Ứng dụng enzyme trong công nghiệp sản xuất sữa 1

Ứng dụng enzyme trong công nghiệp sản xuất sữa

ENZYME TRONG coâng

MỤC LỤC

I-Thành phần của sữa

1-Dinh dưỡng

2-Enzyme

3-Vi sinh vật

II-Tác động của enzyme lên các thành phần của sữa 1-Thủy phân chất béo

2-Thủy phân protein

3-Các biến đổi hóa học và hóa sinh khác

III-Bảo quản sữa

IV-Kiểm tra chất lượng sữa

V-Ứng dụng enzyme trong sản xuất phô mai

I-Thành phần của sữa

casein Chất béo Carbohydr

2.8 2.7 4.9 1.3

3.9 4.1 7.9 1.7

4.8 4.7 4.5 6.2

0.8 0.8 0.8 0.5

Enzyme phân hủy nước oxy già tạo oxy họat

động và có thể liên kết với các chất chứa oxy.

PH tối thích 6,8

Bị vô họat ở 80 o C

• 2.1 Enzyme oxi hoá sinh học

a Lactoperoxydase : Enzyme này do tuyến

vú tiết ra hoặc do vi khuẩn Leucocyt tổng hợp nên

Enzyme này phân huỷ nước tạo oxy hoạt

động và có thể liên kết với các chất có

chứa oxy

pH tối thích 6,8 , bị vô hoạt ở 80oC

b Reductase : Enzyme này do vi sinh vật tiết

ra Bị phá huỷ hoàn toàn ở 70oC trong 30 phút hoặc 80oC trong 10 phút Ta có thể

dựa vào Enzyme này để kiểm tra lượng vi sinh vật trong sữa

c Catalase : Enzyme này được tiết ra từ

nhiều loại vi sinh vật Enzyme phân huỷ

nước oxy già, giải phóng ra O2 ở dạng tự

do dưới dạng phân tử không hoạt động

Enzyme này khá bền nhiệt Cần phải đun

nóng đến 70oC trong 30 phút để phá huỷ

• 2.2 Các enzyme thuỷ phân

a Lypase : Enzyme Lypase hấp thụ lên

màng bao xung quanh các hạt cầu béo

hoặc plasma

Enzyme xúc tác thuỷ phân liên kết este trong

triglyxerid và giải phóng ra các acid béo

tự do

Lypase không bền nhiệt , bị mất hoạt tính ở

70oC trong vài giây Bị kìm hãm trong môi trường acid cao hay có một vài loại kim

loại nặng ( Cu, Fe , … ) Bị phá huỷ nhanh chóng bởi ánh sáng mặt trời

b Photphotase : Enzyme xúc tác thuỷ phân liên kết este giữa acid photphoric và glixerin Có 2 dạng :

- Photphotase kiềm : pH tối thích 9,6

- Photphotase acid : pH tối thích 4,7

Đây là enzyme bền nhiệt nhất trong sữa Để vô

hoạt hoàn toàn cần gia nhiệt đến 96 o C trong ít

nhất 5 phút và cũng bị vô hoạt bởi NaF

c Protease : do nhiều loại vi sinh vật tiết ra

Enzyme xúc tác thuỷ phân Protein tạo các sản

phẩm protein và acid amin

Bị kiềm chế hoạt động trong điều kiện môi trường acid và bị ức chế ở nhiệt độ thấp Bị phá huỷ bởi

sự đốt nóng ở 80 o C trong 10 phút

• d Amylase

• Enzyme thuỷ phân tinh bột thành dextrin

• Bị phá huỷ hoàn toàn ở nhiệt độ khoảng 65oC trong 30 phút

• c Lysozyme

• Enzyme xúc tác thuỷ phân liên kết giữa acid β giữa acid muramic và glucose saine của

mucopolysacharide trong màng tế bào vi

khuẩn từ đó gây phân huỷ tinh bột

• pH tối thích là 7,5

• 3.2 Nấm men : chuyển đường thành rượu

• Gồm các loài : Saccharomyces , Mycoderma và Torula

• 3.3 Vi khuẩn

• a Vi khuẩn Lactic : được tiết ra từ những vi sinh vật tạp nhiễm vào trong sữa thuộc nhiều giống khác nhau : Streptococcus ,

Lactococcus, Lactobacillis , Leuconostoe ,

Bifidobacterium……

• Làm giảm pH , đông tụ casein , xuất hiện các hợp chất mới như ethanol , acid acetic … làm thay đổi thành phần và giá trị cảm quan của sữa

• Bị tiêu diệt ở 80oC

b Vi khuẩn Coliform : chuyển hoá đường lactose

thành acid lactic và các acid hữu cơ khác , CO2 ,

H2 … và phân giải protein tạo các sản phẩm khí

làm sữa có mui` khó chịu

Bị tiêu diệt ở nhiệt độ 75 o C trong 20 giây

c Vi khuẩn sinh acid butyric ( Vi khuẩn Clostridium ) : chuyển hoá đường thành những sản phẩm khác

nhau như acid butyric , butanol làm thay đổi thành phần hỗn hợp và giá trị cảm quan của sữa trong

quá trình bảo quản

Các bào tử Clostridium khá bền nhiệt Để tiêu diệt

hoàn toàn phải tiệt trùng trong thời gian dài hoặc dùng các giải pháp kĩ thuật như vi lọc , ly tâm hoặc

sử dụng chất kháng khuẩn để loại bỏ hoặc ức chế chúng

d Vi khu n Propionic ẩn Propionic ( giống propioni bacterium ) : chuyển hoá đường thành acid propionic , acid acetic , khí CO2 … làm hỏng sữa Bị tiêu diệt khi thanh trùng ở 75 o C trong 20 giây

e Vi khuẩn gây thối : thường gặp là các giống

Preudcmonas ,Brevibacterium , Achomobacter , Alcaligens , Bacillus , Micrococcus , …

Có khả năng tổng hợp protease , lipase ngoại bào , protease xúc tác thuỷ phân protein tạo các sản phẩm polypeptid , peptide và acid amin Một số acid amin tiếp tục bị phân huỷ tạo NH3 , H2S làm sữa có mùi khó chịu Lipase xúc tác thuỷ phân các chất béo tạo nhiều sản phẩm có mùi ôi

Ngoài ra một số vi khuẩn gây thối còn tạo ra CO2 , H2 … sinh

tổng hợp acid hữu cơ làm giảm pH và đông tụ casein

Rất bền nhiệt

II Tác động của enzyme lên thành

phần của sữa

1 Thuỷ phân chất béo :

Bị thuỷ phân dưới tác dụng của hệ enzyme lipase tạo

sản phẩm là các acid béo tự do và rượu làm sữa có mùi ôi khét

Chỉ có phương pháp tiệt trùng sữa ở nhiệt độ

cao trong 1 khoảng thời gian xác định mới có thể ức chế được hoàn toàn hoạt tính nhóm

enzyme lypase

2 Thủy phân protein

Được xác định bởi hệ enzyme protease Các

sản phẩm thu được có thể là polypeptid ,

peptid hoặc acid amin Một số peptid làm sữa có vị đắng

Hoạt tính của protease rất bền nhiệt ( hơn cả

lypase )

3 Các biến đổi hoá học và hoá sinh khác liên

quan đến sự trao đổi chất của hệ vi sinh vật

trong sữa :

Vi khuẩn lactic tổng hợp ATP bằng cách chuyển hoá đường lactose thành acid lactic theo chu

trình đường phân tạo nhiều sản phẩm trung

gian : acetadehyde , diacetyl … và các acid hữu cơ

Vi khuẩn propionic tổng hợp ATP bằng cách

chuyển hoá đường thành acid propionic , acid acetic , khí CO2 và nhiều sản phẩm phụ khác

 làm thay đổi sâu sắc thành phần của sữa

III Bảo quản sữa

1 Phương pháp vật lý :

a Bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp

b Bảo quản sữa ở nhiệt độ cao

- Thanh trùng sữa

- Tiệt trùng sữa

2 Phương pháp hoá học

IV Enzyme ng d ng ứng dụng ụng trong s n xu t Phomat ản xuất Phomat ất Phomat

1 Giới thiệu chung:

2 Phân loại các sản phẩm phomat:

a Phân loại dựa theo hàm lượng nước:

Thông qua tỷ lệ phần trăm giữa lượng nước và tổng

khối lượng phomat đã trừ béo, được ký hiệu là

MFFB (Moisture on Fat Free Basic)

Công thức được tính như sau:

Lọai sản phẩm Gía trị MFFB (% )

b Phân loại theo quá trình ủ chín:

Loại sản phẩm Đặc điểm

Phomat tươi Không qua giai đọan ủ

chín Phomat ủ chín Dược diễn ra chủ yếu:

 Bề mặt phomat

 Bên trong phomat

Phomat có nấm mốc và

vi khuẩn

Hệ VSV tham gia:

 Bề mặt phomat

 Bên trong phomat

c Phân loại theo hàm lượng chất béo:

Thông qua tỉ lệ phần trăm giữa lượng chất béo và tổng khối lượng phomat đã trừ béo, được kí hiệu FDB (Fat

on Dry Basic )

Công thức được tính như sau :

Loại sản phẩm Giá trị FDB

Phomat có hàm lượng

chất béo rất cao

> 60

Phomat có hàm lượng

chất béo cao

45 _ 60

Phomat có hàm lượng

chất béo trung bình

25_ 45

Phomat có hàm lượng

chất béo thấp

10_ 25

Phomat có hàm lượng

chất béo rất thấp

< 10

3 Nguyên liệu sản xuất phô mai:

3.1 Sữa

3.2 Chất béo

3.3 Giống vi sinh vật

3.4 Phụ gia và các nguyên liệu khác

V Qui trình sản xuất phomat:

1.Công nghệ sản xuất phô mai mềm không qua giai đoạn ủ chín (phô mai tươi)

• Cấy giống

• Lên men

• Đông tụ

• Tách huyết thanh sữa

• Rót sản phẩm

Thanh trùng Cấy giống

Lên men Đông tụ

Tách huyết thanh sữa

Khuấy trộn

Rót sản phẩm Bao bì

Cream hoặc các nguyên liệu khác

Rennet

Giống vi khuẩn lactic

Chuẩn hóa

Huyết thanh sữa

Phô mai blanc sữa tươi

2 Công nghệ sản xuất phô mai mềm và bán

mềm có qua giai đoạn ủ chín :

a Quy trình công nghệ sản xuất phô mai

Camembert

b Quy trình công nghệ sản xuất phô mai

Bleu des causse:

Xử lý nhiệt Chuẩn hóa lên men sơ bộ Thanh trùng Cấy giống và lên men Đông tụ

Tách sơ bộ huyết thanh sữa

Đổ khuôn và tách huyết thanh Tách khuôn Ướp muối Cấy giống

Ủ chín Bao gói Phô mai

Nhân giống

Nhân giống Nhân giống

Vi khuẩn lactic, nấm men geotricum candidum

Vi khuẩn lactic

Nhân giống

Nấm sợi P.camembe rti

Huyết thanh sữa sữa tươi

Xử lý nhiệt Chuẩn hóa Đồng hóa Thanh trùng

Cấy giống vi sinh vật

lên men Nhân giống

renn et

Vi khuẩn lactic

Sữa tươi

Tách sơ bộ huyết thanh sữa

Đổ khuôn và tách huyết thanh

Tách khuôn Ướp muối

Ủ chín Bao gói Bao gói

Muối Natri

Huyết thanh

Đông tụ

Nhân giống

Nấm sợi P.roquefor ti

Xăm khối đông

3 Công nghệ sản xuất phô mai bán cứng,

cứng và rất cứng.

V Qui trình sản xuất phomat:

sữa tươi Chuẩn hóa Thanh trùng Cấy giống Lên men Đông tụ Tách huyết thanh

Xử lý và nghiền khối đông Ướp muối Đổ khuôn và ép Bao gói

Bao bì

Muối natri

Huyết thanh sữa

4 Công nghệ sản xuất phô mai nấu chảy.

V Qui trình sản xuất phomat:

VI Sự thay đổi thành phần sữa

trong sản xuất:

1 Sự thay đổi lactose:

• 2 Sự thay đổi casein:

• a Bằng phương pháp sử dụng điểm đẳng điện

• b Bằng phương pháp sử dụng enzyme

• c Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đông tụ khi

VI Sự thay đổi thành phần sữa

trong sản xuất:

VII Thành phần còn lại trong sữa khi

tách khối phomat ra

• VIII Các enzyme được sử dụng trong

đông tụ sữa

• Từ nguồn động vật

• Từ nguồn thực vật

• Từ nguồn VSV

The end