Đang tải... (xem toàn văn)
Mục lục Nội dung trang Lời mở đầu 4 I. Enzyme protease 5 1. Khái quát về enzyme 5 1.1 Enzyme 5 1.2 Đặc tính chung của enzym 5 1.3 Cấu tạo của enzym 5 2 Tổng quan về enzyme protease 6 2.1 Giới thiệu 6 2.2 Đặc điểm chung 6 2.3 Phân loại 8 2.4 Cơ chế tác dụng 10 2.5 Nguồn cung cấp 10 II. Thu nhận enzyme protease từ nấm mốc Aspergillus oryzae 15 1. Quy trình thu nhận enzyme protease 15 2. Thu nhận enzyme protease từ nấm mốc Aspergillus oryzae 16 2.1 Tổng quan về Aspergillus oryzae 16 2.2. Quy trình sản xuất protease từ chủng nấm mốc Aspergillus oryzae 23 2.2.1. Sơ đồ quy trình 24 2.2.2. Thuyết minh quy trình 25 III. Ứng dụng enzyme Protease trong công nghệ sản xuất nước mắm ngắn ngày 30 1. Ứng dụng enzyme protease 30 2. Ứng dụng protease trong sản xuất nước mắm ngắn ngày 33 2.1 Giới thiệu 33 2.2 Phân loại nước mắm 34 2.3. Các hệ enzyme trong sản xuất nước mắm 36 2.4. Vi sinh vật trong sản xuất nước mắm 37 2.5 Nguồn nguyên liệu 37 2.5.1 Cá 37 2.5.2 Muối 41 2.5.3 Nguyên liệu phụ 43 2.6 Quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày 45 2.7 Giải thích quy trình 46 2.7.1 Rửa 46 2.7.2 Xử lý 47 2.7.3 Lên men 47 2.7.4 Lọc 51 2.7.5 Cô đặc chân không 52 2.7.6 Bổ sung hương 54 2.7.7 Đóng chai 56 IV Sản phẩm 58 1. Cách tăng hương vị cho nước mắm ngắn ngày 58 2. Tiêu chuẩn của nước mắm thành phẩm 58 3. Giá trị dinh dưỡng của nước mắm 58 4. Một số sản phẩm nước mắm sử dụng phương pháp ngắn ngày trên thị trường 60 Kết luận 62 Tài liệu tham khảo 63 Lời mở đầu Một trong những thành tựu to lớn của khoa học công nghệ trong thời gian gần đây là nghiên cứu về enzyme, nó đặt trưng cho sự phát triển của khoa học tự nhiên trong mấy chục năm qua, và một trong những enzyme được nghiên cứu rất nhiều, đó là enzyme protease, đây là enzyme được thu nhận từ rất nhiều nơi, từ động vật, thực vật cho tới vi sinh vật đều là nguồn gốc của enzyme protease, và điều đặc biệt là enzyme protease đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống của chúng ta và được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề, một trong số đó là ứng dụng quan trọng trong công nghệ sản xuất nước mắm ngắn ngày. Bài báo cáo về enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày sẽ giúp cho chúng ta hiểu rõ về enzym protease, cách thu nhận cũng như hiểu được tầm quan trọng của enzyme protease trong sản xuất nước mắm ngắn ngày, để có thể tham khảo và áp dụng thực tế một cách tốt nhất khi đi vào thực tế. I. ENZYME PROTEASE 1. Khái quát về enzyme 1.1. Enzym Enzym có bản chất là protein được sinh vật tổng hợp nên, tham gia vào các phản ứng hóa sinh học. 1.2. Đặc tính chung của enzym Enzym được tạo ra trong tế bào sinh vật, không độc hại, thân thiện với môi trường. Enzym tham gia phản ứng cả trong tế bào sống và cả khi được tách khỏi tế bào sống. Enzym có thể tham gia xúc tác các phản ứng trong và ngoài cơ thể từ giai đoạn đầu đến giai đoạn cuối giải phóng hoàn toàn năng lượng dự trữ trong các hợp chất hóa học. Trong chuỗi chuyển hóa hở hay chuỗi chuyển hóa khép kín, sản phẩm của phản ứng trước là cơ chất cho phản ứng sau. Enzym có thể được thực hiện một phản ứng: xảy ra ngoài tế bào (như trong ống nghiệm) Phản ứng enzym tiêu hao năng lượng rất ít, hiệu suất và tốc độ cao Enzyme tính chọn lọc cao Enzym chịu sự điều khiển bởi gen và các điều kiện phản ứng. 1.3. Cấu tạo của enzym Nhóm enzym đơn cấu tử : Thành phần cấu tạo chỉ có protein. Nhóm enzym đa cấu tử : Gồm 2 phần: + Phần I: protein thuần : apoprotein hay apoenzym + Phần II: thành phần không phải protein : cofactor – chúng có thể gắn chặt (prosthetic) hoặc lỏng lẻo với phần protein (coenzym) Ngoài ra còn có một số kim loại giữ vai trò liên kết giữa enzym và cơ chất, giữa apoenzym và coenzym, tham gia vận chuyển điện tử. 2. Tổng quan về enzyme protease 2.1 . Giới thiệu. Protease là chất xúc tác thủy phân protein tạo thành những phân tử thấp và các amino acid. Chúng không chỉ có ý nghĩa cho quá trình sinh trưởng, sinh sản của mọi sinh vật mà còn đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ chế biến thực phẩm, trong y học, trong công nghệ gen và bảo vệ môi trường. Protease là một trong những enzyme được ứng dụng rất nhiều trong mọi lĩnh vực. Đặc biệt là công nghiệp thực phẩm, protease đã có những đóng góp rất to lớn trong việc phục vụ và nâng cao đời sống của con người. Hiện nay trên thế giới, công nghệ thu nhận protease từ vi sinh vật hiện còn đang phát triển, tìm tòi nghiên cứu về khả năng ứng dụng vô vàn của enzyme protease. Ở Việt Nam cũng có nhiều công trình công bố về việc nghiên cứu sử dụng Protease, chủ yếu tập trung vào các protease thực vật và động vật còn protease vi sinh vật chỉ được nghiên cứu trong hơn chục năm trở lại đây.
Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 1 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghệ thực phẩm Đề tài. Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thu Sang SVTH: Nhóm 19 Trần Quốc Huy 3005110114 Trần Thị Mỹ Lan 3005110137 Nguyễn Hoàng Linh 3005110145 Trần Thị Tiến 3005110335 Ngô Thị Minh Tuyền 3005110375 2 Nhóm: 19 Tp.Hồ Chí Minh-2014 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Mục lục Nội dung trang Lời mở đầu 4 I. Enzyme protease 5 1. Khái quát về enzyme 5 1.1 Enzyme 5 1.2 Đặc tính chung của enzym 5 1.3 Cấu tạo của enzym 5 2 Tổng quan về enzyme protease 6 2.1 Giới thiệu 6 2.2 Đặc điểm chung 6 2.3 Phân loại 8 2.4 Cơ chế tác dụng 10 2.5 Nguồn cung cấp 10 II. Thu nhận enzyme protease từ nấm mốc Aspergillus oryzae 15 1. Quy trình thu nhận enzyme protease 15 2. Thu nhận enzyme protease từ nấm mốc Aspergillus oryzae 16 2.1 Tổng quan về Aspergillus oryzae 16 2.2. Quy trình sản xuất protease từ chủng nấm mốc Aspergillus oryzae 23 2.2.1. Sơ đồ quy trình 24 2.2.2. Thuyết minh quy trình 25 III. Ứng dụng enzyme Protease trong công nghệ sản xuất nước mắm ngắn ngày 30 1. Ứng dụng enzyme protease 30 2. Ứng dụng protease trong sản xuất nước mắm ngắn ngày 33 2.1 Giới thiệu 33 3 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 2.2 Phân loại nước mắm 34 2.3. Các hệ enzyme trong sản xuất nước mắm 36 2.4. Vi sinh vật trong sản xuất nước mắm 37 2.5 Nguồn nguyên liệu 37 2.5.1 Cá 37 2.5.2 Muối 41 2.5.3 Nguyên liệu phụ 43 2.6 Quy trình sản xuất nước mắm ngắn ngày 45 2.7 Giải thích quy trình 46 2.7.1 Rửa 46 2.7.2 Xử lý 47 2.7.3 Lên men 47 2.7.4 Lọc 51 2.7.5 Cô đặc chân không 52 2.7.6 Bổ sung hương 54 2.7.7 Đóng chai 56 IV Sản phẩm 58 1. Cách tăng hương vị cho nước mắm ngắn ngày 58 2. Tiêu chuẩn của nước mắm thành phẩm 58 3. Giá trị dinh dưỡng của nước mắm 58 4. Một số sản phẩm nước mắm sử dụng phương pháp ngắn ngày trên thị trường 60 Kết luận 62 Tài liệu tham khảo 63 4 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Lời mở đầu Một trong những thành tựu to lớn của khoa học công nghệ trong thời gian gần đây là nghiên cứu về enzyme, nó đặt trưng cho sự phát triển của khoa học tự nhiên trong mấy chục năm qua, và một trong những enzyme được nghiên cứu rất nhiều, đó là enzyme protease, đây là enzyme được thu nhận từ rất nhiều nơi, từ động vật, thực vật cho tới vi sinh vật đều là nguồn gốc của enzyme protease, và điều đặc biệt là enzyme protease đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống của chúng ta và được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề, một trong số đó là ứng dụng quan trọng trong công nghệ sản xuất nước mắm ngắn ngày. Bài báo cáo về enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày sẽ giúp cho chúng ta hiểu rõ về enzym protease, cách thu nhận cũng như hiểu được tầm quan trọng của enzyme protease trong sản xuất nước mắm ngắn ngày, để có thể tham khảo và áp dụng thực tế một cách tốt nhất khi đi vào thực tế. Với sự góp mặt của các thành viên tích cực, sự kết hợp ưng ý cũng như sự phân công công việc công bằng, hứa hẹn sẽ đem đến một báo cáo hấp dẫn, đầy những kiến thức thú vị và bổ ích. Dù đã cố gắng hết sức, bài báo cáo chắc chắn không tránh khỏi những thiếu xót. Nhóm tác giả rất mong sự đóng góp ý kiến của Cô và toàn thể các bạn nghiên cứu đề tài này để nhóm có được những kiến thức đầy đủ nhất. Xin cảm ơn! 5 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang I. ENZYME PROTEASE 1. Khái quát về enzyme 1.1. Enzym - Enzym có bản chất là protein được sinh vật tổng hợp nên, tham gia vào các phản ứng hóa sinh học. 1.2. Đặc tính chung của enzym - Enzym được tạo ra trong tế bào sinh vật, không độc hại, thân thiện với môi trường. - Enzym tham gia phản ứng cả trong tế bào sống và cả khi được tách khỏi tế bào sống. - Enzym có thể tham gia xúc tác các phản ứng trong và ngoài cơ thể từ giai đoạn đầu đến giai đoạn cuối giải phóng hoàn toàn năng lượng dự trữ trong các hợp chất hóa học. Trong chuỗi chuyển hóa hở hay chuỗi chuyển hóa khép kín, sản phẩm của phản ứng trước là cơ chất cho phản ứng sau. - Enzym có thể được thực hiện một phản ứng: xảy ra ngoài tế bào (như trong ống nghiệm) - Phản ứng enzym tiêu hao năng lượng rất ít, hiệu suất và tốc độ cao - Enzyme tính chọn lọc cao - Enzym chịu sự điều khiển bởi gen và các điều kiện phản ứng. 1.3. Cấu tạo của enzym Nhóm enzym đơn cấu tử : Thành phần cấu tạo chỉ có protein. Nhóm enzym đa cấu tử : - Gồm 2 phần: + Phần I: protein thuần : apoprotein hay apoenzym 6 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang + Phần II: thành phần không phải protein : cofactor – chúng có thể gắn chặt (prosthetic) hoặc lỏng lẻo với phần protein (coenzym) Ngoài ra còn có một số kim loại giữ vai trò liên kết giữa enzym và cơ chất, giữa apoenzym và coenzym, tham gia vận chuyển điện tử. 2. Tổng quan về enzyme protease 2.1 . Giới thiệu. Protease là chất xúc tác thủy phân protein tạo thành những phân tử thấp và các amino acid. Chúng không chỉ có ý nghĩa cho quá trình sinh trưởng, sinh sản của mọi sinh vật mà còn đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ chế biến thực phẩm, trong y học, trong công nghệ gen và bảo vệ môi trường. Protease là một trong những enzyme được ứng dụng rất nhiều trong mọi lĩnh vực. Đặc biệt là công nghiệp thực phẩm, protease đã có những đóng góp rất to lớn trong việc phục vụ và nâng cao đời sống của con người. Hiện nay trên thế giới, công nghệ thu nhận protease từ vi sinh vật hiện còn đang phát triển, tìm tòi nghiên cứu về khả năng ứng dụng vô vàn của enzyme protease. Ở Việt Nam cũng có nhiều công trình công bố về việc nghiên cứu sử dụng Protease, chủ yếu tập trung vào các protease thực vật và động vật còn protease vi sinh vật chỉ được nghiên cứu trong hơn chục năm trở lại đây. 2.2 . Đặc điểm chung. Ezyme protease là enzyme thủy phân các liên kết pectid (-CO-NH-) trong phân tử protein giải phóng các acid amin, pepton hoặc dittripepton. 7 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Hình 1.1: Mô hình enzyme Protease thủy phân phân tử Protein Cấu trúc bậc bốn của phân tử protein ảnh hưởng đến quá trình phân giải cơ chất dưới tác dụng của các protease. Dạng monomer và dimer của cơ chất dễ phân giải hơn dạng tetramer. Protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ mức độ tế bào, cơ quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm và virus) đến thực vật (đu đủ, dứa ) và động vật (gan, dạ dày bê ). So với protease động vật và thực vật, protease vi sinh vật có những đặc điểm khác biệt. Trước hết hệ protease vi sinh vật là một hệ thống rất phức tạp bao gồm nhiều enzyme rất giống nhau về cấu trúc, khối lượng và hình dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng nhất. Cũng do là phức hệ gồm nhiều enzyme khác nhau nên protease vi sinh vật thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thuỷ phân triệt để và đa dạng. 8 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Hình 1.2: cấu trúc không gian enzyme protease 2.3. Phân loại. Protease (peptidase) thuộc phân lớp 4 của lớp thứ 3 (E.C.3.4) . 9 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Hình 1.3: Sơ đồ phân loại protease Với enzym protease thì có nhiều cách phân loại nhưng ta chỉ dựa vào hai đặc điểm sau để phân loại chúng: Dựa vào vị trí tác dụng của protease lên các peptide trong phân tử protein, người ta chia protease làm 2 nhóm chính: • Exopeptidase: (Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptid,) được phân thành 2 loại: - Amino peptidase: xúc tác thuỷ phân liên kết peptid ở đầu N tự do của chuỗi poly peptid để giải phóng ra một amino acid, một dipeptid hoặc một tripeptid. - Carboxy peptidase: xúc tác thuỷ phân liên kết peptid ở đầu C của chuỗi poly peptid và giải phóng ra một amino acid hoặc một đipepti. • Endo peptidase: (Dựa vào động lực học của cơ chế xúc tác) được chia thành 4 nhóm: - Serin proteinase: là những proteinase chứa nhóm –OH của gốc serine trong trung tâm hoạt động và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động xúc tác của enzyme. Nhóm này bao gồm 2 nhóm nhỏ chymotripsin và subtilisin. Nhóm chymotripsin bao 10 Nhóm: 19 [...]... hợp 30 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Hình 2.7 Thiết bị sấy phun Thông số kĩ thuật: + Nhiệt độ: 30-3000C + Điện thế: 380V-50Hz-3 pha + Điều kiện: Chống quá nhiệt + Chế độ làm việc: Liên tục Ứng dụng enzyme Protease trong công nghệ sản xuất nước mắm ngắn ngày III 1 Ứng dụng enzyme protease a Trong công nghiệp thực phẩm Trong công nghệ... cá nhờ hệ enzym protease có trong cá và ruột cá làm cho nước mắm có mùi vị đặc trưng 34 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Để rút ngắn thời gian chế biến nước mắm, người ta sử dụng enzyme từ bên ngoài đưa vào để tăng quá trình thủy phân protein nhằm rút thời gian sản xuất nước mắm từ 6 tháng đến một năm xuống còn 30 đến 60 ngày Tuy nhiên phương... khuẩn và virut 2.2 Quy trình sản xuất protease từ chủng nấm mốc Aspergillus oryzae 2.2.1 Sơ đồ quy trình Môi trường Asp.oryzae 24 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Nuôi cấy Sử dụng enzyme thô Chế phẩm thô Trích ly Bã Thức ăn chăn nuôi Kết tủa enzyme Ly tâm Thu nhận kết tủa Sấy Chế phẩm enzyme Nghiền và bảo quản Hình 2.2: Quy trình sản xuất protease. .. thấp, dung làm nước mắm chượp cho mùa nước mắm sau 35 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày • Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Giá trị dinh dưỡng của nước mắm Các chất đạm: Chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm, gồm 3 loại đạm: + Đạm tổng số: là tổng lượng nitơ có trong nước mắm (g/l), quyết định phân hạng nước mắm + Đạm amin: là tổng lượng đạm nằm dưới... hạn chế vì chưa đáp ứng được mùi vị của nước mắm Có thể sử dụng enzyme dạng thô, dạng tinh hoặc bán tinh chế để cho vào chượp, thông thường thường sử dụng enzyme protease từ chủng nấm mốc Asp.Oryaze để bổ sung vào nước mắm ngắn ngày Bản chất của quy trình sản xuất nước mắm là: Ủ Cá + muối nước mắm Bản chất của quá trình này chính là quá trình thủy phân protein trong cá nhờ hệ Enzyme protease pepton polypeptid... enzyme protease từ nấm mốc Aspergillus oryzae Quy trình thu nhận enzyme protease Trong sản xuất các chế phẩm protease, người ta thường chia làm hai giai đoạn: 16 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Thu protease thô và tinh sạch protease Thu chế phẩm protease thô: Với nguồn động vật và thực vật thì ta nghiền , trích ly rồi ly tâm Còn với nguồn... thuộc vào mục đích sử dụng mà ta có thể sử dụng ngay enzyme này mà không cần phải tinh sạch Trong những trường hợp khác ta phải tiến hành tinh sạch enzyme để bảo quan lâu hơn 27 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang d Trích ly Mục đích: Tách enzyme ra khỏi khối môi trường Cách tiến hành: Sau khi nghiền mịn người ta cho nước vào để trích ly enzyme. .. thời gian thích nghi Huấn luyện chúng thích nghi với điều kiện sản xuất công nghiệp là điều kiện rất cần thiết 21 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Phân lập giống trong điều kiện sản xuất Các giống được phân lập trong điều kiện sản xuất thường đã thích nghi với điều kiện sản xuất Nhờ đó sau khi phân lập các giống này không qua giai đoạn... sau đó cho vào trong chượp Trong công nghiệp sản xuất bia rượu 32 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang - Tăng tỉ lệ nguyên liệu thay thế - Giảm thời gian lên men - Hiệu suất thu hồi tăng - Bia, rượu thành phẩm đạt các chỉ tiêu quy định tốt hơn khoảng 30% - Nâng cao hiệu quả kinh tế, giảm chi phí sản xuất Trong công ngiệp sản xuất bánh mỳ... dụng trong công nghệ enzyme cần có những yêu cầu và mục đích nhất định Giống vi sinh vật phải cho ra sản 18 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang phẩm mà ta mong muốn Sản phẩm phải có số lượng và chất lượng cao.Vì trong quá trình trao đổi chất, để chuyển hóa một lượng sinh khối khổng lồ gấp hàng ngàn lần cơ thể mình trong khoảng thời gian ngắn . ngày 30 1. Ứng dụng enzyme protease 30 2. Ứng dụng protease trong sản xuất nước mắm ngắn ngày 33 2.1 Giới thiệu 33 3 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S. Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 1 Nhóm: 19 Enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày Th.S Nguyễn Thị. dụng quan trọng trong công nghệ sản xuất nước mắm ngắn ngày. Bài báo cáo về enzyme protease và ứng dụng trong sản xuất nước mắm ngắn ngày sẽ giúp cho chúng ta hiểu rõ về enzym protease, cách