intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài tiểu luận: Ứng dụng của enzyme trong công nghệ chế biến sữa

Chia sẻ: Nguyến Văn Đê | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:24

391
lượt xem
55
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tiểu luận: Ứng dụng của enzyme trong công nghệ chế biến sữa

  1. BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM    Bộ môn: Hóa sinh học thực phẩm ĐỀ TÀI 2 : ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ  BIẾN SỮA GVHD: Trần Thị Minh Hà Danh sách nhóm
  2. MỤC LỤC
  3. MỤC LỤC Trang 3
  4. PHÂN CÔNG NỘI DUNG TIỂU LUẬN Đề tài: ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ  CHẾ  BIẾN  SỮA. Trang 4
  5. LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, kỹ  thuật enzyme đóng một vai trò rất quan trọng trong các  quy trình công nghệ hiện đại và hầu như không thể thiếu được trong các mô  hình sản xuất công nghiệp. Enzyme và các chế phẩm của nó được ứng dụng  rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như  trong y học, nông nghiệp, sinh   học, hóa học và đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm. Hiện nay ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới việc ứng dụng   enzym trong công nghệ thực phẩm rất phát triển. Trong đó, nổi bật lên ứng  dụng   của   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 công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm   từ  sữa góp phần to lớn trong việc cải tiến và tối  ưu hóa công 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 công 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 công nghệ chế biến  s ữa Tác động của enzyme đến các thành phần của sữa Ưu điểm của việc ứng dụng enzyme Cảm ơn cô đã giúp chúng em hoàn 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 công nghệ chế biến sữa.  Trong một thời gian ngắn và với lương kiến thức chưa đầy đủ chúng  mình không 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 cô và các bạn thông cảm và góp ý thêm. Xin chân thành cảm ơn! Trang 5
  6. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ Trang 6
  7. I. TỔNG QUAN VỀ SỮA  1.1. Khái niệm về sữa [3] Sữa là một chất lỏng màu trắng đục được tạo ra bởi loài 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 nguyên 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 1,030 – 1,034 Tỷ nhiệt 0,93 Điểm đông ­0,55 0C pH 6,5 – 6,6 Độ acid ( 0D ) 16 ­18 Chỉ số khúc xạ ở 20 0C 1,35 Trang 7
  8. 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 khoáng, … 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 nuôi, … Hàm lượng muối canxi và phospho trong sữa cao, giúp cho quá trình tạo  thành xương, các hoạt động của não. Đối với trẻ em, canxi cả sữa là nguồn  không thể thay thế. Sữa không những bổ  mà còn có tác dụng chữa bệnh, giải độc.Trong số  các  thức ăn tự  nhiên của con người, không 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 Protein  Động vật casein Chất béo Carbonhydrat Khoáng tổng 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 Trang 8
  9. 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 không 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 khoáng (Ca, Mg, P và Citrate). Các mixen này không đồng nhất với nhau  nên được phân chia thành 4 thành phần khác nhau. α­ casein: 60% casein toàn phần β­ casein: 30% casein toàn phần γ­ casein: 4­8% casein toàn phần κ­ casein: 2­6% casein toàn phần Casein là một loại photphoprotein có nhiều Lysin rất cần thiết cho sự  phát triển của trẻ em. Lactoalbumin khác với casein là không 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 không no. Công thức cấu tạo của chất béo: Trang 9
  10. 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 quá trình carame hóa. Trang 10
  11. Trong sữa, đường lactose luôn  ở  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 công nghiệp chế biến sữa cô đặc có đường.  1.3.4 Chất khoáng 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 không 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
  12. + Nếu vắt sữa theo đúng yêu cầu vệ sinh thì sữa mới vắt ra là vô 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 chuyên hóa,  mà sau phản  ứng vẫn còn nguyên không 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 không độc, các chế phẩm enzyme được sản xuất  từ các nguồn nguyên 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 công 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 công 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   không 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
  13. Nguồn gốc có thể từ tuyến sữa hoặc từ vi sinh vật.  Lipase là 1 enzym  tan được trong nước, xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết ester trong chất  nền lipid không 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, ôi khét và có mùi   kim loại. Bình thường khi thanh trùng, lipase bị phá hủy ở 750C sau 60 giây Trong điều kiện môi 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 công nghiệp: + Lipase từ  vi khuẩn và nấm có vai trò quan trọng trong viêc lên men   yogurt và phô 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 công nghiệp như  bột giặt, sữa, chế biến dầu …  + Ứng dụng trong sản xuất chế  phẩm enzyme x ử  lý nước thải, hoạt  tính của lipaza được áp dụng để loại bỏ các vết bẩn dạng dầu. Trang 13
  14.   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 hoàn toàn  ở  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 không 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 môi trường kiềm nhẹ, nhiệt độ  37 – 42 độ C. Protease sữa bị phá huỷ hoàn toàn ở 75 độ C trong 10 phút. Protease   từ   1   số   vi   khuẩn   như   A.candidus,   P.roquerti,   B.mesentericus… được dùng trong sản xuất phomat. Trong công nghiệp sữa: protease  được dùng trong sản xuất phomat   nhờ hoạt tính làm đông tụ sữa của chúng.  Amylase Trang 14
  15. 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   là   1   arspartic   acid,   protease   enzyme   được   tìm  thấy trong chất rennet. Enzyme này có tác dụng làm kết tủa và đông 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   của   sữa.Sản   phẩm   kết   quả   là   calcium  phosphocaseinate. + Dựa vào phản  ứng này rennin được sử  dụng để  gây ra sự  kết tủa và  cục đông trong việc làm ra phô mai. Trang 15
  16. 2.2.2 Các enzyme oxy hóa sinh học  Reductase: Trong thực tế, sự  hiện diện của enzyme này dẫn đến  sự  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 không màu).  Ở   nhiệt   độ   700C   trong   10ph   loại   emzyme   này   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  ở  dạng tự  do, không hoạt động. Dựa vào lượng oxi giải phóng ra trong quá 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 không.  Loại enzyme này khá bền nhiệt nên cần phải  đun nóng sữa đến  ở  70 C trong 30ph để phá hủy nó. 0 III. Một số ứng dụng của enzim trong công 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 không 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 không thể  không 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 đông tụ sữa Trước đây, người ta chế  biến sữa hoàn toàn 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   và   vùng   pH   tối   ưu   của   protease.  Người ta chia thành 3 nhóm: Trang 16
  17. ­ 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   ở   vùng   pH  kiềm.   Kết tủa và đông 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   trong   quá   trình   lên   men   làm   đông   tụ   sữa   của   công   nghệ   sản   xuất   phomat. Công nghệ sản xuất phomat hiện đại gồm 2 công đoạn chính: + Công đoạn 1: sữa được lên men nhờ  vi khuẩn lactic nh ằm làm  giảm pH tới điểm đẳng điện của casein và khiến chúng đông  tụ. + Công đoạn 2: loại bỏ dịch trong và làm đặc phần sữa đông 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 công nghệ  này.  Đông tụ  sữa là quá trình quan trọng trong quá 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 quá trình lên men sữa chua Quá 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
  18. 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 đông tụ lại.  Enzym trong sản xuất s ữa không có lactose Trong sữa có lactose nên gọi là đường sữa. Một số người sử dụng sữa   không 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 quá trình thủy phân protein là chuyển nitơ hữu cơ dạng   không hòa tan (protein) sang nitơ  h ữu c ơ  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 quá   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  công   nghệ   chế  biến  sữa   và  các  sản   phẩm  từ   sữa,  người   ta  thường ứng dụng tác động này giúp đẩy nhanh quá trình làm chín phomai. Trang 18
  19. 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:   là   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 sôi cũng là cách bảo quản  hay. + Trong công nghiệp, bên cạnh việc  ứng dụng enzym trong s ản   xuất phomat, sản xuất sữa chua, sản xuất sữa không có lactose…  enzyme còn được dùng trong bảo quản sữa. Trang 19
  20. 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 quá 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   được   tạo   ra   bởi   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   của   catalase   –   một   ezyme   hay   đi   cùng   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   cả  vi khuẩn gram âm, thậm chí đến các loài 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 không khí khỏi môi  trường. Vì vậy, chúng được dùng để  bảo vệ  những nguyên, 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, côn trùng, trứng  chim. Ngày nay, lòng trắng trứng là nguồn chính sản xuất enzyme này có giá   trị kinh tế.  Trang 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2