầu trắng ngà, hơi vàng, mùi thơm đặc hiệu của sữa. Khi sữa có dấu hiệu kết tủa thì chắc chắn sữa đã bị nhiễm khuẩn. + Ðể đánh giá chất lượng vệ sinh của sữa ng ười ta th ường d ựa vào các chỉ tiêu sau: + Tỷ trọng sữa: là biểu hiện các thành phần dinh dưỡng (protein, lipit, gluxit) có trong sữa. + Độ chua của sữa: là phản ánh độ tươi tốt của sữa Trang 11 + Nếu vắt sữa theo đúng u cầu vệ sinh thì sữa mới vắt ra là vơ khuẩn. II. Một số enzyme trong sản xuất sữa [2, 4] Enzyme là các loại protein xúc tác sinh học, do tế bào sống sản xuất ra, có tác dụng tăng tốc độ và hiệu suất của một phản ứng hóa sinh chun hóa, mà sau phản ứng vẫn còn ngun khơng bị phân hủy và giữ được khả năng xúc tác. Enzyme được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau nhờ có tính đặc hiệu cao và tác dụng trong điều kiện “êm dịu”, tất cả các enzyme có nguồn gốc tự nhiên đều khơng độc, các chế phẩm enzyme được sản xuất từ các nguồn ngun liệu dễ kiếm và rẻ tiền Hiện nay, hằng năm thị trường enzyme thế giới tiêu thụ hơn 1,5 tỷ USD. Trong vòng 10 năm qua, lượng enzyme được sản xuất hằng năm tăng lên 12%. Xấp xỉ 75% enzyme cơng nghiệp được sử dụng để thủy phân và khử trùng hợp (depolymerisation) các hợp chất tự nhiên phức tạp, trong đó protease chiếm ưu thế trong cơng nghiệp tẩy rửa và sản xuất bơ sữa. Các ứng dụng enzyme trong thực ph ẩm được xem là lớn nhất. Các ứng dụng này bao gồm chuyển hóa tinh bột thành glucose và fructose, phomát, rượu vang, bia, chất thơm, nước ép trái cây và thức ăn động vật 2.1 Một số enzyme thường gặp trong tự nhiên Các enzyme này có mặt trong sữa từ tuyễn sữa, từ vi sinh v ật có trong khơng khí và từ nhiều nguồn khác. Con người còn chủ động đưa vào các loại vi khuẩn, nấm men hoặc enzyme c ủa s ữa Các loại enzyme dùng trong chế biến sữa chia thành sáu nhóm: Oxydoreductaza Transpheraza Hydolaza Liaza Izomeraza Lagaza 2.2 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kỹ thuật chế biến sữa 2.2.1 Các loại enzyme thủy phân Lipase Trang 12 Nguồn gốc có thể từ tuyến sữa hoặc từ vi sinh vật. Lipase là 1 enzym tan được trong nước, xúc tác cho q trình thủy phân liên kết ester trong chất nền lipid khơng tan trong nước. pH tối ưu cho ho ạt động của lipase là 9,4 Lipase phân hủy chất béo của sữa thành glycerol và các acid béo tự do. Kết quả làm cho sữa và các sản phẩm từ sữa có vị đắng, ơi khét và có mùi kim loại. Bình thường khi thanh trùng, lipase bị phá hủy ở 750C sau 60 giây Trong điều kiện mơi trường acid cao hoặc có mặt của một vài kim loại nặng (Cu, Fe,…) làm kìm hãm hoạt động của lipase. Lipase thực hiện chức năng cần thiết trong việc tiêu hóa, vận chuyển và xử lý các chất béo Gen mã hóa cho lipase thậm chí hiện diện ở các virus Enzyme lipase Chức năng: + Hầu hết lipase giữ một vị trí đặc biệt “cột sống” glicerol của ch ất béo. + Là enzym chính để phân nhỏ mỡ trong hệ tiêu hóa người + Biến đổi triglyceride trong d ầu ăn thành monoglyceride và các axit béo tự do Sử dụng trong cơng nghiệp: + Lipase từ vi khuẩn và nấm có vai trò quan trọng trong viêc lên men yogurt và phơ mai + Lipase xúc tác phản ứng thuỷ phân triglyceride ở giao diện c ơ ch ất và nước được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cơng nghiệp như bột giặt, sữa, chế biến dầu … + Ứng dụng trong sản xuất chế phẩm enzyme x lý nước thải, hoạt tính của lipaza được áp dụng để loại bỏ các vết bẩn dạng dầu Trang 13 Phosphatase Phosphatse xâm nhập vào sữa từ tuyến sữa. trong sữa có Phosphatse kiềm (pH 9 – 10) và Phosphatse acid (pH 4 – 4,3) Phosphatse phân hủy phosphoric acid ester thành phosphoric acid và rượu tương ứng Phosphatase kiềm bị phá hủy hồn tồn chế độ thanh trùng 63oC trong 30 phút hoặc 80oC tức thời. Người ta sử dụng tính chất này để kiểm tra hiệu quả thanh trùng sữa và crem Enzyme protease hoặc galactase Protease rất cần thiết cho các sinh vật sống, phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng từ vi sinh vật, đến thực vật và động vật Các vi khuẩn này xâm nhập vào sữa từ khơng khí hoặc do con người chủ động đưa vào khi sản xuất Protease vi khuẩn: Protease vi khu ẩn được tổng hợp từ các vi khuẩn trong sữa, về hoạt tính, tương tự như trixin. Điều kiện tối ưu cho enzyme này là mơi trường kiềm nhẹ, nhiệt độ 37 – 42 độ C. Protease sữa bị phá huỷ hồn tồn ở 75 độ C trong 10 phút Protease từ số vi khuẩn A.candidus, P.roquerti, B.mesentericus… được dùng trong sản xuất phomat Trong cơng nghiệp sữa: protease được dùng trong sản xuất phomat nhờ hoạt tính làm đơng tụ sữa của chúng Amylase Trang 14 Amylase thường có trong nước bọt, nó thủy phân tinh bột thành các dextrin Cấu trúc của enzyme này hoàn toàn bị phá vỡ khi chịu tác động của nhiệt độ khoảng 650C trong 30ph Rennin Chymosin hay rennin arspartic acid, protease enzyme tìm thấy trong chất rennet. Enzyme này có tác dụng làm kết tủa và đơng tụ sữa Nó được sản xuất bởi chất dịch lấy từ ph ần màng lót của dạ dày múi khế túi của con bê Ngày nay chymosin được sản xuất tái tổ hợp nhờ E.coli, Aspergillus niger var awmori và K.lactis như 1 nguồn thay thế cho ngu ồn duy nh ất t ừ bê Phản ứng enzyme + Nó gây nên sự phân tách của liên kết Phe 105 và Met 106 trong K casein + Nếu phản ứng này được áp dụng vào trong sữa, liên kết đặc biệt giữa nhóm hydrophobic (paracasein) và nhóm hydrophylic của casein trong sữa sẽ bị bẻ gãy + Nhóm hydrophobic sẽ kết hợp v ới nhau và hình thành nên 1 mạng lưới 3D để cản nước sữa.Sản phẩm kết calcium phosphocaseinate + Dựa vào phản ứng này rennin được sử dụng để gây ra sự kết tủa và cục đơng trong việc làm ra phơ mai Trang 15 2.2.2 Các enzyme oxy hóa sinh học Reductase: Trong thực tế, sự hiện diện của enzyme này dẫn đến mất màu nhanh chóng của hợp chất xanh metylen được chow vào ban đầu trong sữa tươi (do sự hình thành hợp chất Leuco – derive khơng màu). Ở nhiệt độ 700C 10ph loại emzyme phá hủy hoàn toàn reductase sinh ra do vi sinh v ật Lactoperoxydase: Enzyme này thủy phân nước oxy già thành oxy hoạt động và có thể liên kết với các chất chứa oxy. Sự ngừng hoạt động của enzyme này xảy ra ở 750C trong 20ph Catalase: Sữa vắt từ bò bị viêm vú thường thì hàm lượng catalase trong sữa rất cao. Enzyme này phân hủy nước oxy già, thành O 2 dạng tự do, khơng hoạt động. Dựa vào lượng oxi giải phóng ra trong q trình phân hủy, ta có thê xác đinh được hàm lượng catalase trong sữa, từ đó kiểm tra được nguồn sữa có vắt từ bò bị nhiễm bệnh hay khơng. Loại enzyme này khá bền nhiệt nên cần phải đun nóng sữa đến ở 70 C trong 30ph để phá hủy nó III. Một số ứng dụng của enzim trong cơng nghệ sản xuất sữa: [1, 2] 3.1 Ứng dụng của enzyme trong ch ế bi ến s ữa Sữa và các sản phẩm từ sữa khơng chỉ là những thực phẩm quan trọng ở các nước châu Âu và châu Mỹ, mà còn rất phổ biến ở các nước châu Á và cả ở Việt Nam Chế biến các sản phẩm từ sữa khơng thể khơng sử dụng các chế phẩm enzyme. Cụ thể hơn là, enzyme và các chế phẩm của nó đóng vai trò quyết định trong việc tạo ra các sản phẩm từ sữa 3.1.1 Ứng dụng của enzyme tạo kết t ủa và gây đơng tụ sữa Trước đây, người ta chế biến sữa hồn tồn sử dụng nguồn enzyme từ đường tiêu hóa của động vật non. Sau này, người ta sử dụng nhiều chế phẩm enzyme từ nguồn vi sinh v ật và thực vật. Các chế phẩm enzyme được sử dụng trong chế biến sữa thành các sản phẩm khác nhau Dựa vào thành phần amino acid vùng pH tối ưu protease. Người ta chia thành 3 nhóm: Trang 16 Protease acid: pepsin, rennin,… ho ạt động ở vùng pH acid Protease trung tính: amylase, papain,… ho ạt động ở vùng trung tính Protease kiềm: trypsin, chymotrypsin,… ho ạt động vùng pH kiềm. Kết tủa và đơng tụ sữa Hai loại protease acid quan trọng trong tuy ến tiêu hóa ở người và động vật, có nhiều ứng dụng và được quan tâm là pepsin và rennin, được ứng dụng trình lên men làm đông tụ sữa công nghệ sản xuất phomat Cơng nghệ sản xuất phomat hiện đại gồm 2 cơng đoạn chính: + Cơng đoạn 1: sữa được lên men nhờ vi khuẩn lactic nh ằm làm giảm pH tới điểm đẳng điện của casein và khiến chúng đơng tụ + Cơng đoạn 2: loại bỏ dịch trong và làm đặc phần sữa đơng tụ Kết tủa sữa bằng enzyme (rennet) r ất hi ệu qu ả và rất khác so với kết tủa bằng axit. Ngày nay phần lớn phomat được sản xuất theo cơng nghệ này. Đơng tụ sữa là q trình quan trọng trong q trình sản xuất phomat. Dưới tác dụng của rennin, casein chuyển thành paracasein rồi paracasein kết hợp với canxi tạo thành quện sữa (gel) Lactase trong q trình lên men sữa chua Q trình chủ yếu trong lên men sữa chua là đường lactose chuyển hóa thành glucose và galactose dưới tác dụng của enzym lactaza sau đó các sản Trang 17 phẩm đường này chuyển hóa thành axit pruvic. Từ axit pruvic sẽ kh ử hydro tạo thành axit lactic làm sữa bị axit hóa và sau đó bị đơng tụ lại Enzym trong sản xuất s ữa khơng có lactose Trong sữa có lactose nên gọi là đường sữa. Một số người sử dụng sữa khơng thể hấp thu được sữa này Như vậy nếu thủy phân lactose và galactose sẽ mang lại hiệu quả to lớn. Lúc đó sữa sẽ có chất lượng cao hơn, loại bỏ hiện t ượng sạn s ữa nâng cao độ tiêu hóa 3.1.2 Ứng dụng enzyme để thủy phân protein Thực chất của q trình thủy phân protein là chuyển nitơ hữu cơ dạng khơng hòa tan (protein) sang nitơ h ữu c hòa tan (peptide và amino acid) Hỗn hợp các amino acid và peptide hòa tan rất có ý nghĩa trong sản xuất thực phẩm và thức ăn gia súc Khi sử dụng enzyme thủy phân protein trong sữa sẽ làm tăng bột. Trong q trình thủy phân protein có thể xuất hiện vị đắng, khi đó, ta có thể loại chúng bằng sự hấp thụ của than hoạt tính 3.1.3 Ứng dụng enzyme để thủy phân chất béo Người ta tiến hành thủy phân chất béo bằng enzyme lipase từ động vật và vi sinh vật Trong cơng nghệ chế biến sữa và sản phẩm từ sữa, người ta thường ứng dụng tác động này giúp đẩy nhanh q trình làm chín phomai Trang 18 3.1.4 Ứng dụng một số enzyme t ạo mùi và cấu trúc cho sản phẩm chế biến từ sữa. Lipase Lipase từ động vật Năm 1923, Willstatter và Memmen đã tách được lipase từ pancerease lợn (heo) Các enzyme lipase có tác dụng tạo mùi và cấu trúc cho sản phẩm chế biến từ sữa Lipase từ vi sinh vật Ngày nay, người ta sản xuất lipase t ừ nấm s ợi (Aspergillus spp.,…) và nấm men (Mucor sp.,…). Năm 1963, Fukumoto đã tách được lipase từ nấm sợi. Trên thế giới có 3 sản phẩm lipase được thương mại hóa là lipolact (AM), lipase AP (AM), lipozyme (NO) Các enzyme này có tác dụng thủy phân triglyceride Photphatase: Photphatase được sản xuất nhiều trong sản xu ất casein Enzyme này phân giải phosphoprotein, làm giảm hàm lượng photphate có trong casein. β – 1,4 – galactosidase: enzyme tham gia th ủy phân lactose đến đường glucose và galactose. Người ta thu nh ận β – 1,4 – galactosidase t ừ các nguồn vi sinh vật khác nhau 3.2 Ứng dụng enzym trong bảo quản s ữa Trong mỗi gia đình thường có vài hộp sữa. Tuy nhiên, ít người chú ý đến bảo quản khiến cho sữa hay bị hỏng. Chúng ta nên lưu ý cách sau đây: Mùa hè sữa thường lên men. Nếu bạn cho vào một ít muối vào sẽ kéo dài thời gian sử dụng của sữa + + Cho một ít đường cát vào sữa đun sơi cũng là cách bảo quản hay Trong cơng nghiệp, bên cạnh việc ứng dụng enzym trong s ản xuất phomat, sản xuất sữa chua, sản xuất sữa khơng có lactose… enzyme còn được dùng trong bảo quản sữa + Trang 19 3.2.1 Bảo quản sữa bằng phức chất LPS Phức chất Lactoperoxydaza (LPS) là phương tiện bảo vệ tự nhiên có sẵn trong sữa Nó bao gồm 1 enzym LPS liên kết với 1 anion và 1 lượng nhỏ peroxyde. + Phức chất này oxy hóa các chất đặc trưng trên màng tế bào, dẫn đến q trình trao đổi chất và kết quả là vi khuẩn có thể bị chết + 3.2.2 Enzyme oxy hóa Glucose oxydase – Catalase Glucose oxydase tạo nấm thuộc họ Penicillium và Aspergillus. Glucose oxydase n ấm m ốc ho ạt động trong khoảng pH 2.5 – 7.5 và ở nhiệt độ 30 – 40 độ C. Glucose oxydase là enzyme oxy hóa khử, chỉ tác dụng lên glucose khi có mặt oxy, nó oxy hóa glucose thành acid gluconic và H2O2 Glucose oxydase C6H12O6 + ½ O2 + H2O C 6H12O7 + H2O2 Dưới tác dụng catalase – ezyme hay với glucose oxydase – H2O2 sẽ khử thành H2O và khí O2 Hệ enzyme này có tác dụng ức chế với các vi khuẩn gram dương và vi khuẩn gram âm, thậm chí đến các lồi vi khuẩn kháng penicillin hoặc các kháng sinh khác Dựa vào phản ứng oxy hóa trên ta thấy, cứ một phân tử glucose cần 0.5 phân tử O2. Chính chất này của enzyme có một ý nghĩa thực tế rất lớn. Glucose oxydase – catalase có thể loại bỏ oxy khơng khí khỏi mơi trường. Vì vậy, chúng được dùng để bảo vệ những ngun, vật liệu khác nhau để tránh bị oxy hóa Sử dụng những enzyme này cho phép kéo dài thời gian bảo quản sữa và nhiều thực phẩm khác 3.2.3 Lysozyme Nhiều loại Lysozyme tồn tại trong n ước m ắt, s ữa, cơn trùng, trứng chim. Ngày nay, lòng trắng trứng là nguồn chính sản xuất enzyme này có giá trị kinh tế. Trang 20 Lysozyme xúc tác làm mất thành peptidoglycan tạo thành tế bào trần, cuối cùng tiêu hủy màng sinh chất của tế bào vi khuẩn và làm chết tế bào, hay ít nhất là ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Những loại vi khuẩn này có khả năng sống sót điều kiệu xử lý thanh trùng sữa dùng để sản xuất phomat, và chúng nhân lên sau đó, gây ra hư hỏng đối với phomat. Chính hiện tượng này làm cho phomat hình thành những lỗ khơng đều, ảnh hưởng đến mùi vị, làm phá vỡ cấu trúc phomat. Thêm Lysozyme vào sữa phomat nhằm ngăn chặn sự phát triển q mức của bào tử vi khuẩn Clostridium Tyrobutyricum (VK gram d ương) IV. ƯU ĐIỂM CỦA VIỆC SỬ DỤNG ENZYME TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Ngun liệu sử dụng trong CN th ực phẩm là các sản phẩm nơng sản thực tế chúng là các vật thể sống, do đó trong q trình bảo quản hoặc chế biến chúng thành các sản phẩm thực phẩm xảy ra hàng loạt các q trình biến đổi sinh học mà các q trình này được xúc tác tự nhiên bởi enzyme bản thể hay do nhà cơng nghệ đưa vào để đạt mục đích đặt ra. Bên cạnh một vài khuyết điểm như dễ gây đắng, thay đổi một số tính chất đặc trưng của sản phẩm, … thì lợi ích của enzyme đem lại là rất lớn Vì vậy có thể nói enzym đóng vai trò chủ chốt trong các q trình chế biến và bảo quản thực phẩm. 4 vai trò chính của enzyme trong CNTP: 5.1 Enzyme khắc phục khiếm khuy ết t ự nhiên của ngun liệu: Các sản phẩm nơng sản có chất lượng về dinh dưỡng, thành phần hóa học, tính chất cảm quan phụ thuộc nhiều vào: giống loại nông sản, điều kiện canh tác, điều kiện thu hái và vận chuyển, điều kiện bảo quản. Do vậy chất lượng sản phẩm được tạo ra từ nguyên liệu dao động rất lớn. Trong thực tế nếu chất lượng nguyên liệu quá kém người ta phải điều khiển các phản ứng xúc tác bởi enzyme để tạo nên các thành phần thiếu hụt trong liệu đưa vào sản xuất 5.2 Enzyme nâng cao giá trị thương phẩm của ngun liệu: Trong thực tế có rất nhiều các ngun liệu nơng sản có giá trị thương phẩm thấp. Sau khi được chuyển hóa bởi tác dụng của enzyme thì giá trị Trang 21 thương phẩm cao hơn rất nhiều, chúng có thể là các sản phẩm khơng những có giá trị dinh dưỡng cao mà còn phục vụ được cho các mục đích khác ngồi thực phẩm như y học Trước đây ở các nhà máy người ta dùng phương pháp axit: mơi trường axit mạnh, HCl; nhiệt độ cao; áp suất cao, các cơng đoạn phức tạp, tốn nhiều thời gian và tiền bạc mà chất lượng cũng chưa được đảm bảo Với sự phát triển của ngành cơng nghiệp enzyme, đặc biệt là amylase thì hầu hết các nhà máy chế biến tinh bột trên thế giới đã chuyển sang sử dụng phương pháp enzyme. Cơng nghệ mới này đã khắc phục được tồn bộ nhược điểm trên của phương pháp axit. Thêm vào đó, trong q trình chế biến còn tạo thêm nhiều sản phẩm có giá trị cao. 5.3 Enzyme là cơng cụ trong q trình chuyển hóa cơng nghệ: Trong các nhà máy chế biến thực phẩm thì enzyme được sử dụng như một cơng cụ của tồn bộ q trình chuyển hóa hoặc là tồn bộ q trình chuyển hóa trong dây chuyền chế biến. Nếu thiếu sự có mặt của nó thì q trình chế biến khơng thành cơng 5.4 Enzyme tăng tính chất cảm quan của sản phẩm: Trong chế biến thực phẩm sau khi x ảy ra các giai đoạn chuyển hóa chính, thơng thường các sản phẩm thực phẩm chưa hẳn đã đạt chất lượng cảm quan tối ưu. Vì thế chúng có các giai đoạn hồn thiện sản phẩm, trong giai đoạn này hoặc là tạo nên những điều kiên mới cho các enzyme bản thể có lợi phát huy tác dụng có lợi hoặc bổ sung các enzyme từ ngồi vào để làm tăng chất lượng cảm quan của sản phẩm nh ư c ải thi ện mùi và vị của sản phẩm Tóm lại, đối với mỗi q trình sản xuất muốn sử dụng các chế phẩm enzyme một cách hiệu quả nhất ta phải xét đầy đủ đến các tiêu chí lựa chọn như: độ hoạt động của enzyme, độ đặc hiệu của enzyme và sự có mặt của các chất ảnh hưởng V. KẾT LUẬN Việc ứng dụng enzym trong công nghệ sản xuất sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa không những tạo ra được các sản phẩm có chất lượng tốt, thành phần dinh dưỡng cao như: phomat, b ơ, s ữa chua, s ữa t ươi thanh trùng… mà còn tăng khả năng bảo quản. Trang 22 Ngồi các ứng dụng trong cơng nghệ chế biến sữa, thì emzyme còn được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực tại hầu hết các nước. Do đó, đòi hỏi phải hồn thiện và cải tiến các kỹ thuật enzyme. Và với sự phát triển khơng ngừng về cơng nghệ sinh học, thì trong tương lai khơng xa, cơng nghệ enzyme còn có thể phát triển vượt trội hơn để nghiền nát cả vỏ tế bào, các chất cao phân tử phi tinh bột của ngun liệu hạt Trang 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Đức Lượng (chủ biên), Cơng nghệ enzyme, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2004 [2]. Lâm Xn Thanh, Giáo trình cơng nghệ chế biến sữa & Các sản phẩm từ sữa, Hà Nội, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2003 [3]. Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tó, Giá trị dinh dưỡng và phương pháp chế biến sữa, Hà Nội, NXB Lao động, 2006 [4]. Lê Thị Liên Thanh, Lê Văn Hồng, Cơng nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa, Hà Nội, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002 Trang 24 ... Một số tính chất và giá trị dinh dưỡng của sữa Các enzyme và một số ứng dụng của nó trong cơng nghệ chế biến s ữa Tác động của enzyme đến các thành phần của sữa Ưu điểm của việc ứng dụng enzyme Cảm ơn cơ đã giúp chúng em hồn thành bài báo cáo này. Qua bài báo ... PHÂN CÔNG NỘI DUNG TIỂU LUẬN Đề tài: ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA Trang 4 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, kỹ thuật enzyme đóng một vai trò rất quan trọng trong các quy trình cơng nghệ hiện đại và hầu như khơng thể thiếu được trong các mơ ... quyết định trong việc tạo ra các sản phẩm từ sữa 3.1.1 Ứng dụng của enzyme tạo kết t ủa và gây đơng tụ sữa Trước đây, người ta chế biến sữa hồn tồn sử dụng nguồn enzyme từ đường tiêu hóa của động vật non. Sau này, người ta sử