đề tài sản xuất glutamate(msg) bộ môn kĩ thuật thực phẩm

Sản xuất Glutamate
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Bộ môn: Kĩ thuật thực phẩm 3
Đề tài:
SẢN XUẤT GLUTAMATE(MSG)
Nhóm sinh viên thực hiện:
Giáo viên giảng dạy: Phạm Minh Tuấn
1. Đặng Hoàng Bân
2. Trần Quang Huy
3. Nguyễn Nhật Linh
4. Triệu Quốc Tài
Sản xuất Glutamate
SẢN XUẤT GLUTAMATE
Nội dung cần trình bày:
I. Khái quát về Glutamate (Mì
chính)
II. Tính chất của Glutamate
III. Lịch sử và tình hình phát triển của sản xuất
Glutamate
IV. Các phương
pháp sản xuất
Glutamate
V. Kết luận
Khái niệm
Vai trò

Tính chất vật lý

Tính chất hoá học

Phương pháp tổng hợp hoá học
Phương pháp tổng hợp hoá học
Phương pháp thuỷ phân protit
Phương pháp thuỷ phân protit
Phương pháp kết hợp
Phương pháp kết hợp
Phương pháp lên men
Phương pháp lên men
Sản xuất Glutamate
I. Khái quát về Glutamate (Mì chính)
1. Khái niệm
Mì chính(monosodium-glutamate) là muối mono natri
của axit L-glutamic(còn gọi là glutamate natri),
thường gặp dưới dạng bột hoặc tinh thể màu trắng
ngậm một phân tử nước, là chất điều vị có giá trị dinh
dưỡng trong công nghiệp thực phẩm, trong nấu nướng
thức ăn hàng ngày(đặc biệt là ở các nước phương
đông).
Sản xuất Glutamate
2. Vai trò của mì chính
Mì chính là chất điều vị trong chế biến thực
phẩm, làm gia vị cho các món ăn, cháo, mì ăn
liền, thịt nhân tạo, các loại thịt cá đóng
hộp…,nhờ đó sản phẩm hấp dẫn hơn.
Glutamat đóng vai trò quan trọng trong cơ chế chuyển hoá chất
bổ dưỡng trong cơ thể con người.
Sản xuất Glutamate
2. Vai trò của mì chính
Lượng glutamate tự do có trong cơ
thể người là 10g, trong đó:

o
Cơ bắp: 6g
o
Não: 2,3g
o
Gan: 0,7g
o
Thận: 0,7g
o
Máu: 0,04g
Cơ thể mỗi người có khoảng
2kg glutamat được tìm thấy
trong các cơ bắp, não, thận,
gan và các cơ quan khác.
Sản xuất Glutamate
II. Tính chất của Glutamate
1. Tính chất vật lý

Mì chính là loại bột trắng hoặc
tinh thể kim óng ánh, kích thướt tuỳ
theo điều kiện khống chế khi kết
tinh. Mì chính thuần độ khoảng
99%, tinh thể hình khối 1-2 mm
màu trong suốt, dễ tan trong nước,
không tan trong cồn, thơm ngon,
kích thích vị giác.

Nhiệt độ nóng chảy 195
o
C.


Tan nhiều trong nước, nhiệt độ
tăng độ hoà tan tăng.
Sản xuất Glutamate
2. Tính chất hoá học
Công thức hoá học: C
5
H
8
NO
4
Na
Công thức cấu tạo:

Phản ứng mất nước.

Phản ứng phân huỷ ở nhiệt độ cao.

Tác dụng của pH.

Tác dụng của các yếu tố khác
Sản xuất Glutamate
Khi nhiệt độ lớn hơn 80
o
C Glutamat natri bị mất nước:

Phản ứng mất nước.
Sản xuất Glutamate
Nung glutamate natri trong chén sứ ở nhiệt độ cao > 350
o

C:
Ở nhiệt độ cao trên dưới 100
o
C, axit glutamic trong
dung dịch nguyên chất bị mất nước và chuyển thành
axit hydroglutamic.
Sự mất mát axit glutamic trong dung dịch nguyên chất
khi đun nóng là rất nhanh: sau 8 giờ đun sôi axit
glutamic bị mất đến 50%.

Phản ứng phân huỷ ở nhiệt độ cao.
Sản xuất Glutamate
Thời
gian đun
nóng
(giờ)
Sự mất mát axit glutamic(%) ở các độ pH
khác nhau
pH=4,5 pH=6 pH= 7,5
1 8,7 6,1 5,12
2 10,1 9,0 6,8
3 12,3 12,1 8,4
4 18,4 15,6 10,3
5 24,1 19,0 12,7

Tác dụng của pH.
Sản xuất Glutamate

Tác dụng của pH.
pH có ảnh hưởng rất lớn đến sự

phân huỷ axit glutamic. Ở pH= 4,5
axit glutamic tổn hao nhiều nhất:
sau 1 giờ là 8,75%; sau 5 giờ tăng
lên 24,1%. Trong khi đó nếu môi
trường là trung tính hay các điểm
lân cận(pH= 6,5-7) thì sự mất mát
giảm được rất nhiều.
Sản xuất Glutamate
Sự biến đổi của axit glutamic trong quá trình chế biến còn
phụ thuộc vào các yếu tố khác như: chịu ảnh hưởng của
các axit amin khác, các sản phẩm phân huỷ của đường,
các hợp chất có 2 nhóm cacbonyl,…
Các nhân tố ảnh hưởng chủ yếu dẫn đến sự biến đổi axit
glutamic là nồng độ, nhiệt độ, pH, sự chiếu sáng các hợp
chất hữu cơ, các peroxit và các ion kim loại.
Các phản ứng thường xảy ra là: sự khử cacboxyl, sự khử
amin, sự oxy hoá, sự mất nước, phản ứng ngưng tụ ở
nhóm amin và các phản ứng trùng hợp hình thành nên các
hợp chất cao phân tử.

Tác dụng của các yếu tố khác
Sản xuất Glutamate
III. Lịch sử và tình hình sản xuất mì chính.
1. Lịch sử mì chính
Lịch sử mì chính có thể cắm mốc đầu tiên là ngày
chàng thanh niên ở Tokyo có tên là Ikeda tốt nghiệp
cử nhân hoá học năm 1889 tại viện đại học Tokyo.
Sau khi tốt nghiệp Ikeda sang Đức tu nghiệp, anh tham
gia nghiên cứu hoá học protein. Tại đây anh đã học
được cách nhận biết và tách từng acid amin riêng rẽ.

Sản xuất Glutamate
1. Lịch sử mì chính
Trở về Nhật Bản ông làm việc tại viện đại học
hoàng gia. Trong bữa ăn gia đình, vợ ông khi chế
biến thức ăn đã cho loại rong biển mà các đầu
bếp Nhật Bản hay dùng. Quả nhiên vị của thức
ăn trở nên ngọt hơn, có vị thịt hấp dẫn.
Tại phòng thí nghiệm của mình, Kikunae Ikeda
đã nghiên cứu và tách được acid glutamic từ rong
biển Laminaria Japonica rồi chuyển thành Natri
glutamate.
/>6
(địa chỉ tham khảo thêm)
Sản xuất Glutamate
2. Tình hình sản xuất mì chính trên thế giới và
Việt Nam.
Tình hình sản xuất mì chính trên thế giới:
Các nước sản xuất mì chính với sản lượng lớn nhất thế giới:
Nhật, Mỹ, Đài loan, Trung Quốc, Indonexia,…
Nước
Xuất
khẩu(%)
Tạo
hương(%)
Công
nghiệp thực
phẩm(%)
Nhật 30,3 32,5 37,2
Mỹ 14 38,0 48,0
Đài Loan 68,4 26,9 4,7

Việc sử dụng mì chính ở một số quốc gia hành đầu về công nghiệp mì chính:
Sản xuất Glutamate
Tình hình sản xuất mì chính ở Việt Nam
•
Trong năm 1968 và 1970, Lê Văn Nhương và cộng sự đã
thu thập được nhiều chủng vi sinh vật có khả năng sinh lizin
và L-AG từ nước và đất vùng Hà Tây và Hà Nội, đây là
nguồn Gen thiên nhiên quý của Việt Nam.
•
Năm 1972, Lương Đức Phẩm đạt được hiệu suất lên men
30-35g/lit L-AG khi dùng vi khuẩn Brevibacterium Flavum
lên men sacaroza hay rỉ đường ở phạm vi bình lắc.
•
Năm 1986, Nguyễn Thiện Luân và cộng sự đạt được hiệu
suất lên men 37-45g/lit L-AG khi lên men trong môi trường
glucoza 12% ở trong bình lắc.
Sản xuất Glutamate
IV. Các phương pháp sản xuất mì chính.
Mì chính dù được sản xuất bằng phương pháp nào
cũng thường tuân theo một số tiêu chuẩn
sau:

Tinh thể MSG chứa không ít hơn 99% MSG tinh
khiết;

Độ ẩm (trừ nước kết tinh) không được cao hơn
0,5%;

Thành phần NaCl không được quá 0,5%;


Các tạp chất còn lại không chứa Asen, kim loại và
hợp chất Canxi.
Sản xuất Glutamate
Phương pháp tổng hợp hoá học.
Phương pháp này ứng dụng các phản ứng tổng hợp hoá
học để tổng hợp nên acid glutamic và các amino acid khác
từ các khí thải của công nghiệp dầu hoả hay các ngành
khác.
Ưu điểm: Phương pháp này có thể sử dụng nguồn
nguyên liệu không phải thực phẩm để sản xuất ra
và tận dụng được các phế liệu của công nghiệp
dầu hoả.
Sản xuất Glutamate
Phương pháp tổng hợp hoá học.
Nhược điểm: Chỉ thực hiện được ở những nước có
công nghiệp dầu hoả phát triển và yêu cầu kỹ thuật
cao. Mặt khác sản xuất bằng con đường này tạo ra
một hỗn hợp không quay cực D,L-acid glutamic,
việc tách L-acid glutamic ra lại khó khăn nên làm
tăng giá thành sản phẩm. Do nhược điểm như vậy
nên phương pháp này ít được sử dụng ở các nước.
Sản xuất Glutamate
Phương pháp này sử dụng các tác nhân xúc tác là các hoá
chất hoặc fecmen để thuỷ phân một nguồn nguyên liệu protit
nào đó(khô đậu, khô lạc,…) ra một hỗn hợp aminoaxit từ đấy
tách các acid glutamic ra và sản xuất mì chính.

Ưu điểm: Dễ khống chế quy trình sản xuất và áp dụng
được vào các cơ sở thủ công, bán cơ giới, cơ giới dễ dàng.


Nhược điểm:

Cần sử dụng nguyên liệu giàu protit hiếm và đắt.

Cần nhiều hoá chất và các thiết bị chống ăn mòn.

Hiệu suất thấp đưa đến giá thành cao.
Phương pháp thuỷ phân protit.
Sản xuất Glutamate
Đây là phương pháp kết hợp giữa tổng hợp hoá học và vi
sinh vật học.
Phương pháp vi sinh vật tổng hợp nên acid amin từ các
nguồn đạm vô cơ và glucid mất nhiều thời gian, do đó
người ta lợi dụng các phản ứng tổng hợp tạo ra những chất
có cấu tạo gần giống acid amin, từ đấy lợi dụng vi sinh vật
tiếp tục tạo ra acid amin.
Phương pháp kết hợp.
Sản xuất Glutamate
Phương pháp lên men.
Nguyên liệu Acid glutamic Mì chính.
→ →
Phương pháp này lợi dụng một số vi sinh vật có khả năng
sinh tổng hợp ra các acid amin từ các nguồn glucid và
đạm vô cơ.
Phương pháp này có nhiều triển vọng phát triển ở khắp
các nước, nó tạo ra được nhiều loại amino acid như: acid
glutamic, lizin, valin, alanin, phenylalanine, triptophan,
methionin,…
Sản xuất Glutamate
Phương pháp lên men có nguồn gốc

từ Nhật Bản, năm 1956 khi mà
Shukuo và Kinoshita sử dụng chủng
Micrococcus glutamicus sản xuất
glutamate từ môi trường có chứa
glucoza và ammoniac. Sau đó một số
loài vi sinh vật cũng được sử dụng
như Brevi Bacterium và
Microbacterium.
Phương pháp lên men.
Sản xuất Glutamate
Nguyên liệu
Rỉ đường
Khoai mì
Sản xuất Glutamate
Chủng vi sinh:
Corynebacterium
Glutanicum
Corynebacterium Glutamicum