Tiểu luận Hóa sinh

Nội dung text: Tiểu luận Hóa sinh

1. TIỂU LUẬN HÓA SINH LỚP THỰC PHẨM 2 KHOÁ 51 Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn T Xuân Sâm SINH VIÊN :NGUYỄN NGỌC THẮNG LÊ THANH TÙNG PHẠM QUANG TÚ
2. CHƯƠNG1:GIỚI THIỆU VỀ MÌ CHÍNH 1.1.LỊCH SỬ MÌ CHÍNH Cách đây hàng ngàn năm khi người Nhật bắt đầu dùng rong biển làm thực phẩm, họ phát hiện ra loại rong lá (có tên khoa học Laminaria japonica) còn là một loại gia vị hảo hạng. Vào thời ấy, hoạt chất của loại rong lá làm cho thức ăn có hương vị đậm đà (do acid glutamic) chưa được nhận diện. Vào năm 1980, nhà bác học Rittenhausen ở Humburg (Đức) đang tìm kiếm để xác định cơ cấu của các protêin động vật, đặc biệt là acid amin kể cả acid glutamic. Họ là các nhà khoa học thuần tuý, cố gắng nhận ra các đặc tính hoá học của các protein khác nhau. Tuy nhiên, công trình của họ trở nên thiết yếu cho Kikunae Ikeda nhận diện được hoạt chất của rong biển làm cho thức ăn thêm có vị và việc sản xuất hoạt chất đó. Ikeda là một thanh niên Đông Kinh, theo học Viện đại học Đông Kinh và tốt nghiệp khoa hoá vào năm 1889. Sau một thời gian ngắn dạy trung học, ikeda qua Đức tu nghiệp và có quan hệ với WOff trong nghiên cứu hoá học về protein acid glutamic được tổng hợp trong suốt nhiều năm tập sự.
3. 1.2.KHÁI QUÁT CHUNG • 1.2.1.VAI TRÒ • MÌ CHÍNH KẾT TINH CÓ VỊ NGỌT DỊU TRONG NƯỚC,GẦN GIỐNG VỚI THỊT.NÓ CÓ Ý NGHĨA LỚN VỚI ĐỜI SỐNG CON NGƯỜI. • MÌ CHÍNH LÀ CHẤT ĐIỀU VỊ TRONG THỰC PHẨM,LÀM GIA VỊ CHO CÁC MÓN ĂN.CHÁO,MÌ ĂN LIỀN
4. Cấu trúc hoá học
5. 1.2.2.TÍNH CHẤT CỦA MÌ CHÍNH MÌ CHÍNH LÀ LOẠI BỘT TRẮNG HOẶC TINH THỂ HÌNH KIM ÓNG ÁNH KÍCH THƯỚC TUỲ THEO ĐIỀU KIỆN KHỐNG CHẾ KHI KẾT TINH.DỄ DÀNG HOÀ TAN TRONG NƯỚC KHÔNG HOÀ TAN TRONG CỒN. CTHH:C5H8NO4Na CTCT:H2O.NaOOC-CH-CH2-CH2-COOH NH2
6. 1.2.3.TIÊU CHUẨN SẢN XUẤT • TINH THỂ CHỨA KHÔNG ÍT HƠN 99% MSG • ĐỘ ẨM(TRỪ NƯỚC KẾT TINH) KHÔNG ĐƯỢC CAO HƠN 0.5% • THÀNH PHẦN NaCl KHÔNG ĐƯỢC QUÁ 0.5% • CÁC TẠP CHẤT CÒN LẠI KHÔNG CHỨA ASEN,KIM LOẠI VÀ HỢP CHẤT CANXI.
7. CHƯƠNG 2:SẢN XUẤT MÌ CHÍNH • 2.1.PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP HOÁ HỌC:ỨNG DỤNG CÁC PHẢN ỨNG HOÁ HỌC ĐỂ TỔNG HỢP AXIT GLUTAMIC VÀ CÁC AMINO AXIT KHÁC TỪ KHÍ THẢI CỦA CÔNG NGHIỆP DẦU HOẢ HAY CÁC NGÀNH KHÁC. • 2.2.PHƯƠNG PHÁP THUỶ PHÂN PROTIT • PHƯƠNG PHÁP NẰY SỬ DỤNG CÁC TÁC NHÂN XÚC TÁC LÀ CÁC HOÁ CHẤT ĐỂ THUỶ PHÂN MỘT NGUỒN NGUYÊN LIỆU PROTIT NÀO ĐÓ(KHÔ ĐẬU,KHÔ LẠC ) RA MỘT HỖN HỢP CÁC AMINOAXIT,TỪ ĐẤY TÁCH RA AXIT GLUTAMIC RA VÀO SẢN XUẤT MÌ CHÍNH.
8. • 2.3.PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN • PHƯƠNG PHÁP NẰY LỢI DỤNG MỘT SỐ VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỞPA CÁC AXITAMIN TỪ CÁC NGUỒN GLUXIT VÀ ĐẠM VÔ CƠ. • PHƯƠNG PHÁP NẰY CÓ NHIỀU TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN Ở KHẮP CÁC NƯỚC,NÓ TẠO RA ĐƯỢC NHIỀU LOẠI AXITAMIN NHƯ:AXIT GLUTAMIC,LIZIN,VALIN,ALANIN • 2.4.PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP • ĐÂY LÀ PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP GIỮA TỔNG HỢP HOÁ HỌC VÀ VI SINH VẬT HỌC. • VI SINH VẬT TỔNG HỢP NÊN AXITAMIN TỪ NGUỒN ĐẠM VÔ CƠ VÀ GLUXIT MẤT NHIỀU THỜI GIAN,DO ĐÓ NGƯỜI TA LỢI DỤNG CÁC PHẢN ỨNG TỔNG HỢP TẠO RA NHỮNG CHẤT CÓ CẤU TẠO GẦN GIỐNG AXITAMIN TỪ ĐẤY LỢI DỤNG VI SINH VẬT TIẾP TỤC TẠO RA AXITAMIN.
9. • TỔNG HỢP R-C-COOH O R-C-COOH VSV+H/C N R-CH-COOH O NH2
10. 2.5.NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT MÌ CHÍNH THEO PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN CÁC NGUYÊN LIỆU GIÀU GLUXIT:TINH BỘT,RỈ ĐƯỜNG,GLUCOZA,SACCAROZA
11. 2.5.1.TINH BỘT SẮN • 2.5.1.1.THÀNH PHẦN CỦA TINH BỘT SẮN :PHỤ THUỘC CHỦ YẾU VÀO TRÌNH ĐỘ KỸ THUẬT CHẾ BIẾN SẮN.TRONG TINH BỘT SẮN THƯỜNG CÓ CÁC THÀNH PHẦN SAU: • TINH BỘT: 83-88% • NƯỚC: 10.6-14.4% • XENLULOZA : 0.1-0.3% • ĐẠM: 0.1-0.4% • CHẤT KHOÁNG: 0.1-0.6% • CHẤT HOÀ TAN: 0.1-1.3% • TỶ LỆ AMILOZA VÀ AMILOPECTIN LÀ 1:4.NHIỆT ĐỘ HỒ HOÁ CỦA TINH BỘT SẮN NẰM TRONG KHOẢNG 60-80°C.
12. 2.5.1.2.THU NHẬN GLUCZA TỪ TINH BỘT SẮN • THUỶ PHÂN BẰNG AXIT:CÓ 2 LOẠI AXIT LÀ HCl VÀ H2SO4.DÙNG HCl THỜI GIAN THUỶ PHÂN NGẮN NHƯNG KHÔNG TÁCH ĐƯỢC GỐC AXIT RA KHỎI DUNG DỊCH.DÙNG H2SO4 CÓ THỂ TÁCH GỐC SUNPHAT KHỎI DỊCH ĐƯỜNG BẰNG CÁCH DÙNG CaCO3. • THUỶ PHÂN BẰNG ENZYM:HAI LOẠI ENZYM ĐƯỢC DÙNG NHIỀU LÀ α-AMILAZA VÀ γ –AMILAZA.TRONG CÔNG NGHIỆP THƯỜNG KẾT HỢP α-AMILAZA BỀN NHIỆT VỚI γ- AMILAZA CỦA NẤM MỐC ĐỂ THUỶ PHÂN.
13. 2.5.2.RỈ ĐƯỜNG MÍA • 2.5.2.1.THÀNH PHẦN RỈ ĐƯỜNG MÍA • ĐƯỜNG 62%,CÁC CHẤT PHI ĐƯỜNG 10%,NƯỚC 20%. • ĐƯỜNG TRONG RỈ ĐƯỜNG BAO GỒM:25-40% SACAROZA;15-25% ĐƯỜNG KHỬ;3-5% ĐƯỜNG KHÔNG LÊN MEN ĐƯỢC. • CÁC CHẤT PHI ĐƯỜNG BAO GỒM CHẤT VÔ CƠ VÀ HỮU CƠ.CÁC CHẤT HỮU CƠ CHỨA NITƠ CỦA ĐƯỜNG MÍA CHỦ YẾU LÀ CÁC AXITAMIN VÀ LƯỢNG NHỎ PROTEIN. • HỢP CHẤT PHI ĐƯỜNG KHÔNG CHỨA NITƠ BAO GỒM PECTIN, ARABAN,GALACTAN HOẶC SẢN PHẨM THUỶ PHÂN CỦA CHÚNG LÀ ARABANOZA VÀ GALACTOZA.
14. CHƯƠNG 3:CÁC CHỦNG VI SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG SINH L-AG • QUA NGHIÊN CỨU CHO THẤY CÁC CHỦNG VI SINH VẬT TÁCH RA TỪ TỰ NHIÊN CÓ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP AXIT GLUTAMIC CAO CÓ THỂ CHIA THÀNH 2 NHÓM CHÍNH THEO KINOSHITA VÀ TANAKA(1972) • A.LOẠI VI KHUẨN CÓ KHẢ NĂNG TẠO BÀO TỬ • B.LOẠI VI KHUẨN KHÔNG CÓ KHẢ NĂNG TẠO BÀO TỬ. • NHÓM THỨ NHẤT CHỈ CÓ CÁC VI KHUẨN THUỘC LOÀI BACILLUS,TRONG NHÓM THỨ HAI THUỘC CÁC LOÀI:MICROCOCCUS,BREVIBACTERIUM, ARTHROBACTER VÀ MICROBACTERIUM.
15. 3.1. ĐẶC ĐIỂM VI SINH VẬT LÊN MEN • VI KHUẨN GRAM DƯƠNG. • CÁC VI KHUẨN KHÔNG CÓ KHẢ NĂNG TẠO BÀO TỬ. • CÁC VI KHUẨN KHÔNG CHUYỂN ĐỘNG. • CÁC VI KHUẨN CÓ TẾ BÀO HÌNH QUE HOẶC HÌNH CẦU. • CÓ KHẢ NĂNG OXY HOÁ A-G RA KETOGLUTARAT THẤP NHẤT. • CÓ HOẠT TÍNH GLUCO HYDROGENZA CAO. • CÁC VI KHUẨN PHÁT TRIỂN TRÊN MÔI TRƯỜNG CẦN BIOTIN.
16. 3.2.MỘT SỐ CHỦNG CÓ KHẢ NĂNG LÊN MEN AXIT GLUTAMIC CORYNEBACTERIUM Glutamicus,lilium, celumac,hercules MICROBACTERIUM salicinovolum.,flav us var glutamicus,ammo nisphilum ARTHROBACTER Globifortamic,ami nofosciens BREVIBACTERIUM Clivaricatum,amin ogenos,flavum
17. CORYNEBACTERIUM GLUTAMICUM
18. Vi sinh vật Hiệu suất Hàm lượng a chuyển hoá glutamic(mg/ml) Micrococcus 30 33 glutamicus Brevibact- 45 45-60 divaricatum Prebret 49.7 45.3 lastopetamen Brevibac-timen 80.9 saccaroly Brevibacterium 55-60 52.8 rotmin Brevibacterium 40 favum
19. CÁC BIẾN ĐỔI HOÁ SINH TRONG TỔNG HỢP AXIT GLUTAMIC SACARIT GLUCOZA ATP ADP GLUCOZA -6 PHOTPHAT ATP ADP FRUCTO -1,6- DIPHOTPHAT
20. • • CH2-O-PO3H2 HC=O • C=O CH-OH • CH2OH CH2-PO3H2 • CO-OPO3H2 • CH-OH • CH2-O-PO3H2
21. • COOH COOH • CH-OH C-OPO3H2 • CH2-O-PO3H2 CH2 • ADP • ATP COOH • C=O • • CH3-CH=O CH3 • CO2 A.PYRUVIC
22. TỪ AXIT PYRUVIC TẠO RA ACETYL - CoA • ACETYL- COA • A.CIS- ACONITIC A.LACTIC • A. ISOXYTRIC A.FUMARIC • CO2 A.α-CETOGLUTARIC A.TACTRIC • A.L-GLUTAMIC
23. TRONG MÔI TRƯỜNG CÓ NGUỒN N THÌ XẢY RA PHẢN ỨNG • CH2-COOH CH2-COOH • NADPH2 • CH2 + NH2 CH2 • • +H20 • CO- COOH C=NH-COOH • CH2-COOH CH2-COOH • NADP • CH2 CH2 • C=NH-COOH CHNH2-COOH
24. MỘT SỐ SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH LÊN MEN SẢN PHẨM CHÍNH:AXIT GLUTAMIC GLUCOZA + NH3 +1.5 O2 L-AG +CO2+3H2O 3 AXETAT + NH3+1.5 O2 L-AG +CO2+3H2O SẢN PHẨM PHỤ: AXIT SUCXINIC AXIT LACTIC AXIT α -XETOGLUTARIC
25. CHƯƠNG 4:QUY TRÌNH SẢN XUẤT MÌ CHÍNH • BỘT HOÀ NƯỚC • THUỶ PHÂN HOÃN XUNG • TRUNG HOÀ • ÉP LỌC • PHA CHẾ DỊCH MEN •
26. • THÙNG CAO VỊ BÌNH TRAO ĐỔI ION LY TÂM KẾT TINH TRUNG HOÀ 1 VÀ KHỬ SẮT ÉP LỌC BÃ 1 THÙNG CHỨA PHA CHẾ DỊCH LÊN MEN THÙNG CHỨA
27. • LY TÂM SIÊU TỐC • THÙNG CHỨA • TRUNG HÒA 2,KHỬ SẮT • ÉP LỌC BÃ • TRUNG HOÀ 3,TẨY MÀU • ÉP LỌC BÃ THAN • • THÙNG CHỨA
28. • NƠI CÔ ĐẶC CHÂN KHÔNG • LY TÂM THÙNG CHỨA KẾT TINH THÙNG CHỨA SẤY SẤY SÀNG NGHIỀN MÌ CHÍNH 99% MÌ CHÍNH 80% BAO GÓI BAO GÓI BẢO QUẢN BẢO QUẢN
29. CÁC CÔNG ĐOẠN CHÍNH • CĂN CỨ VÀO DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT TA CÓ THỂ CHIA RA BỐN CÔNG ĐOẠN CHÍNH • 1.CÔNG ĐOẠN THUỶ PHÂN • 2.CÔNG ĐOẠN LÊN MEN • 3.CÔNG ĐOẠN TRAO ĐỔI ION TÁCH AXIT GLUTAMIC RA KHỎI DỊCH LÊN MEN • 4.CÔNG ĐOẠN TRUNG HOÀ,TINH CHẾ TẠO GLUTAMAT NATRI TINH KHIẾT
30. 4.1.MỘT SỐ HIỆN TUỢNG BẤT THƯỜNG TRONG LÊN MEN AXIT GLUTAMIC VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ • 4.1.1.THỜI KỲ TIỀM PHÁT KÉO DÀI:TRONG DIỄN BIẾN LÊN MEN BÌNH THƯỜNG,THỜI KỲ TIỀM PHÁT CỦA GIỐNG LÀ TỪ 8 ĐẾN 12 GIỜ.NẾU SAU 12 GIỜ LÊN MEN MÀ SINH KHỐI VÃN TĂNG CHẬM, ĐƯỜNG KHÔNG HAO RÕ RỆT THÌ THỜI KỲ TIỀM PHÁT CỦA GIỐNG ĐÃ KÉO DÀI.THUỜNG DO 2 NGUYÊN NHÂN CHÍNH: • GIỐNG QUÁ GIÀ • THANH TRÙNG MÔI TRƯỜNG KHÔNG TỐT
31. 4.1.2.QUÁ TRÌNH LÊN MEN CHẬM CHẠP DO MÔI TRƯỜNG CHỨA NHIỀU SẮT • VỚI NỒNG ĐỘ NHẤT ĐỊNH TRONG MÔI TRƯỜNG LÊN MEN ION SẮT CÓ TÁC DỤNG KÍCH THÍCH VI KHUẨN TẠO AG PHÁT TRIỂN.SONG KHI CÓ MẶT QUÁ NỒNG ĐỘ QUY ĐỊNH THÌ SẼ CÓ ẢNH HƯỞNG RẤT ĐÁNG KỂ.MẶC DÙ NÓ KHÔNG KÌM HÃM SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI KHUẨN. • NGUYÊN NHÂN CHÍNH LÀ DO ĐƯỜNG THUỶ PHÂN ĐƯA VÀO. ĐƯỜNG ĐUỢC SẢN XUẤT BẰNG CÁCH DÙNG AXIT VÔ CƠ(HCl,H2SO4) ĐỂ THUỶ PHÂN TINH BỘT.
32. 4.1.3.SỬ DỤNG URÊ KHÔNG ĐÚNG MỨC • URÊ LÀ NGUỒN CUNG CẤP N CHO VI KHUẨN TỔNG HỢP PROTEIN TẾ BÀO,TÍCH LUỸ AG,GIỮ PH Ở TRUNG TÍNH HAY KIỀM YẾU. • DƯ URÊ BAN ĐẦU:LƯỢNG URÊ CAO HƠN 1.8% THÌ DỊCH LÊN MEN CÓ PH>8, ĐƯỜNG HOA CHẬM.
33. 4.1.4.MÔI TRƯỜNG THIẾU BIOTIN • CÁC NHÀ MÁY MÌ CHÍNH CỦA TA THƯỜNG DÙNG RỈ ĐƯỜNG LÀM NGUỒN CUNG CẤP BIOTIN VỚI TỶ LỆ 0.25-0.5%(TUỲ ĐỘ LOÃNG CỦA RỈ ĐƯỜNG) SO VỚI KHỐI LƯỢNG LÊN MEN.BIỂU HIỆN KHÁC NHAU CỦA SỰ THIẾU BIOTIN LÀ PH DỊCH LÊN MEN CỨ TĂNG THEO GIỜ LÊN MEN, ĐƯỜNG HAO CHẬM.
34. 4.1.5.PH BAN ĐẦU THẤP • CORYNEBACTERIUM SINH TRƯỞNG VÀ TÍCH LUỸ AG TỐT NHẤT Ở KHOẢNG PH=7.2 ĐẾN 7.5,SINH TRƯỞNG ĐƯỢC TRONG KHOẢNG PH=6 ĐẾN 8.VÌ VẬY THEO QUY ĐỊNH NÊN PHA MÔI TRƯỜNG CÓ PH=6.5 ĐẾN 6.7.KHI TA DÙNG DỊCH ĐƯỜNG KHÁ LỚN ĐỂ PHA DỊCH LÊN MEN,DỊCH ĐƯỜNG SAU KHI LỌC CÓ PH=4.5 ĐẾN 5 NHƯNG QUÊN ĐIỀU CHỈNH PH MÔI TRƯỜNG SAU KHI PHA LÀM PH RẤT THẤP(<6).
35. 4.1.6.THIẾU OXY HOÀ TAN • VI KHUẨN SINH AG LÀ LOẠI RẤT CẦN OXY HOÀ TAN ĐỂ SINH TRƯỞNG VÀ TÍCH LUỸ AG. • NHỮNG HIỆN TƯỢNG BẤT BÌNH THƯỜNG DO THIẾU OXY HOÀ TAN CHỈ THỂ HIỆN RÕ RỆT Ở CÁC GIỜ GẦN CUỐI QUÁ TRÌNH LÊN MEN,CHO NÊN CÓ PHÁT HIỆN RA THÌ CŨNG ĐÃ QUÁ MUỘN.DO VẬY MUỐN KHẮC PHỤC THÌ PHẢI CHỦ ĐỘNG VÀ PHẢI THƯỜNG XUYÊN THEO DÕI TỐC ĐỘ CÁNH KHUẤY.
36. 4.1.7.NHIỀU DẦU PHÁ BỌT • DÙNG LƯỢNG DẦU QUÁ LỚN VÀ THỜI ĐIỂM CHO DẦU KHÔNG ĐÚNG LÚC ẢNH HƯỞNG TRỰC TIẾP ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI KHUẨN VÀ SINH TỔNG HỢP AG. • THƯỜNG DÙNG DẦU LẠC HOẶC DẦU ĐỖ TƯƠNG CÓ CHỈ SỐ AXIT THẤP VÀ KHÔNG ĐỤC.
37. 4.1.8.GIỐNG CHẾT HOẶC KÉM PHÁT TRIỂN TRONG THỰC TẾ SẢN XUẤT DO SƠ Ý ĐỂ GIỐNG BỊ TÁC DỤNG NHIỆT LÀM GIỐNG CHẾT HOẶC YẾU,NHƯNG SAU KHI TIẾP VÀO MỚI PHÁT HIỆN RA.BIỂU HIỆN LÀ TRONG 10-14 GIỜ LÊN MEN ĐẦU TIÊN ,PH DỊCH LÊN MEN KHÔNG TĂNG,CHỈ SỐ SINH KHỐI KHÔNG TĂNG, ĐƯỜNG KHÔNG HAO. .
38. 4.1.9.CẢI TẠO GIỐNG VI SINH VẬT • CÔNG VIỆC NÀY NHẰM VÀO CÁC HƯỚNG CÓ LỢI CHO SINH TỔNG HỢP L-AG NHƯ :SINH ÍT HOẶC KHÔNG SINH α-XG-DEHYDROGENAZA,GIẢM HOẠT LỰC IZOXYTRATAZA,LÀM GIẢM BỚT QUÁ TRÌNH PHOTPHORYL HOÁ HIẾU KHÍ LÀM TIÊU HAO NHIỀU NĂNG LƯỢNG CỦA VI SINH VẬT.CÓ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU VỚI NHIỀU LOẠI KHÁNG SINH, ỨC CHẾ CÁC PHẢN ỨNG TỔNG HỢP MÀNG TẾ BÀO LÀM CHO MÀNG TẾ BÀO CẤU TẠO THIẾU HOÀN CHỈNH.
39. TÀI LIỆU THAM KHẢO • 1.Công nghệ sản xuất mì chính và các sản phẩm lên men cổ truyền.PGS.TS.Nguyễn Thị Hiền.nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. • 2.Hóa sinh công nghiệp.Lê Ngọc Tú.nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. • 3.Giáo trình công nghệ lên men(internet).
40. Xin gửi lời cảm ơn đến cô và các bạn đã theo dõi tiểu luận của chúng mình.