Đồ án công nghệ biên dịch anh việt tài liệu chuyên ngành chủ đề tinh chế dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme

Đồ án công nghệ biên dịch Anh Việt chuyên ngành: Tinh chế dầu cám gạo bằng enzyme. Tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên và kỹ sư công nghệ thực phẩm.

• Tác giả: Trần Thị Khánh Ly
• Người hướng dẫn: ThS. Đoàn Thị Thanh Thảo
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm Huế
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Biên dịch anh việt tài liệu chuyên ngành chủ đề: Tinh chế dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme
• Loại tài liệu: Đồ án công nghệ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Huế

Mục lục chi tiết

• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. LỜI GIỚI THIỆU
• 2. ỔN ĐỊNH CHẤT LƯỢNG CÁM GẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP ENZYME
• 2.1. Lời giới thiệu
• 2.2. Ổn định chất lượng cám gạo bằng phương pháp enzyme
• 3. KHỬ GUM TRONG DẦU CÁM GẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP ENZYME
• 3.1. Lời giới thiệu
• 3.2. Phospholipase
• 3.3. Quá trình khử gum bằng phương pháp enzyme

Tóm tắt

I. Toàn cảnh công nghệ enzyme tinh chế dầu cám gạo hiện nay

Trong bối cảnh ngành công nghiệp thực phẩm ngày càng phát triển, việc ứng dụng công nghệ sinh học đã mở ra những hướng đi mới, an toàn và hiệu quả hơn. Công nghệ enzyme nổi lên như một giải pháp đột phá, đặc biệt trong lĩnh vực chế biến dầu và chất béo. Tinh chế dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme không chỉ là một phương pháp tiên tiến mà còn là một xu hướng tất yếu, đáp ứng nhu cầu về các quy trình sản xuất 'xanh', bền vững. Enzyme, với vai trò là chất xúc tác sinh học, được sản xuất từ động vật, thực vật và vi sinh vật. Chúng có khả năng thúc đẩy các phản ứng hóa học đạt đến trạng thái cân bằng nhanh hơn thông qua việc hạ thấp năng lượng tự do. So với các chất xúc tác hóa học truyền thống, enzyme sở hữu những ưu điểm vượt trội như độ đặc hiệu cao, hiệu quả cao và khả năng hoạt động trong điều kiện ôn hòa. Điều này giúp bảo toàn tối đa các hợp chất dinh dưỡng quý giá có trong nguyên liệu, đồng thời giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và tác động đến môi trường. Trong những thập kỷ gần đây, enzyme đã được ứng dụng rộng rãi để cải thiện kết cấu, hương vị, giá trị dinh dưỡng và thời hạn sử dụng của nhiều sản phẩm thực phẩm, từ làm bánh, sản xuất nước trái cây đến chế biến các sản phẩm từ sữa. Việc áp dụng enzyme vào tinh chế dầu cám gạo đang nhận được sự quan tâm đặc biệt, tập trung vào các quy trình chính như khử gum, khử axit và ổn định chất lượng cám gạo. Các phương pháp này hứa hẹn thay thế các quy trình hóa học truyền thống, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn và sản phẩm cuối cùng an toàn hơn cho người tiêu dùng.

1.1. Vai trò của enzyme như một chất xúc tác sinh học đa năng

Enzyme là các chất xúc tác sinh học đa năng, có bản chất là protein, được sinh vật sống tạo ra. Chức năng chính của chúng là tăng tốc độ các phản ứng hóa học mà không bị biến đổi sau phản ứng. Mỗi loại enzyme thường chỉ tác dụng lên một loại cơ chất nhất định, tính chất này được gọi là tính đặc hiệu cao. Ví dụ, enzyme phospholipase chỉ thủy phân phospholipid, trong khi enzyme lipase tác động lên lipid. Ưu điểm này giúp các quy trình công nghệ trở nên chính xác hơn, tránh được các phản ứng phụ không mong muốn. Hơn nữa, enzyme hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ và pH ôn hòa. Điều này giúp bảo toàn các thành phần nhạy cảm với nhiệt và hóa chất, một yếu tố cực kỳ quan trọng trong tinh chế dầu cám gạo để giữ lại các dưỡng chất như γ-oryzanol.

1.2. Ứng dụng enzyme trong ngành công nghiệp dầu và chất béo

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ sinh học đã cho phép sản xuất các loại enzyme thương mại mới với giá thành hợp lý, thúc đẩy ứng dụng của chúng trong ngành công nghiệp dầu béo. Công nghệ enzyme được áp dụng trong nhiều công đoạn, nổi bật là quá trình khử gum, khử axit và trao đổi este. Quá trình khử gum bằng phương pháp enzyme ngày càng phổ biến, thay thế cho các phương pháp truyền thống sử dụng axit hoặc kiềm, giúp giảm tổn thất dầu và lượng nước thải. Tương tự, khử axit bằng enzyme là một giải pháp 'xanh' giúp loại bỏ các axit béo tự do (FFA) mà không cần sử dụng hóa chất mạnh, bảo vệ các hợp chất có hoạt tính sinh học trong dầu. Những ứng dụng này không chỉ cải thiện hiệu suất sản xuất mà còn góp phần xây dựng một ngành công nghiệp bền vững.

II. Thách thức ổn định cám gạo và vai trò của phương pháp enzyme

Cám gạo là một sản phẩm phụ giàu dinh dưỡng từ quá trình xay xát lúa gạo, nhưng cũng là một nguyên liệu rất dễ bị hư hỏng. Thách thức lớn nhất trong việc tận dụng nguồn tài nguyên này chính là sự mất ổn định của lipid. Ngay sau khi xay xát, các enzyme nội sinh, đặc biệt là lipase, bắt đầu hoạt động mạnh mẽ, thủy phân lipid thành các axit béo tự do (FFA). Quá trình này làm gia tăng nhanh chóng chỉ số axit của dầu, gây ra mùi ôi khét và làm giảm chất lượng của dầu cám gạo (RBO). Các báo cáo đã chỉ ra rằng hàm lượng FFA trong dầu chiết xuất từ cám thô có thể tăng vọt lên 47,5% chỉ sau 30 ngày bảo quản. Vấn đề này đặt ra yêu cầu cấp thiết về một phương pháp ổn định cám gạo hiệu quả trước khi tiến hành chiết xuất dầu. Các phương pháp truyền thống như xử lý nhiệt (ép đùn, vi sóng) hay xử lý hóa học (điều chỉnh pH) tuy có hiệu quả nhưng lại có thể làm biến tính các hợp chất dinh dưỡng quý giá. Phương pháp ổn định bằng enzyme nổi lên như một giải pháp tối ưu. Công nghệ này sử dụng các enzyme antilipase để bất hoạt không thể đảo ngược các enzyme gây ôi hóa dầu béo ngay trong cám. Quá trình này diễn ra trong điều kiện ôn hòa, giúp bảo toàn nguyên vẹn thành phần dinh dưỡng và các hợp chất có hoạt tính sinh học, đồng thời kéo dài thời gian bảo quản cám từ vài ngày lên đến hơn một năm. Đây là bước tiền đề quan trọng cho quy trình tinh chế dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme.

2.1. Vấn đề thủy phân lipid và sự gia tăng axit béo tự do

Lipid trong cám gạo rất dễ bị thủy phân bởi các enzyme nội sinh. Quá trình này làm giảm giá trị của cám gạo cho các ứng dụng tiếp theo. Sự gia tăng hàm lượng axit béo tự do (FFA) là chỉ số chính cho thấy sự suy giảm chất lượng. Hàm lượng FFA cao không chỉ gây ra vị ôi không mong muốn mà còn gây khó khăn cho các công đoạn tinh chế sau này, đặc biệt là quá trình trung hòa hóa học sẽ gây tổn thất dầu lớn. Việc kiểm soát hoạt động của enzyme nội sinh ngay từ đầu là yếu tố then chốt để sản xuất dầu cám gạo chất lượng cao.

2.2. Giải pháp bất hoạt enzyme ôi hóa bằng antilipase

Công nghệ ổn định cám gạo bằng enzyme, được tiên phong bởi RIBUS®, hoạt động dựa trên nguyên lý bất hoạt không đảo ngược enzyme lipase. Một chế phẩm protease có nguồn gốc từ nấm, hoạt động như một enzyme antilipase, được phối trộn với cám gạo và nước. Hỗn hợp được giữ ở nhiệt độ nhất định để khử hoạt tính của enzyme phân giải lipid. Kết quả là quá trình oxy hóa và ôi hóa chất béo bị kìm hãm đáng kể. Phương pháp này giúp kéo dài thời hạn sử dụng của cám gạo lên đến hơn một năm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu gom, vận chuyển và chế biến, mở ra tiềm năng ứng dụng lớn hơn cho dầu cám gạo trong ngành thực phẩm và chăm sóc cá nhân.

III. Hướng dẫn khử gum dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme hiệu quả

Khử gum là một trong những công đoạn quan trọng nhất trong quy trình tinh chế dầu cám gạo. Các phương pháp truyền thống như khử gum bằng nước, axit hay kiềm thường gặp phải nhược điểm là tổn thất dầu cao hoặc không loại bỏ triệt để phospholipid. Khử gum bằng phương pháp enzyme là một công nghệ tương đối mới, mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Lợi thế chính của phương pháp này là khả năng chuyển đổi gần như toàn bộ các phospholipid không hydrat hóa (NHP) thành dạng lysophospholipid có khả năng hydrat hóa, giúp chúng dễ dàng được loại bỏ khỏi pha dầu bằng ly tâm. Quá trình này sử dụng các enzyme phospholipase đặc hiệu (như PLA1, PLA2, PLC) để thủy phân một phần của phân tử phospholipid. Kết quả là hàm lượng phốt pho trong dầu có thể giảm xuống dưới 10 mg/kg, thậm chí dưới 5 mg/kg, giúp dầu đủ tiêu chuẩn cho quá trình tinh chế vật lý tiếp theo. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giảm thiểu tổn thất dầu trong quá trình tách gum mà còn giảm lượng nước thải, giảm chi phí vận hành và thân thiện hơn với môi trường. Quy trình công nghiệp tiêu biểu như EnzyMax® đã chứng minh được tính hiệu quả và được áp dụng rộng rãi, đánh dấu một bước tiến lớn trong ngành tinh chế dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme.

3.1. Nguyên lý hoạt động của các loại enzyme phospholipase

Enzyme phospholipase là công cụ chính trong quá trình khử gum. Phospholipase A1 (PLA1) và Phospholipase A2 (PLA2) thủy phân liên kết este ở vị trí sn-1 và sn-2, tạo ra nhóm hydroxyl giúp phân tử dễ dàng liên kết với nước và tách khỏi dầu. Phospholipase C (PLC) là một loại enzyme mới, chỉ thủy phân gốc phosphate không mong muốn, giữ lại diacylglycerol (DAG), thực chất có thể được coi là dầu, qua đó giúp tăng sản lượng dầu cuối cùng. Việc lựa chọn và kết hợp các loại enzyme này phụ thuộc vào thành phần phospholipid của dầu thô và mục tiêu của quá trình tinh chế.

3.2. Phân tích quy trình khử gum công nghiệp như EnzyMax

Quy trình EnzyMax® là một trong những quy trình khử gum bằng enzyme thương mại đầu tiên. Quy trình này bao gồm các bước chính: điều chỉnh nhiệt độ, bổ sung axit citric để chelat hóa kim loại, điều chỉnh pH bằng natri hydroxit, thêm enzyme và nước, trộn đều để phản ứng diễn ra, sau đó gia nhiệt và ly tâm để tách gum. Ban đầu, quy trình này sử dụng PLA2 từ lợn, sau đó được thay thế bằng các enzyme thế hệ mới như Lecitase® Novo và Lecitase® Ultra (một loại PLA1) có nguồn gốc từ vi sinh vật, giúp tăng hiệu quả và giảm chi phí. Các nghiên cứu cho thấy, quy trình này có thể giảm hàm lượng phốt pho trong dầu cám gạo thô từ mức cao xuống dưới 5 mg/kg sau khi tẩy màu, phù hợp cho tinh chế vật lý.

3.3. So sánh hiệu quả enzyme lỏng và enzyme cố định

Hiện nay, các enzyme lỏng dạng tự do được sử dụng phổ biến trong công nghiệp do dễ dàng áp dụng. Tuy nhiên, chúng thường bị thải bỏ sau một lần sử dụng, làm tăng chi phí. Do đó, nghiên cứu phát triển enzyme cố định đang được quan tâm. Enzyme được cố định trên các chất mang như gelatin hydrogel hoặc vật liệu nano từ tính, cho phép thu hồi và tái sử dụng nhiều lần mà không làm giảm đáng kể hoạt tính. Theo Sheelu và cộng sự (2008), PLA1 cố định có thể tái sử dụng trong 6 chu kỳ khử gum dầu cám gạo mà không mất hoạt tính. Mặc dù còn nhiều thách thức, enzyme cố định hứa hẹn sẽ là giải pháp kinh tế và bền vững cho tương lai.

IV. Bí quyết khử axit dầu cám gạo bằng enzyme lipase tiên tiến

Hàm lượng axit béo tự do (FFA) cao là một đặc tính cố hữu của dầu cám gạo thô, thường chiếm từ 5-50%. Đây là nguyên nhân chính gây ra vị ôi và làm giảm chất lượng dầu. Các phương pháp khử axit truyền thống như trung hòa bằng kiềm gây tổn thất dầu lớn do quá trình xà phòng hóa và tạo ra lượng lớn nước thải. Khử axit bằng phương pháp enzyme là một giải pháp 'xanh', hiệu quả, giúp khắc phục những nhược điểm này. Nguyên tắc của phương pháp là sử dụng enzyme lipase để xúc tác cho phản ứng este hóa giữa FFA và một chất nhận acyl (ví dụ: glycerol, monoglyceride, ethanol). Phản ứng này chuyển hóa FFA thành các hợp chất trung tính (triglyceride, diglyceride) có giá trị, thực chất là làm tăng sản lượng dầu. Quá trình này diễn ra trong điều kiện ôn hòa, giúp bảo toàn các hợp chất có hoạt tính sinh học như γ-oryzanol. Đặc biệt, việc sử dụng enzyme lipase cố định giúp dễ dàng thu hồi và tái sử dụng enzyme, làm giảm đáng kể chi phí sản xuất. Công nghệ này có thể giảm hàm lượng FFA xuống dưới 2%, thậm chí dưới 0.5%, đáp ứng tiêu chuẩn dầu ăn thương mại. Đây là một bước đột phá quan trọng trong quy trình tinh chế dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme, hướng tới sản xuất dầu chất lượng cao và bền vững.

4.1. Phản ứng este hóa và vai trò của enzyme lipase cố định

Phản ứng chính trong khử axit bằng enzyme là este hóa. Enzyme lipase, đặc biệt là loại 1,3-specific, được sử dụng để xúc tác phản ứng giữa FFA và chất nhận acyl. Để tăng hiệu quả và tính kinh tế, enzyme lipase cố định được ưu tiên sử dụng. Các nghiên cứu đã cố định thành công enzyme như Candida rugosa lipase (CRL) trên các chất mang, cho thấy sự ổn định và khả năng tái sử dụng cao. Ví dụ, Bhattacharyya và cộng sự đã giảm hàm lượng FFA từ 30% xuống 3.6% bằng cách sử dụng enzyme lipase từ Mucor miehei. Việc sử dụng enzyme cố định là chìa khóa để công nghiệp hóa quy trình này.

4.2. Lựa chọn chất nhận acyl Glycerol và các dẫn xuất khác

Việc lựa chọn chất nhận acyl ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm cuối cùng. Glycerol và các dẫn xuất của nó như monoacylglycerol (MAG) và diacylglycerol (DAG) là những lựa chọn phổ biến, vì sản phẩm của phản ứng este hóa là các acylglycerol có giá trị. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng có thể làm tăng nguy cơ hình thành glycidyl este (GEs) trong quá trình khử mùi ở nhiệt độ cao. Một giải pháp thay thế là sử dụng các monoalcohol như ethanol, metanol. Các este tạo thành (ví dụ: etyl este) có nhiệt độ sôi thấp và có thể dễ dàng được loại bỏ bằng chưng cất phân tử, giúp giảm cả hàm lượng FFA và các glyceride không hoàn toàn. Lựa chọn này giúp tạo ra dầu cuối cùng có độ tinh khiết cao.

V. Kết quả ứng dụng công nghệ enzyme tinh chế dầu cám gạo

Việc áp dụng công nghệ enzyme vào quy trình tinh chế dầu cám gạo đã mang lại những kết quả thực tiễn vô cùng ấn tượng, được ghi nhận qua nhiều nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghiệp. Trong công đoạn khử gum, các quy trình sử dụng enzyme phospholipase như Lecitase® Ultra đã chứng minh khả năng giảm hàm lượng phốt pho (P) từ mức hàng trăm mg/kg xuống dưới 10 mg/kg, thậm chí dưới 5 mg/kg sau khi tẩy màu. Theo nghiên cứu của Jahani và cộng sự (2008), các điều kiện tối ưu về thời gian, nhiệt độ, lượng nước và liều lượng enzyme có thể giúp đạt được hàm lượng P dư là 8.86 mg/kg. Đây là một thành tựu quan trọng, vì hàm lượng P thấp là điều kiện tiên quyết cho quá trình tinh chế vật lý, giúp tránh hiện tượng cố định màu và đảm bảo chất lượng dầu cuối cùng. Hơn nữa, việc sử dụng kết hợp PLC và PLA1 không chỉ loại bỏ phốt pho hiệu quả mà còn giúp tăng sản lượng dầu lên đến 0.4% so với chỉ sử dụng PLA1. Trong công đoạn khử axit, phương pháp enzyme giúp bảo toàn tốt hơn các dưỡng chất quý giá như γ-oryzanol, vốn dễ bị thất thoát trong quá trình trung hòa bằng kiềm. Đồng thời, quá trình này còn chuyển hóa các axit béo tự do thành các acylglycerol có giá trị, giúp tối ưu hóa sản lượng và chất lượng sản phẩm.

5.1. Hiệu quả giảm hàm lượng photpho xuống dưới 10 mg kg

Nhiều nghiên cứu đã xác nhận hiệu quả vượt trội của việc khử gum bằng enzyme. Manjula và cộng sự (2011) đã sử dụng Lecitase® Ultra để giảm hàm lượng P trong dầu cám gạo thô từ 390 mg/kg xuống khoảng 10 mg/kg. Tương tự, Jiang và cộng sự đã chứng minh rằng việc xử lý sơ bộ bằng axit citric kết hợp thủy phân bằng PLA1 tạo ra dầu đã khử gum với hàm lượng P < 10 mg/kg. Kết quả này cho thấy công nghệ enzyme là phương pháp hiệu quả nhất để chuẩn bị dầu cám gạo cho quá trình tinh chế vật lý, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.

5.2. Tối ưu hóa sản lượng dầu và bảo toàn dưỡng chất oryzanol

Một trong những ưu điểm lớn nhất của tinh chế dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme là giảm thiểu tổn thất dầu và bảo toàn dưỡng chất. Quá trình khử gum bằng PLC giúp tăng sản lượng dầu bằng cách giữ lại phần diacylglycerol. Quá trình khử axit bằng enzyme thì chuyển hóa FFA thành các glyceride có ích thay vì loại bỏ chúng dưới dạng xà phòng. Điều quan trọng là các quy trình này diễn ra ở điều kiện ôn hòa, giúp bảo toàn tốt hàm lượng γ-oryzanol, một hợp chất chống oxy hóa mạnh và có nhiều lợi ích cho sức khỏe, vốn rất nhạy cảm với các điều kiện xử lý khắc nghiệt của phương pháp hóa học.

VI. Tương lai công nghệ enzyme trong ngành chế biến dầu cám gạo

Ngành công nghiệp dầu cám gạo đang trên đà phát triển mạnh mẽ, kéo theo nhu cầu về các công nghệ chế biến tiên tiến, hiệu quả và bền vững. Trong bối cảnh đó, công nghệ enzyme được xem là tương lai của ngành. Các quy trình tinh chế dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme, từ ổn định cám, khử gum đến khử axit, đều cho thấy ưu thế vượt trội so với phương pháp hóa học truyền thống. Chúng không chỉ giúp nâng cao hiệu suất thu hồi dầu, bảo toàn các hợp chất dinh dưỡng quý giá mà còn giảm thiểu đáng kể tác động đến môi trường thông qua việc giảm sử dụng hóa chất, nước và năng lượng. Thách thức lớn nhất hiện nay là chi phí enzyme. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ sinh học, đặc biệt là các kỹ thuật enzyme cố định cho phép tái sử dụng, bài toán chi phí đang dần được giải quyết. Trong tương lai, khi các quy trình sinh học ngày càng được tối ưu hóa và hoàn thiện, chúng sẽ được áp dụng rộng rãi hơn nữa. Xu hướng sản xuất 'xanh' và nhu cầu của người tiêu dùng về các sản phẩm tự nhiên, giàu dinh dưỡng sẽ là động lực chính thúc đẩy sự phổ biến của công nghệ enzyme trong ngành chế biến dầu cám gạo.

6.1. Xu hướng sản xuất xanh và giảm tác động môi trường

So với tinh chế hóa học, khử gum bằng phương pháp enzyme và khử axit bằng enzyme làm giảm đáng kể tác động môi trường. Quy trình này sử dụng ít hóa chất hơn, tiêu thụ ít nước và năng lượng hơn. Lượng nước thải tạo ra cũng ít hơn và dễ xử lý hơn do không chứa xà phòng. Đây là yếu tố quan trọng, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững và các quy định ngày càng nghiêm ngặt về môi trường. Do đó, việc áp dụng rộng rãi công nghệ này sẽ là một bước đi tất yếu của ngành công nghiệp dầu cám gạo.

6.2. Triển vọng phát triển các quy trình sinh học tiên tiến

Sự phát triển của kỹ thuật enzyme và công nghệ sinh học sẽ tiếp tục mở ra những triển vọng mới. Việc nghiên cứu các loại enzyme mới có hoạt tính cao hơn, ổn định hơn và giá thành rẻ hơn sẽ tiếp tục được đẩy mạnh. Các kỹ thuật enzyme cố định sẽ được hoàn thiện để có thể áp dụng ở quy mô công nghiệp lớn. Hơn nữa, việc tích hợp các công đoạn xử lý bằng enzyme vào một quy trình liên tục và tự động hóa sẽ giúp tối ưu hóa hiệu quả sản xuất. Tương lai của ngành chế biến dầu cám gạo sẽ gắn liền với những tiến bộ của các quy trình sinh học tiên tiến này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ KHOA CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ BIÊN DỊCH ANH VIỆT TÀI LIỆU CHUYÊN NGÀNH CHỦ ĐỀ: TINH CHẾ DẦU CÁM GẠO BẰNG CÔNG NGHỆ ENZYME Sinh viên thực hiện : Trần Thị Khánh Ly Lớp : CNTP 52B Giảng viên hướng dẫn: ThS. Đoàn Thị Thanh Thảo TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ Họ và tên sinh viên: Trần Thị Khánh Ly Lớp: CNTP 52B Ngành học: Công Nghệ Thực Phẩm 1. Tên đề tài: Biên dịch anh việt tài liệu chuyên ngành chủ đề: Tinh chế dầu cám gạo bằng công nghệ enzyme. Lời giới thiệu 2.

Ổn định chất lượng cám gạo bằng phương pháp enzyme. Khử gum trong dầu cám gạo bằng phương pháp enzyme. Khử axit trong dầu cám gạo bằng phương pháp enzyme. Ngày giao đề tài: 28/09/2021 4.

Ngày hoàn thành: Thông qua bộ môn TP Huế, ngày… tháng… năm 2021 Trưởng bộ môn CNTP Giáo viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) ThS. Đoàn Thị Thanh Thảo DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Sơ đồ so sánh quy trình tinh chế dầu cám gạo bằng phương pháp hóa học với phương pháp vật lý. Vị trí hoạt động của các loại enzyme phospholipase khác nhau.

Sơ đồ quy trình khử gum bằng quy trình EnzyMax®. Quá trình tinh chế dầu cám gạo điển hình bằng phương pháp enzyme.enzyme DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Các loại enzyme phospholipase khác nhau được sử dụng trong quá trình khử gum bằng phương pháp enzyme. Hàm lượng phốt pho dư, sản lượng dầu và hàm lượng diacylglycerol sau khi khử gum bằng các tác nhân khác nhau.enzyme DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT RBO : Rice bran oil FFA : Free fatty acid PLA1 : Enzyme photpholipase A1 PLA2 : Enzyme photpholipase A2 PLC : Enzyme photpholipase C PLD : Enzyme photpholipase D DAG : Diacylglycerol PC : Phosphatidyl cholin PA : Axit phosphatidic LAT : Lysophospholipid acyltransferase NHP : Nonhydratable phospholipid P : Photpho SFE : Chiết xuất chất lỏng siêu tới hạn TAG : Triacylglycerid MAG : Monoacylglycerid CRL : Candida rugosa lipase GEs : Glycidyl este RSM : Phương pháp bề mặt 1.

LỜI GIỚI THIỆU 1. INTRODUCTION Enzyme là chất xúc tác sinh học đa năng Enzymes are versatile biocatalysts được sản xuất bởi động vật, thực vật và vi produced by animals, plants, and do.enzyme sinh vật. Giống như các chất xúc tác khác, microorganisms. Like other catalysts, enzyme xúc tác các phản ứng đến trạng thái enzymes catalyze reactions to its cân bằng nhanh hơn thông qua quá trình tự equilibrium position more quickly through hạ thấp năng lượng tự do.

lowering its free energy. Tuy nhiên, so với các chất xúc tác khác, enzyme có những ưu điểm riêng là độ đặc However, as compared with other catalysts, hiệu cao, hiệu quả cao và hoạt động trong enzymes have the unique advantages of điều kiện nhẹ nhàng. Trong những thập kỷ high specificity, high efficiency, and mild qua, các enzyme đã được sử dụng rộng rãi reaction conditions. During the past trong ngành công nghiệp thực phẩm như làm decades, enzymes have been widely used bánh, sản xuất và chế biến nước trái cây, nấu in food industry such as baking, fruit juice bia và các sản phẩm bơ sữa, để cải thiện kết production and processing, brewing, and cấu, hương vị, giá trị dinh dưỡng và thời hạn dairy, to improve texture, flavor, nutritional sử dụng, hoặc để cải thiện năng suất và độ an value, and shelf life, or to improve process toàn của quy trình, thông qua xúc tác các yield and safety, through catalysis of phản ứng hóa học khác nhau.

different chemical reactions. Ứng dụng thương mại của enzyme trong chế biến dầu và chất béo đã phát triển nhanh The commercial application of enzymes in chóng do ngày càng quan tâm đến các quy oil and fat processing has developed trình an toàn hơn và sự khả dụng của các rapidly due to growing interest in milder enzyme thương mại mới. Mối quan tâm đặc processes and availability of new biệt này tập trung vào quá trình khử gum commercial enzymes. Special interests are bằng phương pháp enzyme.

Phương pháp focused on enzymatic degumming, which này ngày càng trở nên phổ biến trong những has become increasingly popular in recent năm gần đây để thay thế các quá trình khử years to replace traditional degumming gum truyền thống. Đồng thời, các quá trình processes, followed by enzymatic khác như là quá trình khử axit, quá trình trao deacidification, enzymatic đổi este và quá trình ổn định chất lượng cũng interesterification (EIE), and enzymatic sử dụng phương pháp enzyme. ỔN ĐỊNH CHẤT LƯỢNG CÁM GẠO 2. ENZYMATIC STABILIZING OF BẰNG PHƯƠNG PHÁP ENZYME RICE BRAN 2.

Lời giới thiệu 2. Introduction Cám gạo là một sản phẩm giàu chất dinh Rice bran is a nutrient-rich byproduct from dưỡng từ quá trình xay xát gạo. Lipid chiết xuất từ cám gạo có khả năng bị Lipids extracted from rice bran are liable to thủy phân bởi các enzyme nội sinh trong quá hydrolysis by endogenous enzymes during trình xay xát, điều này làm giảm khả năng the milling process, which decreases its ứng dụng của cám. value for further application.

Các báo cáo cho thấy hàm lượng axit béo tự Reports show that free fatty acid (FFA) do.enzyme do (FFA) trong dầu cám gạo (RBO) được content of rice bran oil (RBO) from chiết xuất từ cám thô chưa qua xử lý sẽ tăng untreated raw bran would dramatically đáng kể lên 47,5% sau 30 ngày bảo quản.5% after 30 days of storage. Khi so sánh với các phương pháp xử lý hóa In comparison to popular methods of học phổ biến (chiết xuất dung môi, điều chemical treatment (solvent extraction, pH chỉnh pH, v.), xử lý nhiệt (ép đùn, chiếu xạ adjustment, et al.), heat treatment ánh sáng nhìn thấy, vi sóng) và đông lạnh (extrusion, visible light irradiation, sâu, thì các phương pháp hóa sinh (tức là ổn microwave, et al.) and deep freezing, định chất lượng bằng phương pháp enzyme) biochemical methods (i., enzymatic ít được nghiên cứu do còn có những hạn chế stabilizing) are seldom studied due to its trong công nghiệp. limitation on industrialization. Tuy nhiên, do đặc điểm của enzyme là thực However, enzymatic processes are hiện các phản ứng trong điều kiện nhẹ nhàng becoming increasingly popular due to their giúp bảo toàn được thành phần dinh dưỡng ability to preserve nutrient composition and và các thành phần có hoạt tính sinh học trong bioactive components in rice bran due to cám gạo nên các quá trình có sử dụng their mild reaction conditions.

enzyme ngày càng được sử dụng phổ biến. Ổn định chất lượng cám gạo bằng 2. Enzymatic Stabilizing phương pháp enzyme Năm 1994, RIBUS® thành công trong việc In 1994, RIBUS® successfully applied its ứng dụng công nghệ enzyme đã được cấp patented enzymatic technology on rice bran bằng sáng chế của mình để ổn định chất stabilizing by irreversibly inactivating its lượng cám gạo trên nguyên lý bất hoạt không lipolytic enzyme using an antilipase đảo ngược enzyme ôi hóa dầu béo trong cám enzyme with intact functional nutrients gạo bằng cách sử dụng enzyme antilipase. through stabilizing treatment.

Phương pháp này vẫn giữ nguyên được thành phần dinh dưỡng chức năng trong cám sau khi thực hiện quá trình ổn định chất lượng cám gạo. A protease of ENZECO Fungal Protease Một chế phẩm protease concentrate từ hãng brand concentrate, an enzyme fermented sản xuất protease có nguồn gốc từ nấm mốc from various fungi, was involved as the ENZECO là chế phẩm lên men từ các loại antilipase enzyme. nấm có vai trò như là enzyme antilipase. As a result of stability treatment, Kết quả của việc sử dụng enzyme trên trong consequent oxidation and rancidity of việc ổn định chất lượng cám gạo cho thấy lipids were strongly prohibited.

Huge rằng quá trình oxi hóa và ôi hóa dầu béo improvement can be observed in terms of trong cám được kìm hãm đáng kể. Điều đó extended shelf life from a few days to more thể hiện ở việc thời gian bảo quản của cám than a year.enzyme gạo có thể kéo dài từ vài ngày cho đến hơn một năm. Stable, functional, rich lipids from rice Một khi cám gạo giàu chất béo mà có tính ổn bran unlocked value and possibility on định và có tính chức năng thì sẽ nâng cao giá lipids posttreatment for food or personal trị sử dụng và tiềm năng ứng dụng của chất care products. béo này trong thực phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân.

The enzymatic stabilizing process mainly Quá trình ổn định chất lượng bằng phương includes the following steps: pháp enzyme chủ yếu bao gồm các bước sau: (1) First, a mixture of antilipase enzyme, (1) Đầu tiên, phối trộn hỗn hợp các thành rice bran, and water is formed. phần bao gồm enzyme antilipase, cám gạo và (2) Then, the mixture was kept at a certain nước. temperature for a period of time to (2) Sau đó, giữ hỗn hợp trên ở nhiệt độ nhất deactivate the lipolytic enzyme. định trong một khoảng thời gian để khử hoạt (3) Finally, the obtained oil was dried to a tính của enzyme phân giải lipid.

certain moisture content. Cuối cùng, làm khô dầu thu được đến Although RIBUS®-implemented một độ ẩm nhất định. enzymatic stabilization process is already Mặc dù quy trình ổn định chất lượng cám industrialized, this process is seldom used gạo bằng phương pháp enzyme do RIBUS® due to scattering distribution of bran source thực hiện đã được công nghiệp hóa, nhưng in small amounts, such as in China. quy trình này ít được sử dụng do nguồn cám phân bố rải rác với số lượng nhỏ, điển hình Additionally, except RIBUS®, no other như ở Trung Quốc.

applications on enzymatic stabilizing have Ngoài ra, ngoài công ty RIBUS® thì không been reported, and the dominating có một ứng dụng enzyme nào khác trong approach is extrusion. việc ổn định chất lượng cám, mà chủ yếu là sử dụng phương pháp ép đùn. KHỬ GUM TRONG DẦU CÁM GẠO 3. ENZYMATIC DEGUMMING OF BẰNG PHƯƠNG PHÁP ENZYME RICE BRAN OIL 3.

Lời giới thiệu 3. Introduction Các quy trình khử gum truyền thống như khử Traditional degumming processes like gum bằng nước, khử bằng axit và khử bằng water degumming, acid degumming, and kiềm có tổn thất dầu cao hoặc có dư lượng alkaline degumming have either high oil phospholipid cao. Khử gum bằng phương losses or high residue phospholipids. pháp enzyme là một công nghệ tương đối Enzymatic degumming is a relatively new mới đã xuất hiện trong 20 năm qua.

technology that emerged in the past 20 Việc sử dụng enzyme như một tác nhân phụ years. trợ trong quá trình xử lý tách gum dầu thực vật Treatment, the benefit of using enzymes as do.enzyme có nhiều lợi ích, chẳng hạn như quá trình này auxiliary agents in degumming vegetable giúp giảm thiểu lượng dầu tổn thất và nước oils is that it reduces total oil loss and thải, đồng thời giảm giá thành vận hành. Hơn waste water, as well as operating costs, yet nữa, việc sử dụng enzyme trong phương pháp enabling physical refining by lowering the này vẫn cho phép tiếp tục sử dụng được quá residue phosphorus (P) to <10 mg/kg (Fig. trình tinh chế bằng phương pháp vật lý thông 1) (List, 2009).