Bài giảng Công nghệ thực phẩm đại cương: Chương 2.3 - TS. Nguyễn Văn Hưng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:54

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Công nghệ thực phẩm đại cương: Chương 2.3 - TS. Nguyễn Văn Hưng" có nội dung tìm hiểu về cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm gồm: Các quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác; Các quá trình sinh tổng hợp enzyme từ hạt nảy mầm; Các quá trình sinh tổng hợp enzyme từ vi sinh vật; Quá trình lên men. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết tại đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ thực phẩm đại cương: Chương 2.3 - TS. Nguyễn Văn Hưng

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Người thực hiện: TS. NGUYỄN VĂN HƯNG Email: hung.nguyenvan@hust.edu.vn 1
MỤC TIÊU MÔN HỌC Cung cấp cho người học kiến thức về tính chất của nguyên liệu thực phẩm, các quá trình cơ bản trong sản xuất thực phẩm và kỹ thuật sản xuất các sản phẩm thực phẩm. Trên cơ sở đó nắm được yêu cầu của quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm thực phẩm thông dụng từ đó có thể điều hành sản xuất đáp ứng yêu cầu công nghệ. Ngoài ra môn học cũng cung cấp cho người học các kỹ năng làm việc nhóm, thuyết trình và thái độ cần thiết để làm việc trong các lĩnh vực thuộc chuyên ngành thực phẩm. 2
YÊU CẦU KHI KẾT THÚC HỌC PHẦN 1. Nắm được tính chất nguyên liệu thực phẩm và đánh giá được chất lượng nguyên liệu thực phẩm: Hiểu rõ các thành phần hóa học và tính chất vật lý của nguyên liệu thực phẩm; Hiểu và nắm được những biến đổi của nguyên liệu sau khi thu hái đối với nguyên liệu thực vật hoặc giết mổ đối với động vật cũng như trong thời gian bảo quản; Có khả năng và đưa ra được các chỉ tiêu đánh giá được chất lượng nguyên liệu thực phẩm. 2. Hiểu cơ sở lý thuyết và vận dụng được các quá trình cơ bản trong sản xuất thực phẩm để ứng dụng sản xuất các sản phẩm thực phẩm: Hiểu cơ sở lý thuyết và vận dụng được các quá trình cơ học trong sản xuất thực phẩm; Hiểu cơ sở lý thuyết và vận dụng được các quá trình nhiệt trong sản xuất thực phẩm; Hiểu cơ sở lý thuyết và vận dụng được các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm. 3. Nắm được kỹ thuật sản xuất các sản phẩm thực phẩm và làm chủ được quy trình công nghệ từ đó có thể điều hành được sản xuất : Làm chủ được các kỹ thuật trong sản xuất các sản phẩm thực phẩm ; Chủ động phát triển sản phẩm và đa dạng hóa sản phẩm 3 thực phẩm.
NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA HỌC PHẦN Chương 1. Tính chất của nguyên liệu thực phẩm Chương 2: Cơ sở lý thuyết và các quá trình cơ bản trong sản suất thực phẩm 2.1 Cơ sở lý thuyết và các quá trình cơ học trong sản xuất thực phẩm 2.2 Cơ sở lý thuyết và các quá trình nhiệt học trong sản xuất thực phẩm 2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm Chương 3: Kỹ thuật sản xuất các sản phẩm thực phẩm 4
TÀI LIỆU HỌC TẬP Nguyễn Xuân Phương (2010). Cơ sở lý thuyết và kỹ thuật sản xuất thực phẩm. Nhà xuất bản Giáo dục. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Đức Hợi ( chủ biên) (2006 ) Kỹ thuật chế biến lương thực tập 1,2 . Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật [2] Nguyễn Thị Hiền ( chủ biên) (2007) . Khoa học -công nghệ malt và bia. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật [3] Nguyễn Thị Hiền ( Chủ biên) (2004 ). Công nghệ sản xuất mì chính và các sản phẩm lên men cổ truyền. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật [4] Lâm Xuân Thanh (2004) Công nghệ các sản phẩm sữa. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật [5] Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng (2000). Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn etylic. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. [6] Hà Văn Thuyết (chủ biên) (2015). Công nghệ Rau quả. Nhà xuất bản Bách Khoa Hà nội [7] Nguyễn Ngộ ( Chủ biên)(2015). Công nghệ Đường mía. Nhà xuất bản Bách Khoa Hà nội 5
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chương 2. Cơ sở lý thuyết và các quá trình cơ bản trong sản suất thực phẩm Người thực hiện: TS. NGUYỄN VĂN HƯNG Email: hung.nguyenvan@hust.edu.vn 6
2.3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM 2.3.1. Các quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.2. Các quá trình sinh tổng hợp enzyme từ hạt nảy mầm 2.3.3. Các quá trình sinh tổng hợp enzyme từ vi sinh vật 2.3.4. Quá trình lên men 7
2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm 2.3.1. Các quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.1.1 Khái quát về enzyme - Enzym là chất xúc tác sinh học, có bản chất protein, thường có cấu trúc b - Tất cả các yếu tố như axit đặc, kiềm đặc, muối kim loại nặng, nhiệt độ cao… đều có thể làm enzyme bị biến tính và mất hoạt tính xúc tác; - Enzym có nhiều tính chất ưu việt hơn hẳn các chất xúc tác hóa học; - Enzym có cường lực xúc tác rất lớn; - Enzym có tính đặc hiệu cao; - Enzym tác dụng trong điều kiện êm dịu; - Dễ dàng kiểm soát thông qua các thông số công nghệ; - Tất cả các enzyme đều có nguồn gốc tự nhiên; - Hầu hết các chế phẩm enzyme được sản xuất từ nguồn nguyên liệu dễ kiếm, rẻ tiền
2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm 2.3.1. Các quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.1.1 Khái quát về enzyme Một số nhược điểm khi sử dụng enzym o Giá thành một số enzym cao; o Một số trường hợp cần vô hoạt hoặc loại bỏ enzym sau khi sử dụng; o Enzyme có thể là nguyên nhân gây dị ứng.
2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm 2.3.1. Các quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.1.1 Khái quát về enzyme • Danh pháp của enzym thường được cấu tạo bởi: + Tên cơ chất xúc tác + ase, ví dụ: maltase, amylase, protease… + Tên của dạng phản ứng + ase, ví dụ: polymerase + Các tên gọi khác: Pepsin, papain…
Phân loại enzym trong thực phẩm và vai trò Lớp Tên Vai trò xúc tác và ứng dụng Ví dụ Peroxidase, Oxyoreducta Xúc tác các phản ứng oxy hóa - khử. Sử dụng trong sản xuất bánh mì: tăng độ Polyphenoloxidase, Alcohol EC 1 se dai, độ trắng…, tăng chất lượng sản phẩm lên men và nước quả oxidoreductase, glucooxidase, lypoxygenase Cyclodextrin, Vận chuyển các nhóm chức từ cơ chất này sang cơ chất khác. Sử dụng trong EC 2 Transferase glycosyltransferase, sản xuất cyclodextrin, tổng hợp các oligomer, trong sản xuất thịt… transglutaminase Xúc tác sự đứt gãy các liên kết hóa học từ phản ứng thủy phân. Ứng dụng EC 3 Hydrolase quan trọng nhất trong các nhóm enzym trong sản xuất các sản phẩm lên men: Amylase, protease, pectinase… bia, rượu, rượu vang, bánh mì…..Trong sản xuất nước quả, pho mai, sữa… Xúc tác sự nối thêm một chất mới vào cơ chất bằng cách làm gãy nối đôi. EC 4 Lyase Ngược lại, chúng có thể xúc tác tạo nối đôi. Lyase không xúc tác phản ứng Acetolactate decarboxylase thủy phân hay oxy hóa. Có vai trò quan trọng trong quá trình làm chín bia Xúc tác sự tái phân bố các nguyên tử trong cơ chất, tức biến đổi đồng Isomerase; Xylose (Glucose) EC 5 Isomerase phân này thành đồng phân khác (isomerization). Chuyển glucose thành isomerase fructose Xúc tác hình thành liên kết hóa học mới có sử dụng năng lượng từ adenosine Argininosuccinate synthase, 11 EC 6 Ligase
Phân loại enzym thường sử dụng trong sản xuất thực phẩm Ảnh hưởng đến sự biến màu trong rau quả, sự oxi hóa chất béo, thời hạn bảo quản sp Tạo ra các sản phẩm chức năng isomaltose… Có vai trò quan trọng trong sản xuất các sản phẩm lên men như bánh mì, bia, rượu, rượu vang, phomai…làm trong nước quả, tăng hiệu suất thu hồi dịch quả… 12
2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm 2.3.1. Các quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.1.1 Khái quát về enzyme Cơ chế xúc tác của emzym qua 3 bước: 1. Cơ chất (Substrate) liên kết với enzyme (Enzyme) để hình thành phức hệ enzyme - cơ chất (E - S complex). 2. Enzyme xúc tác phản ứng biến đổi cơ chất thành sản phẩm (Product), tạo thành phức hệ E-P. 3. Sản phẩm P được giải phóng enzyme E. Cơ chế xúc tác của enzym 13 Nguồn Wikipedia
2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm 2.3.1. Các quá trinh chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.1.2 Nguồn nguyên liệu thu enzyme Enzym là những chất không thể điều chế được bằng phương pháp tổng hợp hóa học, mà người ta thường thu nhận chúng từ các nguồn • Enzym từ động vật; • Enzym từ thực vật; • Enzym từ vi sinh vật. Trong hàng trăm enzyme được sử dụng trong công nghiệp hơn một nửa được sản xuất từ nấm mốc và nấm men, trên một phần ba từ vi khuẩn, còn lại từ nguồn động vật 8% và thực vật 4%
2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm 2.3.1. Các quá trinh chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.1.2 Mục đích sử dụng enzym  Giảm chi phí sản xuất;  Phục vụ cho các mục đích sơ chế, chế biến;  Tăng hiệu suất tách chiết, chích ly các hợp chất có giá trị từ nguyên liệu;  Cải thiện chất lượng sản phẩm;  Nâng cao giá trị cảm quan;  Kéo dài thời hạn bảo quản sản phẩm.
2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm 2.3.1. Các quá trinh chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.1.3 Một số quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác a, Ứng dụng của carbohyrase (α-amylase, glucoamylase, invertase, lactase, glucose isomerase…) trong nhiều lĩnh vực khác nhau: công nghiệp, nông nghiệp, y học, trong NCKH… - Trong công nghiệp rượu - Trong công nghiệp sản xuất bia - Trong sản xuất bánh mỳ - Trong sản xuất glucoza và mật tinh bột - Trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo - Trong công nghiệp dệt - Trong chăn nuôi - Trong y học
2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm 2.3.1. Các quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.1.3 Một số quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác b, Ứng dụng của proteinaza trong nhiều lĩnh vực khác nhau: công nghiệp, nông nghiệp, y học, trong NCKH… - Trong quá trình chế biến cá, nước mắm - Trong công nghiệp thịt - Trong quá trình chế biến sữa - Trong công nghiệp nước giải khát - Trong công nghiệp dệt - Trong kỹ nghệ phim ảnh - Trong công nghiệp da - Trong công nghiệp dược phẩm và y học - Trong nông nghiệp - Trong nghiên cứu khoa học
Ứng dụng của proteinaza
2.3 Cơ sở lý thuyết và các quá trình sinh học trong sản xuất thực phẩm 2.3.1. Các quá trinh chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác 2.3.1.3 Một số quá trình chuyển hóa nhờ enzyme xúc tác c, Ứng dụng của pectinaza - Trong sản xuất nước quả: - Trong sản xuất rượu vang: - Trong chăn nuôi: - Trong trích ly các dược liệu đông Ứng dụng pectinase trong sản xuất nước quả
Microbial enzyme Application α-Amylase Baking, brewing, starch liquefaction; Bread quality improvement; Rice cakes; Clarification of fruit juice Glucoamylase Ethanol and Beer production; Bread quality improvement;High glucose and high fructose syrups Protease Brewing; Meat tenderization; Coagulation of milk; Bread quality improvement Lactase (β-galactosidase) Lactose intolerance reduction in people; Prebiotic food ingredients; Lipase Cheese flavour development; Cheddar cheese production Phospholipase Cheese flavour development;Production of lipolyzed milk fat Cellulase Animal feed; Clarification of fruit juice Pectinase Production and Clarification of fruit juice Glucose oxidase Food shelf life improvement; Food flavour improvement α-Acetolactate Shortening maturation of beer dehydrogenase Debittering enzymes - Removal of bitter taste in fruit juice; Wine aroma enhancement 20 naringinase