1
BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
–––––––––––––––––––––––––––––––
BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI R-D CẤP BỘ
Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PULLULAN TRONG
SẢN XUẤT BÁNH KẸO VÀ BẢO QUẢN THỊT”
Chủ nhiệm Đề tài: NGÔ THỊ VÂN
7314
23/4/2009
Hà Nội, 12-2008
2
I. Tæng quan
1.1 C¬ së ph¸p lý /xuÊt xø cña ®Ò tµi
• C¨n cø vµo QuyÕt ®Þnh sè 1999/Q§-BCT ngµy 03 th¸ng 12 n¨m 2007 cña
Bé tr−ëng Bé C«ng nghiÖp vÒ viÖc giao kÕ ho¹ch KHCN n¨m 2008;
• C¨n cø vµo Hîp ®ång nghiªn cøu Khoa häc vµ Ph¸t triÓn C«ng nghÖ sè
85.08RD/H§- KHCN gi÷a Bé C«ng th−¬ng vµ ViÖn C«ng nghiÖp Thùc
phÈm ký ngµy 28 th¸ng 01 n¨m 2008
( Chi tiÕt xem trong phÇn phô lôc)
3
1.2 TÝnh cÊp thiÕt vµ môc tiªu cña ®Ò tµi
1.2.1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi
Một sản phẩm mới cã nguån gèc sinh häc ®ang ®−îc chó ý, quan t©m
nhiÒu trªn thế giới hiÖn nay lµ pullulan. Pullulan có những tính chất như là tan
hoàn toàn trong nước l¹nh t¹o dung dÞch cã ®é nhít, độ dÝnh cao, dung dÞch
trong vµ æn ®Þnh, kh«ng hoµ tan trong dung m«i h÷u c¬, chịu được khoảng pH
rộng 2- 12, kh«ng t¹o gel, cã søc c¨ng bÒ mÆt lín h¬n n−íc, nhiÖt ®é ch¸y 250-
2800 C. Dung dÞch pullulan dÔ dµng h×nh thµnh mµng film máng trong suèt, có
thể tô màu, trang trí lên và ®Æc biÖt h¬n là mµng pullulan ngăn không cho
không khí thấm qua, cã thÓ so s¸nh víi polypropulen, polyeste, polyvinyl
[4,17,18]
Chính vì c¸c ®Æc tÝnh trªn nªn pullulan được ứng dụng rộng rãi trong các
ngành công nghiệp như: công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dược, mü phÈm
và các ngành công nghiệp khác( Desh et al., 1992). Trong công nghiệp thực
phẩm, pullulan được sử dụng ®Ó t¨ng ®é bãng, gi÷ mµu s¾c, n©ng cao chÊt
l−îng cña s¶n phÈm kÑo, làm tăng độ nhớt, ®é dÝnh cho đồ uống, kem, xúc
xích.... Màng pullulan có khả năng ngăn không cho không khí thấm qua nên
được sử dụng để bao gói, phñ bªn ngoµi cho các sản phẩm thực phẩm chèng
oxy ho¸ nhÊt lµ c¸c s¶n phÈm cã dÇu vµ t¨ng c−êng kh¶ n¨ng chèng mÊt mµu
cña s¶n phÈm. Ngoài ra, pullulan được sử dụng là thực phẩm chức năng (thực
phẩm ít calo). Trong công nghệ dược phẩm, y học, pullulan được sử dụng để
làm vỏ nang thuốc t©n d−îc, làm chất giữ cân bằng áp suất trong máu... Trong
công nghệ mĩ phẩm, víi kh¶ n¨ng kÕt dÝnh cao pullulan ®−îc øng dông trong
s¶n xuÊt dÇu géi ®Çu, lµm chÊt t¹o sîi, t¹o bät vµ ®é nhít thÊp gióp cho dÞch dÔ
thÊm s©u vµo da, tãc. Trong các ngành công nghiệp khác như công nghiệp dệt
thì nó là tác nhân hồ vải.
Víi kh¶ n¨ng t¹o mµng máng trong suèt, ng¨n oxy pullulan ®ang ®ù¬c
chó ý nh− mét nguån nguyªn liÖu míi thay thÕ mét phÇn bao b× polyethylen
nh»m gi¶i quyÕt vÊn ®Ò « nhiÔm m«i tr−êng bøc b¸ch hiÖn nay.
4
HiÖn nay pullulan được nghiªn cøu vµ sản xuất trên quy mô công nghiệp
ở rất nhiều nước trên thế giới như Nhật Bản, Trung Quốc, Thổ Nhĩ Kỳ ...C¸c
C«ng ty lín s¶n xuÊt pullulan lµ C«ng ty Hayashibare Biochemical – Osaka
NhËt b¶n víi s¶n phÈm pullulan PI20 øng dông nhiÒu trong ngµnh thùc phÈm,
d−îc phÈm. C¸c c«ng ty Ayurvedic Remedie Holistic, c«ng ty Feinkost
ingredient, c«ng ty Dow Chemical, Sumitomo Chemical s¶n xuÊt ra pullulan
d¹ng bét dïng cho c«ng nghiÖp giÊy, ph©n bãn, vµ phô gia thùc phÈm
ë n−íc ta, pullulan hÇu nh− ch−a ®−îc chó ý ®Õn. §Ó cã thÓ øng dông
®−îc pullulan, chóng t«i ®· tiÕn hµnh nghiªn cøu ®Ò tµi “Nghiªn cøu øng dông
pullulan trong s¶n xuÊt b¸nh kÑo vµ b¶o qu¶n thÞt” nh»m b−íc ®Çu t¹o ra
c¸c s¶n phÈm cã chÊt l−îng cao gãp phÇn ®¶m b¶o ®−îc vÖ sinh an toµn thùc
phÈm, t¹o tiÒn ®Ò cho nghiªn cøu s¶n xuÊt pullulan ë n−íc ta.
1.2.2. Môc tiªu cña ®Ò tµi
øng dông pullulan trong chÕ biÕn vµ b¶o qu¶n thùc phÈm
1.3. Néi dung nghiªn cøu
1.3.1. Nghiªn cøu c¸c ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ øng dông pullulan trong s¶n
xuÊt b¸nh kÑo
1.3.2. Nghiªn cøu c¸c ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ sö dông pullulan trong b¶o qu¶n
thÞt
1.3.3. øng dông s¶n xuÊt s¶n phÈm kÑo quy m« thö nghiÖm
5
1.4. Tæng quan tµi liÖu
1.4.1. Giíi thiÖu vÒ pullulan
Pullulan ®−îc sinh tæng hîp tõ chñng Aureobasidium pullulans, ®−îc
h×nh thµnh khi tÕ bµo ®ang trong tr¹ng th¸i pha log muén (Catley,1971) vµ sù
h×nh thµnh phô thuéc ®èi víi nhiÒu nh©n tè bao gåm pH, nhiÖt ®é, c¬ chÊt vµ
chñng gièng (Catley,1971; Yuen, 1974; Madi et al, 1997; Gibb,1996). HiÖu
suÊt vµ khèi l−îng ph©n tö phô thuéc nhiÒu vµo ®iÒu kiÖn lªn men.
Bender ng−êi ®Çu tiªn miªu t¶ sù h×nh thµnh polysacarit ngo¹i bµo tõ
chñng Aureobasidium pullulan ( Bender etal., 1959). N¨m 1938 nhµ khoa häc
Bayer ®· quan s¸t sù h×nh thµnh polymer ngo¹i bµo tõ chñng Aureobasidium
pullulan vµ m·i ®Õn n¨m 1958 t¸c gi¶ Bayer míi ph©n lËp ®−îc vµ b¾t ®Çu
nghiªn cøu c¸c ®Æc tÝnh cña polysacarit nµy. N¨m 1959 polysacarit ngo¹i bµo tõ
chñng Aureobasidium pullulan ®−îc ®Æt tªn lµ pullulan. Trong suèt nh÷ng n¨m
1961 pullulan ®−îc nghiªn cøu vµ xem xÐt cÊu tróc ph©n tö. Sau khi ph¸t hiÖn
mét enzim pullulanase cã thÓ thuû ph©n liªn kÕt alpha 1,6 glucozit ®Ó chuyÓn
pullulan thµnh maltotrioza th× cÊu tróc pullulan cµng ®−îc lµm s¸ng tá [4,5,6,9]
HiÖn nay theo hÖ thèng sè quèc tÕ (INS), m· sè pullulan lµ E 1204 .
Trong s¶n phÈm th−¬ng m¹i PI 20 mét s¶n phÈm pullulan ®· deion tån t¹i 1250
®¬n vÞ glucoza. Trªn thÕ giíi, Công ty Hayshibara Co.ltd, NhËt b¶n sản xuất
pullulan trên quy mô công nghiệp từ năm 1972 với sản lượng 1000 tấn/ năm vµ
C«ng ty Shanghai Puao BioTech Co.Ltd -Trung quèc ®ang s¶n xuÊt pullulan
trªn quy m« c«ng nghiÖp [17]
1.4.2. CÊu t¹o vµ cÊu tróc cña pullulan
Pullulan là một polysaccharit được tạo bởi chủ yếu các đơn vị
maltotrioza và một phần nhỏ các đơn vị maltotetraoza theo liên kết α- 1,6
glucozit. Các đơn vị này được cấu tạo từ các glucoza theo liên kết α- 1,4
glucozit. Pullulan cã c«ng thøc ho¸ häc (C6H10O5)n . Pullulan được sản xuất từ
tinh bột thông qua quá trình lên men tõ chủng Aureobasidium pullulans.