Luận văn công nghệ hóa thực phẩm ứng dụng enzyme flaourzyme để tăng hiệu suất trích ly protein và chất xơ hòa tan trong bột nấm mèo - Pdf 22

3

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ NẤM MÈO
1.1.1 Vài nét về ngành nấm
1.1.1.1 Khát quát về nấm [8]
Nấm là một loại sinh vật nhân thật không có chất diệp lục, dị dưỡng. Sở dĩ xếp
nấm thành một giới riêng mà không xếp vào giới thực vật vì nấm không có lục lạp,
không có sắc tố quang hợp, không có đời sống tự dưỡng như thực vật, không có sự
phân hóa thành rễ, thân, lá, không có hoa, phần lớn không chứa xenluloza
(cellulose) trong thành tế bào, nấm cũng không có một chu trình phát triển chung
như các loài thực vật,… Bao gồm nấm men (thường đơn bào, sinh sôi nảy nở bằng
lối nảy chồi), nấm sợi và nấm bậc cao (nấm có quả thể - mũ nấm). Đây không phải
là sự phân loại mang tính khoa học bởi vì nếu căn cứ vào đặc điểm sinh sản, cấu
trúc của acid nucleic thì nấm men, nấm sợi hoặc nấm bậc cao có thể có lúc cùng
chung một ngành, một ngành phụ hoặc một lớp như nhau.
Tế bào nấm có những đặc trưng riêng, khác biệt với tế bào thực vật, động vật.
Trước hết là thành phần của thành tế bào. Dưới kính hiển vi điện tử có thể quan sát
thấy thành tế bào cấu tạo bởi nhiều lớp.
Nấm không có khả năng quang hợp như cây xanh do đó chúng không có đời sống
tự dưỡng (autotroph) mà chỉ có đời sống dị dưỡng (heterotroph), nghĩa là phải sống
nhờ các chất hữu cơ có sẵn. Các nấm sống trên chất hữu cơ chết (xác động thực vật
phân hủy tạo ra) thì được gọi là nấm hoại sinh (saprophytic fungi). Các nấm chỉ
sống trên các cơ thể sống gọi là nấm ký sinh (parasitic fungi). Các loại nấm ăn đều
thuộc nhóm nấm hoại sinh.
Nấm mèo là một mặt hàng xuất khẩu có giá trị cao, đứng hàng thứ 7 trong số các
loại nấm ăn được buôn bán trên thế giới. Nước ta có nhiều tiềm năng để phát triển
nghề trồng nấm. Trong những tháng đầu năm 2010, xuất khẩu nấm các loại tiếp tục
tăng trưởng mạnh. Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải Quan, trong năm tháng
4

5

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng trong một số loài nấm ăn (% trên tổng
lượng nấm khô) [8]
Tên nấm
Protein
(%)
Lipid
(%)
Glucid
(%)
Vitamin
(%)
Kháng
sinh
Tác dụng
chữa bệnh
Rơm
30,1
6,4
69,0
11,9 (C)

Hoạt huyết,
tiêu viêm, tim,
phổi, thiếu
máu, huyết áp,
viêm,…
Hƣơng
13,0

Nhiều loài nấm chứa polysaccharide giúp nâng cao khả năng ức chế khối u, phòng
chống

bệnh
ung thư.
Trong giới sinh vật có gần 7 vạn loài nấm nhưng chỉ có hơn 100 loài có thể
ăn hoặc dùng làm thuốc, thông dụng nhất là nấm mèo đen, ngân nhĩ, nấm
hương, nấm mỡ, nấm rơm, nấm kim châm lai.
Một số các giá trị dược lý của nấm như:
 Tác dụng chống khối u
Nấm có giá trị chữa bệnh do hầu hết đều có chứa chất đa đường. Chất đa đường
leninan ở quả thể thể nấm hương có tác dụng chống ung thư rất mạnh. Nấm rơm,
nấm kim châm có chứa các chất Protein Cardiotoxic, volvatoxins, flammutoxin có
tác dụng ức chế hoạt động của tế bào U Ehrlich chất PS – K chiết suất từ nấm vân
chi là chất protein đa đường chống ung thư đã được ứng dụng trên lâm sàng.
 Tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể
Tăng cường sức miễn dịch của tế bào: các chất đa đường chiết xuất từ nấm có tác
dụng khôi phục và tăng khả năng hoạt động của tế bào lympho. Dịch chiết linh chi
có tác dụng làm tăng hoạt lực của tế bào thực bào của các bạch cầu. Các dịch chiết
6

từ bào tử nấm còn có tác dụng tăng chức năng của lympho T chống lại các virus và
tăng cường sức đề kháng của cơ thể.
Tăng cường tác dụng miễn dịch của cơ thể. Nấm hương và nấm vân chi có tác
dụng kích hoạt cho bổ thể. Bổ thể là một nhóm protein huyết thanh cực kỳ phức tạp.
Chất đa đường ở nấm hương có tác dụng kích thích bổ thể C3a và C3b làm hoạt hóa
các tế bào đại thực bào. Nấm linh chi, nấm hương còn xúc tiến sự hình thành các
hemaprotein miễn dịch loại IgG, IgA, IgM trong các phản ứng miễn dịch đề kháng
bệnh của cơ thể.
 Tác dụng phòng trị bệnh tim, mạch

Chi : Auricularia
Loài : Auricularia auriula-judae
Hình 1.1. Nấm mèo đen (Auricularia auricula)
Nấm mèo là nấm nhiệt đới, thích hợp với diều kiện khí hậu ở nuớc ta, đồng thời
nấm được bảo quản chủ yếu bằng cách phơi khô, nên từ lâu nấm mèo được trồng ở
nhiều nơi, hình thành những làng chuyên canh loại nấm này.
Có cả thảy 20 loài, nhưng chỉ có 6 loài mộc nhĩ thông dụng, hai loài đầu thường
được nuôi trồng với số lượng lớn :
 Nấm mèo đen (Hắc mộc nhĩ, Wood Ear, Jew’s Ear), tên khoa học:
Auricularia auricula (L.ex Hook.) Underw.
 Nấm mèo lông (Mao mộc nhĩ, Hairy Jew’s Ear), tên khoa học: Auricularia
polytricha (Mort) Sacc.
 Nấm mèo sừng (Giác chất mộc nhĩ, Corneus Wood Ear), tên khoa học:
Auricularia cornea (Ehrenb.ex Fr.) Spreng.
 Nấm mèo nhăn (Sô mộc nhĩ, Sô nhĩ, Wrinkle Wood Ear), tên khoa học:
Auricularia delicata (Fr.) Henn.
 Nấm mèo hình khiên (Thuẫn hình mộc nhĩ, Mộc nhĩ da, Pelt Ear fungus),
tên khoa học: Auricularia peltala Lloyd.
8

 Nấm mèo vàng nâu (Hạt hoàng mộc nhĩ, Purple Wood Ear, Fuscous Ear)
tên khoa học: Aricularia fuscosuccinea (Mont.) Farl.

1. Nấm mèo sừng 2. Nấm mèo lông 3. Nấm mèo nhăn
(Auricularia cornea) (Auricularia polytricha) (Auricularia delicata)
Hình 1.2. Một số hình ảnh nấm mèo
Nấm mèo đen
Quả thể hình đĩa tròn, hình tai, đuờng kính khoảng 2 – 12 cm. Màu nâu đỏ đến
nâu gụ, sau khi khô có màu nâu thẫm hay nâu đen, có lông ngắn.
Kích thước bào tử: 9 – (16) 17,5 x 5 – 7,5 µm

nhân. Các đảm sẽ mọc ra
các

cuốn
trên đó mang bào tử đảm. Bào tử đảm có thể
thực hiện nảy mầm tạo ra sợi nấm hoặc sinh ra bào tử đính (Conidia). Về sau bào
tử đính sẽ nảy mầm để tạo ra sợi nấm (Mycedium).
Hình thái quả thể
Tai nấm có dạng một vành tai, thường không cuống, mềm mại khi còn tươi và
cứng dòn khi phơi khô. Mặt trên mũ có lông dày, mỏng hoặc không lông. Màu
sắc biến đổi từ trắng, cam, nâu, tím


đen.
Tai nấm mèo phát triển qua bốn
giai đoạn và được gọi tên theo hình dạng quả thể.
Chu trình sống
Từ lúc xuất hiện nụ nấm đến khi tai nấm trưởng thành trải qua nhiều giai
đoạn, dựa theo hình dạng ở mỗi giai đọan để gọi tên cho dễ phân biệt: nụ nấm (hay
hạch nấm), hình tách, hình chén, hình đĩa, trưởng thành.
10 Nụ nấm Tách Chén Đĩa Trưởng thành
Hình 1.3. Các giai đoạn phát triển của quả thể nấm mèo
1.1.2.3 Thành phần dinh dƣỡng của nấm mèo đen [8]
Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng của nấm mèo [8]


7,0Khoáng

5,8Ca

0,357P

0,201Fe

0,185Carotene
0,03 ×
10
-3
 Zhaocheng Ma, Kan Ding, 2010: Evaluation of watersoluble β-d-glucan
from Auricularia auricular-judae as potential anti-tumor agent.
 Lisheng Fan, Li Ma, 2006: Evaluation of antioxidant property and quality
of breads containing Auricularia auricula polysaccharide four.
1.2.2 Tình hình trong nƣớc
Trong nước, ngành trồng nấm mèo được phát triển nhiều, nhưng những sản
phẩm làm ra từ nấm mèo chưa được nghiên cứu.
1.3 Enzyme [6], [7]
1.3.1 Cơ chế tác dụng của enzyme
1.3.1.1 Ý nghĩa quá trình xúc tác trong tế bào sinh vật
Làm giảm năng lượng hoạt hóa phản ứng. Enzyme tham gia vào các phản ứng
sinh hóa thường làm tăng tốc độ phản ứng.
1.3.1.2 Cơ chế tác dụng của enzyme
Bản chất của các phản ứng enzyme là khi có sự tham gia xúc tác của các enzyme,
các cơ chất sẽ được hoạt hóa mạnh, từ đó làm thay đổi tính chất hóa học của cơ
chất, kết quả sau phản ứng sẽ tạo ra những sản phẩm của phản ứng. Quá trình xúc
tác của enzyme xảy ra ở 3 giai đoạn:
Giai đoạn thứ nhất: enzyme sẽ kết hợp với cơ chất bằng những liên kết yếu,
nhờ đó sẽ tạo ra phức hệ enzyme - cơ chất.
12

Giai đoạn thứ hai: khi cơ chất tạo phức với enzyme sẽ bị thay đổi cả cấu hình
không gian, cả về mức độ bền vững của các liên kết. Kết quả là các liên kết bị phá
vỡ và tạo ra sản phẩm.
Giai đoạn thứ ba: sản phẩm quá trình phản ứng được tạo thành và tách ra khỏi
enzyme.
1.3.2 HỆ ENZYME PROTEASE
1.3.2.1 Giới thiệu chung [7]
Protease là loại enzyme tham gia phân giải protein để tạo thành các peptid ngắn
và cuối cùng tạo thành các acid amin và NH

nghiệp bánh kẹo. Enzyme protease trung tính sử dụng trong sản xuất bánh mì nhằm
làm giảm độ nhớt của bột nhào do gluten gây ra, làm tăng hệ số tiêu hóa của
protease trung tính. Enzyme protease làm trong và ổn định chất lượng nước quả và
rượu vang.
Các enzyme protease kiềm được ứng dụng trong công nghiệp thuộc da.
1.4 SƠ LƢỢC QUÁ TRÌNH SẤY [11]
1.4.1 Động lực của quá trình sấy
Sấy là quá trình tách nước ra khỏi vật liệu (rắn) dưới tác dụng của nhiệt.
Động lực của quá trình: chênh lệch ẩm tại vùng tâm vật liệu và bề mặt vật liệu,
chênh lệch áp suất của

i
nước
trên bề mặt vật liệu với tác nhân sấy.
Quá trình ẩm bay hơi từ vật liệu thường có hai giai đoạn:
Giai đoạn một: Ẩm trên bề mặt vật liệu bay hơi từ môi trường chung quanh,
tốc độ của quá trình phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và tốc độ chuyển động của
môi trường.
Giai đoạn hai: Khi ẩm trên bề mặt vật liệu nhỏ hơn ẩm độ bên trong vật liệu,
nước sẽ khuếch tán từ trong
ra

bề
mặt vật liệu nhờ sự chênh lệch ẩm. Khi nhiệt
độ trong vật liệu khác nhau thì nước sẽ di chuyển từ nơi có
nh
i

t
độ

xq
P
sf
– P
xq
=
∆P

Trị số ∆P càng lớn thì độ ẩm chuyển ra môi trường xung quanh càng mạnh.
Trị số P
sf
phụ thuộc vào nhiệt độ sấy, độ ẩm ban đầu của vật liệu và phụ thuộc vào
tính chất liên kết của nước với sản phẩm.
Sự thoát ẩm trên bề mặt tăng lên khi nhiệt độ và tốc độ của luồng không khí
tăng, khi độ ẩm tương đối giảm và áp suất không khí giảm.
Do vậy, sự thoát ẩm trên bề mặt dẫn đến sự khuếch tán bên trong. Đó là kết quả
của sự phá vỡ mối cân bằng tương đối trong sản phẩm cũng là do sự thay đổi nhiệt
độ và sự phân chia nước không đồng đều của sản
phẩm.

Trong
sản phẩm sự vận
chuyển nước từ nơi có độ ẩm cao sang nơi có độ ẩm thấp. Sự chênh lệch độ ẩm ở
những phần khác nhau của hạt là nguyên nhân của sự khuếch tán bên trong khi
sấy.
Sự thay đổi về phân bố nhiệt độ ở những điểm khác nhau của nguyên liệu làm
cho sự vận chuyển độ ẩm tăng từ chỗ có nhiệt độ cao đến chỗ có nhiệt độ thấp.
Quá trình sấy có thể được xúc tiến nhanh hơn nhờ sự tăng nhiệt độ không
khí hoặc nhiệt độ của hỗn hợp không khí và khí lò (t), giảm độ ẩm tương đối
của không khí (φ), tăng vận tốc không khí (v) nhờ sự giảm áp suất không khí

Để thể hiện quá trình sấy, người ta dùng đồ thị biểu diễn:
+ Đường cong sấy, thể hiện quan hệ biến đổi của độ ẩm sản phẩm với thời gian
sấy.
+ Đường cong vận tốc sấy thể hiện quan hệ biến đổi giữa vận tốc sấy với
độ ẩm sản phẩm.
Qua đồ thị hình 1.4 ta thấy:
Đường biểu diễn đường cong sấy: chia làm 3 phần (A) (hình1.4)
Giai đoạn hun nóng sản phẩm, đưa từ nhiệt độ thấp lên nhiệt độ cao có thể
bay hơi được.
Giai đoạn thể hiện sự bay hơi đều đặn của sản phẩm sấy. Giai đoạn này phụ
thuộc rất nhiều vào môi trường thoát ẩm. Nếu thoát ẩm tốt thì quá trình sấy sẽ
nhanh.
Giai đoạn thể hiện hơi nước của sản phẩm bay ra chậm dần và cuối cùng
đường biểu diễn song song với trục hoành, lúc này đạt đến độ ẩm cân bằng, quá
trình sấy ngừng lại. Vì vậy, trong quá trình sấy, phải rút ngắn giai đoạn đầu
bằng cách tăng nhiệt độ. Ở giai đoạn sau phải tạo điều kiện cho thoát ẩm tốt.
Đoạn cuối cùng tác động rút ngắn như 2 giai đoạn trên.
16

Đường cong vận tốc sấy: (V) (hình 1.4)
Vận tốc sấy của sản phẩm là lượng hơi nước thoát ra trong một giờ:
Vận tốc sấy =
dt
dw

Trên đường biểu diễn của đồ thị hình 1.4 ta thấy:
Ở giai đoạn đốt nóng của sản phẩm tức là tốc độ sấy tăng dần, nhiệt độ của sản
phẩm cũng tăng. Trong giai đoạn này toàn bộ nhiệt cung cấp cho quá trình đốt nóng
sản phẩm.
Giai đoạn tốc độ sấy không thay đổi toàn bộ nhiệt cung cấp cho sản phẩm


không khí càng nhỏ, nhiệt độ lớn và vận tốc không khí lớn thì sấy nhanh hơn,
nhưng nhiệt độ và vận tốc không khí bị khống chế bởi qui trình công nghệ của
sản phẩm đó chứ không phải tăng nhiệt độ và thể tích V lên bao nhiêu lần cũng
được.
 Trạng thái của sản phẩm đem sấy, sản phẩm ở trạng thái động, sấy nhanh
hơn trạng thái tĩnh.
Vì vậy, cần phải căn cứ vào các yếu tố thúc đẩy quá trình sấy để chọn chế độ
sấy thích hợp.
1.4.4 Biến đổi nguyên liệu trong quá trình sấy[2]
1.4.4.1 Biến đổi vật lý
Có hiện tượng co thể tích, khối lượng riêng tăng, giảm khối lượng do lượng
nước bay hơi.
Có sự biến đổi nhiệt độ do tạo thành gradient nhiệt độ ở mặt ngoài và mặt
trong nguyên liệu.
Biến đổi tính chất cơ lý như sự biến dạng, hiện tượng co, hiện tượng tăng độ
giòn.
1.4.4.2 Biến đổi hóa lý
Khuếch tán ẩm: trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, ẩm khuếch tán từ lớp
ngoài vào trong vật liệu do sự dãn nở về nhiệt.
Có sự chuyển pha từ pha lỏng sang pha hơi của ẩm và có ảnh hưởng của hệ
keo trong quá trình sấy, tùy tính chất vật liệu có chứa keo háo nước hoặc keo kỵ
nước. Nếu keo kỵ nước thì liên kết lỏng lẻo, dễ khuếch tán


ngược
lại.
1.4.4.3 Biến đổi hóa học
Tốc độ phản ứng hóa học tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng như phản ứng oxy
hóa khử, phản ứng maillard l

đối) nhưng tăng giá trị tương
đố
i l
ên
do nước mất đi, vì vậy cường độ màu tăng
lên. Nói chung có màu thẫm, màu nâu do một số phản ứng tạo ra.
Mùi: một số chất thơm bay theo ẩm và do nhiệt độ bị phân hủy gây tổn thất
chất thơm. Do hiện tượng mất mùi tự nhiên nên sản phẩm sấy thường được bổ
sung thêm các chất mùi tự nhiên hay nhân tạo.
Vị: do ẩm độ giảm nên nồng độ chất vị tăng lên, cường độ vị tăng, nhất là vị
ngọt và mặn.
Trạng thái: sản phẩm bị co lại, sau khi sấy tăng tính giòn.

19 CHƢƠNG 2
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nguyên liệu
2.1.1 Địa điểm nghiên cứu
Tại phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm của trường Đại Học Lạc Hồng.
Tổng thời gian nghiên cứu là 6 tháng.
2.1.2 Nguyên liệu nấm mèo
Nấm mèo ở dạng đã sấy khô: mua ở Xã La Ngà – Huyện Định Quán – Tỉnh
Đồng Nai.
2.1.3 Các hóa chất sử dụng trong trích ly
Acid citric
2.1.4 Chế phẩm enzyme sử dụng trong trích ly
Flavourzyme của công ty Nam Giang
Thông số của chế phẩm Flavourzyme pHopt = 6,0; T


Nội dung
nghiên cứu
Nấm mèo
Xử lý hỗn hợp
nấm mèo bằng
nước nóng
Xử lý hỗn hợp
nấm mèo bằng
dung dịch acid
Xử lý hỗn hợp
nấm mèo bằng
Flavournzyme
So sánh giữa
các phương
pháp
Khảo sát quá trình sấy
Bột nấm
mèo
21 2.2.2 Quy trình xử lý nguyên liệu nấm mèo thu dịch trích

…………………
Sơ đồ 2.2. Quy trình trích ly một số thành phần dinh dưỡng từ nấm mèo
Nguyên liệu nấm mèo được mua về sẽ được loại tạp chất, nghiền thô để tăng diện
tích tiếp xúc của nấm mèo với dung dịch giúp quá trình trích ly tốt hơn. Sau đó, tiến
hành trích ly nấm mèo bằng các dung dịch, enzyme và được bố trí với các khoảng
thời gian và nhiệt độ nhất định, chọn ra mẫu có hiệu suất trích ly cao nhất.

: 100 phút;
Nấm mèo
Loại tạp chất
Nghiền thô 0,5 mm
Trích ly bằng dung
dịch acid citric
Trích ly bằng
enzyme
Trích ly bằng nước
nóng
Dịch trích
22

T
5
: 115 phút
 Số nghiệm thức: (4 x 5) x 3 = 60
Sơ đồ thí nghiệm

Sơ đồ 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm trích ly bằng nước nóng
 Chọn mẫu có hiệu suất trích ly cao nhất khảo sát các hàm mục tiêu:
 Hàm lượng protid
 Hàm lượng đường tổng
 Hàm lượng phenol tổng
 Hàm lượng xơ hòa tan

Nấm mèo
Tách tạp chất
Nghiền thô 0,5 mm
Xử lý bằng nhiệt độ

2
T
3
T
4
T
5

T
1
T
2
T
3
T
4
T
5

T
1
T
2
T
3
T
4
T
5


N
1
: 60
0
C N
2
: 70
0
C N
3
: 80
0
C N
4
: 90
0
C
 Thời gian trích ly (T):
T
1
: 55 phút T
2
: 70 phút T
3
: 85 phút T
4
: 100 phút T
5
: 115 phút
 Số nghiệm thức: ( 3 x 4 x 5) x 3 = 180

3

T
1
T
2
T
3
T
4
T
5

T
1
T
2
T
3
T
4
T
5

T
1
T
2
T
3

25

Thông số cố định:
 pH = 6,00
 Nhiệt độ xử lý 50
0
C
 Thời gian 70 phút
 Số nghiệm thức: 4 x 3 = 12
2.2.2.3.2 Thí nghiệm 3.2. Khảo sát thời gian
T
1
: 45 phút T
2
: 60 phút T
3
: 75 phút T
4
: 90 phút
Thông số cố định:
 pH = 6,00
 Nhiệt độ xử lý 50
0
C
 Số nghiệm thức: 4 x 3 = 12
Chọn mẫu có hiệu suất trích ly cao nhất khảo sát các hàm mục tiêu:
 Hàm lượng protid
 Hàm lượng đường tổng
 Hàm lượng phenol tổng
 Hàm lượng xơ hòa tan

 Độ chua của sản phẩm bột
 Đánh giá cảm quan
Nấm mèo
Loại tạp chất
Nghiền thô 0,5 mm
Xử lý
Trung hòa
Sấy
T
1

T
2

T
3

T
4

Flavourzyme 0,15%,
50
0
C, 75 phút
…………
27


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status