slide báo cáo Tìm hiểu các chế phẩm enzyme thương mại trong ngành sản xuất thực phẩm

ĐỊNH NGHĨA-Enzim là những chất xúc tác sinh học có tính đặc hiệu cao đối với cơ chất do tế bào sống tổng hợp nên, điều kiện vận tốc và sự chuyển hóa của hàng ngàn phản ứng hóa học xảy ra

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP

Mục lục

Sơ lược về enzyme

Vai trò của enzyme

Một số enzyme thương mại và ứng dụng

A SƠ LƯỢC

VỀ ENZYME

A SƠ LƯỢC VỀ ENZYME

I ĐỊNH NGHĨA

- Enzim là những chất xúc tác

sinh học có tính đặc hiệu cao

đối với cơ chất do tế bào sống

tổng hợp nên, điều kiện vận tốc

và sự chuyển hóa của hàng ngàn

phản ứng hóa học xảy ra trong

sinh chất.

- Enzim rất có ích cho con người

trong việc nghiên cứu và sử

dụng chúng để giải quyết các

vấn đề quan trọng của khoa học,

công nghệ và kinh tế quốc dân.

II ĐẶC ĐIỂM ENZYME

A SƠ LƯỢC VỀ ENZYME

Gồm enzyme nội

bào và ngoại bào Enzim có tính đặc hiệu cao

Enzim đều có nguồn gốc tự nhiên, không

độc

Enzyme xúc tác sinh học có hoạt

lực cao

III Phân loại

A SƠ LƯỢC VỀ ENZYME

Enzim

loại Tên Cơ chế phản ứng xúc tác Phản ứng tổng quát

1 Oxydoreductase hydro, oxy)Oxy hóa-khử (Cho nhận điện tử  A ox + B kh

2 Transferase glucosyl, photphat, acyl, methyl…)Chuyển nhóm hóa học (amin, AB + CD  AC + BD

3 Hydrolase peptid, ête…)Thủy phân (liên kết este, glycosid, R 1 R 2 + HOH  R +R 1 H

2 OH

4 Lyase Phân cắt (không có nước tham gia) AB  A + B

5 Isomerase học,hóa học, Đồng phân hóa (đồng phân quan A  B

6 Lygase (gồm cả Sythetase

và Synthase) Tổng hợp A + B  AB

B VAI TRÒ CỦA ENZYME

trong công nghiệp có thể hợp lý hoặc

hoặc rút ngắn các quá trình sản xuất

thay đổi triệt để một số quy trình kỹ

thuật cũ, lập nên những quy trình kỹ

C MỘT SỐ LOẠI ENZIM THƯƠNG MẠI VÀ ỨNG

DỤNG CỦA CHÚNG

Enzyme amylaza

- Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật, có ở động vật, thực vật và cả ở vi sinh vật.

- Enzyme amylase thuộc nhóm Enzyme thủy phân, xúc tác sự phân giải liên kết glucoside nội phân tử trong các polysaccharide với sự tham gia của nước

R-R’ + H-OH RH + R’OH

Giới thiệu

2 1

Ứng dụng enzyme amylase trong CNTP

Ứng

dụng

Sản xuất mì chính Sản xuất bia.

Sản xuất bánh mì.

Sản xuất rượu Sản xuất glucoza và mật

NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG

 Các nguyên liệu giàu

glucid như tinh bột sắn, rỉ

SỰ THAM GIA CỦA ENZYME AMYLASE TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÌ CHÍNH.

 Amylase được sử dụng trong giai đoạn thủy phân tinh bột

 Mục đích: tạo điều kiện để thực hiện các phản ứng thủy phân tinh bột thành đường lên men được chủ yếu là đường glucose

 Enzyme thường dùng: enzyme α– amylase, γ – amylase ( vừa thủy phân -1,4- vừa thủy phân -1,6- )

ƯU NHƯỢC ĐIỂM.

 Ưu điểm : Không dùng đến hóa chất hay thiết bị chịu áp lực, Không độc hại cho người và thiết bị

 Nhược điểm :

- Đường hóa không triệt để tinh bột, mà còn ở dạng trung gian như dextrin  vi khuẩn lên men mì chính không có khả năng sử dụng

- Thời gian đường hóa tương đối dài

- Lượng đường sau khi đường hóa thấp

- Thiết bị to và cồng kềnh 

Saccharomyces cerevisidae (Lên men chìm)

SỰ THAM GIA CỦA ENZYME AMYLASE TRONG CÔNG

NGHỆ SẢN XUẤT BIA

 Enzyme amylase tác động vào giai đoạn đường hóa: biến đổi tinh bột thành các dextrin và maltose

 Trong giai đoạn lên men tiếp theo, các chất đường, dextrin có phân tử thấp sẽ được chuyển hoá thành rượu etylic, CO2 và một

số sản phẩm phụ khác tạo thành bia theo yêu cầu kỹ thuật và chất lượng sản phẩm

NGUYÊN LIỆU SỬ DỤNG

 Các loại hạt ngũ cốc như lúa mì, lúa nước, bắp, khoai mì là nguồn nguyên liệu chính để làm bánh mì

3 Sản xuất bánh mì

SỰ THAM GIA CỦA ENZYME AMYLASE TRONG CÔNG

NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH MÌ

 Enzyme α-amylase và β- amylase tham gia thủy phân tinh bột để tạo thành đường giúp nấm men Saccharomyces cerevisiae dễ dàng chuyển hóa chúng thành cồn, CO2, làm tăng thể tích của bánh và tạo ra màu sắc, hương vị tốt cho bánh

 Để dành được hàng chục nghìn tấn hạt có chất lượng cao

 Tăng hiệu suất rượu, do khả năng thủy phân sâu của chế phẩm enzim của nấm mốc

4 Sản xuất rượu

 Thời gian để sản xuất chế phẩm rút ngắn xuống nhiều lần (sản xuất malt càn 7 – 8 ngày, sản xuất nấm mốc chỉ hàng chục giờ)

 Giảm diện tích sản xuất, lao động và điện năng

 Chế phẩm enzim thường là A awamori, A oryzae, A usamii

4 Sản xuất rượu

 Từ tinh bột có thể thu được sản phẩm vật đường khác nhau, mật glucoza hay mật maltoza Mật maltoza thường dùng trong sản xuất bánh kẹo và trong sản xuất các sản phẩm

ăn kiêng cho trẻ em và người bệnh

 Enzyme amylaza làm độ nhớt của huyền phù tinh bột trong quá trình hồ hóa để sản xuất

5 Sản xuất glucoza và mật

Nguồn thu nhận

Amylaza.

Đối tượng Nguồn thu nhận

Động vật Tụy tạng của động vậtThực vật Đại mạch, lúa, ngô

Vi sinh vật Nấm sợi, giả nấm men, vi

khuẩn và xạ khuẩn

Enzyme proteaza

- Enzyme protease (peptidase) xúc tác quá trình thuỷ phân liên kết peptid (-CO-NH-) trong phân tử protein, polypeptid đến sản phẩm cuối cùng là các acid amin

- Protease được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm và virus) đến thực vật (đu

đủ, dứa ) và động vật (gan, dạ dày bê )

- Protease được phân chia thành hai loại: endopeptidase và exopeptidase.

- Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptit, exopeptidase được phân chia làm hai loại:

• Aminopeptidase

• Carboxypeptidase

Phân loại

Ứng dụng enzyme Protease trong công nghệ thực phẩm.

Ứng dụng trong công nghệ chế biến sữa

- Protease tham gia vào quá trình

thủy phân protein tạo thành các sản phẩm như pepton, acid amin,

…

- Một số pepton được hình thành

có thể gây vị đắng cho sữa

- Protease được hình thành tự

nhiên trong sữa và chúng không

bị phân hủy hoàn toàn khi thanh trùng ở nhiệt độ 7678oC

Ứng dụng trong sản xuất fomat

- Fomat là sản phẩm chế biến từ

sữa có sử dụng quá trình lên men lactic

- Protease ngoài khả năng thuỷ

phân protein đều có khả năng đông tụ sữa tuỳ mức độ khác nhau, mạnh nhất là rennin, sau

đó là pepsin và các protease khác

- Quá trình đông tụ sữa được ứng

dụng trong sản xuất fomat

- Trong công nghiệp thịt,có thể sử dụng các chế phẩm proteaza để làm mềm thịt  tăng chất lượng thịt, rút ngắn thời gian chín của thịt.

- Tuỳ theo tính chất của thịt mà sử dụng các chế phẩm một cách thích hợp

Ứng dụng trong công nghiệp thịt

Nguồn thu nhận protease chủ yếu là

Nguồn thu nhận Đối tượng

Vi khuẩn Bacillus subtilis,

B.mesentericus, B.thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi

ClostridiumNấm mốc Aspergillus oryzae,

A.terricola, A.fumigatus, A.saitoi, Penicillium

chysogenum…

Xạ khuẩn Streptomyces grieus,

S.fradiae, S.trerimosus

Enzyme pectinaza

Ứng dụng

Sản xuất rượu vang

Sản xuất nước quả và nước uống không có

rượuSản xuất các mặt hàng từ quả: nước quả cô

đặc, mứt nhừ, mứt đông…

Sản xuất nước giải khátSản xuất càphê và càphê hòa tan

Ứng dụng

• Trong Sản xuất rượu vang, cũng như trong sản xuất nước quả và các nước uống không rượu, nhờ tác dụng của pectinaza mà các quá trình ép, làm trong và lọc dịch quả rất

dễ dàng, do đó làm tăng hiệu suất năng suất sản phẩm

• Trong sản xuất các mặt hàng từ quả ( mứt nhừ, mứt đông…) pectinaza có vai trò quan trọng Nhờ pectinaza mà có thể thu được dịch quả còn nồng độ đậm đặc

• Trong Sản xuất cà phê, người ta dùng pecinaza để tách lớp keo ở trên bề mặt của hạt càphê Trước đây người ta phải dùng ngay vi sinh vật để làm công việv này, nhưng thường quá trình này xảy ra không đồng đều và khó kiểm tra Hiện nay người

ta thường dùng các chế phẩm pectinaza

Ứng dụng

Enzyme xelluloza

Giới thiệu

Xellulaza rất phổ biến trong tự nhiên, sự phân hủy xelluloza lại chủ yếu là do vi sinh vật, quá trình phân hủy xellulaza bằng các enzim từ VSV có một ý nghĩa rất lớn

Các xellulaza là những glucoprotein Gluxit thường gặp trong xelluloza là mazoa

Các xellulaza của nấm Pen.notatum giàu các axitamin tính axit và axitamin vòng

Tính đặc hiệu của các xellulaza trên các liên kết glucozit rất rộng rãi

Các ứng dụng của Xellulaza

Hỗ trợ chuẩn bị các thức ăn đặc hiệu cho trẻ con, cho người ăn kiêng cũng như khi chế biến thức ăn gia súc

Tăng hiệu suất trích ly chất khác nhau từ nguyên liệu thực vật protein, axitamin, vitamin từ đậu nành, thạch từ rong, tinh bột từ bã, chất thơm và chất không tan khi sản xuất chè đậu xanh và caphê hòa tan

Các ứng dụng của Xellulaza

Trong sản xuất bia dưới ảnh hưởng của phức hệ enzim xitaza (trong đó có xenlulaza và hemixenlulaza) thành phần tế bào của hạt đại mạch bị phá hủy khiến cho các enzim proteaza và amilaza tác dụng được dễ dàng với protein và tinh bột chứa trong hạt đại mạch  tạo điều kiện hình thành nên các phẩm vật có màu và có mùi thơm đặc trưng của malt và bia

Các ứng dụng của Xellulaza

Rong biển nếu được gia công bằng chế phẩm xellulaza thì hiệu suất thạch sẽ được tăng lên

Ngăn cản được sự genlatin hóa khi chế biến các dạng caphê cô đặc

Thủy phân gỗ và phế liệu gỗ thành các đường đơn giản, chế biến thức ăn gia súc

Enzim xellulaza phổ biến rộng rãi trong các nấm hiển vi và vi khuẩn

Các ứng dụng của Xellulaza

ENZYME GLUCOOXYDAZA

Giới thiệu

Glucooxydaza là một flavoprotein ( protein phức tạp) trong đó phần protein liên kết với hai phần tử coenzim flavinadenindinucleotit ( viết tắt là FDA)  

Thường người ta thu chế phẩm glucooxydaza từ nấm mốc nòi Penicilium và Aspergilium như A.niger, Pen.notatum, Pen.chrysogenum, Pen.vitale

Ứng dụng

Ngăn ngừa các sản phẩm thực phẩm khỏi bị oxy hóa (tách oxy của chúng)

Ngăn ngừa các sản phẩm khỏi bị biến đổi xấu

đi bằng cách oxy hóa trước các glucoza có trong sản phẩm đó

Làm thuốc thử trong phân tích

Tăng được thời gian bảo quản các sản phẩm trứng

Trong sản xuất bia, rượu vang, dầu béo, phomát, sữa khô và công nghiệp thịt có thể ứng dụng Glucooxydaza để liên kết các oxy có trong thành phần hoặc trên bề mặt của sản phẩm thực phẩm

Ứng dụng

Trong sản xuất bia, người ta dùng Glucooxydaza

để ổn định thành phần, tách hết oxy có trong chất lỏng cũng như trong cả khoảng không gian

tự do, kết quả là tính chất cảm quan của sản phẩm sẽ được bảo đảm trong thời gian 50-100 ngày

Để bảo quản các sản phẩm dạng lỏng người ta

có thể hòa tan vào đó Glucooxydaza cùng với ít glucoza trước khi bao gói Khi đó tất cả oxy dư trong sản phẩm sẽ được tách hết

Ứng dụng

Ngăn ngừa phomát được sự xâm nhập của oxy

sự biến đổi do oxy hóa và sự tạo màu sẫm ở lớp

bề mặt Còn thịt nếu được bọc trong giấy trang kín tẩm enzim cũng sẽ bảo vệ được màu sắc tự nhiên của nó

Làm thuốc thử để xác định glucoza trong các hỗn hợp đường phức tạp và trong hệ thống sinh học

Ứng dụng