Bài giảng Enzyme trong công nghiệp sữa

ENZYME TRONG coâng nghieäp söõa gvhd: nguyeãn thò thu sangsvth: huøynh thò traø giangnguyeãn thuïy haitraàm thi thanh höôngnguyeãn vuõ duy khanh MUÏC LUÏC I-Thaønh phaàn cuûa söõa 1-Dinh döôõng 2-Enzyme 3-Vi sinh vaät II-Taùc ñoäng cuûa enzyme leân caùc thaønh phaàn cuûa söõa 1-Thuûy phaân chaát beùo 2-Thuûy phaân protein 3-Caùc bieán ñoåi hoùa hoïc vaø hoùa sinh khaùc III-Baûo quaûn söõa IV-Kieåm tra chaát löôïng söõa V-ÖÙng duïng enzyme trong saûn xuaát phoâ mai I-Thaønh phaàn cuûa söõa 1-Dinh döôõng: Thaønh phaàn hoùa hoïc söõa cuûa moät soá ñoäng vaât & ngöôøi 2-enzyme 2.1-Enzyme oxy hoùa sinh hoïc a-Lactoperoxudase: Laø enzyme do tuyeán vuù tieát ra hoaëc do vi khuaån Leucocyt toång hôïp neân. Enzyme phaân huûy nöôùc oxy giaø taïo oxy hoïat ñoäng vaø coù theå lieân keát vôùi caùc chaát chöùa oxy. PH toái thích 6,8 Bò voâ hoïat ôû 80oC 2-enzyme 2.1 Enzyme oxi hoá sinh học Lactoperoxydase : Enzyme này do tuyến vú tiết ra hoặc do vi khuẩn Leucocyt tổng hợp nên Enzyme này phân huỷ nước tạo oxy hoạt động và có thể liên kết với các chất có chứa oxy pH tối thích 6,8 , bị vô hoạt ở 80oC b. Reductase : Enzyme này do vi sinh vật tiết ra . Bị phá huỷ hoàn toàn ở 70oC trong 30 phút hoặc 80oC trong 10 phút . Ta có thể dựa vào Enzyme này để kiểm tra lượng vi sinh vật trong sữa c. Catalase : Enzyme này được tiết ra từ nhiều loại vi sinh vật . Enzyme phân huỷ nước oxy già, giải phóng ra O2 ở dạng tự do dưới dạng phân tử không hoạt động Enzyme này khá bền nhiệt . Cần phải đun nóng đến 70oC trong 30 phút để phá huỷ 2.2 Các enzyme thuỷ phân Lypase : Enzyme Lypase hấp thụ lên màng bao xung quanh các hạt cầu béo hoặc plasma Enzyme xúc tác thuỷ phân liên kết este trong triglyxerid và giải phóng ra các acid béo tự do Lypase không bền nhiệt , bị mất hoạt tính ở 70oC trong vài giây . Bị kìm hãm trong môi trường acid cao hay có một vài loại kim loại nặng ( Cu, Fe , … ) Bị phá huỷ nhanh chóng bởi ánh sáng mặt trời b. Photphotase : Enzyme xúc tác thuỷ phân liên kết este giữa acid photphoric và glixerin . Có 2 dạng : Photphotase kiềm : pH tối thích 9,6 Photphotase acid : pH tối thích 4,7 Đây là enzyme bền nhiệt nhất trong sữa . Để vô hoạt hoàn toàn cần gia nhiệt đến 96oC trong ít nhất 5 phút và cũng bị vô hoạt bởi NaF c. Protease : do nhiều loại vi sinh vật tiết ra Enzyme xúc tác thuỷ phân Protein tạo các sản phẩm protein và acid amin Bị kiềm chế hoạt động trong điều kiện môi trường acid và bị ức chế ở nhiệt độ thấp . Bị phá huỷ bởi sự đốt nóng ở 80oC trong 10 phút d. Amylase Enzyme thuyû phaân tinh boät thaønh dextrin Bò phaù huyû hoaøn toaøn ôû nhieät ñoä khoaûng 65oC trong 30 phuùt c. Lysozyme Enzyme xuùc taùc thuyû phaân lieân keát β giöõa acid muramic vaø glucose saine cuûa mucopolysacharide trong maøng teá baøo vi khuaån . töø ñoù gaây phaân huyû tinh boät pH toái thích laø 7,5 3. Vi sinh vaät 3.1 Naám moác : chuû yeáu laø loaøi Mucorvaø Rhizopus . Ngoaøi ra coøn coù Penicilium , Aspergillus , Geotrichumvaø Monnilia Naám moác tieát ra enzyme Lipase vaø enzyme Protease Gaây aûnh höôûng xaáu ñeán quaù trình saûn xuaát phomat daïng nhaõo vaø quaù trình baûo quaûn söõa 3.2 Naám men : chuyeån ñöôøng thaønh röôïu Goàm caùc loaøi : Saccharomyces , Mycoderma vaø Torula 3.3 Vi khuaån a. Vi khuaån Lactic : ñöôïc tieát ra töø nhöõng vi sinh vaät taïp nhieãm vaøo trong söõa thuoäc nhieàu gioáng khaùc nhau : Streptococcus , Lactococcus, Lactobacillis , Leuconostoe , Bifidobacterium…… Laøm giaûm pH , ñoâng tuï casein , xuaát hieän caùc hôïp chaát môùi nhö ethanol , acid acetic … laøm thay ñoåi thaønh phaàn vaø giaù trò caûm quan cuûa söõa Bò tieâu dieät ôû 80oC b. Vi khuẩn Coliform : chuyển hoá đường lactose thành acid lactic và các acid hữu cơ khác , CO2 , H2 … và phân giải protein tạo các sản phẩm khí làm sữa có mui` khó chịu Bị tiêu diệt ở nhiệt độ 75oC trong 20 giây c. Vi khuẩn sinh acid butyric ( Vi khuẩn Clostridium ) : chuyển hoá đường thành những sản phẩm khác nhau như acid butyric , butanol làm thay đổi thành phần hỗn hợp và giá trị cảm quan của sữa trong quá trình bảo quản Các bào tử Clostridium khá bền nhiệt . Để tiêu diệt hoàn toàn phải tiệt trùng trong thời gian dài hoặc dùng các giải pháp kĩ thuật như vi lọc , ly tâm hoặc sử dụng chất kháng khuẩn để loại bỏ hoặc ức chế chúng d. Vi khuẩn Propionic ( gioáng propioni bacterium ) : chuyeån hoaù ñöôøng thaønh acid propionic , acid acetic , khí CO2 … laøm hoûng söõa . Bò tieâu dieät khi thanh truøng ôû 75oC trong 20 giaây e. Vi khuaån gaây thoái : thöôøng gaëp laø caùc gioáng Preudcmonas ,Brevibacterium , Achomobacter , Alcaligens , Bacillus , Micrococcus , … Coù khaû naêng toång hôïp protease , lipase ngoaïi baøo , protease xuùc taùc thuyû phaân protein taïo caùc saûn phaåm polypeptid , peptide vaø acid amin . Moät soá acid amin tieáp tuïc bò phaân huyû taïo NH3 , H2S laøm söõa coù muøi khoù chòu . Lipase xuùc taùc thuyû phaân caùc chaát beùo taïo nhieàu saûn phaåm coù muøi oâi . Ngoaøi ra moät soá vi khuaån gaây thoái coøn taïo ra CO2 , H2 … sinh toång hôïp acid höõu cô laøm giaûm pH vaø ñoâng tuï casein Raát beàn nhieät II. Taùc ñoäng cuûa enzyme leân thaønh phaàn cuûa söõa Thuyû phaân chaát beùo : Bò thuyû phaân döôùi taùc duïng cuûa heä enzyme lipase taïo saûn phaåm laø caùc acid beùo töï do vaø röôïu laøm söõa coù muøi oâi kheùt . Chæ coù phöông phaùp tieät truøng söõa ôû nhieät ñoä cao trong 1 khoaûng thôøi gian xaùc ñònh môùi coù theå öùc cheá ñöôïc hoaøn toaøn hoaït tính nhoùm enzyme lypase 2. Thuûy phaân protein Ñöôïc xaùc ñònh bôûi heä enzyme protease . Caùc saûn phaåm thu ñöôïc coù theå laø polypeptid , peptid hoaëc acid amin . Moät soá peptid laøm söõa coù vò ñaéng Hoaït tính cuûa protease raát beàn nhieät ( hôn caû lypase ) 3. Caùc bieán ñoåi hoaù hoïc vaø hoaù sinh khaùc lieân quan ñeán söï trao ñoåi chaát cuûa heä vi sinh vaät trong söõa : Vi khuaån lactic toång hôïp ATP baèng caùch chuyeån hoaù ñöôøng lactose thaønh acid lactic theo chu trình ñöôøng phaân taïo nhieàu saûn phaåm trung gian : acetadehyde , diacetyl … vaø caùc acid höõu cô Vi khuaån propionic toång hôïp ATP baèng caùch chuyeån hoaù ñöôøng thaønh acid propionic , acid acetic , khí CO2 vaø nhieàu saûn phaåm phuï khaùc  laøm thay ñoåi saâu saéc thaønh phaàn cuûa söõa III. Baûo quaûn söõa Phöông phaùp vaät lyù : Baûo quaûn söõa ôû nhieät ñoä thaáp Baûo quaûn söõa ôû nhieät ñoä cao Thanh truøng söõa Tieät truøng söõa 2. Phöông phaùp hoaù hoïc IV. Enzyme ứng dụng trong sản xuất Phomat Giôùi thieäu chung: 2. Phaân loaïi caùc saûn phaåm phomat: Phaân loaïi döïa theo haøm löôïng nöôùc: Thoâng qua tyû leä phaàn traêm giöõa löôïng nöôùc vaø toång khoái löôïng phomat ñaõ tröø beùo, ñöôïc kyù hieäu laø MFFB (Moisture on Fat Free Basic). Coâng thöùc ñöôïc tính nhö sau: b. Phaân loaïi theo quaù trình uû chín: c. Phaân loaïi theo haøm löôïng chaát beùo: Thoâng qua tæ leä phaàn traêm giöõa löôïng chaát beùo vaø toång khoái löôïng phomat ñaõ tröø beùo, ñöôïc kí hieäu FDB (Fat on Dry Basic ). Coâng thöùc ñöôïc tính nhö sau : 3 . Nguyeân lieäu saûn xuaát phoâ mai: 3.1. Söõa 3.2. Chaát beùo 3.3. Gioáng vi sinh vaät 3.4. Phuï gia vaø caùc nguyeân lieäu khaùc V. Qui trình saûn xuaát phomat: 1.Coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai meàm khoâng qua giai ñoaïn uû chín (phoâ mai töôi) Caáy gioáng Leân men Ñoâng tuï Taùch huyeát thanh söõa Roùt saûn phaåm söõa töôi 2. Coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai meàm vaø baùn meàm coù qua giai ñoaïn uû chín : Quy trình coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai Camembert. Quy trình coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai Bleu des causse: söõa töôi 3. Coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai baùn cöùng, cöùng vaø raát cöùng. V. Qui trình saûn xuaát phomat: 4. Coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai naáu chaûy. V. Qui trình saûn xuaát phomat: VI. Söï thay ñoåi thaønh phaàn söõa trong saûn xuaát: 1. Söï thay ñoåi lactose: 2. Söï thay ñoåi casein: a. Baèng phöông phaùp söû duïng ñieåm ñaúng ñieän b. Baèng phöông phaùp söû duïng enzyme c. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình ñoâng tuï khi söû duïng enzyme c.1. Nhieät ñoä c.2. pH c.3. Haøm löôïng rennin söû duïng c.4. Calci c.5. CO2 VI. Söï thay ñoåi thaønh phaàn söõa trong saûn xuaát: VII. Thaønh phaàn coøn laïi trong söõa khi taùch khoái phomat ra VIII. Caùc enzyme ñöôïc söû duïng trong ñoâng tuï söõa Töø nguoàn ñoäng vaät Töø nguoàn thöïc vaät Töø nguoàn VSV The end