-
TRNG I HC M THNH PH H CH MINH
KHOA CNG NGH SINH HC
ti bo co mn Ph gia thc phm:
QUY TRNH CNG NGH SN XUT
HIGH FRUCTOSE SYRUP
GVHD: Ths L Minh Hin
SVTH: Nhm 15
Trn Phc 1153010642
Ng Th Lc 1153010438
Phan Th Thu Huy 1153010300
Phan Th Mai Tho 1153010762
Nguyn Th M Nng 1153010610
-
2
Mc lc ..................................................................................................................................
1. T VN .............................................................................................................. 3
2. T N QU N ............................................................................................................... 3
2.1. High Fructose syrup (HFS) .................................................................................... 3
2.1.1. Ngu n g ....................................................................................................... 3
2.1.2. T nh h t n ht h h ............................................................................. 3
2.2. Gii thiu enzyme Glusose isomerase ................................................................... 4
2.2.1. nh ngh enzyme: ........................................................................................ 4
2.2.2. S lc enzyme glucose isomerase (GI) ......................................................... 5
2.2.3. ng h c phn ng ng phn ho glucose thnh fructose ........................... 5
2.3. Gii thiu v nguyn liu bp: ............................................................................... 6
3. Quy trnh cng ngh sn xut HFCS. ........................................................................... 6
3.1. S chuyn ha tinh bt thnh siro fructose. ...................................................... 6
3.2. Thit b. .................................................................................................................. 8
3.2.1. B n cha. ........................................................................................................ 8
3.2.2. ng h o nhit ............................................................................................. 9
3.2.3. My ly tm. ..................................................................................................... 9
3.2.4. My m ht y kh. ..................................................................................... 9
4. ng dng: ................................................................................................................... 10
5. c t ca high fructose syrup ................................................................................... 11
6. TI LIU THAM KHO: ......................................................................................... 11
-
3
1. T V N
Trong cng ngh h in th phm cht lm ng t c r ohydr te c s dng mt h
ph in bi v hng h n ng t ng ng hng v cc loi thc phm khc nhau.
Ch yu l monos h rides nh glu ose fru tose g l tose v dis h rides nh
sucrose, lactose, maltose. V vi xu th ngy n y ngi ta mu n tm kim cht ng t thay
th sucrose nhng khng to nhiu n ng lng m bo sc khe cho ngi s dng
ng nh bnh nhn tiu ng ng thi kim sot cn nng. V v y mt gii php
thay th hu hiu i vi su rose v ng t nhin khc h nh l igh ru tose Syrup
(siro hm lng fru tose o).
2. T NG U N
2.1. High Fructose syrup (HFS)
2.1.1. Ng n
S c g i l isoglucose Anh v glucose-fructose Canada, v ln u tin c
gii thiu cho ngnh cng nghip thc phm v nc gii kht trong cu i nhng n m
1960 (HFCS-42 vo n m 1967) v 1970 ( CS-55 n m 1977) ci thin s n nh v
ch n ng h nh u a thc phm v u ng.
in n y S c sn xut ch yu t ng nn n g i l CS (high fru tose
corn syrup). Ng c ng m lm mm ht cng, tip theo x y t v tch thnh tinh
bt ng (t ni nh ); v ng, protein v du (t mm). Tinh bt ng bao g m cc phn t
ng di, bao g m amylose v amylopectin v cn gia nhit hoc thm HCl cng vi
hot ng ca ba loi enzyme h nh u ph v n thnh ng glu ose n gin v
ng fructose trong HFCS (hm lng fru tose th ln n 90 nn n g i l
HFCS-90). Sau khi tinh sch v loi b tp cht, HFCS-90 c trn vi glucose syrup
sn xut HFCS-55 (55% fructose) v HFCS-42 (42% fructose). C hai HFCS-55 v
HFCS-42 c nhiu u im v chc n ng gi ng nh u nhng mi loi t t nh it
lm cho n ph hp vi cc loi thc phm c th.
2.1.2. T n b n
-
4
nzyme glu oisomer se huyn h d h ng glu ose thu t thy ph n t tinh
t p thnh hn hp ng h 42 43 fru tose (phn n li hong 51 glu ose
6 di v tri-s h ride) ng t tng ng ng n ho ng su rose thy ph n
ng id thu hn hp ng n ng fru tose o (55 90 ) th y th
ng n trong ng nghip sn xut th u ng (nh Co ol h ng hn) th n tin
thnh thm mt s th thu t t h t glu ose r hi hn hp S o hm lng
fru tose o nn S mt s t nh ht tng t nh fru tose fru tose hm lng o
hi t hp ng vi glu ose s trnh hin tng ti t tinh
n nh CS tng i r, ng t hn su ose h t n trong dung dch t t. HFCS l
cht lng v do d dng v n chuyn v s dng trong cc cng th u ng nh
(Hanover v White, 1993). N ng t nh xit h n ng o qun nn lm gim
vic s dng cc cht bo qun khc.
2.2. Gii thiu enzyme Glusose isomerase
2.2.1. n n enzyme:
2.2.1.1. n n :
Enzyme c trong hu ht cc loi t bo c th s ng, enzyme l hp cht protein xc
tc cho cc phn ng ha h c phc tp trong th s ng. Chng c kh n ng x t c
hiu cc phn ng ha h c nht nh v m bo cho cc phn ng xy ra theo mt chiu
hng nht nh vi t nhp nhng trong th s ng.Enzyme c ngu n g c sinh h c
cn g i l cht xc tc sinh h c.
2.2.1.2. C xc tc enzyme:
E + S S P +
Trong : l enzyme S l ht, ES l phc hp enzyme ht, P l sn phm .
i i on th nht: enzyme kt hp vi ht b ng lin kt yu to thnh phc
hp enzyme ht khng bn, phn ng ny xy ra rt nh nh v i hi n ng
lng hot ha thp.
i i on th hai: xy ra s bin i ht dn ti s o ng v ph v cc
lin kt ng ha tr tham gia phn ng
-
5
Gi i on th ba: to thnh sn phm n enzyme c gii ph ng r di dng
t do.
2.2.2. S lc enzyme glucose isomerase (GI)
D- lu ose/xylose isomer se thng c g i l glucose isomerase (GI). ng phn
ha glucose thnh
fructose c tm quan tr ng thng mi trong vic sn xut HFCS. Vic sn xut HFCS
b ng cch s dng isomer se glu ose c pht trin u tin Nh t Bn v s u ti
Hoa K.
Vic pht hin ca Marshall v Kooi n m 1957 v kh n ng a enzyme glucose-
isomerase t Pseudomonas hydrophil l im khi u c h i th enzyme ny
sn xut CS nh mt s thay th ho ng ma.
Glucose isomerase sn xut bi vi khun axit Heterolactic yu cu xylose nh mt cht
cm ng v tng i n nh nhit cao. Cc ch phm enzyme dng ng phn
ha glucose ln u tin c thc hin trn mt quy m cng nghip vo n m 1967
Enzyme chuyn i glucose thnh fructose c nhiu u im, ch ng hn nh trng
ca phn ng, yu cu iu kin pH v nhit c m i trng xung quanh ca, v
khng hnh thnh cc sn phm ph.
Glucose isomerase ch yu c thu nh n t vi khun. ng dng ca enzyme ny trong
sn xut cng nghip c bt u t khi p dng cng ngh s dng enzyme glucose
isomerase c nh trn cht mang khng tan.
Glucose isomerase t Lactobacillus sp. cn c mt Co 2+ v Mg2+ hot ha.
Glucose isomerase t Streptomeces c pH 8.0- 8.5
Glucose isomerase t Bacillus coagulans , bn 60-65oC, pH 8.0-8.5.
2.2.3. ng hc ph n n ng phn ho glucose thnh fructose
Cht xc tc Sweetzyme IT l mt cu trc x p mang enzyme c nh glucose
isomerase.
Ly ba mu glucose 10g, 15g v 20g s u thm 100 ml nc kh ion vo ba mu
trong ba bnh t m gi 250ml lm cho dung d h ng glucose n ng n u ca
10 15 v 20 tng ng. Thm enzyme c kh i lng 0,5, 1,0 v 1,5 g vo ba bnh
dung d h ng.Mu c t ring bit trong mt ch u n rung(Jul o SW23) c
-
6
trang b kim sot nhit v i o h nh x (+ 0 1C). Cc mu ph n t h ng
sau mi hai gi b ng cch s dng PLC ( gilent 1100 series m h nh 1362 ) c
trang b mt my d RI. Trong cc th nghim t i u h s , phn ng nhit
th y i t 40 n 70C glu ose n u n ng 10%, 15% v 20% v kh i lng
enzyme 0,5 g. Kt qu cho thy: 40C, thi gian phn ng hn 60h h ng s khc
bit ng ph n h glu ose t (8 3 8 1 v 7 ) tng ng vi cc n ng ban
u 10%, 15% v 20%.
Nh v y ng phn ha glucose c o hn thi gian phn ng t ng
ln n mc cao nht c th. nhit ng ph n h n 70C, glucose chuyn i t
40,9%, 35,8% v 33,6% l cao nht vi kh i lng enzyme l 0.5g.
2.3. Gii thiu v nguyn liu bp:
Bp l mt trong nhng loi y lng thc quan tr ng c nc ta v th gii.
Vit Nam, bp l loi y lng thc quan tr ng th hai sau la. Bp c tr ng khp
ni t ng b ng n trung du v kh nhiu min ni.
Nh gi tr dinh dng o ni p th y th go trong b n hng ngy ca
ngi dn. Bn cnh vai tr cung cp lng th ho on ngi, bp cn l nguyn liu
quan tr ng ca cng nghip ch bin th n gi s v ng ngh sinh h c.
Trong qu bp c trung bnh 10.6% protein, protein chnh ca bp l zein. Lipid trong
ht bp ton phn t 4-5% phn ln t p trung mm . Gluxit khong 69% ch yu l tinh
bt, ht non c thm mt s ng n v ng kp.
3. QUY TRNH CNG NGH SN XU T HFCS.
3.1. S chuyn ha tinh bt thnh siro fructose.
-
7
Thuyt minh quy trnh:
Thit b piot cng sut 50-100Kg sn phm ngy c gia cng trong nc bao g m cc
thit b phc v ng on quy trnh cng ngh nh:
C ng on d h h ng: Tinh bt bp c x l b ng - myl se sn xut
chui ng ngn hn g i l oligosaccharides. 8 thng dung tch mi thng 40 lt
lm b ng thp khng r t bn trong b un nc cch thy lm b ng kim loi
thng m t gn v iu chnh vng quay thch hp.
h h ln 1
105-1500C
p : 5 5-6 5
h h ln 2
90-950C
T h(p)
ng h
56-650C
p 4-4 5
L Tr o i ion th n hot t nh
hi
Isomer h
55-600C
p 7-8
lm giu fru tose
Tr o i ion th n hot t nh
hi Sn phm ru tose 55
p SO2
u glutin & thnh phn h
- myl se - myl se
2-5
15-20
myloglu osid se M giesium ht ty mu
Nitrro tion nion Cht o protein
Ti x l olygos h ride
-
8
i i n ng ha: cc thng cha tinh bt c d h h c chuyn sang
thng ng ha sau khi lm ngui n nhit 45-500C ng ha b ng
glucoamylase ph v nhng chui ng sn xut ng n glu ose trong
iu kin c khuy o lin tc.
C ng on x l tinh bt ng ha: dch tinh bt ng ha
nng nhit ln 70-800C v l c b ng thit b l c khung bn. Dch l c c c li
v x l th n v tr o i ion trc khi chy qua cc ct phn ng isome ha. Cng
on ny ng c lp li i vi d h ng isome h tr khu l c.
i i on lm giu fructose: Hn hp 42 - 43% fructose glucose phi chu qua
mt c sc k lng ni m fru tose s lm giu n xp x 90%.
i i on c d h ng enzyme h c thc hin trong n i c cch thy lin
t qu y nh thit b c sa.
i i on to thnh sn phm: hm lng fructose trong d h ng isome h
c kim tra cn th n s u iu chnh to sn phm ph hp vi cc sn
phm hin ng lu hnh ph bin trn th trng th gii, sau khi x l v trng,
sn phm c kim tra cht lng v bo qun trong cc bao b thch hp
3.2. Thit b.
3.2.1. B n cha.
Cc thit b b n :
- H th ng thng gi
- H th ng bo qun lnh v gia nhit.
- Ca g thit b o lng nhit .
- C g ng huy dng mt Bch
Cc thit b cng ngh tch hp
- Cm bin p sut v truyn xa.
- Cm bin tr ng lng.
- Cm bin nhit .
- K nh th m
- n hiu sng trong bnh cha.
- Thang k thu t.
- Van ly mu V n m x. ng iu khin b ng bin tn
-
9
3.2.2. ng h o n it
Thng s k thut:
- y o: -99 9 C ~1 300 C ( -148 ~2 372 F)
- chnh xc: 0.5%
- S hin th ln nht: 9999
- K h thc/cn nng: 148x 83x 33mm/185g.
3.2.3. My ly tm.
a.
T n s k :
- T M x : 17000 rpm
- L ly t m M x RC : 26810 xg
- Th t h ly t m M x : 4 x 500 ml
- Th ng t : 200 - 17000 rpm
- Th ng t thi gi n: 1-60 pht.
- K h th my (wxhxd): 50 x 38 x 59 m
- Tr ng lng: 69 Kg
- C ng sut tiu th : 230 W
3.2.4. My bm y kh.
Thng s k t
- ng h nn vo: 3/4 fem le NPT
- ng kh x r : 1 em le NPT
- p l y ln nht: 0.7 Mpa (7kg/cm2)
- p lc kh nn cp ho m: 20-100 PSI
My phun
-
10
4. NG DNG:
HFCS c s dng rng ri trong tri cy ng hp, nc s t, sp, gia v nh nng,
v nhiu loi thc phm ch bin khc. N ng c s dng rt nhiu trong ngnh
cng nghip sa nh sa chua, sa hng v, kem, v mn trng ming ng lnh khc .
Vic s dng CS t ng ln t hi c gii thiu nh l mt cht lm ng t.
Bng tng hp cc ng dng ca HFCS trong sn phm thc phm
c tnh
Th n v u ng
u ng v tr
Nc tri cy
Cung cp v ng t ti mt trong thc u ng c gas T ng ng hng v ng t ngo trong nc tri cy Ci thin hng v v v ng t trong tr
Thc u ng c gas
Tr
S u nnh
Hn hp
Bnh ko
Bnh quy
To s ti mi v v sa ng t ngo Tc dng gi m trong mt Nng cao v ng t v hng v trong mt hoa qu
Ko
Mt
Chocolate
Ko singgum
Bnh quy mm
Mt
Bnh m
Bnh m
Nng cao hiu qu gi m v hng v ng t ngo trong kem trn T ng mu s v hng v bnh m Kim sot ng ti kt tinh trong mn tht nh i
Bnh ng t
Hn hp bnh m
Tht nh i
Kem ti
Th n nhanh
Snack cun
Cung cp v ng t nh v ti mt trong sa gii kht Ci thin v ng t v hng v trong sa chua
Sn p n
sa
Sa u ng
Yahourt
Hn hp bt
Kem
Kem nh hng n im ng lnh ca kem T ng hng v trong sn phm tri cy v sa Cung cp v ng t v ti mt trong sa
Mn trng
ming ng lnh
Kem hn hp
Bo qun ng T ng thi gian bo qun nh p sut cao v hot
nc thp T ng lng ng trong tri y ng hp vs lng syrup ln
hu
Tht Sn phm tht
Sn phm c
-
11
M si M si th T ng v ng t v hng v
M chin
Gia v Bt nho Cung cp v ng t trong nc chm v nc s t
T ng ng hng v m i v phong ph Nc s t
Bnh c cong
hp T ng thi gian bo qun nh p sut cao v hot nc thp T ng v ng t v hng v
H.M.R
Syrup Cht to ng t Ci thin v ng t trong nc chm v
Lm t ng v ng t v hng v trong keo cao su syrup Ko cao su xir
C n Cocktail Kh n ng h t n o trong dung dch c n
Cung cp v ng t v t ng hn v u ng c c n
Th n cho gia
sc
Nui ong Cung cp dinh dng ho ong trong m ng Ci thin hng v v tc dng gi m trong th n v t nui
Thc phm cho v t nui
Ln men
C n HFCS c th d ln men trong sn xut bia v bnh m nng CS ln men nh nh hn so vi sucrose
Ln men b mt
5. C T CA HIGH FRUCTOSE SYRUP
Tr y mt s quan nim cho r ng s dng high fructose syrup s gy ra mt s
bnh nh: ht bo b tch t trong gan ( gan nhim m) lng cht o trong th t ng
gy ra bnh o ph t ng nh v tim mch.
Tuy nhin nhng nghin cu gn y ho thy high fructose syrup khng gy cc bnh
trn khi s dng liu lng hp l v nh ht ng t khc.
Thnh phn ca high fructose syrup an ton khng gy hi n sc kho ngi s dng.
6. TI LIU THAM KHO:
PGS.TS Nguyn Tin Thng (2010), Gio trnh cng ngh Enzyme, vin Sinh h c
nhit i.
PGS.TS Ng K Sng (1994) Nghin cu quy trnh cng ngh sn xut hn hp
ng glucose-fructose t tinh bt khoai m bng phng php enzyme, Vin Sinh h c
nhit i.
-
12
