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