Ứng dụng amylase trong sản xuất nước giải khát sắn dây

Tổng quan• Là một enzyme thuỷ phân, xúc tác quá trình phân giải các liên kết glucoside nội phân tử trong các polysaccarit với sự tham gia của nước.. Vật liệu• Bột sắn dây: nguyên chất

ỨNG DỤNG AMYLASE TRONG SẢN XUẤT NƯỚC

GIẢI KHÁT SẮN DÂY

GVHD: TS Đỗ Biên Cương

Tổng quan

Phân tích và phương pháp

Kết quả và thảo luận

Tổng quan

• Là một enzyme thuỷ phân, xúc tác quá trình

phân giải các liên kết glucoside nội phân tử

trong các polysaccarit với sự tham gia của

nước.

• Thuỷ phân tinh bột, glycogen và dextrin

thành các glucose, maltose và dextrin hạn

chế.

• Nguồn thu nhận:

 Động vật: có trong tuỵ tạng của động vật.

 Thực vật: trong các cây lương thực như đại

mạch, lúa, ngô,…

 Vi sinh vật: chủ đạo Chủ yếu là nấm sợi,

giả nấm men và vi khuẩn, xạ khuẩn ít hơn.

Tổng quan

• Phân loại: dựa vào khả năng cắt liên kết cơ chất

PHÂN TÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP

Vật liệu

• Bột sắn dây: nguyên chất, trắng, không lẫn tạp chất, không mốc, không có mùi lạ

• Amylase: sử dụng α – amylase và β – amylase Dạng lỏng, tinh khiết, đóng chai, đảm bảo sạch chuẩn.

Kỹ thuật: pH = 5 – 6; nhiệt độ 65 – 75oC; nồng độ enzyme [E] = 0,01 – 0,1%.

• Nước: đạt chuẩn QCVN 6-1:2010/BYT

• Chất tạo ngọt: Aspertame, Acesulfame K.

• Chất bảo quản Kali sorbate: màu trắng đặc trưng, tinh khiết, không có mùi lạ, không lẫn tạp chất.

• Acid citric: bột trắng, vị chua, không có vật thể lạ, không bị chảy.

• Bao bì: bao bì thuỷ tinh thể tích khoảng 350mL.

Thiết kế thí nghiệm

1 Xác định tỷ lệ bột sắn dây: nước

2 Xác định nhiệt độ hồ hoá

3 Xác định thời gian hồ hoá

4 Xác định nồng độ enzyme trong thuỷ phân

5 Xác định nhiệt độ thuỷ phân

6 Xác định thời gian thuỷ phân

7 Xác định độ pH thích hợp cho quá trình thuỷ phân

8 Xác định tỷ lệ chất tạo ngọt

9 Xác định tỷ lệ phối trộn acid citric

Thiết kế thí nghiệm

1, Thí nghiệm xác định tỷ lệ bôt: nước

• Tỷ lệ bột: nước khảo sát là 7/100; 8/100; 9/100 (w/v)

Cố định nhiệt độ

hồ hoá 70 o C

trong 5p

Thuỷ phân ở 65 o C

trong 2h

Kiểm tra hàm lượng đường khử tạo thành, nồng độ chất khô hoà tan tổng số, cảm quan

Tỷ lệ bôt/

nước

α-amylase 0,04% (v/v)

và β-amylase 0,04% (v/v)

Kết thúc

Thiết kế thí nghiệm

2, Thí nghiệm xác định nhiệt độ hồ hoá

• Sau TN1 lựa chọn được tỷ lệ bột/ nước phù hợp

• Tiến hành hồ hoá ở nhiệt độ 60 ±1oC; 65 ±1oC; 70 ±1oC; 75 ±1oC

• Nồng độ enzyme α-amylase 0,04% (v/v) và β-amylase 0,04% (v/v) với nhiệt độ thuỷ phân 65oC trong 2h

• Đo độ Bx để chọn nhiệt độ hồ hoá

3, Thí nghiệm xác định thời gian hồ hoá

• Tiến hành thí nghiệm ở 3, 4, 5, 6 phút

• Thời gian phù hợp được xác định theo hàm lượng đường khử tạo thành và độ Bx

Thiết kế thí nghiệm

4, Thí nghiệm xác định nồng độ enzyme trong quá trình thuỷ phân

• Lấy 4 mẫu, mỗi mẫu 100mL dịch đã hồ hoá với các thông số đã tối ưu ở TN trên, bổ sung enzyme α

và β – amylase theo tỷ lệ 1:1

• Khảo sát nồng độ enzyme từ 0,05%; 0,06%; 0,07% và 0,08% vào dịch

• Thuỷ phân ở nhiệt độ 65oC trong 2h

• Kiểm tra: hàm lượng đường khử, đánh giá cảm quan, kiểm tra hàm lượng tinh bột sót lại

→ chọn nồng độ enzyme

5, Thí nghiệm xác định nhiệt độ thuỷ phân

• Chuẩn bị 4 mẫu sau hồ hoá đem thuỷ phân ở nhiệt độ 60; 65; 70; 75oC

• Kiểm tra: hàm lượng đường khử → chọn nhiệt độ

Thiết kế thí nghiệm

6, Thí nghiệm xác định thời gian thuỷ phân

• Chuẩn bị 4 mẫu đem thuỷ phân trong các thời gian 1,5h; 2h; 2,5h; 3h

• Kiểm tra hàm lượng đường khử, đánh giá cảm quan → chọn thời gian thuỷ phân

7, Thí nghiệm xác định độ pH thích hợp quá trình thuỷ phân

• Chuẩn bị 4 mẫu đem thuỷ phân và dùng acid citric để điều chỉnh pH đạt 5,2; 5,4; 5,6; 5,8 trong mỗi mẫu thí nghiệm

• Kiểm tra hàm lượng đường khử → chọn pH

8, Thí nghiệm xác định tỷ lệ chất tạo ngọt

• Sử dụng hỗn hợp aspartame/ acesulfame K với tỷ lệ 2:3

• Chuẩn bị 4 mẫu đã thuỷ phân, bổ sung chất tạo ngọt tỷ lệ 0,01; 0,02; 0,03; 0,04% (w/v)

• Đánh giá cảm quan → lựa chọn tỷ lệ

9, Thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn axit citric

• Chuẩn bị 4 mẫu đã thuỷ phân và bố sung axit citric ở tỷ lệ 0,01; 0,02; 0,03; 0,04% (w/v)

• Đánh giá cảm quan để lựa chọn lượng axit phù hơp

Phương pháp phân tích và đánh giá

• Đánh giá cảm quan: theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79, theo thang điểm từ 0-5

• Hàm lượng đường khử được tính theo CT:

A = (mđk/ mts).100%

Trong đó: A là % đường khử trong dd

mđk là khối lượng đường khử trong dd (g)

mts là lượng đường tổng số trong dd (g)

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Kết quả

Kết quả

Kết quả

• Tỷ lệ phối trộn bôt: nước = 9%

• Nhiệt độ hồ hoá là 70oC

• Thời gian hồ hoá là 6 phút

• Nông độ enzyme là 0,08%

• Nhiệt độ thuỷ phân là 65oC

• Thời gian thuỷ phân là 2,5h

• pH thuỷ phân là 5,6

• Đường bổ sung vào sản phẩm là 0,02%

Đề xuất quy trình sản xuất

Hồ hoá T=70 o C, 6 phút

Thuỷ phân T=65 o C; 2,5h, nồng

độ enzyme=0,08%

Lọc

Phối trộn (chất tạo ngọt, axit citric, chất bảo quản) Rót hộp

Thanh trùng T=90 o C; 15 phút

Sản

phẩm

Nguyên

liệu

Tài liệu tham khảo