Tìm hiểu Enzyme thực phẩm

ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÀI BÁO CÁO MÔN HỌC: CNSX Các Chế Phẩm VS và SH ĐỀ TÀI: ENZYME THỰC PHẨM (AMYLASE ) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Thầy Phạm Minh Tuấn Sinh viên : Phạm Nguyễn Thanh Bình 30660073 Nguyễn Thị Quỳnh Thy 30660246 Nguyễn Ngọc Ẩn 30660068 Lại Thị Minh Lê 30660150 Phạm Thị Như Ngọc 30600024  Contents  TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc245717143"I. Giới thiệu:  PAGEREF _Toc245717143 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717144"II. Cõ sở chọn đề tài:  PAGEREF _Toc245717144 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717145"1. Phương pháp này có ưu điểm:  PAGEREF _Toc245717145 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717146"2. Nhược điểm:  PAGEREF _Toc245717146 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717147"III. Tổng quan:  PAGEREF _Toc245717147 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717148"Có 6 loại enzyme được xếp vào 2 nhóm:  PAGEREF _Toc245717148 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717149"IV. Nấm mốc Aspergillus oryzae:  PAGEREF _Toc245717149 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717150"V. Quy trình công nghệ:  PAGEREF _Toc245717150 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717151"Chủng mốc giống  PAGEREF _Toc245717151 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717152"1. Bảo quản giống:  PAGEREF _Toc245717152 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717153"2. Nguyên liệu:  PAGEREF _Toc245717153 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717154"3. Quy trình:  PAGEREF _Toc245717154 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717155"4. Thuyết minh quy trình:  PAGEREF _Toc245717155 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717156"5. Máy móc, thiết bị, hoá chất:  PAGEREF _Toc245717156 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717157"VI. Ứng dụng  PAGEREF _Toc245717157 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717158"6. Ứng dụng amylase trong sản xuất bia  PAGEREF _Toc245717158 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717159"Ứng dụng amylase trong sản xuất cồn  PAGEREF _Toc245717159 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717160"7. Ứng dụng amylase trong chế biến th ực phẩm gia súc  PAGEREF _Toc245717160 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717161"8. Ứng dụng enzym amylase trong công nghiệp dệt  PAGEREF _Toc245717161 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717162"Bảng báo cáo tài chính  PAGEREF _Toc245717162 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717163"VII. CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA SẢN XUẤT ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ XÃ HỘI:  PAGEREF _Toc245717163 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717164"1. Ảnh hưởng môi trường:  PAGEREF _Toc245717164 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717165"2. Ảnh hưởng xã hội:  PAGEREF _Toc245717165 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717166"a. Tích cực:  PAGEREF _Toc245717166 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717167"b. Tiêu cực:  PAGEREF _Toc245717167 \h 3 HYPERLINK \l "_Toc245717168"VIII. Kết luận  PAGEREF _Toc245717168 \h 3  Giới thiệu: Enzyme là chất xúc tác sinh học được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống, đặc biệt trong công nghiệp thực phẩm nó đóng một vai trò quan trọng trong quy trình chế biến. Một số quy trình nếu thiếu enzyme thì không thể tiếp tục được. Ở Việt Nam, công nghệ enzyme chưa phát triển. các nghiên cứu có đề cập đến hầu hết các loại enzyme của động vật, thực vật và VSV, nhưng chưa có enzyme nào được sản xuất theo quy mô công nghiệp. Nước ta vẫn hoàn toàn phụ thuộc vào nguồn enzyme từ nước ngoài, các loại enzyme đang sử dụng nhiều trong nước là các enzyme của hãng NOVO Đan Mạch. Vì vậy, việc hiểu biết, nghiên cứu, phát triển sản xuất enzyme trong nước là việc rất cần thiết và là 1 ngành công nghiệp đầy tiềm năng. Amylase là 1 trong những enzyme được ứng dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp thực phẩm, hiện nay nó được sản xuất chủ yếu từ vi sinh vật do có nhiều ưu điểm: tốc độ sinh sản của VSV rất mạnh, enzyme thu nhận từ VSV có hoạt tính rất cao, VSV là giới sinh vật rất thích hợp cho sản xuất theo quy mô công nghiệp và nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất enzyme theo quy mô công nghiệp rẻ tiền và dễ kiếm. Cơ sở chọn đề tài: Chủng VSV đề nghị sử dụng ở đây là Aspegillus oryzae vì các đặc điểm sau: Đây là 1 loại nấm mốc rất dễ phát triển trên cơ chất có tinh bột. Nguyên liệu dùng cho quá trình nuôi mốc đơn giản, dễ kiếm phù hợp với điều kiện của nước ta. Phương pháp nuôi mốc được sử dụng ở đây là nuôi cấy trên môi trường đặc. Phương pháp này có ưu điểm: Quy trình công nghệ thường không phức tạp.Lượng enzyme được tạo thành từ nuôi cấy bề mặt thường cao hơn rất nhiều so với nuôi cấy chìm.  - Chế phẩm enzyme thô ( bao gồm thành phần môi trường sinh khối VSV, enzyme và nước ). Sau khi thu nhận rất dễ sấy khô và dễ bảo quản.- Nuôi cấy bề mặt không cần sử dụng nhiều thiết bị phức tạp, do đó việc vận hành công nghệ cũng như việc đầu tư vừa đơn giản vừa không tốn kém.- Trong trường hợp bị nhiễm các VSV lạ, rất dễ xử lý. Môi trường đặc là môi trường tĩnh, không có sự xáo trộn nên khu vực nào bị nhiễm ta chỉ cần loại bỏ khu vực đó khỏi toàn bộ khối nuôi cấy. Nhược điểm: Phương pháp này tốn khá lớn diện tích cho nuôi cấy. Trong phương pháp này VSV phát triển trên bề mặt môi trường nên cần nhiều diện tích. Tổng quan: Enzyme amylase: Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật . Các enzyme này thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm polysaccharide với sự tham gia của nýớc: R.R.’ + H - OH RH + R’OH Có 6 loại enzyme được xếp vào 2 nhóm: Endoamylase ( enzyme nội bào ) gồm: α-1,4-glucano hydrolase α-1,6 glucano hydrolase, nhóm nhỏ này gồm isoamylase (EC 3.2.1.68) hay pullulanase (EC 3.2.1.41). Exoamylase ( enzyme ngoại bào )gồm: α-amylase (EC 3.2.1.2) Amyloglucosidase (glucoamylase) (EC 3.2.1.3).Cơ chất tác dụng của amylase là tinh bột và glycogen. Nấm mốc Aspergillus oryzae: Aspergyllus oryzae là một loại vi nấm thuộc bộ Plectascales, lớp Ascomycetes. Cơ thể sinh trưởng của nó là một hệ sợi bao gồm những sợi rất mảnh, chiều ngang 5-7 µm, phân nhánh rất nhiều và có vách ngăn , chia sợi thành nhiều bao tế bào ( nấm đa bào ). Từ những sợi nằm ngang này hình thành những sợi đứng thằng gọi là cuống đính bào tử, ở đó có cơ quan sinh sản vô tính. Cuống đính bào tử của Aspergyllus oryzae thường dài 1-2 mm nên có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Phía đầu cuống đính bào tử phồng lên gọi là bọng. Từ bọng này phân chia thành những tế bào nhỏ, thuôn, dài, gọi là những tế bào hình chai. Ðầu các tế bào hình chai phân chia thành những bào tử đính vào nhau, nên gọi là đính bào tử. Ðính bào tử của Asp.oryzae có màu vàng lục hay màu vàng hoa cau…Đặc điểm của giống Aspergyllus oryzae là giàu các enzyme thủy phân nội bào và ngoại bào ( amylase, protease, pectinasa,… ), ta rất hay gặp chúng ở các kho nguyên liệu, trong các thùng chứa đựng bột, gạo… đã hết nhưng không được rửa sạch, ở cặn bã bia, bã rượu, ở lỏi ngô, ở bã sắn… Chúng mọc và phát triển có khi thành lớp mốc, có màu sắc đen ,vàng… Màu do các bào tử già có màu sắc. Các bào tử này, dễ bị gió cuốn bay xa và rõi vào đâu khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ mọc thành mốc mới. Quy trình công nghệ: Chủng mốc giống chủng Aspergyllus oryzae mã số VTCC-F-048 mua của Bảo tàng giống chuẩn vi sinh vật thuộc Viện Vi sinh vật và Công nghệ sinh học Địa chỉ: Nhà E2 - 144 đường Xuân Thuỷ, Cầu Giấy, Hà Nội Điện thoại: (04) 7547407; Fax: (04) 7547407 Website: Bảo quản giống: Cho cát vào ống nghiệm, tiệt trùng trong autoclave 130oC trong 30 phút. Trộn bào tử vào cát. Sấy chân không 1 ngày sử dụng khoảng 2 tấn= 6.000.000 ðồng Giá vận chuyển ( tính toán theo ngày): Nguồn: Hanoitrans Chọn loại xe Huyndai Mitsumi 2,5tấn thuê trong 1 nãm, giá 1.300.000/ xe/ ngày ( để vận chuyển cám gạo) Giá các phụ phẩm thêm vào: 1.000.000 đồng/ tấn, 1 ngày dùng 0,5tấn= 500.000 đồng/ ngày Giá thiết bị, gồm (đơn vị: VNÐ): Thiết bị thanh trùng( công ty Phan Hưng Long): 150.000.000/ máy Thiết bị nghiền( công ty Phan Hưng Long): 120.000.000/ máy Máy lọc tiếp tuyến ( công ty TNHH TBKH Việt Anh): 200.000.000/ máy Máy sấy phun( công ty Ðào Lê): 140.000.000/ máy. Cột sắc ký: 90.000/cột=> 100ng/ cột=> mua 1.000 cột :90.000.000. Thiết bị khác: 15.000.000. Tổng giá thiết bị: 1.510.000.000. Thiết bị có thể được chiết khấu trong vòng 10 năm Tiền mua gel: 1kg gel giá 2.000.000, 1 ngày sản xuất dùng 10kg => 20.000.000 Tiền nhà xưởng ( thuê ở Bình Chánh TPHCM), giá 15.000.000/ tháng Tiền điện: 1 ngày sử dụng 160.000. Tiền nước: 150.000 Nhân công: Lương công nhân: 1.500.000/ tháng, 10 người Lương kỹ sư: 3.000.000/ tháng, 5 người Chiến lược marketing: Sử dụng các nhân viên kinh doanh đi tiếp thị sản phẩm đến các cơ sở sản xuất bia, rượu, cồn, dệt,… Lương nhân viên 3.000.000/ tháng ( có huê hồng), 4 người Ngoài ra có các hình thức chiết khấu hợp lý cho các công ty hợp đồng dải hạn, khoảng 5%/ năm. Tính toán giá thành và thu hồi vốn: Enzyme sử dụng thường chỉ cần 1 lượng nhỏ, do đó ta sẽ sản xuất với lượng ít, khoảng 0,1 tấn/ ngày. Bao bì ( loại nhỏ) giá in opset 5.000.000/20.000 tờ. 1 tờ dùng được cho 2 bao. Emnzyme được sấy khô bỏ vào bao với lượng 10g/bao => 1 ngày sản xuất 10.000 bao = 5.000 tờ=> 20.000 tờ dùng trong vòng 4 ngày. Vậy, tính trung bình giá gốc của 1 gói 10g sẽ là 3.286 đồng. Sau thuế ( 5%) giá 1 gói là 3.450 đồng Sau lãi ( 5%) giá 1 gói là 3.623đồng Vậy, tiền lãi 1 gói sẽ là: 337đồng Nếu 1 ngày bán được 8.000 gói thì sẽ lãi được 2.694.374 đồng Trong 1 năm lãi được: 983.446.354 đồng (Lượng hảng tồn kho trong 1 năm là: 560.000gói, tương đương: 1.840.060.000 đồng. Lương hàng tồn sẽ được bán với giá gốc nhằm thu lại vốn. vì vậy, xem như không tính lãi.) Sau khi trừ thuế (5%), thực lãi là: 934.274.036 đồng. Thời gian thu hồi vốn : 2 năm 2 tháng. CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA SẢN XUẤT ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ XÃ HỘI: Ảnh hưởng môi trường: Nguồn nước thải gây ảnh hưởng đến môi trường nước chung quanh nơi sản xuất: mùi, nhiệt độ, pH… và các yếu tố khác trong nước thải làm rối loạn đến hệ VSV trong nước tại vùng đó. Các chỉ tiên BOD, COD, coliform sẽ có sự thay đổi. Nguồn cơ chất sau khi được VSV sử dụng xong, trở thành chất thải rắn có khả năng trở thành môi trường cho các VSV có hại phát triển, và mùi hương khó chịu sẽ gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe và môi trường sống của người dân xung quanh. Vì sản xuất theo quy mô công nghiệp nên việc thải các loại khí thải là điều không tránh khỏi. Các loại khí thải này có thể gây ảnh hưởng đến bầu không khí sống, góp phần làm biến đổi khí hậu và thời tiết Ảnh hưởng xã hội: Tích cực: Tạo công ăn việc làm cho một lượng công nhân cũng như các kĩ sư đáng kể. Tạo thuận lợi trong sản xuất (các ngành sản xuất cần sản phẩm của dự án nhằm rút ngắn thời gian sản xuất, tăng năng suất…) giúp tăng doanh thu. Tiêu cực: Có thể tạo nên dịch bệnh trong vùng sản xuất nếu dùng nguồn giống VSV có khả năng gây bệnh và thoát được ra khỏi khu vực nuôi cấy. Khi môi trường bị ảnh hưởng xấu, đặc biệt là nguồn nước bị ô nhiễm sẽ gây ảnh hưởng sức khỏe cộng đồng và công tác sản xuất của các ngành khác trong vùng cũng như chính bản thân công ty sản xuất. nguồn nước bị ô nhiễm Kết luận Tóm lại, có thể nói rằng, việc nghiên cứu ứng dụng các chế phẩm enzyme ngày càng được chú trọng ở các lĩnh vực khác nhau. Trong 20 năm cuối thế kỷ XX và các năm đầu của thế kỷ XXI các enzyme khác nhau đã được ứng dụng. Ở Việt Nam bước đầu đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng các enzyme trong chế biến nông sản, thực phẩm, nhất là trong lĩnh vực sản xuất bia, rượu, chế biến tinh bột (Viện công nghiệp thực phẩm, Viện công nghệ sinh học – công nghệ thực phẩm, Đại học Bách khoa Hà Nội…). Việc nghiên cứu các enzyme phục vụ nông nghiệp, công nghiệp cũng được quan tâm và có các kết quả đáng khích lệ. Ví dụ, chế phẩm enzyme mới ra đời phục vụ nông nghiệp E2001 có tác dụng tăng độ phì nhiêu đất, tăng năng suất cây trồng. Đã có các nghiên cứu ứng dụng protease trong sản xuất rượu bia, rút ngắn thời kỳ lên men cũng như sản xuất nước mắm ngắn ngày bằng công nghệ enzyme protease.Tài liệu tham khảo:1. Nguyễn Đức Lượng và một số tác giả, Công nghệ enzym, NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, 20042. Nguyễn Đức Lượng, Vi sinh vật công nghiệp ( Công nghệ vi sinh Tập 2 NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, 20063. HYPERLINK "" \t "_blank"www.bio-link.org/sharing_day/fungalamylase.pdf 4.giaoan.violet.vn/present/same/entry_id/1230416