ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian thủy phân bằng enzyme alpha amylase đến sua khoai lang tim

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
------

------

BÁO CÁO

ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN
THỦY PHÂN BẰNG ENZYME ALPHA
AMYLASE ĐẾN CHẤT LƯỢNG SỮA
KHOAI LANG TÍM
Giảng viên hướng dẫn:
TRẦN NGỌC LIÊN

Sinh viên thực hiện:
TRẦN THỊ PHƯƠNG OANH

1900196

NGUYỄN THỊ TUYẾT NHUNG 1900279
NGUYỄN THỊ HUỲNH NI

1900645

HUỲNH HOÀNG PHÚC

1900136

TRẦN GIA PHÚ

1900263

ĐỖ THỊ HỒNG NHUNG

1900556

Ngành: CNTP-2019

CẦN THƠ - 2021


MỤC LỤC
1 GIỚI THIỆU ............................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................ 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................. 1
2 TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ................................................................ 1
2.1 Nguyên liệu .............................................................................................. 1
2.1.1 Khoai lang tím ....................................................................................... 1
2.1.1.1 Nguồn gốc và phân bố ........................................................................ 1
2.1.1.2 Đặc tính thực vật ............................................................................... 2
2.1.1.3 Thành phần hóa học ............................................................................ 3
2.1.2 Chất béo sữa .......................................................................................... 4
2.1.3 Tinh bột ................................................................................................. 5
2.1.3.1 Giới thiệu về tinh bột .......................................................................... 5
2.1.3.2 Một số đặc tính của tinh bột ................................................................ 5
2.1.4 Enzyme amylase .................................................................................... 6
2.2 Qui trình cơng nghệ sản xuất sữa khoai lang tím ...................................... 8
3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM ............................................................................... 9
3.1 Qui trình chế biến ..................................................................................... 9
3.2 Thuyết minh ........................................................................................... 10

3.3 Thí nghiệm: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình thủy phân tinh bột khoai lang
bằng enzyme α-amylase đến chất lượng sữa khoai lang tím. ........................ 10
3.3.1 Mục đích thí nghiệm ............................................................................ 10
3.3.2 Bố trí thí nghiệm.................................................................................. 10
3.3.3 Cách tiến hành ..................................................................................... 10
3.3.4 Chỉ tiêu phân tích ............................................................................... 10
4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN.......................................................................... 10
i


5 KẾT LUẬN ............................................................................................... 11
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 12
PHỤ LỤC KẾT QUẢ THỐNG KÊ ........................................................... pc-1

ii


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần hóa học trung bình của khoai lang (100g) .................... 3
Bảng 2.2 Thành phần chất béo có trong sữa bị .............................................. 4
Bảng 4.1 Độ nhớt (cP) của dịch thủy phân bằng enzyme α-amylase ở các mức
nồng độ và thời gian thủy phân khác nhau.................................................... 11

iii


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Khoai lang tím ................................................................................. 2
Hình 2.2 Enzyme α-amylase........................................................................... 7
Hình 2.3 Qui trình cơng nghệ sản xuất sua khoai lang tím .............................. 8

Hình 3.1 Quy trình chế biến sữa khoai lang tím.............................................. 9

iv


1 GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Khoai lang là một trong năm cây có củ quan trọng (sắn, khoai lang, khoai
mỡ, khoai sọ, khoai tây). Nếu khơng tính khoai tây (cây có củ cho vùng ơn đới)
thì khoai lang là cây có củ đứng sau sắn ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới.
Ở nước ta, khoai lang là một trong bốn cây lương thực chính sau lúa, ngơ,
sắn. Khoai lang tím là một giống khoai lang có nguồn gốc từ Nhật Bản mới được
nhập về trồng ở nước ta và đã cho kết quả rất khả quan, đem lại thu nhập ổn định
cho người nông dân. Những vùng trồng khoai lang lớn như Kiên Giang, Vĩnh
Long, Đắk Nông, Lâm Đồng thì đều là giống có nguồn gốc từ Nhật. Tuy khơng
phải là cây trồng có diện tích và sản lượng lớn nhưng nông dân một số nơi đã trở
nên giàu có nhờ khoai lang như Đắk Nơng, Vĩnh Long.
Trong khoai lang tím có chứa nhiều tinh bột và sắc tố anthocyanin, đây là
một chất màu không những tạo ra màu sắc đẹp mà cịn có nhiều tác dụng có ích
đối với sức khỏe con người. Anthocyanin từ khoai lang tím có thể cung cấp màu
tự nhiên cho một số loại thực phẩm do tính ổn định với nhiệt độ, ánh sáng và
thường được sử dụng trong nước trái cây, đồ uống có cồn, mứt, bánh kẹo, bánh
mì, đồ ăn nhẹ và mì.
Trong vài năm gần đây, cơng nghệ chế biến các sản phẩm từ khoai lang tím
đã bắt đầu được quan tâm. Khoai lang tím có thể được dùng làm lương thực cho
người, thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu chế biên tinh bột, rượu, cồn, si rô, nước
giải khát, bánh kẹo, phụ gia dược phẩm, màng phủ sinh học... Để tăng thêm sự
phong phú, đa dạng của các sản phẩm từ khoai lang, việc nghiên cứu quy trình
chế biến sữa khoai lang tím khơng chỉ là sự kết hợp hài hòa giữa việc sử dụng
nguồn nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên với việc ứng dung cơng nghệ trong chế

biến thực phẩm mà còn tạo ra sản phẩm mới có chất lượng và giá trị kinh tế cao.

1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng quy trình sản xuất sữa khoai lang tím trên cơ sở khảo sát ảnh
hưởng của các yếu tố (thời gian và nhiệt độ tối ưu của chế phẩm enzyme αamylase trong quá trinh thủy phân tinh bột) đến chất lượng sữa khoai lang tím.

2 TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT
2.1 Nguyên liệu
2.1.1 Khoai lang tím
2.1.1.1 Nguồn gốc và phân bố

1


Khoai lang (Hình 2.1) có tên khoa học là Ipomoea Batatas, thuộc chi
Khoai lang (Ipomoea), họ Bìm bìm (Convolvulaceae). Khoai lang có nguồn gốc
nguyên thủy từ vùng nhiệt đới châu Mỹ. Theo Engel (1970) từ những mẫu khoai
lang khô thu được tại hang động Chilca canyon (Peru) sau khi phân tích phóng xạ
cho thấy có độ tuổi từ 8000 đến 10000 năm. Theo OBrien (1972) và Yen (1982)
trung tâm khởi nguyên chính xác của khoai lang là trung hoặc Nam Mỹ. Nhưng
cây khoai lang thực sự lan rộng ở châu Mỹ khi người châu Âu đầu tiên đặt chân
tới. Vì vậy, khoai lang được coi là nguồn lương thực quan trọng của người
Mayan ở Trung mỹ và người Péruvian ở vùng núi Andet (Nam Mỹ), sau đó phổ
biến sang các nước khác ở Châu Âu như Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Châu Á như
Ấn Độ, Trung Quốc, Philippin, Indonesia, Việt Nam

Hình 2.1 Khoai lang tím
(Nguồn: />
Trên thế giới hiện có trên 7000 giống khoai, trong đó có 1944 giống cao
sản. Trong 673 giống khoai được canh tác nhiều trên thế giới, có 25 giống cho củ

màu trắng, 185 giống cho củ màu kem, 220 giống cho củ màu vàng, 143 giống
cho củ màu cam và 64 giống cho củ màu tím.
Khoai lang ở Việt Nam có nhiều giống với ba nguồn xuất xứ chính là Trung
Quốc, Mỹ và Nhật Bản, nhưng giống có tính hàng hố cao được trồng thành
những vùng lớn như Kiên Giang, Vĩnh Long, Đắk Nông, Lâm Đồng thì đều là
giống có nguồn gốc từ Nhật. Tuy khơng phải là cây trồng có diện tích và sản
lượng lớn nhưng nông dân một số nơi đã trở nên giàu có nhờ khoai lang như Đắk
Nơng, Vĩnh Long.

2.1.1.2 Đặc tính thực vật
Khoai lang là lồi cây thân thảo, sống hằng năm, thân mềm bị hoặc leo,
hoa lưỡng tính, quả sóc, lá đơn mọc cách, lá đều đặn hoặc có khía.

2


- Thân: chủ yếu là thân bị, dài 1,5-2m, có thể dài 3-4m cho đến 7m nếu cho
mọc tự nhiên, thân phát triển thành nhiều nhánh.
- Rễ: rễ phình thành củ trịn dài, màu đỏ, trắng, vàng hay tím. Lớp cùi thịt
có màu từ trắng, vàng, cam hay tím. Trên đốt thân có rể khí sinh, khi chạm đất
các rể này phát triển thành rể dinh dưỡng.
- Lá: lá có nhiều dạng, các lá mọc cách, thường là hình tim xẻ ba thùy sâu
hay cạn, có cuống dài.
- Hoa: hoa hình chng có cuống dài, màu tím nhạt, trắng hay vàng. Hoa
thường mọc ở nách lá hoặc đầu ngọn thân, mọc riêng rẽ hoặc thành chùm 3-7
hoa. Mỗi hoa chỉ nở một lần vào lúc sáng sớm và héo vào lúc giữa.

2.1.1.3 Thành phần hóa học
Về thành phần hóa học (Bảng 2.1), khoai lang được xem như nguồn cung
cấp calo là chủ yếu, nó cho lượng calo cao hơn khoai tây (113 calo so với

175calo/100g). Thành phần dinh dưỡng chính của khoai lang là đường và tinh
bột, ngồi ra cịn các thành phần khác như: protein, các vitamin (vitamin C, tiền
vitamin A, B1, B2, B6…), các chất khoáng (K, Ca, Mg, P, Fe...) góp phần quan
trọng trong dinh dưỡng của con người, nhất là ở các nước nghèo, đang phát triển.
Khoai lang tím có chứa hàm lượng anthocyanin cao có tác dụng chống oxy
hóa mạnh, ngăn ngừa ung thư, chức năng bảo vệ gan và giảm các nguy cơ về tim
mạch.
Bảng 2.1 Thành phần hóa học trung bình của khoai lang (100g)
Thành phần
Năng lượng
Đạm
Tinh bột
Tro
Canxi
Kali
Sắt
Nước
Chất béo
Chất xơ
Phốt pho
Natri
Carotin
Tỉ lệ thải bỏ
Vitamin C
Vitamin PP
Vitamin B1
Vitamin B2

Đơn vị
kcal

mg
g
g
mg
mg
mcg
g
mg
g
mg
mg
mcg
g
mg
mg
mcg
mcg

Hàm lượng
199
800
28,5
1,2
34
210
1000
67,7
200
1,3
49

31
150
17
23
600
100
100

(Nguồn: />
3


2.1.2 Chất béo sữa
Chất béo sữa được coi là thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất
béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hịa tan trong chất béo (A, D,
E). Đối với các sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái
của sản phẩm. Có tới 98-99% chất béo của sữa là các triglycerid, 1-2% còn lại là
các phospholipid, cholesterol, caroten, vitamin A, D, E, K.
Trong sữa có 18 acid béo. Mỗi glycerol có thể kết hợp với ba phân tử acid
béo mà ba acid béo này có thể cùng loại hoặc khác loại. Vì vậy số glycerid
(triglycerid) khác nhau là vô cùng lớn.
Chất béo sữa thường chiếm khoảng 2,5 – 6,0% thành phần của sữa. Tùy
thuộc vào giống và chế độ dinh dưỡng trong thức ăn của bị thì hàm lượng chất
béo trong sữa là khác nhau. Đối với bị hàm lượng béo khoảng 3,9%. Thành phần
chất béo có trong sữa bò được thể hiện ở Bảng 2.2.
Bảng 2.2 Thành phần chất béo có trong sữa bị
Thành phần

Hàm lượng (% so với tổng khối lượng
chất béo)

Lipid đơn giản

98,5
95 ÷ 96

-Glyceride: triglyceride

2÷3

Diglyceride
Monoglyceride

0,1

-Cholesteride

0,03

-Ceride

0,02

Lipid phức tạp

1,0

Các hợp chất tan trong chát béo

0,5

-Cholesterol

0,3

-Acid béo tự do

0,1

-Hydrocarbom

0,1

-Vitamin A, D, K. E

Vết

-Rượu: Phytol, palmitic, stearic, oleic,…

Vết

(Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

Chất béo sữa tồn tại dưới dạng các cầu mỡ. Các cầu mỡ có đường kính từ
0,1 đến 20 μm (đường kính trung bình từ 3 đến 4 μm). Trong 1 ml sữa có khoảng
3000 – 4000 triệu cầu mỡ. Các cầu mỡ là thành phần nhẹ nhất trong sữa (tỷ trọng
0,925 g/cm3) và chúng có xu hướng nổi lên trên bề mặt sữa tạo thành một lớp
váng sữa. Mỗi một thể cầu sữa được bao bọc bởi một lớp màng mỏng. Các thể
hình cầu đó là các cầu mỡ và màng bao của chúng được tạo thành chủ yếu từ
4

protein và các phosphatit. Màng bao của các cầu mỡ rất bền, có tác dụng bảo vệ,
giữ cho chúng khơng bị phá hủy bởi các enzyme có trong sữa.
Chất béo sữa là một thành phần sinh năng lượng cao trong sữa và là chỉ tiêu
quan trọng để đánh giá chất lượng sữa tươi. Do đó, trong q trình bảo quản cần
phải thường xuyên khuấy sữa tươi nguyên liệu định kỳ để ngăn các hạt mỡ sữa
kết dính lại với nhau.
Các phosphatit và glicolipit đóng vai trị quan trọng trong việc tạo thành các
màng cầu mỡ. Trong thành phần của chúng có các acid béo hịa tan trong chất
béo và acid béo hòa tan trong nước.
Hàm lượng các phosphatit và glicolipit khoảng 0,031 – 0,05%. Màng của
các cầu mỡ chứa xấp xỉ 60% các phosphatit và lượng phosphatit trong sữa đầu
gấp 2 – 3 lần trong sữa bình thường.

2.1.3 Tinh bột
2.1.3.1 Giới thiệu về tinh bột
Tinh bột là polysaccaride chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây. Tinh
bột có nhiều trong các loại cây lương thực, do đó các loại lương thực được coi là
nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột. Nguồn tinh bột rất đa dạng,
trong đó phổ biến nhất là từ các hạt ngũ cốc như lúa mì, bắp, gạo, khoai tây…
hay từ các loại củ như khoai tây, khoai lang, khoai mì… Ngồi ra một lượng
đáng kể tinh bột cũng có trong các nhóm cây họ đậu như đậu nành, đậu xanh…
Tinh bột từ các loài thực vật khác nhau, hay cùng một giống cây trồng nhưng
phát triển dưới các điều kiện khác nhau thì đều khác nhau cả về hình thái, tính
chất cơng nghệ và các tính chất chức năng tương ứng.

2.1.3.2 Một số đặc tính của tinh bột
- Tính trương nở và hồ hóa của hạt tinh bột
Phần lớn hạt tinh bột bị hồ hóa khi nấu và trạng thái trương nở được sử

dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên. Các biến đổi hóa lí khi hồ hóa như sau: hạt
tinh bột trương lên, tăng độ trong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch thẳng và nhỏ
thì hịa tan và sau đó tự liên hợp với nhau để tạo thành gel. Khi ngâm hạt tinh bột
trong nước ở nhiệt độ thường, ta nhận thấy có sự tăng thể tích của tinh bột là do
nước được hấp thụ vào trong, làm hạt tinh bột trương phồng lên, đây chính là
hiện tượng trương nở của hạt tinh bột. Khả năng trương nở của hạt trong nước
tăng khi nhiệt độ tăng và đến một lúc nào đó tạo thành dung dịch keo gọi là hồ
tinh bột. Khi tinh bột được gia nhiệt với sự tham gia của nước hay sử dụng
phương pháp hấp sử dụng autoclave, cấu trúc hạt bị phá vỡ và lúc này nhóm –
OH của nước tạo liên kết hydro với với nhóm –OH của phân tử amylose và

5


amylopectin. Điều này làm tăng khả năng hòa tan và trương nở của hạt. Nhiệt độ
hồ hóa của hầu hết tinh bột nằm trong khoảng 60 – 800C.
- Độ nhớt của hồ tinh bột
Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột, ảnh hưởng đến chất
lượng và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm, đó là độ nhớt và độ dẻo. Phân
tử tinh bột có nhiều nhóm hydroxyl, có khả năng liên kết được với nhau làm cho
các phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều nước hơn, khiến dung dịch có độ đặc,
độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn. Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của
dung dịch tinh bột là đường kính biểu kiến của các phân tử hoặc của các hạt phân
tán, đặc tính cấu trúc phân tử tinh bột như kích thước, thể tích, và sự bất đối
xứng. Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, tác nhân oxi hóa, các hóa chất phá hủy liên
kết hydro đều làm cho tương tác của các phân tử tinh bột thay đổi do đó làm thay
đổi độ nhớt của dung dịch tinh bột.
- Khả năng tạo gel và sự thối hóa gel
Tinh bột sau khi hồ hóa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và sắp
xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng khơng gian

ba chiều. Để tạo đƣợc gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa
phải, phải được hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hịa tan và sau đó
được để nguội ở trạng thái yên tĩnh. Trong gel tinh bột chỉ có các liên kết hydro
tham gia, có thể nối trực tiếp giữa các mạch amylose và amylopectin hoặc được
nối gián tiếp qua phân tử nước
Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại, các phân tử amylose có
thể bị tách nước và liên kết lại với nhau thơng qua liên kết hydro, q trình này
gọi là q trình thối hóa. Kết quả amylose sẽ tách lớp lắng xuống. Q trình
thối hóa diễn ra mạnh trong hồ tinh bột tự nhiên giàu amylose.

2.1.4 Enzyme amylase
Hệ enzyme amylase phổ biến trong thế giới sinh vật, được sử dụng rộng rãi
trong công nghiệp, y học và nhiều lĩnh vực quốc dân khác. Các enzyme amylase
có trong nước bọt, dịch tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm
sợi, xạ khuẩn, nấm men và vi khuẩn. Các enzyme này thuộc nhóm enzyme thủy
phân, xúc tác sự phân giải các liên kết nội phân tử trong polysaccharide với sự
tham gia của nước.
Enzyme amylase chia làm hai nhóm:
- Endoamylase (α-amylase, EC.3.2.1.1) thủy phân các liên kết glucoside
nằm trong chuỗi polysaccharide. Nhóm này lại chia ra làm hai nhóm nhỏ:
 α-1,4-glucano hydrolase

6


 α-1,6-glucano hydrolase. Nhóm nhỏ này bao gồm: isoamylase
(EC.3.2.1.68) hay pullulanase (EC.3.2.2.41)
- Exoamylase thủy phân liên kết glucoside tinh bột từ đầu khơng khử của
chuỗi polysaccharide. Nhóm này gồm có:
 β-amylase (Ec 3.2.1.2)

 Amyloglucosidase (glucoamylase) (EC 3.2.1.3)



Endoamylase (α-amylase, EC.3.2.1.1)

Enzyme α-amylase (Hình 2.2) (endo-1,4-D-glucan glucohydrolase,
EC.3.2.1.1) là enzyme ngoại bào thủy phân liên kết 1,4-α-D-glucoside của phân
tử amylose một cách ngẩu nhiên. Đó cũng là những endo-enzyme phân cắt bên
trong mạch tinh bột. Các α-amylase được phân loại theo hoạt động và tính chất
của chúng. Enzyme α-amylase thủy phân tinh bột cho sản phẩm là các đường tự
do được xếp vào nhóm “đường hóa” và loại thủy phân tinh bột khơng tạo ra các
đường đơn được xếp vào loại “dịch hóa”.

Hình 2.2 Enzyme α-amylase
(Nguồn:
/>
Enzyme α-amylse có thể thu nhận đƣợc từ nhiều loại vi khuẩn, nấm men và
nấm mốc. Enzyme α-amylase vi khuẩn Bacillus là loài vi sinh vật quan trọng
nhất được sử dụng để sản xuất amylase trong công nghiệp bằng phương pháp
nuôi cấy bề sâu. Nhiều nghiên cứu đã đề cập đến sản xuất α-amylase bền nhiệt từ
các chủng B.amyloliquefaciens và B.licheniformis. Loại α-amylase vi khuẩn
chuẩn được sản xuất từ Bacillus subtilis, nhiệt độ hoạt động tối ưu là 70-85oC.

7


Khả năng chịu nhiệt của α-amylase phụ thuộc vào pH, hàm lượng muối
canxi, nồng độ cơ chất. α-amylase của vi khuẩn bền trong ion calcium. Một số
được hoạt hóa bởi NaCl. Các ion kim loại nặng như đồng, sắt thường ức chế hoạt

động của enzyme. Khi thủy phân tinh bột, α-amylase thường tạo ra các sản phẩm
có tỉ lệ như sau: 5% glucose, 7% maltose, 13% maltotriose, 4% maltotetraose,
16% maltopentaose, 22% maltohexaose, 33% dextrin cao phân tử.
Enzyme α-amylase của nấm sợi thường được thu nhận từ Aspergillus niger
và Aspergilus oryzae. Enzyme α-amylase của nấm sợi thường kém bền nhiệt hơn
α-amylase của vi khuẩn và rất dễ bị biến tính trước khi tinh bột được gelatin hóa.
Khi cho enzyme amylase của nấm sợi thủy phân tinh bột sẽ tạo ra các sản phẩm
có tỷ lệ như sau: 8% glucose, 32% maltotriose, 18% maltotetraose, 9%
maltopentaose, 4% maltohexaose, 33% dextrin cao phân tử.

2.2 Qui trình cơng nghệ sản xuất sữa khoai lang tím

Hình 2.3 Qui trình cơng nghệ sản xuất sua khoai lang tím

Trước tiên, gia nhiệt nước trong nồi có cánh khuấy lên 95oC trước khi hồ hóa với
tỉ lệ bột khoai : nước = 1:24, rồi cho bột khoai lang tím vào khuấy trộn đều trong
10 phút với tốc độ cánh khuấy 60 vịng/phút, đậy kín trong suốt q trình hồ hóa.
Dịch khoai sau khi được hồ hóa sẽ được phối trộn với hàm lượng đường theo tỉ lệ
bột khoai : đường = 1:3, hàm lượng sữa bột theo tỉ lệ bột khoai : sữa bột = 1:0,25.
8


Hỗn hợp trong nồi được khuấy trộn đều trong 5 phút với tốc độ cánh khuấy 60
vịng/phút, trong q trình phối trộn hỗn hợp được đậy kín. Sau phối trộn, hỗn
hợp được cho qua túi vải lọc với kích thước lỗ lọc 0,01 mm, tiếp đến được gia
nhiệt lại lên 95oC rồi mới rót chai thủy tinh với dung tích 300 ml rồi đóng nắp.
Cuối cùng, chuẩn bị nồi lớn chứa nước sạch, lượng nước thanh trùng trong nồi
phải ngập cách chai 5 cm và chai cách đáy nồi cũng 5 cm, thanh trùng bằng nước
nóng ở 90oC trong 25 phút. Nồi được đậy kín trong suốt q trình thanh trùng.

3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
3.1 Qui trình chế biến
Khoai lang tím
↓
Rửa sạch
↓
Hấp chín, lột vỏ
↓
Nước (tỉ lệ 2:1) → Xay
↓
Thủy phân bằng enzyme α – amylase
↓
Thủy phân bằng enzyme glucoamylase
↓
Lọc →
Bã
↓
Dịch trích
↓
Phối trộn ← Kem sữa
↓
Gia nhiệt (80-95oC)
↓
Đồng hóa ← Glycerol
↓
Rót chai, đóng nắp
↓
Tiệt trùng (121oC, 20 phút)
↓
Kiểm tra chất lượng

↓
Bảo quản
Hình 3.1 Quy trình chế biến sữa khoai lang tím

9


3.2 Thuyết minh
Rữa sạch củ khoai lang, đem hấp cho chín sau đó lột vỏ. Xay nhuyễn khoai với
nước ở tỉ lệ 2:1 (2 nước:1 khoai), đem thủy phân bằng enzyme α-amylase, tiếp
tục thủy phân bằng enzyme glucoamylase. Sau đó đem lọc bã thu dịch lọc, thêm
kem sữa vào dịch lọc gia nhiệt ở 80-95oC. Đồng hóa sữa bằng glycerol. Tiệt
trùng sữa ở 121oC trong 20 phút. Kiểm tra chất lượng của sữa và bảo quản.

3.3 Thí nghiệm: Khảo sát ảnh hưởng của quá trình thủy phân tinh bột
khoai lang bằng enzyme α-amylase đến chất lượng sữa khoai lang tím.
3.3.1 Mục đích thí nghiệm
Tìm ra nhiệt độ và thời gian thủy phân khoai lang cho chất lượng sữa tốt
nhất.

3.3.2 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 2 nhân tố A và B, các nghiệm thức được
lặp lại 9 lần
- Nhân tố A: nhiệt độ thủy phân (oC)
A1: 70 A2: 80 A3: 90
- Nhân tố B: thời gian thủy phân (phút)
B1: 5 B2: 10 B3: 15
- Tổng số nghiệm thức là 3 x 3 = 9 nghiệm thức.
- Tổng số đơn vị thí nghiệm là 9 x 9 = 81 đơn vị thí nghiệm.

3.3.3 Cách tiến hành
- Nguyên liệu khoai lang tím được rửa sạch, hấp chín, bỏ vỏ rồi xay với
nước theo tỷ lệ cố định là 2 nước: 1 khoai (dữ liệu có được từ thí nghiệm thăm
dị).
- Lấy khoảng 200g (mỗi mẫu) dịch khoai lang sau khi đã xay với nước thủy
phân bằng chế phẩm emzyme α-amylase, có nguồn gốc từ vi khuẩn Bacillus.
- Tiến hành khảo sát nhiệt độ và thời gian thủy phân enzyme α-amylase

3.3.4 Chỉ tiêu phân tích
Độ nhớt (cP)

4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN

Ảnh hưởng của quá trình thủy phân tinh bột khoai lang bằng enzyme
α-amylase đến chất lượng sữa khoai lang tím.

10


Dưới tác dụng của α-amylase, dung dịch hồ tinh bột sẽ bị làm lỗng nhanh
chóng và các dextrin sẽ được tạo thành. Có nhiều biến đổi lý học và hóa học xảy
ra trong q trình dextrin hóa. Các biến đổi hóa học chính là sự giảm kích thước
phân tử và sự thay đổi tỷ lệ mạch thẳng hay độ phân nhánh trong phân tử tinh
bột. Thay đổi về kích thước ảnh hưởng đến độ nhớt của dextrin trong khi các
thay đổi về độ phân nhánh ảnh hưởng đến độ ổn định của dung dịch. Do đó có
thể xác định hoạt tính của enzyme bằng cách đo Brix và độ nhớt của dung dịch
sau khi thủy phân.
- Độ nhớt (cP)
Độ nhớt của dịch thủy phân phụ thuộc vào hàm lượng tinh bột cịn lại sau
q trình thủy phân, độ nhớt càng thấp thì q trình thủy phân có hiệu quả. Kết

quả ở Bảng 4.1 cho thấy có sự khác biệt về độ nhớt của dịch thủy phân theo thời
gian và nhiệt độ. Nhiệt độ thủy phân càng cao thì độ nhớt càng giảm. Khi thời
gian từ 5 phút lên 10 phút độ nhớt giảm có ý nghĩa nhưng khi tăng thời gian từ
10 phút lên 15 phút độ nhớt khác biệt không ý nghĩa.
Bảng 4.1 Độ nhớt (cP) của dịch thủy phân bằng enzyme α-amylase ở các
mức nồng độ và thời gian thủy phân khác nhau
Nhiệt độ thủy
phân (oC)
70
80
90
Trung bình

Thời gian thủy phân (phút)
5
10
15
21,8111
19,9633
18,7322
19,9978
18,8478
17,9089
17,4578
15,8467
15,7444
19,7556b
18,2193a
17,4619a

Trung bình
20,1689c
18,9181b
16,3496a
18,4789

(Ghi chú: các trung bình nghiệm thức đi kèm với các chữ khác nhau thể hiện sự khác biệt ý
nghĩa ở mức 5%)

Từ các kết quả trên cho thấy thời gian thủy phân 10 phút, nhiệt độ thủy 80oC thích hợp
cho q trình thủy phân tinh bột khoai lang tím bẳng enzyme α-amylase.

5 KẾT LUẬN
Trên cơ sở kết quả thí nghiệm thu được cho thấy:
Trong giai đoạn thủy phân tinh bột khoai lang tím, nhiệt độ và thời gian thủy phân
thích hợp đối với enzyme α – amylase là 80oC và 10 phút.

11


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hồng Kim Anh, 2008. Hóa học thực phẩm. NXB Khoa học và kĩ thuật.
Lê Văn Việt Mẫn, 2004. Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống. Nhà
xuất bản Đại hoạc quốc gia.
Nguyễn Thị Thu Thủy, 2009. Hóa học thực phẩm. Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm,
Khoa Nông nghiệp và sinh học ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ.
Lâm Xuân Thanh, 2004. Giáo trình công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm sữa. Nhà
xuất bản khoa học và kỹ thuật.
Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường, Nguyễn Ánh Tuyết, Lê Thị Thủy Tiên, Tạ Thu
Hằng, Huỳnh Ngọc Oanh, Nguyễn Thúy Hương và Phan Thị Huyền, 2004. Công nghệ

enzyme. Nhà xuất bản Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.
Trịnh Xuân Ngọ và Đinh Thế Lộc, 2004. Cây có củ và kỹ thuật thâm canh. Nhà xuất
bản Lao động xã hội.

12


PHỤ LỤC KẾT QUẢ THỐNG KÊ
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thủy phân đến độ nhớt của dịch thủy
phân bằng enzyme α-amylase
Analysis of Variance for Do nhot - Type III Sums of Squares
Source

Sum of Squares Df

Mean Square F-Ratio P-Value

MAIN EFFECTS
A:Nhiet do thuy phan

204,735

2

102,368

41,65

0,0000

B:Thoi gian thuy phan

73,7545

2

36,8773

15,01

0,0000

RESIDUAL

186,779

76

2,45762

TOTAL (CORRECTED) 465,269

80

.
Multiple Range Tests for Do nhot by Nhiet do thuy phan
Method: 95,0 percent LSD
Level
90
80

Count
27
27

Mean
16,3496
18,9181

70

27

20,1689

Homogeneous Groups
X
X
X

Contrast
70 - 80

Sig.
*

Difference
1,25074

+/- Limits

0,990277

70 - 90

*

3,81926

0,990277

80 - 90

*

2,56852

0,990277

Multiple Range Tests for Do nhot by Thoi gian thuy phan
Method: 95,0 percent LSD
Level
15

Count
27

Mean
17,4619

Homogeneous Groups

X

10

27

18,2193

X

5

27

19,7556

X

Contrast

Sig.

Difference

+/- Limits

5 - 10
5 - 15
10 - 15

*
*

1,5363
2,2937
0,757407

1,21394
1,21394
1,21394

pc-1