slide báo cáo CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HFCS

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
GVHD: Trần Thị Thu Sang
NHÓM: 5
Đề tài:
CÔNG NGHỆ SẢN SUẤT HFCS
TP. HỒ CHÍ MINH 05/2015
DANH SÁCH NHÓM
Họ và tên MSSV
Đỗ Văn Rin 2006120061
Đoàn Thị Ánh Hồng 2006120001
Nguyễn Thị Hoàng Oanh 2006120074
Phạm thị Thủy Tiên 2005120371
1. Tổng quan về HFCS
1. Tổng quan về HFCS
2. CỐ ĐỊNH ENZYME GLUCOSE ISOMERASE
2. CỐ ĐỊNH ENZYME GLUCOSE ISOMERASE
3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HFCS
3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HFCS
4.Ứng dụng HFCS
4.Ứng dụng HFCS
N i dungộ
1. Tổng quan về HFCF
Giới thiệu high fructose corn syrup (HFCS).
HFCS được gọi là isoglucose ở Anh và glucose-fructose ở Canada, và lần đầu
tiên được giới thiệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và nước giải khát trong
cuối những năm 1960 (HFCS-42 vào năm 1967) và 1970 (HFCS-55 năm 1977)
để cải thiện sự ổn định và chức năng khác nhau của thực phẩm và đồ uống.
Chất làm ngọt Carbohydrate được sử dụng bởi vì nó tăng cường hương vị các
loại thực phẩm khác nhau. Nó chủ yếu là monosaccharides như glucose,
fructose, galactose và disaccharides như sucrose, lactose, maltose. Người ta

tìm kiếm chất ngọt thay thế succrose và không nhiều calo để đảm bảo sức
khỏe cho bệnh nhân tiểu đường, đồng thời kiểm soát cân nặng.
Phân
loại
HFCS-90 (90% fructose và glucose
10%)
HFCS-42 (42% fructose và glucose
58%)
HFCS-55 (55% fructose và glucose
45%).

HFCS được sản xuất chủ yếu từ ngô.

NGÂM XAY ƯỚTTÁCH

Tinh bột ngô bao gồm các phân tử
đường dài, bao gồm amylose và
amylopectin và cần gia nhiệt hoặc
thêm HCl cộng với hoạt động của ba
loại enzyme khác nhau để phá vỡ nó
thành đường glucose đơn giản và đường
fructose trong HFCS.
•
sản xuất từ vi khuẩn Bacillus spp
•
thủy phân tinh bột ngô thành chuỗi ngắn dextrin và
oligosaccharides
α-amylase
•
được sản xuất từ nấm như Apergillus, phá vỡ dextrin và

oligosaccharides thành đường đơn glucose.
glucoamylase
•
Thể chuyển đổi giữa glucose với fructose.
glucose
isomerase
enzyme
S l c enzyme glucose isomerase (GI)ơ ượ

D-Glucose/xylose isomerase (D-xylose isomerase ketol; EC 5.3.1.5),
thường được gọi là glucose isomerase (GI)

GI xúc tác đồng phân hóa thuận nghịch D-glucose và D-xylose thành D-
fructose và D-xylulose. Sự chuyển đổi xylose thành xylulose phục vụ
một nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn hoại sinh phát triển mạnh trên
cây mục nát và cũng hỗ trợ trong chuyển hóa sinh học của
hemicellulose để sản xuất ethanol.

Đồng phân hóa glucose thành fructose có tầm quan trọng thương mại
trong việc sản xuất HFCS.

Glucose isomerase chủ yếu được thu nhận từ vi khuẩn.
Streptomyces flavogrieus
vi khuẩn gram(+), hiếu khí, dị dưỡng
cấu trúc giống nấm
cấu trúc giống nấm
1.3.2 Phân lập Streptomyces flavogrieus

Streptomyces có khả năng sản xuất isomerase glucose


Chất nền là rơm rạ

Mẫu đất đã được hòa vào trong nước vô trùng và cấy trên một môi trường có chứa:

1% hemicellulose rơm

0,03% vitamin Casamino axit (Difco)

0,2% KNO
3

0,2% K
2
HPO
4

0,2% NaCl

0,05% MgSO
4
.7H
2
0

0,02% CaCO
3

0,001% FeSO
4
.7H

2
0

1,8% agar.

pH của môi trường đã được điều chỉnh đến 7.0.

Loài Streptomyces đã được nghiên cứu rộng rãi và đã được sử dụng
như là một nguồn sản xuất enzyme
1.3.3. Chiết xuất enzyme glucose isomerase

Ủ qua đêm, môi trường được ly tâm, khối tế bào được rửa hai lần bằng nước cất.
Thêm đệm natri phosphate 0,05 M (pH 7,0) vào khối tế bào tạo dịch huyền phù.

Quá trình tách glucose isomerase là phá vỡ thành tế bào bằng siêu âm(PTN).
Glucose isomerase dễ dàng giải phóng bởi sự tự phân(thêm chất tẩy rửa cation
vào dung dịch huyền phù trên để tăng hiệu suất thu E).
1. Xử lý bằng máy siêu âm, 10p
2. Ly tâm 20000/20p
Bỏ tế bào chết, thu
dịch nổi
3. 30% amoni sulfat,
Ly tâm 20000/15p
Bỏ tủa, thu dịch nổi
4. 70% amoni sulfat
Ly tâm 20000/30p
Hòa tan trong nước cất
5. Tinh sạch enzym: ướp muối
Nguyên tắc:E không hòa tan ở nồng độ muối
cao

Enzym kết tinh
C Đ NH ENZYME GLUCOSE ISOMERASE&Ố Ị
Đ c đi m c a enzyme c đ nhặ ể ủ ố ị

Enzyme c đ nh th ng là nh ng enzyme hòa tan đ c g n vào m t ch t mang.ố ị ườ ữ ượ ắ ộ ấ

M c đích: H n ch s di chuy n t do c a enzymeụ ạ ế ự ể ự ủ

u đi m: Có th tái s d ngƯ ể ể ử ụ
D dàng thu h i s n ph m. ể ồ ả ẩ
D dàng ki m soát quá trình.ể ể
Th i gian l u ng n. ờ ư ắ
T i u hóa đ c hi u su tố ư ượ ệ ấ
Ho t tính n đ nh ạ ổ ị
B n nhi tề ệ
Kh năng b o qu n t t h n.ả ả ả ố ơ
Có th tái s d ng ể ử ụ
Các ph ng pháp c đ nh enzymeươ ố ị
Liên kết cộng hóa trị
(Covalent)
Phương pháp cố định enzyme
Hấp phụ (Adsorption)
Nhốt (Entrapment)
Cross linking
Sinh khối Streptomyces
flavogrieus
Chiết xuất bằng Toluen
Tủa aceton
Hòa tan trong đệm
phosphat

Kết tủa bằng aceton lạnh
Ly tâm
Dịch ly tâm
Ly tâm
Gắn GI trong Rotadex
Trộn xử lý trong Rotadex
GI không tan
GluctaraldehyXilochrom amin hóa
3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HFCS
Dịch hóa lần 2 90-95
o
C
Dịch hóa lần 1 105-106
o
C pH 5.5-6.5
Tách tạp chất
Bắp, S02
Đường hóa 56-65
o
C pH 4-4.5
Lọc
Trao đổi ion, than hoạt tính, bốc hơi
Isomere hóa 55-60
o
C pH 7-8
Trao đổi ion, than hoạt tính, bốc hơi
Sản phẩm Futose
42%
Tái xử lý oligosaccaride
Dịch hóa lần 2 90-95

o
C
Dịch hóa lần 1 105-106
o
C pH 5.5-6.5
Tách tạp chất
Bắp, S02
Đường hóa 56-65
o
C pH 4-4.5
Lọc
Trao đổi ion, than hoạt tính, bốc hơi
Isomere hóa 55-60
o
C pH 7-8
Trao đổi ion, than hoạt tính, bốc hơi
Sản phẩm Futose
42%
Tái xử lý oligosaccaride
α-Amylase
DE 2-5
DE 15-20
glucoamylase
Xylose isomerase

Giai đoạn chuẩn bị:. Bột bắp được ngập tràn trong SO2 không chỉ để phục vụ để
điều chỉnh pH, hạn chế tối đa sự hình thành màu sắc tiếp theo, và kiểm soát sự tăng
trưởng của vi sinh vật, mà còn để làm mềm vỏ để loại bỏ vật lý tiếp theo xảy ra dễ
dàng hơn;


Tách tạp chất thiết bị ly tâm. Bùn ly tâm cũng được sử dụng trong các nhà máy
xay xát ngô ướt, nơi mà nó loại bỏ protein (gluten) và insolubles khác từ tinh bột,
được rửa sạch và ly tâm một lần nữa để có độ tinh khiết cao.

Dịch hóa: Tinh bột bắp được xử lý bằng α-amylase, dịch hóa 2 lần lần lượt tại nhiệt
độ 105-106
o
C và 90-95
o
C tạo chuỗi đường ngắn hơn gọi là oligosaccharides.

Với nồng độ cơ chất thích hợp, vận tốc phản ứng phụ thuộc vào nồng độ enz=> cần
xác định nồng độ enz thích hợp để đạt mức dịch hóa phù hợp. Nhiệt độ tăng DE dịch
hóa giảm, thời gian/ nồng độ tinh bột tăng DE dịch hóa tăng.

Giai đoạn đường hóa: tinh bột sau khi dịch hóa để nguội đến 45-50
0
C rồi đem đi
đường hóa bằng glucoamylase phá vỡ những chuỗi đường để tạo đường đơn glucose
trong điều kiện được khuấy đảo liên tục.

Lọc; trao đổi ion, xử lý than Dịch tinh bột đã đường hóa lọc bằng thiết bị lọc khung
bản nhằm loại bỏ chất béo, protein v v. Dịch lọc được trao đổi ion, xử lý than và cô
lại trước khi cho chạy qua các cột phản ứng isome hóa. Công đoạn này cũng được lặp
lại đối với dịch đường đã isomer hóa trừ khâu lọc

Giai đoạn isome hóa được tiến hành trong hàng loạt ống thủy tinh mắc nối tiếp nhau
đặt trong bể nước có nhiệt độ ổn định 60
0
C. Glucoisomerase biến đổi glucose để tạo

ra hỗn hợp có khoảng 42% fructose và 50- 52% glucose với một vài loại đường được
hòa trộn.

Giai đoạn cô đặc dịch đường enzyme hóa được thực hiện trong nồi cô chân không
liện tục 3 tháp, nhiệt độ lần lượt của 3 tháp 84 -68-50.

Giai đoạn tạo thành sản phẩm: hàm lượng fructose trong dịch đường isome hóa
đã cô được kiểm tra bằng phản ứng màu với acid thiobarbitiric trong điều kiện môi
trường HCl đặc cẩn thận, sau đó điều chỉnh tạo sản phẩm phù hợp với các sản phẩm
hiện đang lưu hành phổ biến trên thị trường thế giới, sau khi xử lý vô trùng, sản
phẩm được kiểm tra chất lượng và bảo quản trong các bao bì thích hợp

- Hệ thống thông gió

- Hệ thống bảo quản lạnh và gia nhiệt.

Các thiết bị công nghệ tích hợp :
- Cảm biến áp suất và truyền xa.
- Cảm biến trọng lượng.
- Cảm biến nhiệt độ.
- Kính thăm
- Đèn chiếu sáng trong bình chứa.
- Thang kỹ thuật.
- Van lấy mẫu. Van bướm xả. Động cơ điều khiển bằng biến tần.