Công nghệ enzyme thực phẩm TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Công nghệ enzyme thực phẩm GVGD: Ths. Hồ Thị Ngân Hà ĐH14TP An Giang, tháng 09 năm 2016

ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚC TÁO ĐÓNG HỘP GIẤY

Thành viên nhóm Đặng Thị Mỹ Dung Phạm Thị Huỳnh Như Cao Thị Cẩm Hồng Trần Thị Trúc Ly Đặng Thị Mỹ Hảo Trần Thị Yến Phụng Phạm Thị Tuyết Nhung Phan Thị Nhung Nguyễn Thị Loan Phương Nguyễn Trọng Tú Đỗ Phước Thọ

Nội dung Giới thiệu chung Quy trình chế biến Cơ chế tác dụng của enzyme Kết luận Tài liệu tham khảo

Giảm rối loạn đường ruột Nhiều xơ hòa tan Polyphenol Giảm rối loạn đường ruột Chống oxi hóa Viêm túi thừa Giảm phát triển ung thư Bệnh trĩ CNSX nước ép phổ biến Giảm cholesterol Bệnh ung thư Tăng miễn dịch Hiệu quả & lợi ích KT cao Táo Nước táo ép

Giảm nhớt trong dịch táo Tăng hiệu suất ép Tăng hiệu suất trích ly 3 4 Tăng độ brix sản phẩm 2 Giảm nhớt trong dịch táo Pectinase Celulase Phá vỡ cellulose ở thành tế bào Làm trong nước quả 1 Thủy phân => pectinase + cellulase = HL chất chiết trong dịch quả tăng. E pectinase + cellulase= hiệu quả kinh tế ôn hòa

Táo I. Giới thiệu chung 1. Táo Hơn 22 loại táo đã được đề cập bởi nhà TV học Pliny Là một loại TV vùng khí hậu ôn đới Táo kích thước nhỏ nhiều đặc điểm giống về mặt sinh học. Loại táo đầu tiên được tìm thấy vùng ven hồ Thụy Sĩ Táo Crab tên khoa học là Pyrus malus nguồn gốc nước Anh hiện diện nhiều vùng châu Âu.

1500 loài trồng nhiều nhất 7500 loài khắp nơi TG Pink lady 2. Phân loại Golden Grany smith Cứng, giòn, có vị chua ngọt. Vỏ màu hồng Cứng, giòn hơi chua Có màu xanh – vàng. Táo giòn cứng màu trắng ngọt,vỏ mỏng mềm. 1500 loài trồng nhiều nhất 7500 loài khắp nơi TG Grany smith

3. Bảng thành phần dinh dưỡng trong 100g táo

Acid citric Enzyme Đường Saccharose NGUỒN NƯỚC Được chế biến từ mía. Dịch trích từ cây mía tinh sạch để loại bỏ tạp chất và thu về dịch đường tạo tinh thể đường. Nước thành phần nguyên liệu không thể thiếu,chiếm tỷ lệ cao so với các thành phần khác trong SP. Là một acid hữu cơ yếu thường được tìm thấy trong các loại trái cây thuộc họ cam quít. thành phần hóa học của nước a/h tính chất cảm quan và độ bền hóa lý của các SP thức uống. Trong chanh thì hàm lượng của nó được tìm thấy nhiều nhất, chiếm khoảng 8% khối lượng chất khô của trái chanh. Cellulase hỗ trợ quá trình ép. nước TP cung cấp Pectinase hỗ trợ quá trình ép - làm trong. Đường Saccharose Acid citric Enzyme NGUỒN NƯỚC nước ngầm nước bề mặt

Enzyme pectinase, cellulase II. Quy trình chế biến Táo Phân loại Rửa Nghiền Chần Làm trong Ép Xử lý enzyme Phối chế Lọc Lọc membrane Rót sản phẩm Hoàn thiện Sản phẩm Enzyme pectinase, cellulase Syrup Enzyme pectinase Bã ép 1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước ép táo

2. Quy trình chế biến suryp Đường Hòa tan Nấu syrup Lọc Làm nguội Syrup Acid citric Nước

3. Thuyết minh quy trình 3.1. Phân loại, lựa chọn nguyên liệu  Loại bỏ những trái hư dập, ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm, chọn nguyên liệu có độ chín phù hợp, kích thước đồng đều. Yêu cầu: táo lựa chọn đồng đều về kích thước, độ chín, không lẫn trái bị hư, dập.

3.2. Rửa Loại bỏ đất cát tạp chất, vi sinh vật. Yêu cầu: Táo phải không bị dập, không bị dính nhiều cát bụi, lượng nước phải vừa đủ tránh bị làm dập táo. Thời gian ngâm rửa không được kéo dài, nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không bị dập, lượng nước tốn ít nhất.

3.3. Chần Xử lý nguyên liệu ở nhiệt độ cao sử dụng nước nóng hoặc hơi nước  Giúp quá trình nghiền dễ dàng hơn vì nó sẽ làm mềm sản phẩm. Một số protopectin hòa tan làm cho quá trình nghiền dễ dàng hơn.  Bảo quản: nhúng táo vào trong nước nóng nhằm tiêu diệt một phần vi sinh vật trên bề mặt vỏ táo, vô hoạt enzyme trong nguyên liệu. Trong táo đối tượng cần quan tâm chính là enzyme polyphenoloxidase và peroxydase sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu. - Hoàn thiện: Hạn chế sự xuất hiện màu mùi không thích hợp cho sản phẩm.

3.4. Nghiền Chuẩn bị cho quá trình ép vì làm giảm kích thước của táo, phá vỡ tế bào làm cho dịch chiết tiết ra nhiều hơn, tăng hiệu suất ép. Yêu cầu: - Nếu nghiền quá nhỏ hay quá lớn cũng sẽ ảnh hưởng không tốt đến quá trình ép. Nếu kích thước quá lớn thì hiệu suất ép sẽ không cao, còn quá mịn sẽ làm cho quá trình ép khó hơn do mất đi tính xốp của vật liệu, không tạo thành rãnh để thoát nước nên cũng làm giảm hiệu suất quá trình ép. Nghiền Táo

3.5. Xử lý enzyme Bổ sung chế phẩm enzyme pectinex Ultra SPL  phá vỡ các mô quả bằng cách thủy phân protopectin pectin hòa tan giảm độ bền cơ học của màng tế bào, dịch quả sẽ được giải phóng ra khỏi tế bào dễ dàng hơn  hiệu suất nước ép thu được tăng lên trung bình khoảng 15 – 30% có khi tới 49%. Thêm vào đó bổ sung cellulase góp phần phá vỡ cellulose ở thành tế bào làm cho hiệu suất quá trình ép tăng lên đáng kể. Yêu cầu: nhiệt độ phải vừa phải, đủ để hoạt hóa cho enzyme hoạt động, nhưng không làm thay đổi thành phần cũng như là tính chất của các chất trong táo chẳng hạn như không làm mất vitamin, bay hơi nước.

3.6. Ép  Thu dịch ép từ quả táo Yêu cầu: thu càng nhiều dịch quả càng tốt, sản phẩm dịch có thể lẫn với thịt quả. Tuy nhiên sản phẩm nước táo là sản phẩm nước trong, do đó dịch ép sẽ được xử lý để làm trong nước táo ở các công đoạn sau.

3.7. Làm trong Chuẩn bị: tăng quá trình lọc vì sử dụng enzyme pectinase 3XL giúp kết lắng những cấu tử nhỏ lơ lửng kể cả những cấu tử không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Hoàn thiện: Làm trong dịch ép táo giúp ổn định độ trong nước ép táo không bị vẵn đục trở lại

Quá trình làm trong do tác dụng enzyme pectinase làm đứt các mạch phân tử pectin thành 3 giai đoạn: + Giai đoạn 1: giai đoạn bất ổn định, đặc trưng bởi sự giảm độ nhớt của dịch quả, thủy phân diễn ra với tốc độ nhanh. + Giai đoạn 2: các chất tạo thành trong quá trình thủy phân bắt đầu lắng, sự thủy phân pectin vẫn còn nhưng chậm dần, giai đoạn này kết thúc khi cặn đã lắng hoàn toàn. + Giai đoạn 3: kết thúc sự phân giải pectin, có thể xác định bằng cách cho lắng bằng ion Ca2+ mà không thấy pectin  kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm.

3.8. Lọc Hoàn thiện: quá trình lọc giúp cải thiện chỉ tiêu độ trong sản phẩm. Vì sau quá trình xử lý enzyme, mạch pectin bị cắt nhỏ làm giảm độ nhớt, các cấu tử lơ lửng trong dung dịch bị kết lắng xuống và tạo thành lớp cặn.  Loại bỏ lớp cặn này, giúp nước táo không bị đục trở lại khi bảo quản.

3.9. Phối chế 3.9.1. Nấu Syrup  Làm thay đổi thành phần hóa học của syrup, làm tăng hàm lượng chất khô, tăng độ ngọt và cải thiện độ trong. 3.9.2. Phối chế  tăng độ ngọt và hương vị cho sản phẩm nước táo. 3.10. Lọc membrane  Tách các tế bào vi sinh vật như: vi khuẩn, nấm men, nấm sợi ra khỏi dòng dịch táo.

3.11. Rót sản phẩm Sau khi rót sản phẩm và đóng gói thì sản phẩm được cách ly với điều kiện môi trường bên ngoài. 3.12. Hoàn thiện Gồm một số công đoạn như: in ngày sản xuất trên bao bì, gắn ống hút lên mỗi hộp, đóng block các hộp lại với nhau

III. Cơ chế tác dụng của enzyme 1. Enzyme pectinase Enzyme pectinase là một nhóm enzyme thủy phân các chất pectin, sản phẩm tạo thành là acid galacturonic, galactose, metanol

- Vai trò của enzyme pectinase: + Tăng hiệu suất ép + Tăng tốc độ lọc. + Giúp nước quả trong. + Tách lớp nhớt có pectin bao quanh hạt. + Tăng hiệu suất trích ly dược liệu

Cơ chế tác dụng của enzyme pectinase Phá vỡ thành tế bào. Tế bào thực vật được cấu tạo bằng vỏ tế bào (thành tế bào). Vỏ tế bào như một lớp thành bảo vệ rất hữu hiệu và tạo hình cho tế bào. Ở vỏ tế bào thực vật có nhiều chất pectin, các chất pectin được xem như ciment gắn các tế bào với nhau. Phá vỡ sự gắn kết này sẽ tạo điều kiện cho các vật chất trong tế bào thoát ra khỏi tế bào. Các chế phẩm enzyme có chứa không chỉ pectinase mà còn chứa các enzyme trong nhóm cellulase. Các loại enzyme này sẽ làm phá vỡ thành tế bào và giúp quá trình thu nhận dịch tế bào tốt hơn.

2. Enzyme cellulase Enzyme cellulase là một phức hệ enzyme có tác dụng thủy phân cellulose thông qua việc thủy phân liên kết 1,4- 𝛽 -glucoside trong cellulose tạo ra sản phẩm glucose cung cấp cho công nghiệp lên men

Endo-β-1,4-glucanase EC 3.2.1.4 Enzyme cellulase Exo-β-1,4-glucanase β -glucosidase

Cơ chế: góp phần phá vỡ cellulose ở thành tế bào làm cho hiệu suất quá trình ép tăng lên đáng kể 1,4-𝛽-D-glucan-4-glucanohydrolase.  - Thủy phân liên kết 𝛽-1,4-glucosid ở vị trí ngẫu nhiên trong chuỗi cellulose, chuỗi cellodextrin và các dẫn xuất cellulose như Carboxyl Methyl Cellulose (CMC) và Hydroxyethyl Cellulose (HEC).  - Chúng tham gia tác động mạnh đến cellulose vô định hình, tác động yếu đến cellulose kết tinh.  - Sự thủy phân của endocellulase tạo ra những chuỗi cellodextrin có đầu không khử. 

1,4𝛽-D-glucan cellobiohydrolase.  - Thủy phân đặc hiệu liên kết 𝛽 -1,4-glucoside ở đầu không khử của chuỗi cellulose hoặc các cellodextrin để giải phóng cellobiose (cấu trúc gồm 2 phân tử D-glucose nối với nhau bằng liên kết 𝛽-1,4-glucoside).  - Enzyme này không có khả năng phân giải cellulose ở dạng kết tinh mà chỉ làm  thay đổi tính chất hóa lý, giúp cho enzyme endocellulase phân giải chúng.  𝛽-glucosidase (cellobiase) Chúng không có khả năng phân hủy cellulose nguyên thủy mà tham gia phân  hủy cellobiose, cellodextrin tạo thành D-glucose.

Các sản phẩm nước ép táo có mặt trên thị trường

IV. Kết luận ⇒ Việc sử dụng enzyme trong sản xuất và đời sống đã trở nên phổ biến và rộng rãi hơn. Có thể nói rằng việc nghiên cứu ứng dụng enzyme ngày càng được chú trọng ở nhiều lĩnh vực khác nhau kể cả ngành thực phẩm, và mang lại lợi ích khá lớn. Đặc biệt là đối với các nhóm enzyme tham gia vào quá trình thủy phân như pectinase và cellulase những enzyme mang lại giá trị cao.

V. Tài liệu tham khảo Chìa khóa vào công nghệ thực phẩm, (2013), Chìa khóa vào công nghệ thực phẩm, [trang truy cập: http://www.foodnk.com/phu-gia-pectin-protopectin-enzyme-pectinase-va-ung-dung.html], [ngày truy cập:09/08/2016] Đỗ Quý Hai, công nghệ enzyme và ứng dụng, [trang truy cập: https://voer.edu.vn/c/cong-nghe-enzyme-va-ung-dung/c6628b9e/7b5aa07c], [ngày truy cập: 09/09/2016]ư http://baigiang.violet.vn/present/show/entry_id/4368882 enzyme xenllulase - Toán học - Phan Thị Huyền Trân - Thư viện Bài giảng http://luanvan.co/luan-van/de-tai-quy-trinh-san-xuat-enzyme-pectinase-va-ung-dung-trong-lam-nuoc-qua-58522/ Ứng dụng pectinase và xenlulase trong sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt, http://text.xemtailieu.com/tai-lieu/ung-dung-enzyme-pectinase-va-cellulase-trong-san-xuat-ca-phe-theo-phuong-phap-uot-301660.html