Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn tốt nghiệp: Ảnh hưởng của của một số yếu tố lên quá trình sản xuất Syrup glucose từ tinh bột khoai mì
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP CÔNG NGHỆ SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ LÊN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SYRUP GLUCOSE TỪ TINH BỘT KHOAI MÌ SVTH: Lê nh Vân TP. HỒ CHÍ MINH THÁNG 7 NĂM 2008 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP CÔNG NGHỆ SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ LÊN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SYRUP GLUCOSE TỪ TINH BỘT KHOAI MÌ GVHD: ThS. Trònh Khánh Sơn SVTH: Đặng Mạnh Toàn Lê nh Vân MSSV: 60510923 – 60500233 TP. HỒ CHÍ MINH THÁNG 7 NĂM 2008 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP CÔNG NGHỆ SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ LÊN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SYRUP GLUCOSE TỪ TINH BỘT KHOAI MÌ SVTH: Đặng Mạnh Toàn TP. HỒ CHÍ MINH THÁNG 7 NĂM 2008 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cám ơn : - Ban Giám hiệu của trường Đại học Công Nghệ Sài Gòn Khoa đã tạo mọi điều kiện cho em học tập và nghiên cứu tại trường. - Các thầy cô giáo và cán bộ của khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cho trong suốt 3 năm học qua. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Ths. Trònh Khánh Sơn đã tận tình quan tâm, giúp đỡ, trực tiếp hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này. - Các cô chú, anh chò và các bạn sinh viên đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm việc tại phòng thí nghiệm Công Nghệ Sinh Học. - Gia đình, bạn bè đã chia sẻ, động viên, giúp em có đủ tự tin và nghò lực để hoàn thành tốt nhiệm vụ này. Xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên Lê nh Vân TP 05.1 LỜI MỞ ĐẦU Với sự chuyển biến và phát triển ngày càng mạnh về mọi mặt của nước ta từ khi gia nhập WTO và cùng với xu thế hội nhập chung vào nền kinh tế toàn cầu. Các ngành công nghiệp trong cả nước có một bước nhảy vọt và phát triển vượt bậc. Đời sống người dân được cải thiện rất nhiều nhu cầu “ăn no mặc ấm” không còn được xem là quan trọng như ngày xưa mà giờ đây được thay thế “ ăn ngon mặc đẹp” và phải đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Các sản phẩm mới được đưa ra trên thò trường ngày càng nhiều và đa dạng để đáp ứng nhu cầu trên. Hiện nay các sản phẩm bia, nước giải khát, bánh kẹo … được tiêu thụ khá nhiều. Với nhu cầu khá lớn về nguồn nguyên liệu syrup glucose trong công nghiệp thực phẩm ở nước ta để sản xuất các sản phẩm bia, bánh kẹo, nước giải khát, để làm nguyên liệu trong công nghệ lên men (bia, rượu, acid glutamic…)… nhưng trong nước vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu trên. Bên cạnh đó các nước khác đã có không ít các sản phẩm syrup glucose được bán trên thò trường. Đây sẽ là một tiềm năng khá lớn khi nguồn nguyên liệu khoai mì chứa lượng đường khá cao. Dựa trên cơ sở đó và tham khảo một số tài liệu em đã tiến hành thực hiện khảo sát về đề tài này. Vì phương pháp này sử dụng enzym thương mại amylase để thủy phân tinh bột tiện lợi và nhanh hơn phương pháp thủy phân bằng acid, phương pháp sử dụng enzym thu nhận từ vi sinh vật, từ nguồn thực vật. MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH DANH MỤC CÁC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tinh bột khoai mì: 2 1.1.1 Đôi nét về cây khoai mì: [ 1 ] 2 1.1.2 Giá trò dinh dưỡng của cây khoai mì: 3 1.1.3 Tinh bột khoai mì: 4 a. Cấu tạo và tính chất của tinh bột: 4 Cấ u tạ o: 4 Hình dạng, đặc điểm, kích thước hạt tinh bột: 4 Dùng vi ảnh của kính hiển vi điện tử quét: 7 b. Thành phần hóa học của tinh bột: 9 Thành phần cấu trúc của amylose: 10 Thành phần cấu trúc của amylopectin: 12 Các phản ứng tiêu biểu của tinh bột: 13 Phản ứng thủy phân: 13 Phản ứng tạo phức: 14 Tính hấp thụ của tinh bột: 14 Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột: 15 Những tính chất vật lí của huyền phù tinh bột trong nước: 15 - Độ tan của tinh bột: 15 - Sự trương nở: 15 - Tính chất hồ hóa của tinh bột: 15 - Độ nhớt của hồ tinh bột: 16 - Khả năng tạo gel và sự thoái hóa gel: 16 1.1.4 Ứng dụng: 17 a. Công nghiệp thực phẩm: 17 b. Công nghiệp dệt: 17 c. Công nghiệp giấy: 17 d. Công nghiệp lên men cồn và sản xuất các acid hữu cơ như acid itaconic, acid citric. 17 e. Công nghiệp sản xuất xà bông và chất tẩy rửa: 17 f. Công nghiệp dược phẩm: 17 g. Trong nghề làm vườn: 18 h. Trong lónh vực chống cháy: 18 i. Trong ngành sản xuất chất nổ: 18 j. Trong bùn khoan: 18 k. Trong ngành xử lý da thuộc: 18 l. Trong ngành sản xuất mỹ phẩm: 18 m. Những công dụng trong công nghiệp khác: 18 1.2 Tổng quan enzyme amylase: 19 1.2.1 Tính chất của enzyme amylase: 19 1.2.2 Hoạ t độ ng của amylase: 21 1.2.3 Enzyme amylase: 21 a. α –amylase: ( EC 3.2.1.1) 21 Cấu tạo: 21 Tính chất: 23 Cơ chế tác dụng của α -amylase: 24 Các giai đoạn thủy phân tinh bột của α -amylase: 25 Giai đoạn dextrin hóa: 25 b. β –amylase: ( EC 3.2.1.2) 26 Cấu trúc và tính chất của β - amylase: 26 Cơ chế tác dụng của β - amylase: 28 Các amylase tạo ra các oligosaccharide đặc thù: 28 Tác dụng của β -amylase lên tinh bột như sau: 29 c. -amylase (Glucoamylase): 30 Các enzyme đặc hiệu với liên kết α -1,6: 31 Pululanase (EC.3.2.1.41): 31 Isoamylase (EC.3.2.1.68) : 31 Các enzyme đặc hiệu với liên kết α -1,4 và α -1,6: 31 Amiloglusidase (EC.3.2.1.3): 31 + Cấu trúc và tính chất của amiloglucosidase: 31 + Cơ chế tác dụng của enzyme amiloglucosidase: 32 1.2.4 ng dụng của enzyme amylase: 33 a. Trong y họ c : 33 b. Trong sản xuất cồn. 33 c. Trong công nghiệp dệt. 33 d. Trong công nghiệp giấy. 33 PHẦN 2:VẬT LIỆU. PHƯƠNG PHÁP. MÁY MÓC THIẾT BỊ . 34 2.1 Vật liệu: 35 2.1.1 Tinh bột khoai mì: 35 2.1.2 Enzym amylase: 36 2.2 Phương pháp xác đònh: 37 2.2.1 Phương pháp xác đònh độ ẩm nguyên liệu: 37 a. Đònh nghóa về độ ẩm: 37 b. Nguyên tắc: 38 c. Dụng cụ: 38 d. Cách tiến hành: 38 e. Kết quả: 38 2.2.2 Phương pháp xác đònh hàm lượng protein của tinh bột khoai mì bằng phương pháp Micro – Kjeldahl: 39 a. Nguyên tắc: 39 b. Dụng cụ thí nghiệm: 39 c. Hóa chất: 40 d. Đònh nghóa: 40 e. Cách tiến hành: 40 Vô cơ hóa mẫu: 40 Cất đạm: 41 Đònh phân: 41 f. Kết quả: 41 2.2.3 Xác đònh hàm lượng tinh bột ban đầu: 42 a. Đònh nghóa: 42 b. Nguyên tắc: 42 c. Dụng cụ: 42 d. Hóa chất 43 e. Tiến hành: 43 f. Kết quả: 44 2.2.4 Xác đònh hàm lượng đường tổng, đường khử bằng phương pháp DNS: 45 a. Nguyên tắc: 45 b. Dụng cụ: 45 c. Hóa chất: 45 d. Tiến hành: 45 Dựng đồ thò đường chuẩn glucose: 45 Xác đònh hàm lượng đường tổng trong mẫu phân tích: 46 Xác đònh hàm lượng đường khử trong mẫu phân tích: 46 2.3 Máy móc và thiết bò: 47 PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 49 Độ ẩm của tinh bột khoai mì: 50 Hàm lượng tinh bột ban đầu: 50 Hàm lượng protein trong tinh bột khoai mì: 50 Kết quả thí nghiệm của quá trình dòch hóa: 50 Kết quả thí nghiệm của quá trình đường hóa: 57 PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 58 4.1 Kết luận: 59 4.2 Kiến nghò: 61 PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN 1 TỔNG QUAN 1.3 Tổng quan tinh bột khoai mì: Hình 1.1: Cây khoai mì 1.3.1 Đôi nét về cây khoai mì: [ 1 ] Khoai mì (còn gọi là sắn) có tên khoa học là Manihot Esculenta là cây lương thực ưa ẩm, nó phát nguồn từ lưu vực sông Amazone (Nam Mỹ). Đến thế kỉ XVI mới được trồng ở Châu Á và Phi. Ở nước ta, khoai mì được trồng ở khắp nơi từ Nam chí Bắc nhưng do quá trình sinh trưởng và phát dục của khoai mì kéo dài, khoai mì giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh trung du và thượng du Bắc Bộ như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình … là điều kiện trồng trọt thích hợp hơn cả. Khoai mì Việt Nam cũng bao gồm nhiều loại giống. Nhân dân ta thường căn cứ vào kích thước, màu sắc củ, thân, gân lá và tính chất khoai mì đắng hay ngọt (quyết đònh bởi hàm lượng axit HCN cao hay thấp) mà tiến hành phân loại. Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại: khoai mì đắng và khoai mì ngọt. 1.3.2 Giá trò dinh dưỡng của cây khoai mì: [...]... nóng Tinh bột bò kết tủa trong cồn, vì vậy cồn là một tác nhân tốt để tăng hiệu quả thu hồi tinh bột - Sự trương nở: Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làm cho hạt tinh bột trương phồng lên Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột Độ tăng kích thước trung bình của một số loại tinh bột khi ngâm vào nước như sau: tinh bột bắp: 9,1%, tinh bột khoai. .. thành tinh bột Tinh bột ở mức độ này được gọi là tinh bột đồng hoá, rất linh động, có thể được sử dụng ngay trong quá trình trao đổi chất hoặc có thể được chuyển hoá thành tinh bột dự trữ ở trong hạt, quả, củ, rễ, thân và bẹ lá Có thể chia tinh bột thực phẩm thành ba hệ thống: hệ thống tinh bột của các hạt cốc, hệ thống tinh bột của các hạt họ đậu, hệ thống tinh bột của các củ Bảng 1.1: Đặc điểm của một. .. dưỡng và sinh tố của cơ thể con người, khoai mì là một loại lương thực, nếu được sử dụng mức độ hợp thì có thể thay thế hoàn toàn nhu cầu đường bột của cơ thể Tinh bột: Là thành phần quan trọng của củ khoai mì, nó quyết đònh giá trò sử dụng của chúng Hạt tinh bột hình trống, đường kính khoảng 35 micromet Đường: Đường trong khoai mì chủ yếu là glucose và một ít maltose, sacceroza Khoai mì càng già... Tính hấp thụ của tinh bột: Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên khi tương tác với các chất bò hấp thụ thì bề mặt trong và ngoài của tinh bột đều tham dự Vì vậy trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến cần phải hết sức quan tâm tính chất này Các ion liên kết với tinh bột thường ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của tinh bột Khả năng hấp thụ của các loại tinh bột phụ thuộc cấu trúc bên trong của hạt và khả... hay men thực vật để chuyển hoá tinh bột khoai mì thành đường mạch nha hay glucose Rượu và cồn đều có thể sử dụng khoai mì làm nguyên liệu chính Ngoài ra, khoai mì còn là nguồn thức ăn tốt để cung cấp cho gia súc Cũng như phần lớn các loại hạt và củ, thành phần chính của củ khoai mì là tinh bột Ngoài ra, trong khoai mì còn có các chất: đạm, muối khoáng, lipit, xơ và một số vitamin B1, B2 Như vậy, so... nhớt của hồ tinh bột: Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột có 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 phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều nước hơn khiến cho dung dòch có độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung... nghiên cứu Dùng vi ảnh của kính hiển vi điện tử quét: Tinh bột sắn có dạng hình cầu, hình trứng hoặc hình mũ, có một số hạt trũng Hình 1.4: Tinh bột sắn (1500X) Hình 1.5: Tinh bột sắn (3500X) Tinh bột sắn dây có hình dạng gần giống tinh bột sắn, nhưng hạt có nhiều góc cạnh hơn, các cạnh trũng và bò lõm nhiều hơn số hạt nhỏ nhiều hơn Hình 1.6: Tinh bột sắn dây (1500X) Hình 1.7: Tinh bột sắn dây (3500X)... năng trương nở của chúng Khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột: Xác đònh khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột cho phép điều chỉnh được tỉ lệ dung dòch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình công nghiệp, còn có ý nghóa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến thủy nhiệt Rất nhiều tính chất chức năng của tinh bột phụ thuộc vào tương tác của tinh bột và nước... thủy phân của tinh bột Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể bò oxi hóa tạo thành andehyt, xeton và tạo thành các nhóm cacboxyl Quá trình oxi hóa thay đổi tùy thuộc vào tác nhân oxi hóa và điều kiện tiến hành phản ứng Quá trình oxi hóa tinh bột trong môi trường kiềm bằng hypoclorit là một trong những phản ứng hay dùng, tạo ra nhóm cacboxyl trên tinh bột và một số lượng nhóm cacbonyl Quá trình này... làm giảm chiều dài mạch tinh bột và tăng khả năng hòa tan trong nước, đặc biệt trong môi trường loãng Các nhóm hydroxyl trong tinh bột có thể tiến hành ete hóa, este hóa Một số monome vinyl đã được dùng để ghép lên tinh bột Quá trình ghép được thực hiện khi các gốc tự do tấn công lên tinh bột và tạo ra các gốc tự do trên tinh bột ở các nhóm hydroxyl Những nhóm hydroxyl trong tinh bột có khả năng phản . NGHỆ SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ LÊN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SYRUP GLUCOSE TỪ TINH BỘT KHOAI MÌ SVTH: Lê nh Vân . NGHỆ SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ LÊN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SYRUP GLUCOSE TỪ TINH BỘT KHOAI MÌ GVHD: ThS. Trònh Khánh Sơn . NGHỆ SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ LÊN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SYRUP GLUCOSE TỪ TINH BỘT KHOAI MÌ SVTH: Đặng Mạnh Toàn