Vai trò của enzyme trong công nghiệp thực phẩm ppt

Vai trò của enzyme trong công nghiệp thực phẩm




Nguyên liệu sử dụng trong CN thực phẩm là các sản phẩm
nông sản thực tế chúng là các vật thể sống, do đó trong
quá trình bảo quản hoặc chế biến chúng thành các sản
phẩm thực phẩm xảy ra hàng loạt các quá trình biến đổi
sinh học mà các quá trình này được xúc tác tự nhiên bởi
enzyme bản thể hay do nhà công nghệ đưa vào để đạt mục
đích đặt ra. Vì vậy có thẻ nói enzym đóng vai trò chủ chốt
trong các quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm. Xin
giới thiệu khái quát 4 vai trò chính của enzyme trong
CNTP:

1) Enzyme kh
ắc phục khiếm khuyết tự nhiên của nguyên
liệu:
Các sản phẩm nông sản có chất lượng về dinh dư
ỡng,
thành ph
ần hóa học, tính chất cảm quan phụ thuộc nhiều
vào: giống, loại nông sản, điều kiện canh tác, đi
ều kiện thu
hái và vận chuyển, điều kiện bảo quản. Do vậy chất lư
ợng
sản phẩm được tạo ra từ nguyên liệu dao đ
ộng rất lớn.
Trong thực tế nếu chất lượng nguyên liệu quá kém ngư
ời

ta phải điều khiển các phản ứng xúc tác bởi enzyme đ
ể tạo
nên các thành phần thiếu hụt trong nguyên liệu
đưa vào
sản xuất.

Ví dụ: trong sản xuất bia, nguyên liệu chính là malt đ
ại
mạch. Để khắc phục malt đại mạch chát lư
ợng kém (
không có khả năng chuy
ển hóa hết tinh bột thành dextrin,
đường lên men ) thư
ờng dùng các chế phẩm enzyme thủy
phân thuộc hệ amilaza như Termamyl 120L ho
ặc SC , hệ
enzyme proteaza như Neutrase 0,5L.

Ví dụ: dứa , cà chua khi đưa vào sản xuất có đ
ộ chín khác
nhua, phải qua giai đoạn ủ chín đ
ể chuyển hóa protopectin
( 1 h
ợp chất pectin có cấu tạo phức tạp, ngoài các chuỗi
polygalacturonic còn có các thành phần khác nh
ư axit
axectic, xenluloza, galactoza,rhamnoza > t
ạo nên cấu
trúc c
ứng của các loại quả) về dạng pectin hòa tan nhờ

enzyme pectinaza. Hoặc sau khi chà sẽ
đưa enzyme
pectinaza vào đ
ể phá vỡ màng tế bào thực vật giúp tạo ra
các v
ết nứt trên quả tạo thành rãnh thoát dịch chiết ra
ngoài > làm tăng hiệu suất chiết dịch quả.

2) Enzyme nâng cao giá trị thương phẩm của nguyên liệu:
Trong th
ực tế có rất nhiều các nguyên liệu nông sản có giá
trị thương phẩm thấp. Sau khi đư
ợc chuyển hóa bởi tác
dụng của enzyme thì giá trị thương phẩm cao hơn r
ất
nhiều, chúng có th
ể là các sản phẩm không những có giá
trị dinh dưỡng cao mà còn phục vụ được cho các mục
đích
khác ngoài thực phẩm như y học

Ví dụ:trong công nghiệp chế biến tinh bột, mục đích c
ủa
nhà máy ch
ế biến tinh bột là chuyển hóa tinh bột từ một
hợp chất có phân tử lư
ợng cao, hệ số hấp thu kém, giá trị
thương ph
ảm thấp thành các sản phẩm mới có hệ số hấp
thu cao hơn, đa dạng hơn , giá trị thương ph

ẩm cao, ứng
dụng nhiều trong công nghiệp chế biến các sản phẩm khác.

-Trước đây ở các nhà máy người ta dùng ph
ương pháp
axit: môi trường axit mạnh,HCl; nhiệt độ cao; áp suất cao -
> nhược:
+ phải xử lí nguyên liệu đầu vào nhằm mục đích lo
ại các
thành ph
ần khác không phỉa là tinh bột do axit không có
tính đặc hiệu
+ sản phẩm tạp, lẫn nhiều tạp chất từ thành phần ngu
yên
li
ệu và từ các sản ứng tổng hợp bởi các thành phần vừa
được giải phóng ra ( caramen hóa, axit amin+đừong
>
phản ứng melanoidin ) > màu c
ủa sản phẩm sẫm, mùi
khét, độ nhớt cao -> quá trình tinh lọc khó khăn.
+ thiết bị sử dụng trong quá trình chế biến phải có đ
ộ bèn
cao, chịu áp suất, chịu nhiệt > giá thành thiết bị cao.
+ hiêu suất thu hồi thấp > gái thành cao
- Với sự phát triển của ngành CN enzyme , đ
ặc biệt là CN
enzym amilaza thì h
ầu hết các nhà máy chế biến tinh bột
trên thế giới đã chuyển sang sử dụng ph

ương pháp enzyme
mà CN mới này đã khắc phục đựoc toàn bộ nhược đi
ểm
trên của pp axit. Thêm vào đó, trong quá trình ch
ế biến tạo
ra nhiều sản phẩm có giá trị cao như:
+ maltodextrin:
* chất phụ gia đ
ể chế tác các sản phẩm thực phẩm cho trẻ
em, thực phẩm truyền trực tiếp cho bênh nhân.
* tác nhân tạo cấu trúc: tạo độ đặc, độ nhớt cho nư
ớc sốt;
chất kết dính cho sản xuất thức ăn chính
* có khả năng t
ạo gel thuận nghịch có cấu trúc giống chất
béo: thay thế chất béo trong các sản phẩm bơ, mỡ gầy.
+ Socbitol:
* khả năng giữ nước cao : tạo độ đặc sánh cho mật ong
* độ ngọt nhẹ : sử dụng nhiều hơn mà không c
ảm thấy
khso chịu
* độ nhớt thấp : dễ thao tác trong sản xuất
* t
ạo phức với kim loại nặng: cải thiện việc bảo quản các
sản phẩm béo
* scobitol tinh thể có entzpi hàon tan trong nư
ớc rất lớn :
có khả năng tạo cảm giác mát > sản xuất kẹo mứt
* không làm tăng lư
ợng glucoza trong máu lên cao sau khi

ăn : sản xuất thức ăn kiêng cho người bị bệnh đái đường.

+ Manitol:
* sử dụng chủ yếu làm chất tạo ngọt không hút nước
* có gái tr
ị hấp thu thấp: bổ sung vào thực phẩm chức
năng
* tác động phá hủy răng thấp : sx kẹo cao su

3) Enzyme là công c
ụ trong quá trình chuyển hóa công
nghệ:
trong các nhà máy chế biến thực phẩm thì enzyme đư
ợc sử
dụng như một công c
ụ của toàn bộ quá trình chuyển hóa
ho
ặc là toàn bộ quá trình chuyển hóa trong dây chuyền chế
bi
ến. Nếu thiếu sự có mặt của nó thì quá trình chế biến
không thành công.

Ví dụ: trong sản xuất bia, quá trình chế biến dịch đư
ờng có
mục tiêu là tìm điều kiện tối ưu chuy
ển nhiều nhất có thể
các chất có trong nguyên liệu đi vào d
ịch trở thành chất
chiết của dịch đường. Để đạt được mục đích này th
ì ngoài

quá trình khuyếch tán đơn gi
ản của các thành phần mà chủ
yếu là quá trình chuyển hóa các hợp chất cao phân t
ử
không hòa tan thành các chất thấp phân tử hàon tan dư
ới
tác dụng của nhiều hệ enzyme khác nhau.
* tinh bột + alpha-amliza, beta-amilaza
> dextrin : tạo độ sánh và giữ bọt cho bia
> maltoza, glucoza: cung cấp đư
ờng cho quá tình lên
men
* protein + proteaza
> peptit phân tử lượng thấp: tăng khả năng gi
ữ bọt do
chứa nhóm chức tích điện , liên kết với CO2
> axit amin:
- đảm bảo độ bền sinh học do ngăn ch
ặn sự tạo thành kết
t
ủa tạo cặn của protein trong quá trình thanh trùng ở nhiệt
độ cao (sẽ làm thay đổi hằng số điện môi)
- nguồn cung cấp N đ
ảm bảo quá trình lên men và chống
thoái hóa giống
- tăng giá trị dinh dưỡng cho bia
* Araban ( 1 hợp chất glucan cao phân tử làm dịch đư
ờng
rất nhớt) + arabanaza
> hợp chát thấp phân tử:

- giảm độ nhớt
- cải thiện quá trình lọc
- tăng năng suất dây chuyền
* Hợp chất chứa P + sitaza, photphataza
> giải phóng P:
- hợp chất quang trọng trong chu trình Kreb
- hợp chất vi lượng cần cho hoạt động sống của nấm men
- cân bằng pH trong môi trường lên men

4) Enzyme tăng tính chất cảm quan của sản phẩm:
Trong chế biến thực phẩm sau khi xáy ra các giai đo
ạn
chuyển hóa chính, thông thư
ờng các sản phảm thực phẩm
chưa hẳn đã đạt chất lượng cảm quan tối ưu. Vì th
ế chúng
có các giai đoạn hoàn thiện sản phẩm , trong giai đoạn
này
hoặc là tạo nên những đi
ều kiên mới cho các enzyme bản
th
ể có lợi phát huy tác dụng có lợi hoặc bổ sung các
enzyme từ ngoài vào để làm tăng chất lư
ợng cảm quan của
sản phẩm như cải thiện mùi và vị của sản phẩm

Ví dụ: quá trình thủy phẩn lipit nhờ lipaza > h
ợp chất
azzetal, xeton có mùi đặc trưng của sản phẩm
Ví dụ: làm trong rượu vang nhờ chủ yếu là pectinaza ,

đây
là chỉ tiêu chất lượng quan trọng nhất của rư
ợu vang.Với
mục đích làm trong rư
ợu các chế phẩm enzyme sử dụng
phải có khả năng chịu được nồng độ rượu rừ 10-
12% và
không chứa các enzyme oxi hóa làm ảnh hưởng đ
ến màu
sắc và mùi vị của sản phẩm.
TRên thị trường có 3 chế phẩm sử dụng đ
ể làm trong dịch
quả là:
- Pectinex 3XL,Pectinex AR: chịu được nồng độ rượu cao
- Viscozyme 120L : chịu được nồng độ rượu thấp nh
ưng
chịu được nồng độ đường cao hơn > sử dụng đ
ể làm
trong dịch quả cô đặc.

Tóm lại, đ
ối với mỗi quá trình sản xuất muốn sử dụng các
chế phẩm enzyme một cách hiệu quả nhất ta phải xét đ
ầy
đủ đến các tiêu chí lựa chọn như: độ hoạt động c
ủa
enzyme, độ đ
ặc hiệu của enzyme và sự có mặt của các
chất ảnh hưởng.