enzyme chế biến đường bột
Nghe_si_tat_thoi
đường bột
Hệ thống enzym amilase thuộc nhóm hydrolase
Bao gồm các enzym :
α amilase
β amilase
Glucose amilase
isoamilase
Hệ enzym dùng chế biến đường bột
Nhóm enzym đồng phân hoá:
Enzym glucose isomerase.
Nhóm enzym oxyd hoá:
Enzym glucose oxydase.
Nhóm enzym thuỷ phân
Enzym invertase.
Enzym α amilase
Mã enzym: (EC 3.2.1.1)
Kiểu enzym thuỷ phân: endo-acting
Cơ chất: tinh bột, glycogen
Vị trí cắt: Liên kết glycosid 1-4 bên trong dây tinh bột
không cắt liên kết glycosid 1-6
Sản phẩm sau thuỷ phân: Dextrin
BAÛNG I
Tính chaát vaø caùc öùng duïng trong coâng nghieäp cuûa caùc saûn
phaåm tinh boät bò thuûy phaân
Enzym α amilase (tt)
Nguồn thu nhận:
Vi khuẩn: Bacillus spp
Enzym chịu nhiệt
(T0 tới hạn là 1160C)
Nấm mốc:Asp orizae
Enzym nhạy với nhiệt
Ứng dụng: Hồ hóa tinh bột, đuờng hóa tinh bột để
nấu bia . chế tạo syro maltose đậm đặc.
Enzym α amilase(tt)
Tính chất cuả enzym α amilase
Dễ tan trong H20, nuớc muối, rượu loãng.
α amilase là protein có tính acid yếu.
Điểm đẳng điện pHi=4,2-5,7.
Bền với nhiệt hơn các enzym amilase khác.
Bị kiềm hảm bởi kim loại nặng:
Cu2+, Ag2+,Hg2+
Nguyên liệu sản xuất enzym
α amilase
Nguồn thu nhận:
Thu nhận từ môi trường nuôi cấy nấm mốc, nấm men.
Chủng vi khuẩn:
Bacillus subtilis,Bacillus mensentericus,.
Bacillus licheniformis
Chủng nấm mốc:
Asp oryzae, Asp Niger,Asp flavus, Asp awamori, mucor spp
Mỗi chủng vi sinh vật có thể tổng hợp nhiều loại enzym, nhưng hàm
lượng các enzym này khác nhau.
Enzym β amilase
Mã enzym: (EC 3.2.1.2)
Kiểu thuỷ phân: Nhóm exo-acting
Enzym cắt từ đầu không khử
Vị trí cắt: Liên kết glycosid 1-4
Không cắt liên kết glycosid 1- 6
Enzym β amilase(tt)
Sản phẩm sau thủy phân: maltose
Tính chất maltose syrup:
Tính hút ẩm cao, ít dính hơn glucose syrup
Ứng dụng maltose syrup:
Dùng chế biến món tráng miệng, trang trí bánh
Enzym β amilase (tt)
Tính chất β amilase
β amilase có trung tâm hoạt động chứa nhóm
SH, COOH, vòng imidazol cuả histidin.
Bền khi không có Ca2+ , bị kềm hảm bởi Cu2+, Hg2+, urê.
pH tối thích: ph=4,6 - 5,6
T0 tối thích: 40 – 500 C
T0 bất hoạt: 700 C
Glucose amilase
Mã enzym (EC 3.2.1.3)
Kiểu enzym : Exo – acting
Cắt kiên kết glucosid 1-4 từ đầu không khử.
Ứng dụng: Sản xuất high glucose syrup từ dextrin.
Iso amilase
Mã enzym: (EC 3.2.1.68)
Kiểu enzym thuỷ phân:
Cắt liên kết glycosid 1-6
Cơ chất: Amilopectin, glycogen
Ứng dụng : sản xuất maltose syrup.
Kết hợp với β amilase sẽ gia tăng hiệu suất thủy phân, tăng năng suất.
Pullulanase
Mã enzym: (EC 3.2.1.4 )
Kiểu thủy phân: Cắt liên kết glycosid 1-6
Cơ chất: pullulane.
Nguồn thu nhận:
nấm mốc Aureobasidium pullulane
Enzym Glucose oxydase
Mã enzym: (EC: 1.1.3.4 )
Kiểu phản ứng: Oxyd hoá glucose thành gluconic acid.
Ứng dụng: Ngăn chặn phản ứng maillard .
Cải thiện chất lượng cảm quan giúp sản phẩm không bị nâu khi chế biến.
Glucose isomerase
Mã enzym: ( EC: 5.3.1.5 )
Tác dụng: Chuyễn hoá glucose thành fructose
Là enzym thương mại quan trọng nhất.
Nguồn thu nhận:
Bacillus spp, streptomyces spp
Glucose isomerase (tt)
Tính chất enzym:
Hoạt động ở ph trung tính
Nhiệt độ tối ưu : 550 C - 600 C
Nồng độ cơ chất: 45%
Chất hoạt hoá: Mg
Enzym invertase
Mã enzym: (EC: 3.2.1.26 )
Kiểu phản ứng: Thủy phân sacchcarose thành glucose và fructose.
Hổn hợp glucose & fructose là đường nghịch đảo.
Nguồn thu nhận enzym:chiết tách từ môi trường nuôi cấy saccharomyces
spp, saccharomyces cerevisiae.
Enzym invertase (tt)
Ứng dụng của enzym invertase:
Sản xuất đường nghịch đảo.
Ưu khuyết điểm của việc sử dụng enzym invertase.
Ưu điểm: không có sản phẩm phụ
Khuyết điểm: giá đắt.
Enzym branching
Mã enzym: (EC: 2.4.1.18)
Xúc tác phản ứng tổng hợp liên kết glycosid 1-6.
Điều chế glycogen, amilopectin cuả tinh bột.
Ứng dụng: cải tạo tính chất của tinh bột (gia tăng mạch nhánh)=> Giãm
hiện tượng retrogradation(thoái hóa tinh bột) => Bảo quản bánh mì lâu
hơn.
Hệ thống enzym khác trong
công nghệ chế biến carbohydrate
Enzym Lactase
Tên gọi khác: β galactosidase.
Kiểu phản ứng: thủy phân lactose thành glucose và galactose.
Nguồn thu nhận enzym:môi trường nuôi cấy nấm mốc Asp Niger, Asp
orizae.
Hệ thống enzym khác trong công nghệ chế biến carbohydrate
Enzym Lactase (tt)
Tính chất enzym:
Hoạt động ở pH trung tính.
pH tối ưu : < 4-5
Có khả năng chịu nhiệt hơn enzym có nguồn gốc nấm mốc
Enzym lactase(tt)
Ứng dụng enzym lactase
Xử lý dịch sửa trong quá trình chế biến fromage.
Sản xuất sửa có hàm lượng lactose thấp.
Giãm sự kết tinh lactose trong sửa
Enzym Cellulase
Kieåu phaûn öùng
Cellulose------------- (Glucose)2
Enzym cellulase thuyû phaân lieân keát 1-4 glucosid
Nguoàn thu nhaän :
Moâi tröôøng nuoâi caáy Asp.Niger, Trichoderma viride
Kieåu nuoâi caáy : Beà maët (Asp. Niger)
Beà saâu (Trichoderma Viride)
Cellulase(tt)
Ứng dụng enzym cellulase
Kết hợp với pectinase hay α glucane để chế biến bia, nước trái cây,
rượu vang.
Làm tăng vị ngon cuả rau có chất lương thấp.
Thay đôỉ cấu trúc cuả sản phẩm.
Tăng sự chiết xuất các sản phẩm tự nhiên
Ứng dụng enzym trong công nghệ chế biến bột bắp hòa tan
Tính chất tinh bột hoà tan:
Độ nhớt thấp hơn tinh bột thô.
Khả năng taọ gel tăng.
Độ cứng khi taọ gel tăng.
Ứng dụng enzym trong công nghệ chế biến bột bắp hòa tan
Điều kiện phản ứng cuả enzym
Nhiệt độ phản ứng thấp.
pH môi trường trung tính.
Enzym sử dụng:
Enzym α amilase có nguồn gốc vi khuẩn.
Chế biến tinh bột
có sử dụng enzym
Quy trình chế biến tinh bột có sử dụng enzym
Enzym Termamyl
Thuộc nhóm enzym α amilase thuỷ phân tinh bột thành dextrin và
oligosaccharid.
Chế phẩm enzym thương mại có dạng lỏng.
Là enzym chịu nhiệt (105-1100c).
Enzym Termamyl (tt)
Code cuả sản phẩm:Termamyl 120L
Nguồn thu nhận:
Bacillus Licheniformis
Hãng sản xuất: Novo
Chất lượng enzym : tuân thủ theo quy định cuả FAO/WHO.
Tính chất cuả enzym termamyl(tt)
Sự mất hoạt tính của enzym xãy ra khi xử lý ở nhiệt độ cao và pH thấp.
Bảo quản :
Ở nhiệt độ 250C :hoạt tính duy trì tối thiểu 3 tháng.
Ở nhiệt độ 50C: hoạt tính duy trì tối thiểu 1 năm.
Tính chất cuả enzym termamyl
Độ hoà tan:
Tan dễ dàng trong nước ở mọi nồng độ .
Tính ổn định:
Termamyl có độ ổn định cao khi có Ca2+ (50-70 ppm).
Traïng thaùi cuûa chế phẩm enzym:
Chế phẫm có thể vẫn đục nhưng không ảnh hưởng tới hoạt tính chung của
enzym.
Lĩnh vực áp dụng
Kỹ nghệ tinh bột:
Dịch hoá liên tục tinh bột trong nồi hơi ở nhiệt độ cao
Kỹ nghệ nấu cồn:
Phân tán tinh bột chưng cất không cần điều chỉnh pH
Lĩnh vực áp dụng
Kỹ nghệ nấu bia: Dịch hoá tinh bột trước khi lên men. Đơn giản hóa
được quy trình công nghệ.
Kỹ nghệ đường: Phá vở tinh bột trong nước ép mía.
Kỹ nghệ dệt: Rũ hồ trước khi nhuộm.
Enzyme trong công nghệ
sản xuất bánh mì
Mục đích sử dụng enzym:
Làm tăng nhanh thể tích của bánh.
Làm cho bánh có màu sắc đẹp hơn.
Làm tăng mùi thơm cho bánh.
Các loại enzyme được sử dụng trong sản xuất bánh mì
Enzyme Amylase
Enzyme Protease
Enzyme Lipoxygenase
Enzyme Hemicellulase
Vai trò cuả enzyme amilase
Làm giảm độ nhớt của bột nhào do gluten gây ra.
Tăng hệ số tiêu hoá protein.
Cung cấp thêm chất dinh dưỡng cho nấm men
Vai trò cuả enzym amilase
Làm thay đôỉ tính chất vật lý cuả bột, làm bột nhão mềm hơn
Tăng nồng độ chất dinh duỡng cho tế bào nấm men.
Tăng độ lên men, thể tích bánh tăng.
Vai trò cuả enzym amilase
Tăng thời gian tồn trữ.
Tăng cảm quan:
Bánh vàng hơn, thơm hơn do tác động của phản ứng Maillard trong quá
trình nướng.
Chủng vi sinh vật tạo enzym amilase
Chế phẩm enzym có nguồn gốc từ nấm mốc.
Chủ yếu thu nhận từ Aspergillus oryzae.
Tùy theo hoạt tính của enzyme và điều kiện xử lý bột mà người ta cho
lượng enzyme khác nhau.
Chủng vi sinh vật tạo enzym amilase
Enzyme từ nấm sợi Aspergillus oryzae hay Asp. Awamori giúp màu và mùi
của bánh được tăng lên.
Enzyme lypoxygenase từ đậu nành để tăng khả năng làm trắng bột.
Chất phụ gia bổ sung
Amon sulfat được bổ sung vào như một chất đệm cho enzyme hoạt động.
Ammonium phosphate giúp cho protease hoạt động mạnh.
Tinh bột được xem như chất phụ gia
với tỷ lệ amylase / tinh bột là 1:1.
Hoạt động cuả enzym trong quá trình nướng
Giai đoạn hình thành ruột bánh
400 C -600 C : bất hoạt enzym.
600 C - 800 C : biến tính enzym.
800 C - 1000 C: gelatin hoá tinh bột
bốc hơi cồn và nước
Hoạt động cuả enzym trong quá trình nướng
Giai đoạn hình thành vỏ bánh
1200 C :vỏ bánh có màu nâu nhạt.
1200 C - 1400 C :sự chuyễn màu vàng sậm do phả ứng caramen và maillard
1800 C - 1900 C: vỏ bánh vàng dòn.
trên 1900C bánh bị cháy.