TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM SINH VIÊN THỰC HIỆN... 01 Tổng quan về enzyme pectinase02 Tổng quan về Asper
Trang 1TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH THU NHẬN ENZYME
PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Trang 201 Tổng quan về enzyme pectinase
02 Tổng quan về Aspergillus niger
03 Thu nhận enzyme pectinase từ chủng Aspergillus niger
04 Quy trình thu nhận enzyme pectinase từ chủng Aspergillus niger
05 Ứng dụng của enzyme pectinase trong công nghệ thực phẩm
NỘI DUNG CHÍNH
Trang 301 TỔNG QUAN VỀ ENZYME PECTINASE
Enzyme pectinase là enzyme xúc tác
sự phân hủy của các polymer pectin.
Sự phân hủy pectin trong tự nhiên
thưởng xảy ra khi trái cây chín.
Có một vai trò hết sức quan trọng
trong quá trình bảo quản trái cây và
rau quả.
Trang 4 Cơ chất pectin chiếm khoảng 0,5-4% trọng lượng nguyên liệu tươi.
Trang 5CƠ CHẤT PECTIN
Esterase (Hoạt động trên pectin)
Pectin methylesterase (PME, EC 3.1.1.11) Pectin acetylesterase (PAE, EC 3.1.1.6)
Trang 6CƠ CHẤT PECTIN
Depolymerase (Hoạt động trên pectin)
Polymethylgalacturonase
(PMG, EC 3.2.1.1) (PL,EC4.2.2.10)Pectin lyase
Trang 7CƠ CHẤT PECTIN
Depolymerase (Hoạt động trên acid polygalacturonic)
Polygalacturonase
Trang 8CƠ CHẤT PECTIN
Depolymerase (Hoạt động trên rhamnogalacturonan)
rhamnogalacturonase (RG, EC 3.2.1.171)
rhamnogalacturonan lyase (RGL, EC
4.2.2.23)
Trang 9CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG
Trang 10NGUỒN THU NHẬN ENZYME
VI KHUẨN
Trang 11NGUỒN THU NHẬN ENZYME
NẤM
Trang 1202 TỔNG QUAN VỀ ASPERGILLUS NIGER
Phân loại khoa học:
Giới (Kingdom): Fungi
Ngành (Phylum): Ascomycota
Lớp (Class): Eurotiomycetes
Bộ (Order): Eurotiales
Họ (Family): Trichocomaceae
Chi (Genus): Aspergillus
Loài (Species): Aspergillus niger
Trang 14ỨNG DỤNG CÔNG NGHIỆP
Sử dụng trong các loại thực phẩm như nước ngọt, nước trái cây, món
tráng miệng, mứt, thạch, kẹo và rượu
Trong công nghiệp dược phẩm, sắt xitrat được sử dụng như một nguồn cung cấp sắt và acid citric làm chất bảo quản cho máu dự trữ; trong
ngành công nghiệp mỹ phẩm và đồ dùng vệ sinh cá nhân, nó được sử dụng như một chất đệm, để điều chỉnh độ pH và như một chất chống oxy hóa
Trang 1503 THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SINH TỔNG HỢP ENZYME
Khoảng pH tối ưu để sản xuất pectinase là 4,0-7,0 pH
Giá trị nhiệt độ thường thay đổi từ 25-35ºC để tạo ra pectinase tối đa
Hoạt tính tối đa của enzyme cũng liên quan đến thời gian ủ
Sản xuất pectinase tối đa đạt được trong vòng 72-120 giờ sau khi ủ
Trang 16ỨNG DỤNG CÔNG NGHIỆP
Sử dụng trong các loại thực phẩm như nước ngọt, nước trái cây, món
tráng miệng, mứt, thạch, kẹo và rượu
Trong công nghiệp dược phẩm, sắt xitrat được sử dụng như một nguồn cung cấp sắt và acid citric làm chất bảo quản cho máu dự trữ; trong
ngành công nghiệp mỹ phẩm và đồ dùng vệ sinh cá nhân, nó được sử dụng như một chất đệm, để điều chỉnh độ pH và như một chất chống oxy hóa
Trang 17CÁC PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY
Lên men bề mặt trên trạng thái rắn (SSF - Solid State Fermentation)
Lên men chìm (SmF - Submerged Fermentation)
Trang 18LÊN MEN CHÌM (SMF - SUBMERGED FERMENTATION)
Ở mức độ công nghiệp, lên men chìm (SmF) được thực hiện với thể tích từ 20 đến vài trăm mét khối Bởi vì hầu hết các vi sinh vật được sử dụng để sản xuất pectinase là hiếu khí, không khí phải được cung cấp với tốc độ từ 0,1 đến 2,0 vvm.
Trang 19LÊN MEN BỀ MẶT TRÊN TRẠNG THÁI RẮN (SSF - SOLID STATE FERMENTATION
Lên men bề mặt (SSF) là một quá trình được thực hiện với các vi sinh vật phát triển trên các chất nền rắn và ẩm, hoạt động như nguồn dinh dưỡng và hỗ trợ sự phát triển của vi sinh vật trong điều kiện thiếu hoặc gần thiếu nước.
Trang 20ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA SSF SO VỚI SMF
Chi phí môi trường lên men thấp Khó khăn khi mở rộng quy mô
đồng nhất
Sự kìm hãm chất dị hóa là không đáng kể Sản phẩm có tạp chất cao hơn
Không có bọt nên không cần chất chống
Giống với môi trường sống tự nhiên của
Công nghệ đơn giản
Nhu cầu năng lượng ít hơn
Yêu cầu thể tích lò phản ứng nhỏ hơn
Ít khả năng bị ô nhiễm
Trang 2104 QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG
ASPERGILLUS NIGER
Nhân giống sản xuất
Chủng Aspergillus niger
Nguyên liệu Phối trộn Thanh trùng Cấy giống
Lên men ở 35,5°C trong 96
giờ
Nghiền Trích ly
Thu nhận chế phẩm
Dung dịch đệm citrate
Bã
Trang 2204 QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER
NGUYÊN LIỆU
Bã táo được ép tách loại nước (bằng cơ học) và được sấy ở nhiệt độ 60±1°C đến độ ẩm 6±1% (thời gian sấy khoảng 3-4 giờ) Bã táo khô được nghiền thành bột và đóng gói trong các bao PA, độ chân không 90% Vỏ bưởi Năm Roi chỉ lấy phần
vỏ trắng bên trong, rửa sạch và cắt nhỏ khoảng 1 mm, tách bớt độ ẩm vỏ bưởi xuống còn 50% trước khi phối trộn
Trang 2304 QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER
PHỐI TRỘN
Bã táo khô
Võ bưỡi năm roi
Trang 2404 QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER
THANH TRÙNG
Mục đích: làm cho môi trường được tinh khiết về phương
diện vi sinh vật.
Thanh trùng bằng hơi nước nóng ở 121°C trong vòng 15
phút Sau khi thanh trùng, môi trường được làm nguội
đến nhiệt độ khoảng 33÷34°C.
Trang 2504 QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER
NHÂN GIỐNG SẢN XUẤT
5 mL dung dịch
NaCl 0,025M
ASPERGILLUS NIGER
Trang 2604 QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER
Trang 2704 QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER
3 Thiệt độ khối môi trường giảm kéo theo cường độ hô hấo giảm rõ rệt, bào
tử được hình thành nhiều và làm giảm hoạt lực của enzyme
Trang 2804 QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER
NGHIỀN
Mục đích: Vừa phá vỡ tế bào vừa làm nhỏ các thành phần của tế bào Khi thành tế bào bị phá vỡ, các enzyme nội bào chưa thoát ra khỏi tế bào sẽ dễ dàng thoát khỏi tế bào.
Trang 2904 QUY TRÌNH THU NHẬN ENZYME PECTINASE TỪ CHỦNG ASPERGILLUS NIGER
TRÍCH LY
Mục đích: Trích ly giúp enzyme có thể liên kết và khuếch tán ra ngoài dung môi ở mức tối đa, giảm sự mất hoạt tính của enzyme.
Sử dụng dung dịch đệm citrate pH 3,6 với tỷ lệ dung dịch đệm
và canh trường sau khi lên men là 2:1 v/w Nhiệt độ trích ly 35°C, thời gian 50 phút.
Trang 3005 Ứng dụng của enzyme pectinase trong công nghệ thực
phẩm
Pectinase
Hoa quả Làm sạch
Tách vỏ
Xử lý bằng enzyme
Ép Trích xuất
Trang 31CHIẾT XUẤT NƯỚC TRÁI CÂY TRONG
Pectinase được thêm vào trong giai đoạn ép lấy nước trái cây để loại bỏ các chất vẩn đục không hòa tan trong huyền phù
Nước trái cây chứa 91-92% pectin ester hóa có thể được làm trong bằng cách xử lý với lyase pectin
Pectinase giúp làm giảm thời gian chế biến và làm trong nước trái cây
Xử lý bằng enzyme với pectinase sẽ giúp duy trì sự ổn định của nước trái cây
Trang 32CHIẾT XUẤT NƯỚC ÉP TỐI MÀU
Pectinase cũng có vai trò trong việc ổn định
để tạo ra nước trái cây có màu đục, đặc biệt
là với họ cây citrus, puree và nectar.
Pectinase cũng có vai trò trong việc ổn định
để tạo ra nước trái cây có màu đục, đặc biệt
là với họ cây citrus, puree và nectar.
Trang 33ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG
Cải thiện quá trình ngâm rượu, tăng năng suất chiết xuất nước
quả, tăng tốc độ lọc và cải thiện hương vị và màu sắc
Nâng cao chất lượng của rượu vang
Lợi ích bổ sung là chiết xuất anthocyanin bị phá vỡ cấu trúc tế
bào và hoạt động như chất tăng màu của rượu vang
Cải thiện sắc độ và độ ổn định của rượu vang đỏ
Trang 34LÊN MEN CÀ PHÊ, CA CAO VÀ TRÀ
Lá trà có hàm lượng 5-6% chất pectic ở phiến giữa của thành tế bào; pectinase làm phân hủy các chất pectic, tăng tốc độ chế biến chè và giảm khả năng tạo bọt của bột chè hòa tan do giảm pectin hòa tan trong nước
Trong quá trình lên men cà phê pectinase loại bỏ lớp màng nhầy từ hạt cà phê
Với cùng mục đích tương tự, người ta phun chế phẩm enzyme pectinase lên hạt ca cao để thực hiện quá trình lên men
Trang 35CHUẨN BỊ MỨT VÀ THẠCH
Pectin esterase chuyển đổi pectin metoxyl hóa cao thành
pectin metoxyl hóa thấp bằng cách khử metyl
Enzyme này được sử dụng trong việc chuẩn bị thạch, mứt,
compote, nước sốt và súp
Trang 36CẢM ƠN THẦY
VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI