slide báo cáo CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HFCS

 HFCS được sản xuất chủ yếu từ ngô. NGÂM XAY ƯỚTTÁCH  Tinh bột ngô bao gồm các phân tử đường dài, bao gồm amylose và amylopectin và cần gia nhiệt hoặc thêm HCl cộng với hoạt động c

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

1 Tổng quan về HFCS

2 CỐ ĐỊNH ENZYME GLUCOSE ISOMERASE

3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HFCS

4.Ứng dụng HFCS

N i dung ộ

1 Tổng quan về HFCF

Giới thiệu high fructose corn syrup (HFCS).

HFCS được gọi là isoglucose ở Anh và glucose-fructose ở Canada, và lần đầu

tiên được giới thiệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và nước giải khát trong

cuối những năm 1960 (HFCS-42 vào năm 1967) và 1970 (HFCS-55 năm 1977)

để cải thiện sự ổn định và chức năng khác nhau của thực phẩm và đồ uống

Chất làm ngọt Carbohydrate được sử dụng bởi vì nó tăng cường hương vị các

loại thực phẩm khác nhau Nó chủ yếu là monosaccharides như glucose,

fructose, galactose và disaccharides như sucrose, lactose, maltose Người ta

tìm kiếm chất ngọt thay thế succrose và không nhiều calo để đảm bảo sức

khỏe cho bệnh nhân tiểu đường, đồng thời kiểm soát cân nặng

Phân

loại

HFCS-90 (90% fructose và glucose 10%)

HFCS-42 (42% fructose và glucose 58%)

HFCS-55 (55% fructose và glucose 45%).

 HFCS được sản xuất chủ yếu từ ngô.

 NGÂM XAY ƯỚTTÁCH

 Tinh bột ngô bao gồm các phân tử

đường dài, bao gồm amylose và

amylopectin và cần gia nhiệt hoặc

thêm HCl cộng với hoạt động của ba

loại enzyme khác nhau để phá vỡ nó thành đường glucose đơn giản và đường fructose trong HFCS

sả

n x uấ

t t

ừ v

i k hu ẩn Ba cillu

s s pp

•

th ủy ph ân tin

h b

ột n gô th àn

h c hu

ỗi n gắ

n d ext rin và

olig osa cch ari de s

α-amylase

•

đư

ợc sản xuấ

t t

ừ nấ

m như A per gillus , p

há v

ỡ dex trin

và

olig osa ccha rides thà

nh đư ờng đơ

n gluco se.

glucoamylase

•

T hể chu yể

n đ

ổi g iữ

a g lu cose v

ới fru cto se.

glucose

isomerase

enzyme

S l ơ ượ c enzyme glucose isomerase (GI)

 D-Glucose/xylose isomerase (D-xylose isomerase ketol; EC 5.3.1.5), thường được gọi là glucose isomerase (GI)

 GI xúc tác đồng phân hóa thuận nghịch glucose và xylose thành fructose và D-xylulose Sự chuyển đổi xylose thành xylulose phục vụ một nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn hoại sinh phát triển mạnh trên cây mục nát và cũng hỗ trợ trong chuyển hóa sinh học của

D-hemicellulose để sản xuất ethanol

 Đồng phân hóa glucose thành fructose có tầm quan trọng thương mại trong việc sản xuất HFCS

 Glucose isomerase chủ yếu được thu nhận từ vi khuẩn

Streptomyces flavogrieus

vi khuẩn gram(+), hiếu khí, dị dưỡng

cấu trúc giống nấm

cấu trúc giống nấm

1.3.2 Phân lập Streptomyces flavogrieus

 Streptomyces có khả năng sản xuất isomerase glucose

 Loài Streptomyces đã được nghiên cứu rộng rãi và đã được sử dụng

như là một nguồn sản xuất enzyme

1.3.3 Chiết xuất enzyme glucose isomerase

 Ủ qua đêm, môi trường được ly tâm, khối tế bào được rửa hai lần bằng nước cất Thêm đệm natri phosphate 0,05 M (pH 7,0) vào khối tế bào tạo dịch huyền phù.

 Quá trình tách glucose isomerase là phá vỡ thành tế bào bằng siêu âm(PTN)

Glucose isomerase dễ dàng giải phóng bởi sự tự phân(thêm chất tẩy rửa cation vào dung dịch huyền phù trên để tăng hiệu suất thu E).

1 Xử lý bằng máy siêu âm, 10p

2 Ly tâm 20000/20p

Bỏ tế bào chết, thu dịch nổi

3 30% amoni sulfat,

4 70% amoni sulfat

Ly tâm 20000/30p Hòa tan trong nước cất

5 Tinh sạch enzym: ướp muối

Nguyên tắc:E không hòa tan ở nồng độ muối

cao

Enzym kết tinh

C Đ NH ENZYME GLUCOSE ISOMERASE  Ố Ị

Các ph ươ ng pháp c đ nh enzyme ố ị

Liên kết cộng hóa trị (Covalent)

Phương pháp cố định enzyme

Hấp phụ (Adsorption)

Nhốt (Entrapment)

Cross linking

Sinh khối Streptomyces

flavogrieus

Chiết xuất bằng Toluen

Tủa aceton Hòa tan trong đệm

3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HFCS

Dịch hóa lần 2 90-95oC Dịch hóa lần 1 105-106oC pH 5.5-6.5

Tách tạp chất Bắp, S02

Trao đổi ion, than hoạt tính, bốc hơi

Isomere hóa 55-60oC pH 7-8 Trao đổi ion, than hoạt tính, bốc hơi

Dịch hóa lần 2 90-95oC Dịch hóa lần 1 105-106oC pH 5.5-6.5

Tách tạp chất Bắp, S02

Trao đổi ion, than hoạt tính, bốc hơi

Isomere hóa 55-60oC pH 7-8 Trao đổi ion, than hoạt tính, bốc hơi

 Giai đoạn chuẩn bị: Bột bắp được ngập tràn trong SO2 không chỉ để phục vụ để

điều chỉnh pH, hạn chế tối đa sự hình thành màu sắc tiếp theo, và kiểm soát sự tăng trưởng của vi sinh vật, mà còn để làm mềm vỏ để loại bỏ vật lý tiếp theo xảy ra dễ dàng hơn;

xay xát ngô ướt, nơi mà nó loại bỏ protein (gluten) và insolubles khác từ tinh bột, được rửa sạch và ly tâm một lần nữa để có độ tinh khiết cao

 Dịch hóa: Tinh bột bắp được xử lý bằng α-amylase, dịch hóa 2 lần lần lượt tại nhiệt

độ 105-106oC và 90-95oC tạo chuỗi đường ngắn hơn gọi là oligosaccharides

 Với nồng độ cơ chất thích hợp, vận tốc phản ứng phụ thuộc vào nồng độ enz=> cần xác định nồng độ enz thích hợp để đạt mức dịch hóa phù hợp Nhiệt độ tăng DE dịch hóa giảm, thời gian/ nồng độ tinh bột tăng DE dịch hóa tăng

đường hóa bằng glucoamylase phá vỡ những chuỗi đường để tạo đường đơn glucose trong điều kiện được khuấy đảo liên tục

 Lọc; trao đổi ion, xử lý than Dịch tinh bột đã đường hóa lọc bằng thiết bị lọc khung

bản nhằm loại bỏ chất béo, protein v v Dịch lọc được trao đổi ion, xử lý than và cô lại trước khi cho chạy qua các cột phản ứng isome hóa Công đoạn này cũng được lặp lại đối với dịch đường đã isomer hóa trừ khâu lọc

đặt trong bể nước có nhiệt độ ổn định 600C Glucoisomerase biến đổi glucose để tạo

ra hỗn hợp có khoảng 42% fructose và 50- 52% glucose với một vài loại đường được hòa trộn

 Giai đoạn cô đặc dịch đường enzyme hóa được thực hiện trong nồi cô chân không

liện tục 3 tháp, nhiệt độ lần lượt của 3 tháp 84 -68-50

đã cô được kiểm tra bằng phản ứng màu với acid thiobarbitiric trong điều kiện môi trường HCl đặc cẩn thận, sau đó điều chỉnh tạo sản phẩm phù hợp với các sản phẩm hiện đang lưu hành phổ biến trên thị trường thế giới, sau khi xử lý vô trùng, sản phẩm được kiểm tra chất lượng và bảo quản trong các bao bì thích hợp

 Bồn chứa

 Máy lọc khung bản

4 Ứng dụng HFCS

HFCS được sử dụng rộng rãi trong trái cây đóng hộp,nước sốt, súp, gia vị, bánh nướng, và

Nó cũngđược sử dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp sữa như sữa chua, sữa hương vị,kem,

 HFCS sẽ tạo ra các chất reactive carbonyls và làm tổn hại

tế bào bêta của tụy tạng (nơi sản xuất insuline) và dẫn tới

bệnh tiểu đường type 2

 Các thí nghiệm sơ khởi ở người cho thấy, fructose cũng làm tăng cân, gây béo phì do tác dụng xấu trên liều lượng

của hai loại hormones liên hệ đến sư no satiety và sự đói

bụng appetite