Bài tiểu luận: Ứng dụng của enzyme trong công nghệ chế biến sữa

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
  

Bộ môn: Hóa sinh học thực phẩm
ĐỀ TÀI 2 : ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ 
BIẾN SỮA
GVHD: Trần Thị Minh Hà

Danh sách nhóm


MỤC LỤC


MỤC LỤC

Trang 3


PHÂN CÔNG NỘI DUNG TIỂU LUẬN
Đề tài: ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ  CHẾ  BIẾN 
SỮA.

Trang 4


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, kỹ  thuật enzyme đóng một vai trò rất quan trọng trong các 
quy trình công nghệ hiện đại và hầu như không thể thiếu được trong các mô 

hình sản xuất công nghiệp. Enzyme và các chế phẩm của nó được ứng dụng 
rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như  trong y học, nông nghiệp, sinh  
học, hóa học và đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm.
Hiện nay ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới việc ứng dụng  
enzym trong công nghệ thực phẩm rất phát triển. Trong đó, nổi bật lên ứng 
dụng   của   enzyme   trong  công   nghệ   sản   xuất  sữa   bởi  sữa   có   giá   trị   dinh  
dưỡng rất lớn, sữa cung cấp cho con ng ười nhiều dinh d ưỡng nên nhu cầu  
của con người về sữa và các sản phẩm của sữa ngày càng gia tăng lên.
Việc ứng dụng enzym trong công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm  
từ  sữa góp phần to lớn trong việc cải tiến và tối  ưu hóa công nghệ, nhằm  
tạo ra sản lượng sữa lớn với chất lượng cao, đáp ứng đầy đủ  nhu cầu dinh 
dưỡng của người tiêu dùng cũng như  đem lại uy tín và doanh thu cao cho  
nhà sản xuất.
Với bài báo cáo này, chúng mình trình bày về: “Ứng dụng enzyme 
trong công nghệ chế biến sữa”, trong đó các vấn đề quan trọng được đề 
cập đến:
Một số tính chất và giá trị dinh dưỡng của sữa
Các enzyme và một số ứng dụng của nó trong công nghệ chế biến 
s ữa
Tác động của enzyme đến các thành phần của sữa
Ưu điểm của việc ứng dụng enzyme
Cảm ơn cô đã giúp chúng em hoàn thành bài báo cáo này. Qua bài báo 
cáo này, mình mong sẽ giúp các bạn hiểu và thu thập thêm một số kiến thức 
về ứng dụng của enzyme, đặc biệt là đối với công nghệ chế biến sữa. 
Trong một thời gian ngắn và với lương kiến thức chưa đầy đủ chúng 
mình không thể tìm hiểu và thu thập các kiến thức sâu hơn cũng như là hiểu 
sâu và rõ các vấn đề đã nêu. Do đó, sai sót là điều khó có thể tránh khỏi 
mong cô và các bạn thông cảm và góp ý thêm. Xin chân thành cảm ơn!

Trang 5

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­
Trang 6

I. TỔNG QUAN VỀ SỮA 
1.1. Khái niệm về sữa [3]

Sữa là một chất lỏng màu trắng đục được tạo ra bởi loài cái động vật  
có vú.
Sữa nhân tạo là sữa do con người chế tạo ra. 
Sữa là loại thức uống đặc biệt, cung cấp nhiều chất dinh d ưỡng và có 
mùi vị thơm ngon. 
Sữa là một trong những thực phẩm có giá trị  dinh dưỡng cao nhất.  
Cho đến ngày nay thì nguyên liệu chủ  yếu cho ngành sữa Việt Nam  
vẫn là sữa bò.
1.2. Tính chất vật lý
Sữa là một chất lỏng có độ  nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có vị 
đường nhẹ và có ít mùi. Sữa thường có những tính chất sau:
Mật độ quang ở 15 0C
Tỷ nhiệt

1,030 – 1,034
0,93

Điểm đông

­0,55 0C

pH

6,5 – 6,6

Độ acid ( 0D )

Chỉ số khúc xạ ở 20 0C

16 ­18
1,35

Trang 7


1.3 Giá trị dinh dưỡng của sữa [2, 3]
Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm: nước (khoảng 
90%), protein, chất béo, đường, lactose, các vitamin và chất khoáng, … Tuy 
nhiên hàm lượng các chất trong sữa có thể dao động trong một khoảng rộng  
và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chủng động vật, tình trạng sinh lý, điều 
kiện chăn nuôi, …
Hàm lượng muối canxi và phospho trong sữa cao, giúp cho quá trình tạo 
thành xương, các hoạt động của não. Đối với trẻ em, canxi cả sữa là nguồn 
không thể thay thế.
Sữa không những bổ  mà còn có tác dụng chữa bệnh, giải độc.Trong số  các 
thức ăn tự  nhiên của con người, không có sản phẩm nào mà hỗn hợp các 
chất cần thiết lại được phối hợp một cách có hiệu quả như sữa.
Bảng 1. Thành phần hóa học của sữa ở một số động vật và người
Động vật

Protein 
tổng

casein

Bò

3,4

2,8

3,9

4,8

0,8

Dê

3,6

2,7

4,1

4,7

0,8

C ừu

5,8

4,9

7,9

4,5

0,8

Ngựa

2,2

1,7

1,7

6,2

0,5

Người

1,2

3,8

3,8

7,0

0,2

Chất béo Carbonhydrat

Khoáng

Trang 8


1.3.1  Protein
Protein sữa bao gồm 2 kiểu khác nhau trong dung dịch 
+   Protein   hòa   tan:   α­   lactalbulin,   β­lactoglobulin,   proteose­peptone,  
Serum­albuminm, Imunoglobulin, lizozim,…
+ Protein  ở trạng thái keo không bền gồm một phức hệ mixen hữu cơ 
của các caseinat và canxi phosphate.
Trong đó thành phần chiếm tỉ  lệ  cao nhất, là thành phần quan trọng 
nhất của protit có trong sữa là casein.
 Tính chất của các casein

Casein trong sữa chúng tồn tại dưới dạng mixen (phosphat caseinat),  
pH=4,6. Mỗi mixen chứa khoảng 65% n ước, phần còn lại là các loại casein 
và khoáng (Ca, Mg, P và Citrate). Các mixen này không đồng nhất với nhau 
nên được phân chia thành 4 thành phần khác nhau.
α­ casein: 60% casein toàn phần
β­ casein: 30% casein toàn phần
γ­ casein: 4­8% casein toàn phần
κ­ casein: 2­6% casein toàn phần
Casein là một loại photphoprotein có nhiều Lysin rất cần thiết cho sự 
phát triển của trẻ em.
Lactoalbumin khác với casein là không chứa photpho nhưng có nhiều  
lưu huỳnh làm cho sữa có mùi khó chịu.
1.3.2 Lipit (chất béo)
Chất béo của sữa có 2 loại:
Chất béo đơn giản (glyxerit và sterit) có hàm lượng 35 – 45 g/l 

gồm acid béo no và không no.
Công thức cấu tạo của chất béo:

Trang 9


Chất béo phức tạp trong sữa thường có chứa một ít P, N, S trong phân 
tử. Tên gọi chung là phosphoaninolipid, đại diện là lexitin và xephalin.
Chất béo trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt hình cầu  
hoặc hình ovan với đường kính 2 ­10 µm.
Chất béo trong sữa có giá trị sinh học cao:
Ở trong trạng thái nhũ tương và có độ phân tán cao.
Có nhiều axit béo chưa no cần thiết.
Có nhiều photphatit là một photpho lipit quan tr ọng.
Có độ tan chảy thấp và dễ đồng hóa.
1.3.3 Gluxit (đường)
      Đường lactose trong sữa có hàm lượng trung bình 50g/l, là một gluxit  
thuộc nhóm diholozit liên kết với nhau tạo thành. Tồn tại dưới hai dạng  α­  
và β­ lactose:
Dạng α­ lactose monohydrate C12H22O11.H2O
Dạng β­ lactose anhydrous C12H22O11

Khi thủy phân lactose cho ra một phân tử  đường glucose và một phân 
tử đường galactose.
C12H22O11+ H2O

 

C6H12O6 + C6H12O6

Đường lactose của sữa rất nhạy cảm b ởi nhiệt. Gi ữa 110 – 130 0C xảy 
ra dạng mật nước của tinh thể đường. Trên 150 0C ta nhận được màu vàng 
và ở 170 0C có màu nâu đậm hình thành bởi quá trình carame hóa.

Trang 10


Trong sữa, đường lactose luôn  ở  trạng thái hòa tan. Nhờ  những đặc 
điểm đặc biệt về  khả năng hòa tan và kết tinh của lactose mà nó được ứng 
dụng trong công nghiệp chế biến sữa cô đặc có đường. 
1.3.4 Chất khoáng
Sữa thường bao  gồm:  các  muối clorua (2,01g/l), phosphat  (3,32g/l),  
xitrat (3,21g/l), natri bicarbonate (0,25g/l), natri sunfat (0,18g/l), mu ối canxi  
protein (0,16g/l). Tức là trong sữa có nhiều Ca, K, P do đó sữa là thức ăn gây  
kiềm.
Canxi trong sữa đồng hóa rất tốt vì nó dưới dạng liên kết với casein  
(caseinat canxi). Sữa là nguồn thức ăn cung cấp canxi quan trọng đối với trẻ 
em. 
Các kim loại nặng có trong sữa: Fe (1­1,5mg), Cu (0,2­0,5mg), Zn (2­
mg), Mn (0,05mg)…
1.3.5 Vitamin 
Là chất hữu cơ chỉ có ở dạng vết trong sữa nhưng rất cần cho s ự phát 
triển và các hoạt động của cơ quan trong cơ thể. Được chia làm hai loại:
Vitamin hòa tan trong nước: C, B1, B2, B3, B5, B6, B8, B12 và acid 
folic
Vitamin tan trong dầu: A, D, E
      Trên thực tế  có thể  coi sữa là nguồn cung cấp vitamin A, B 1, B2, còn 
các vitamin khác không đáng kể.
1.4 Đặc điểm cảm quan của sữa 
+ Sữa tươi  có chất lượng tốt phải có  mầu trắng ngà, hơi vàng, mùi 

thơm đặc hiệu của sữa. Khi sữa có dấu hiệu kết tủa thì chắc chắn 
sữa đã bị nhiễm khuẩn. 

+ Ðể  đánh giá chất lượng vệ sinh của sữa ng ười ta th ường d ựa vào các  

chỉ tiêu sau: 

+ Tỷ  trọng sữa: là biểu hiện các thành phần dinh dưỡng (protein, lipit,  

gluxit) có trong sữa. 

+ Độ chua của sữa: là phản ánh độ tươi tốt của sữa.

Trang 11


+ Nếu vắt sữa theo đúng yêu cầu vệ sinh thì sữa mới vắt ra là vô khuẩn. 

II. Một số enzyme trong sản xuất sữa [2, 4]
Enzyme là các loại protein xúc tác sinh học, do tế bào sống sản xuất ra, 
có tác dụng tăng tốc độ và hiệu suất của một phản ứng hóa sinh chuyên hóa, 
mà sau phản  ứng vẫn còn nguyên không bị phân hủy và giữ được khả  năng  
xúc tác. Enzyme được  ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau nhờ  có  
tính đặc hiệu cao và tác dụng trong điều kiện “êm dịu”, tất cả  các enzyme 
có nguồn gốc tự nhiên đều không độc, các chế phẩm enzyme được sản xuất 
từ các nguồn nguyên liệu dễ kiếm và rẻ tiền.
Hiện nay, hằng năm thị  trường enzyme thế  giới tiêu thụ  hơn 1,5 tỷ 
USD. Trong vòng 10 năm qua, lượng enzyme được sản xuất hằng năm tăng 
lên 12%. Xấp xỉ  75% enzyme công nghiệp được sử  dụng để  thủy phân và 

khử  trùng hợp (depolymerisation) các hợp chất tự  nhiên phức tạp, trong đó 
protease chiếm  ưu thế  trong công nghiệp tẩy rửa và sản xuất bơ  sữa. Các  
ứng dụng enzyme trong thực ph ẩm được xem là lớn nhất. Các ứng dụng này 
bao gồm chuyển hóa tinh bột thành glucose và fructose, phomát, rượu vang,  
bia, chất thơm, nước ép trái cây và thức ăn động vật.
2.1 Một số enzyme thường gặp trong tự nhiên 
Các enzyme này có mặt trong sữa từ tuyễn sữa, từ vi sinh v ật có trong  
không khí và từ  nhiều nguồn khác.  Con người còn chủ  động đưa vào các 
loại vi khuẩn, nấm men hoặc enzyme c ủa s ữa.
 Các loại enzyme dùng trong chế biến sữa chia thành sáu nhóm:

 ­    Oxydoreductaza 
 ­    Transpheraza 
 ­    Hydolaza 
 ­    Liaza 
 ­    Izomeraza 
 ­    Lagaza
2.2 Một số enzyme được quan tâm nhiều trong kỹ thuật chế biến sữa.
2.2.1 Các loại enzyme thủy phân
  Lipase 

Trang 12


Nguồn gốc có thể từ tuyến sữa hoặc từ vi sinh vật.  Lipase là 1 enzym 
tan được trong nước, xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết ester trong chất 
nền lipid không tan trong nước. pH tối ưu cho ho ạt động của lipase là 9,4.
Lipase phân hủy chất béo của sữa thành glycerol và các acid béo tự do. 
Kết quả làm cho sữa và các sản phẩm từ sữa có vị  đắng, ôi khét và có mùi  
kim loại. Bình thường khi thanh trùng, lipase bị phá hủy ở 750C sau 60 giây

Trong điều kiện môi trường acid cao hoặc có mặt của một vài kim 
loại nặng (Cu, Fe,…) làm kìm hãm hoạt động của lipase. Lipase thực hiện 
chức năng cần thiết trong việc tiêu hóa, vận chuyển và xử lý các chất béo.
Gen mã hóa cho lipase thậm chí hiện diện ở các virus.

Enzyme lipase
 Chức năng:
+ Hầu hết lipase giữ  một vị  trí đặc biệt “cột sống” glicerol của ch ất  

béo. 
+ Là enzym chính để phân nhỏ mỡ trong hệ tiêu hóa người.
+ Biến đổi triglyceride trong d ầu ăn thành monoglyceride và các axit béo 

tự do.

 Sử dụng trong công nghiệp:
+ Lipase từ  vi khuẩn và nấm có vai trò quan trọng trong viêc lên men  

yogurt và phô mai.
+ Lipase xúc tác phản  ứng thuỷ phân triglyceride  ở giao diện c ơ ch ất và 

nước được  ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như 
bột giặt, sữa, chế biến dầu … 

+ Ứng dụng trong sản xuất chế  phẩm enzyme x ử  lý nước thải, hoạt 

tính của lipaza được áp dụng để loại bỏ các vết bẩn dạng dầu.

Trang 13

  Phosphatase 

Phosphatse xâm nhập vào sữa từ  tuyến sữa. trong sữa có Phosphatse  
kiềm (pH 9 – 10) và Phosphatse acid (pH 4 – 4,3)
Phosphatse phân hủy phosphoric acid ester  thành phosphoric acid và 
rượu tương ứng.
Phosphatase kiềm bị  phá hủy hoàn toàn  ở  chế  độ  thanh trùng 63oC 
trong 30 phút hoặc 80oC tức thời. Người ta sử dụng tính chất này để  kiểm  
tra hiệu quả thanh trùng sữa và crem.



Enzyme protease hoặc galactase

Protease rất cần thiết cho các sinh vật sống, phân bố  rất rộng rãi trên 
nhiều đối tượng từ vi sinh vật, đến thực vật và động vật.
Các vi khuẩn này xâm nhập vào sữa từ không khí hoặc do con người 
chủ động đưa vào khi sản xuất.
Protease vi khuẩn: Protease vi khu ẩn được tổng hợp từ  các vi khuẩn 
trong sữa, về hoạt tính, tương tự như trixin. 
Điều kiện tối  ưu cho enzyme này là môi trường kiềm nhẹ, nhiệt độ 
37 – 42 độ C. Protease sữa bị phá huỷ hoàn toàn ở 75 độ C trong 10 phút.
Protease   từ   1   số   vi   khuẩn   như   A.candidus,   P.roquerti,  
B.mesentericus… được dùng trong sản xuất phomat.
Trong công nghiệp sữa: protease  được dùng trong sản xuất phomat  
nhờ hoạt tính làm đông tụ sữa của chúng.



Amylase

Trang 14


Amylase thường có trong nước bọt, nó thủy phân tinh bột thành các 
dextrin.
Cấu trúc của enzyme này hoàn toàn bị  phá vỡ  khi chịu tác động của 
nhiệt độ khoảng 650C trong 30ph.


Rennin 

Chymosin   hay   rennin   là   1   arspartic   acid,   protease   enzyme   được   tìm 
thấy trong chất rennet. Enzyme này có tác dụng làm kết tủa và đông tụ sữa.
Nó được sản xuất bởi chất dịch lấy từ ph ần màng lót của dạ dày múi  
khế túi của con bê.
Ngày nay chymosin được sản xuất tái tổ  hợp nhờ  E.coli, Aspergillus  
niger var awmori và K.lactis như 1 nguồn thay thế cho ngu ồn duy nh ất t ừ bê.

 Phản ứng enzyme
+ Nó gây nên sự  phân tách của liên kết Phe 105 và Met 106 trong K­

casein.
+ Nếu phản ứng này được áp dụng vào trong sữa, liên kết đặc biệt giữa 

nhóm hydrophobic (para­casein) và nhóm hydrophylic của casein trong 
sữa sẽ bị bẻ gãy.

+ Nhóm hydrophobic sẽ  kết hợp v ới nhau và hình thành nên 1 mạng 

lưới   3D   để   cản   nước   của   sữa.Sản   phẩm   kết   quả   là   calcium 
phosphocaseinate.

+ Dựa vào phản  ứng này rennin được sử  dụng để  gây ra sự  kết tủa và 

cục đông trong việc làm ra phô mai.

Trang 15


2.2.2 Các enzyme oxy hóa sinh học
 Reductase: Trong thực tế, sự  hiện diện của enzyme này dẫn đến 

sự  mất màu nhanh chóng của hợp chất xanh metylen được chow vào ban  
đầu trong sữa tươi (do sự hình thành hợp chất Leuco – derive không màu). 
Ở   nhiệt   độ   700C   trong   10ph   loại   emzyme   này   phá   hủy   hoàn   toàn 
reductase sinh ra do vi sinh v ật.
 Lactoperoxydase:  Enzyme này thủy phân nước oxy già thành oxy 

hoạt động và có thể  liên kết với các chất chứa oxy. Sự  ngừng hoạt động 
của enzyme này xảy ra ở 750C trong 20ph.
 Catalase: Sữa vắt từ  bò bị  viêm vú thường thì hàm lượng catalase 

trong sữa rất cao. Enzyme này phân hủy nước oxy già, thành O 2  ở  dạng tự 
do, không hoạt động. Dựa vào lượng oxi giải phóng ra trong quá trình phân  
hủy, ta có thê xác đinh được hàm lượng catalase trong sữa, từ  đó kiểm tra  
được nguồn sữa có vắt từ bò bị nhiễm bệnh hay không. 
Loại enzyme này khá bền nhiệt nên cần phải  đun nóng sữa đến  ở 
70 C trong 30ph để phá hủy nó.

0

III. Một số ứng dụng của enzim trong công nghệ sản xuất sữa: [1, 2]
3.1 Ứng dụng của enzyme trong ch ế bi ến s ữa
Sữa và các sản phẩm từ sữa không chỉ là những thực phẩm quan trọng  
ở các nước châu Âu và châu Mỹ, mà còn rất phổ biến ở các nước châu Á và 
cả ở Việt Nam.
Chế  biến các sản phẩm từ  sữa không thể  không sử  dụng các chế 
phẩm enzyme. Cụ thể hơn là, enzyme và các chế  phẩm của nó đóng vai trò 
quyết định trong việc tạo ra các sản phẩm từ sữa.
3.1.1 Ứng dụng của enzyme tạo kết t ủa và gây đông tụ sữa
Trước đây, người ta chế  biến sữa hoàn toàn sử  dụng nguồn enzyme  
từ  đường tiêu hóa của động vật non. Sau này, người ta sử  dụng nhiều chế 
phẩm enzyme từ nguồn vi sinh v ật và thực vật. Các chế phẩm enzyme được  
sử dụng trong chế biến sữa thành các sản phẩm khác nhau.
Dựa   vào   thành   phần   amino   acid   và   vùng   pH   tối   ưu   của   protease. 
Người ta chia thành 3 nhóm:

Trang 16


­

Protease acid: pepsin, rennin,… ho ạt động ở vùng pH acid.

­

Protease trung tính: amylase, papain,… ho ạt động ở vùng trung tính.

­

Protease   kiềm:   trypsin,   chymotrypsin,…   ho ạt   động   ở   vùng   pH 
kiềm. 

 Kết tủa và đông tụ sữa 

Hai loại protease acid quan trọng trong tuy ến tiêu hóa ở người và động 
vật, có nhiều  ứng dụng và được quan tâm là pepsin và rennin,   được  ứng 
dụng   trong   quá   trình   lên   men   làm   đông   tụ   sữa   của   công   nghệ   sản   xuất  
phomat.
Công nghệ sản xuất phomat hiện đại gồm 2 công đoạn chính:
+ Công đoạn 1: sữa được lên men nhờ  vi khuẩn lactic nh ằm làm 

giảm pH tới điểm đẳng điện của casein và khiến chúng đông 
tụ.

+ Công đoạn 2: loại bỏ dịch trong và làm đặc phần sữa đông tụ.

Kết tủa sữa bằng enzyme (rennet) r ất hi ệu qu ả và rất khác so với kết 
tủa bằng axit. Ngày nay phần lớn phomat được sản xuất theo công nghệ 
này. 
Đông tụ  sữa là quá trình quan trọng trong quá trình sản xuất phomat. 
Dưới tác dụng của  rennin, casein  chuyển thành paracasein rồi paracasein  
kết hợp với canxi tạo thành quện sữa (gel).

 Lactase trong quá trình lên men sữa chua

Quá trình chủ yếu trong lên men sữa chua là đường lactose chuyển hóa 
thành glucose và galactose dưới tác dụng của enzym lactaza sau đó các sản 
Trang 17

phẩm đường này chuyển hóa thành axit pruvic. Từ axit pruvic sẽ kh ử hydro  
tạo thành axit lactic làm sữa bị axit hóa và sau đó bị đông tụ lại.

 Enzym trong sản xuất s ữa không có lactose

Trong sữa có lactose nên gọi là đường sữa. Một số người sử dụng sữa  
không thể hấp thu được sữa này.
Như  vậy nếu thủy phân lactose và galactose sẽ  mang lại hiệu quả to 
lớn. Lúc đó sữa sẽ có chất lượng cao hơn, loại bỏ hiện t ượng sạn s ữa nâng  
cao độ tiêu hóa.
3.1.2 Ứng dụng enzyme để thủy phân protein
Thực chất của quá trình thủy phân protein là chuyển nitơ hữu cơ dạng  
không hòa tan (protein) sang nitơ  h ữu c ơ  hòa tan (peptide và amino acid).  
Hỗn hợp các amino acid và peptide hòa tan rất có ý nghĩa trong sản xuất 
thực phẩm và thức ăn gia súc.
Khi sử dụng enzyme thủy phân protein trong sữa sẽ làm tăng bột. Trong quá  
trình thủy phân protein có thể xuất hiện vị đắng, khi đó, ta có thể loại chúng 
bằng sự hấp thụ của than hoạt tính.
3.1.3 Ứng dụng enzyme để thủy phân chất béo
Người ta tiến hành thủy phân chất béo bằng enzyme lipase từ  động 
vật và vi sinh vật.
Trong  công   nghệ   chế  biến  sữa   và  các  sản   phẩm  từ   sữa,  người   ta 
thường ứng dụng tác động này giúp đẩy nhanh quá trình làm chín phomai.

Trang 18


3.1.4 Ứng dụng một số enzyme t ạo mùi và cấu trúc cho sản phẩm  

chế biến từ sữa. 
 Lipase 

Lipase từ động vật
Năm 1923, Willstatter và Memmen đã tách được lipase từ  pancerease 
lợn (heo).
Các enzyme lipase có tác dụng tạo mùi và cấu trúc cho sản phẩm chế 
biến từ sữa.
Lipase từ vi sinh vật
Ngày nay, người ta sản xuất lipase t ừ nấm s ợi (Aspergillus spp.,…) và 
nấm men (Mucor sp.,…). 
Năm 1963, Fukumoto đã tách được lipase từ nấm sợi. 
Trên thế  giới có 3 sản phẩm lipase được thương mại hóa là lipolact  
(AM), lipase AP (AM), lipozyme (NO).
Các enzyme này có tác dụng thủy phân triglyceride.
 Photphatase: Photphatase được sản xuất nhiều trong sản xu ất casein.  

Enzyme này phân giải phosphoprotein, làm giảm hàm lượng photphate có 
trong casein. 
 β   –   1,4   –   galactosidase:   là   enzyme   tham   gia   th ủy   phân   lactose   đến 

đường glucose và galactose. Người ta thu nh ận  β – 1,4 – galactosidase t ừ các 
nguồn vi sinh vật khác nhau.
3.2 Ứng dụng enzym trong bảo quản s ữa
Trong mỗi gia đình thường có vài hộp sữa. Tuy nhiên, ít người chú ý 
đến bảo quản khiến cho sữa hay bị hỏng. Chúng ta nên lưu ý cách sau đây:
Mùa hè sữa thường lên men. Nếu bạn cho vào một ít muối vào 
sẽ kéo dài thời gian sử dụng của sữa.

+

+

Cho một ít đường cát vào sữa đun sôi cũng là cách bảo quản 

hay.
Trong công nghiệp, bên cạnh việc  ứng dụng enzym trong s ản  
xuất phomat, sản xuất sữa chua, sản xuất sữa không có lactose… 
enzyme còn được dùng trong bảo quản sữa.

+

Trang 19


3.2.1 Bảo quản sữa bằng phức chất LPS
Phức chất Lactoperoxydaza (LPS) là phương tiện bảo vệ  tự nhiên có 
sẵn trong sữa.
Nó bao gồm 1 enzym LPS liên kết với 1 anion và 1 lượng nhỏ 
peroxyde. 

+

Phức chất này oxy hóa các chất đặc trưng trên màng tế bào, dẫn 
đến quá trình trao đổi chất và kết quả là vi khuẩn có thể bị chết.

+

3.2.2 Enzyme oxy hóa Glucose oxydase – Catalase 
Glucose   oxydase   được   tạo   ra   bởi   nấm   thuộc   họ   Penicillium   và 
Aspergillus. Glucose oxydase n ấm m ốc ho ạt động trong khoảng pH 2.5 – 7.5 

và ở nhiệt độ 30 – 40 độ C. 
Glucose oxydase là enzyme oxy hóa khử, chỉ  tác dụng lên glucose khi 
có mặt oxy, nó oxy hóa glucose thành acid gluconic và H2O2.
                                            Glucose oxydase 
       C6H12O6 + ½ O2 + H2O                             C 6H12O7 + H2O2
Dưới   tác   dụng   của   catalase   –   một   ezyme   hay   đi   cùng   với   glucose  
oxydase – H2O2 sẽ khử thành H2O và khí O2.
Hệ  enzyme này có tác dụng  ức chế  với các vi khuẩn gram dương và  
cả  vi khuẩn gram âm, thậm chí đến các loài vi khuẩn kháng penicillin hoặc  
các kháng sinh khác.
Dựa vào phản  ứng oxy hóa trên ta thấy, cứ  một phân tử  glucose cần  
0.5 phân tử O2. Chính chất này của enzyme có một ý nghĩa thực tế rất lớn. 
Glucose oxydase – catalase có  thể  loại bỏ  oxy không khí khỏi môi 
trường. Vì vậy, chúng được dùng để  bảo vệ  những nguyên, vật liệu khác 
nhau để tránh bị oxy hóa.
 Sử dụng những enzyme này cho phép kéo dài thời gian bảo quản sữa 
và nhiều thực phẩm khác.
3.2.3 Lysozyme
Nhiều loại Lysozyme tồn tại trong n ước m ắt, s ữa, côn trùng, trứng 
chim. Ngày nay, lòng trắng trứng là nguồn chính sản xuất enzyme này có giá  
trị kinh tế. 
Trang 20


Lysozyme xúc tác làm mất thành peptidoglycan tạo thành tế  bào trần, 
cuối cùng tiêu hủy màng sinh chất của tế  bào vi khuẩn và làm chết tế  bào,  
hay ít nhất là ức chế sự phát triển của vi khuẩn. 
Những loại vi khuẩn này có khả  năng sống sót  ở  điều kiệu xử  lý  
thanh trùng sữa dùng để  sản xuất phomat, và chúng nhân lên sau đó, gây ra  
hư hỏng đối với phomat. 

Chính hiện tượng này làm cho phomat hình thành những lỗ không đều, 
ảnh hưởng đến mùi vị, làm phá vỡ cấu trúc phomat. 
Thêm Lysozyme vào sữa phomat nhằm ngăn chặn sự  phát triển quá 
mức của bào tử vi khuẩn Clostridium Tyrobutyricum (VK gram d ương).
IV.  ƯU ĐIỂM CỦA VIỆC SỬ  DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ 
THỰC PHẨM
Nguyên liệu sử  dụng trong CN th ực 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. Bên cạnh 
một vài khuyết điểm như dễ gây đắng, thay đổi một số tính chất đặc trưng 
của sản phẩm, … thì lợi ích của enzyme đem lại là rất lớn.
Vì vậy có thể nói enzym đóng vai trò chủ chốt trong các quá trình chế 
biến và bảo quản thực phẩm. 4 vai trò chính của enzyme trong CNTP:
5.1 Enzyme khắc phục khiếm khuy ết t ự nhiên của nguyên liệu:
Các sản phẩm nông sản có chất lượng về dinh dưỡng, thành phần hóa  
học, tính chất cảm quan phụ  thuộc nhiều vào: giống loại nông sản, điều 
kiện canh tác, điều kiện thu hái và vận chuyển, điều kiện bảo quản. Do vậy  
chất lượng sản phẩm được tạo ra từ  nguyên liệu dao động rất lớn. Trong  
thực tế  nếu chất lượng nguyên liệu quá kém người ta phải điều khiển các 
phản ứng xúc tác bởi enzyme để tạo nên các thành phần thiếu hụt trong liệu  
đưa vào sản xuất.
5.2 Enzyme nâng cao giá trị thương phẩm của nguyên liệu:
Trong thực tế có rất nhiều các nguyên liệu nông sản có giá trị thương 
phẩm thấp. Sau khi được chuyển hóa bởi tác dụng của enzyme thì giá trị 

Trang 21

thương phẩm cao hơn rất nhiều, chúng có thể 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...
Trước đây ở các nhà máy người ta dùng phương pháp axit: môi trường 
axit mạnh, HCl; nhiệt  độ  cao; áp suất cao, các công đoạn phức tạp, tốn 
nhiều thời gian và tiền bạc mà chất lượng cũng chưa được đảm bảo.
 Với sự phát triển của ngành công nghiệp enzyme, đặc biệt là amylase 
thì hầu hết các nhà máy chế  biến tinh bột trên thế  giới đã chuyển sang sử 
dụng phương pháp enzyme. Công nghệ mới này đã khắc phục được toàn bộ 
nhược điểm trên của phương pháp axit. Thêm vào đó, trong quá trình chế 
biến còn tạo thêm nhiều sản phẩm có giá trị cao. 
5.3 Enzyme là công cụ trong quá trình chuyển hóa công nghệ:
    Trong các nhà máy chế  biến thực phẩm thì enzyme được sử  dụng  
như một công cụ của toàn bộ quá trình chuyển hóa hoặc là toàn bộ quá trình 
chuyển hóa trong dây chuyền chế biến. Nếu thiếu sự có mặt của nó thì quá 
trình chế biến không thành công.
5.4 Enzyme tăng tính chất cảm quan của sản phẩm:
Trong chế  biến thực phẩm sau khi x ảy ra các giai đoạn chuyển hóa 
chính, thông thường các sản phẩm thực phẩm chưa hẳn đã đạt chất lượng 
cảm quan tối  ưu. Vì thế chúng có các giai đoạn hoàn thiện sản phẩm, trong  
giai đoạn này hoặc là tạo nên những điều kiên mới cho các enzyme bản thể 
có lợi phát huy tác dụng có lợi hoặc bổ sung các enzyme từ ngoài vào để làm 
tăng chất lượng cảm quan của sản phẩm nh ư c ải thi ện mùi và vị  của sản 
phẩm
Tóm lại, đối với mỗi quá trình sản xuất muốn sử dụng các chế  phẩm 
enzyme một cách hiệu quả nhất ta phải xét đầy đủ đến các tiêu chí lựa chọn  
như: độ  hoạt động của enzyme, độ  đặc hiệu của enzyme và sự  có mặt của  
các chất ảnh hưởng.
V. KẾT LUẬN
       Việc  ứng dụng enzym trong công nghệ  sản xuất sữa và các sản  

phẩm  chế  biến từ  sữa không những tạo ra  được các sản phẩm có chất 
lượng tốt, thành phần dinh dưỡng cao như: phomat, b ơ, s ữa chua, s ữa t ươi  
thanh trùng… mà còn tăng khả năng bảo quản. 
Trang 22


    Ngoài các ứng dụng trong công nghệ chế biến sữa, thì emzyme còn 
được  ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực tại hầu hết các nước. Do đó, đòi 
hỏi phải hoàn thiện và cải tiến các kỹ  thuật enzyme. Và với sự  phát triển  
không ngừng về  công nghệ  sinh học, thì  trong tương lai không xa, công 
nghệ  enzyme còn có thể  phát triển vượt trội hơn để  nghiền nát cả  vỏ  tế 
bào, các chất cao phân tử phi tinh bột của nguyên liệu hạt.

Trang 23


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đức Lượng (chủ biên), Công nghệ enzyme, NXB Đại học Quốc 
gia Tp.HCM, 2004.
[2]. Lâm Xuân Thanh, Giáo trình công nghệ chế biến sữa & Các sản phẩm từ 
sữa, Hà Nội, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2003
[3]. Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tó, Giá trị dinh dưỡng và 
phương pháp chế biến sữa, Hà Nội, NXB Lao động, 2006.
[4]. Lê Thị Liên Thanh, Lê Văn Hoàng, Công nghệ chế biến sữa và các sản 
phẩm từ sữa, Hà Nội, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2002.

Trang 24