Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thu hồi, tách chiết, tinh sạch b glucan từ nấm men bia

MỞ ĐẦU Thực tại, hàng năm giới từ nhà máy chế biến rượu bia, thực phẩm ủ chua thải lượng bã khổng lồ Ở Việt Nam, nấm men bia thu từ nhà máy bia lớn Ước tính trung bình 1000 lít bia thu 1,5 kg nấm men khơ [Hồ Xưởng, 1996] Năm 2005, sán lượng bia nước đạt 1,5 tỷ lít, tương ứng với 18 triệu sinh khối nấm men thải Đen năm 2010, sản lượng bia cùa nước đạt 2,5 tý lít lượng nấm men thải 30 triệu [Nguyễn Thị Hoàng Anh cs, 2008] Hầu hết sản phẩm lên men dùng đế chế biến thức ăn cho động vật, làm phân cải tạo đất dùng làm nguồn vật liệu rẻ tiền đế sản xuất dịch chiết nấm men tự phân Song cịn tồn đọng 50-60% lượng chất rắn thơ mà chủ yếu thành tế bào nấm men (trong p-glucan chiếm 50-60% trọng lượng khô thành tế bào nấm men) nguồn chất rắn bán làm thuốc bố sung cho chăn nuôi với giá rẻ thải môi trường gây ô nhiễm Nhiều nước giới Hàn Quốc, Mỹ, Nhật Bản có sản phẩm P-glucan sản xuất từ tế bào nấm men để sử dụng yếu tố kích thích miền dịch tiềm ấn tác động đáng việc bảo vệ vật chủ, tăng tính đề kháng vật chủ phần lớn loại bệnh nhiễm khuấn, nấm, virut nhiều sinh vật kí sinh khác Không chi vậy, nhà khoa học Nhật Bản sản xuất chế phẩm p-glucan yếu tố kích thích miễn dịch hiệu điều trị ung thư Bên cạnh đó, p-glucan cịn chất chống oxi hóa có tác dụng tái tạo da, làm mờ nếp nhăn nên sử dụng chất bổ sung để sản xuất mỹ phẩm Sản xuất chế phấm giầu p-glucan từ bã nấm men bia có ý nghĩa lớn lao việc giải phế thải cho nhà máy sản xuất bia, tạo sản phẩm có giá trị kinh tế cao, đồng thời cịn góp phần bào vệ mơi trường Chính vậy, em chọn Luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu lựa chọn điều kiện thu hồi, tách chiết, tinh pglucan từ nấm men bia” Mục tiêu Luận văn- Lựa chọn điều kiện thích hợp thu hồi, tách chiết, tinh p-glucan từ bã nấm men bia Các nội dung Luận văn: - Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thu hồi p-glucan tồng số - Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tinh p-glucan - Nghiên cứu tạo dạng sàn phẩm p-glucan PHẦN 1: TÓNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giói thiệu chung 0-glucan 1.1.1 Nguồn nguyên liệu chứa 0-glucan Nguồn nguyên liệu tự nhiên đế thu nhận p-glucan bao gồm vi khuẩn, nấm men, tảo, nấm lớn, đại mạch yến mạch, cấu trúc hóa học cùa P-glucan phụ thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu (1,3)-p-glucan có vi khuấn Alcalignes faecalis, tảo Euglena gracilis, (1,3), (1,6) p-glucan có tảo Laminaria sp., tảo nâu Eisenia bicyclis, nấm hương Lentnula ododes, nấm men Saccharomyces cerevisiae, (1,3), (1,4) p-glucan thu nấm sò Pleurotus ostreatus, đại mạch, yến mạch số loại hạt khác [Hunter cs, 2002] P-glucan yến mạch lúa mạch có khơng có hoạt tính Nhưng p-glucan nước yến mạch có tác dụng làm giảm nguy bệnh tim p-glucan tim thấy nấm lớn có phân nhánh với phân tử glucoza chí tăng cường miễn dịch đến mức Bên cạnh đó, p-glucan chiết từ thành tế bào nấm men s cerevisiae phân nhánh mạnh có khả tăng hoạt tính miễn dịch mạnh tất loại P- glucan [Chan cs, 2009], p-glucan hợp chất đường liên phân tử tạo nên từ đơn phân tử D-glucose gắn với qua liên kết P-glycoside Các P-glucan nhóm phân tử phân biệt dựa vào phân tử khối, độ hịa tan, độ nhớt cấu trúc khơng gian chiều Các nghiên cứu cho thấy dạng hợp chất khơng hịa tan (1,3/1,6) P-glucan có hoạt tính sinh học cao dạng (1,3/1,4) p-glucan Sự khác liên kết pglucan cấu tạo hóa học chủ yếu độ hịa tan, phản ứng hoạt tính sinh học 1.1.2 Cấu trúc hóa học phương pháp thu nhận p-glucan từ nguồn khác Tùy thuộc vào nguồn thu nhận p-glucan mà có cấu trúc khác (bảng 1.1) Bảng 1.1: Cấu trúc hóa học p-glucan từ nguồn khác [Stone and Clarke, 1992] Type of p-glucan (structure description) Natural source - trivial name of p-glucan {l,3)-P-gIucans (linear, homogeneous) — bacterium AicaUgenesfaecalis — curdlan — algae /Tụgtena gracilis — paramylon - Poria cocos — pachyman — Vitis vinr/era — callose — tamarack (Larix laricina) — Lariclnan (1.3)41,6)-p-glucans (linear with (1,6)-linked p-glucosy] side branches) - algae Laminaria sp — larmnarin — Ciavicepspurpurea — wall glucan — Sclerotinia sclerotiorum — wall glucan (1,3)41.6)-P-glucans (linear with (1,6)-Unked p-glucosyl or p-gentobỉosyl side branches) — brown algae Eisenia bicyciis laminarin - mushroom Lewlinula edodes - wall glucan (1 »3)4 l,6)-P-glucans (^branch on branch" structure) — yeast Saccfia romyces cerevisiae — cell wall glucan - mushroom Scftizophyllum commune — wall glucan (1,3)4l,4)-p-glucans (linear) — cereal Pglucans — Iceland moss Cetraria islandica — lichenin (1,3)4l»4)-p-glucans (linear with (l,4)-linked P-glucosyl side branches) — oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) — wall glucan /3- glucan từ yến mạch Hàm lượng p-glucan hạt lúa mạch (3-11%) yến mạch (3-7%) Một lượng nhô p-glucans tìm thấy lúa (khoảng 2%), lúa mì (khoảng 1%) lúa miến (0,2-0,5%) [11] Trong trường hợp yến mạch, [3-glucans có mặt chữ yếu lớp ngồi cùa hạt, trong hạt lúa mạch, chất trài tồn ngũ cốc Khơng giống cellulose khơng hịa tan, tồn phân tử glucose nối với bới liên kết P-D-(l—> 4), p-glucans có nội nhũ hạt ngũ cốc hỗn hợp cùa P-D-glucose chuỗi không phân nhánh liên kết với p - (1 —> 3) p - (1 —» 4) glycosizit [Bednarski, 2001] P-glucan yến mạch lúa mạch có khơng có hoạt tính Nhưng [3- glucan nước cùa yến mạch chịu trách nhiệm cho mối liên kết tế bào sản phấm yen mạch giám nguy bệnh tim Hình 1.1: cấu tạo phân tử (l-3)/(l-4)- P-glucan từ lúa mạch Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất p-glucan từ yến mạch quy mô công nghiệp [Sibakov, 2011; Heneen, 2009Ị Ịì- glucan từ nấm p- glucan từ nấm gồm cà loại: p - (1 —> 3)/ (1 —♦ 6) glucan, dạng khơng hịa tan chiếm khoảng 53-58% p - (1 —» 3)/ (1 —» 4) glucan dạng hịa tan chiếm khoảng 16-46% P- glucan có mức độ phân nhánh trùng hợp thấp dạng hịa tan, P- glucan khơng hịa tan phân nhánh nhiều mạch dài P- glucan thu từ nhiều loại nấm khác có kích thước phân tứ khác nằm khoảng 0.2x10’ - 104 Kda p- glucan có trọng lượng phân tử lớn 3.1O3 Kda có độ nhớt cao, trọng lượng phân tử khoảng Kda dạng gel [Zekovic cs, 2005] Hình 2: 0- glucan dạng hịa tan [Zckovic cs, 2005] Hình 1.3: 0- Glucan dạng khơng hịa tan tan nhẹ, mạch dài chứa nhiều nhánh IZekovic cs, 2005] Có vài nấm dạng dược liệu, sứ dụng thuốc cổ truyền cờ châu Á như: Chinese Reishi (Ganoderma ìucidum), Japanese Shiitake (Lentinula edơítes/Maitake (Grifola frondosa), nấm dạng tam gửi: Chaga (Ịnonotus obliquus), Turkey Tail (Trametes versicolor), Split Gill (Schizophyllum commune), Mulberry Yellow Polypore (Phellinus linteus) dạng nuôi trồng như: Hiratake (Pleurotus ostreatus, Oyster mushroom') Hàm lượng [3-glucan Basidomycota thấp, [3- glucan biết tới cấu trúc khoảng 0.21-0.53 g/100 g khơ hoạt tính sinh học với tên: lentinan từ Lentinus edodes, schizophyllan (SPG) từ Schizophyllum commune, plcuran từ Pleurotus ữstreatus pullulans (AP-FBG) từ Aureohasidium pulhdans, scleroglucan (SGG) từ Sclerotium rolfsii, grifolan (GRN) từ Grifolafrondosa, krestin (PSK -polysaccharide-K and PSP - polysaccharopeptide) từ Coríolus versicolor [Kony cs, 2007; Standish cs, 2008; Oba cs, 2009; Schmid cs, 2010; Jong Suk Lee cs, 2010] Hình 1.4: [3- glucan (cịn gọi lentinan) từ Lentinus edodes [Oba, 2009] (A) (B) ft-1 A Hình 1.5: cấu trúc phân tử Schizophyllan (A) từ Schizophyllum commune pleuran (B) từ Aureobasidium pullulans 6ch.oh Hình 1.6: cấu trúc phân tử scleroglucan từ Sclerotium rolfsii Sơ đồ 1.2: Quy trình sản xuất p-glucan từ nấm /http://www.immulink.coml ft- glucan từ vi khuân Polysaccharit từ vi khuẩn sử dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm chất phụ gia Chúng thường gọi bacterial egzopolisaccharides cấu tạo thành tế bào sản phấm trình trao đổi chất vi khuấn: Cellulomonas flavigena of KU strain [36], Bacillus curdlanolyticus and Bacillus kobensis [37], Bacillus and Micromonospora [38] Agrobacterium spp TCC31749 [39], Bradyrhizobium, Rhizobium spp Sarcina ventriculi [40] Các sân phẩm từ vi khuẩn: xanthan, dextran, pullulan or gellan cấu trúc 0-glucan cùa vi khuân tương tự mannans, glucose thành phần cấu tạo băn Beta glucan sản phẩm trình lên men gọi curdlan laminarin Hình 1.7: cấu tạo phân tử (l-3)-p-glucan (A - curdlan; B - laminarin) 1.2 p - glucan từ nấm men bia 1.2.1 Giới thiệu chung nguồn nam men bia Việt Nam Theo thống kê cùa tố chức EUWATCH cơng bố, có khoảng tỷ lít bia tiêu thụ Việt Nam năm 2013, tương đương với khoảng tỷ USD, trung bình người tiêu thụ khống 32 lít bia Với mức tiêu thụ đưa Việt Nam lên hàng tiêu thụ bia đứng thứ Châu Á, đứng số Đông Nam Á [Châu Long, http://baocongthuong.com.vnl Thơng thường triệu lít bia có thề tạo 15-18 bã men cần xử lý Với số tiêu thụ bia khổng lồ vậy, lượng bã nấm men bia cần xứ lý lên tới khoảng 450-480 nghìn Hiện nấm men bia chù yếu dùng đề làm bột chiết nam men, làm thức ăn gia súc, phân bón Song tồn khoảng 50-60% chất rắn thô chủ yếu thành tế bào nấm men (trong p-glucan chiếm 50-60% trọng lượng khô tế bào nấm men) chủ yếu làm thức ăn chăn nuôi, giá trị kinh tế thấp Do cần thiết công nghệ thu hồi tinh p-glucan làm thành sản phẩm thực phẩm chức có giá trị dinh dưỡng kinh tế cao 1.2.2 p - glucan từ nấm men bia Là nhũng polysacharit nhiều thành tế bào nấm men, pglucan tồn homopolymer cùa glucoza, liên kết với qua cầu nối P- (1,3) p-(l,6)-D-glycosidic, chịu trách nhiệm cho hình dạng độ bền học thành tế bào Thành tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae gồm có p-(l,3)- D-glucan, p-(l,6)-D-glucan, chitin mannoprotein Cả thành phần cấu trúc thành tế bào liên kết hoá trị với Mannoprotein (khối lượng protein khoảng 100 Kda) liên kết với P-(l,6)-D -glucan qua glycosyl-phosphatidyl-inositol có chứa gốc 10 * Tinh theo phương pháp enzyme: Bước sử dụng enzyme lipase thương phẩm Novo Lipozyme CalBL để thủy phân lipid từ màng tế bào Thành tế bào nấm men bồ sung nước theo tỷ lệ 1:1 (w/v) chỉnh pH=10 NaOH, bổ sung 0.1% Lipozyme CalBL, giữ nhiệt độ 45°c, Kết thúc thủy phân, bất hoạt enzyme 85°c 15 phút [Jaehrig cs, 2008] * Tinh theo phương pháp hóa học [Vesna Zechner-Krpan cs, 2010]: - Thành tế bào thu thủy phân bàng NaOH 1M nhiệt độ 90°C Ly tâm thu cặn, lại nước cất lần - Cặn thu bồ dung axit H3PO4 theo tỷ lệ 1:1 (w/v), giữ nhiệt độ phòng Ly tâm thu cặn, rửa bàng nước cất lần - Cặn thu xử lý loại bỏ mannaprotein bang bo sung dung dịch đệm citrate pH=7 theo tỳ lệ 1:2 (w/v), hap 121°c, thời gian 90 phút Ly tâm thu cặn chứa (3-glucan, rửa bàng nước cất lần, ly tâm thu cặn p-glucan tinh p-glucan tách chiết từ thành tế bào nấm men, tinh theo phương pháp hóa học phương pháp enzyme kết thu thể bàng 3.5 Bảng 3.5: Ảnh huởng phương pháp tinh tó’i hiệu suất thu hồi Phương pháp Hàm lượng Hàm lượng Hiệu suất thu tinh chất béo (%) P-glucan (%) hồi /ì-glucan từ Cặn p-glucan thô 8.5 65.6 pháp 3.1 71.3 80.1 Phương pháp hóa 4.3 66.8 45.5 cặn thơ (%) Phương dùng enzyme học (Hàm lượng chất béo p-glucan tính theo % trọng lượng cặn khô thu được) Qua kết bảng cho thấy tinh cặn thô theo phương pháp dùng enzyme hàm lượng p-glucan, hiệu suất thu hồi cao hàm lượng lipid mẫu thấp tinh theo phương pháp hóa học 29 Do enzyme lipase thủy phân chất béo tốt so với thủy phân chất béo NaOH, mặt khác phương pháp hóa học phải qua nhiều cơng đoạn, q trình rửa giải nhiều, dẫn tới hiệu suất thu hồi thấp 3.7 Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ bố sung enzyme lipase thích hụp tinh P-glucan Tiến hành bố sung enzyme lipase theo tỷ lệ 0.1-0.25% (w/v) Kết thu thể bàng 3.6 Bảng 3.6 Nghiên cứu ảnh hương tỷ lệ bố sung enzyme lipase tói q trình tinh P-glucan Hàm lượng fĩ-glucan (%) Hàm lượng chất béo (%) 0.05 68.4 6.9 0.10 71.3 3.10 0.15 74.5 2.50 0.20 75.0 2.55 Tỷ lệ bố sung enzyme lipase (%) (w/w) (% 0-glucan, chất héo tính theo cặn khơ sau thủy phân) Kết quà bảng cho thấy tăng nồng độ enzyme từ 0.05-0.15%, hàm lượng P-glucan tăng Khi tăng nồng độ ezyme lên tới 0.20% hàm lượng p-glucan tăng không đáng kể Do chọn nồng độ enzyme 0.15% thích hợp 3.8 Nghiên cứu lựa chọn thịi gian thủy phân thích họp tinh P-glucan Thủy phân loại bỏ chất béo, thu hồi p-glucan khoảng thời gian: 4.0, 5.0, 6.0 7.0 Kết thúc thủy phân, nâng nhiệt lên 80°C 15 phút để bất hoạt enzyme Sau thúy phân tiến hành ly tâm bàng thiết bi ly tâm vắt, loại bở dịch chứa chất béo, thu cặn Cặn thu tiến hành rửa bang nước lạnh lần, ly tâm thu P- glucan tinh Kết thu bảng 3.7 30 Băng 3.7 Ảnh hưởng thòi gian thủy phân enzyme lipasse tói q trình tinh P-glucan Hàm lượng p-glucan (%) Hàm lượng chất béo (%) 4.0 65.3 3.81 Thời gian thủy phân (giờ) 5.0 74.5 1.50 6.0 75.0 2.45 7.0 75.1 2.4 Khi tăng thời gian thủy phân, độ tinh khiết p-glucan tăng, hàm lượng chất béo giảm xuống, thời gian thích hợp cho thủy phân giờ, hàm lượng p-glucan đạt 74.5%, hàm lượng chất béo 2.5% 3.10 Nghiên cứu lựa chọn nhiệt dộ thủy phân thích họp cho q trình tinh p-giucan Tiến hành thu hồi p-glucan dải nhiệt độ từ 45-55°C Kết thu bàng 3.9 Bảng 3.9: Ảnh hưởng nhiệt độ thủy phân tói trình tinh p-glucan Hàm lượng chất béo (%) Nhiệt độ (°C) Hàm lượng P-glucan (%) 40 57.8 3.1 45 74.5 1.50 50 75.6 0.90 55 75.0 1.40 Khi tăng nhiệt độ từ 40-50°C hàm lượng P-glucan thu tăng dần từ 57.8%-75.6%, hàm lượng chất béo giảm từ tiếp tục tăng nhiệt độ lên tới 55°c hàm lượng p-glucan giảm Hàm lượng protein không ảnh hưởng nhiều yếu tố nhiệt độ Do lựa chọn nhiệt độ thích hợp cho thu hồi P-glucan tổng số 55°c 3.11 Nghiên cứu lựa chọn pH thích họp cho trình tinh P-glucan tổng số 31 Bố sung nước theo tỷ lệ 1:1 (w:v), chỉnh mẫu theo pH= 8-11, dung dịch NaOH đậm đặc 40% Kết thu bảng 3.10 Băng 3.10 Nghiên cứu ánh hưởng cua pH tói thu nhận P-glucan tống số pH Hùm lượng p-glucan (%) Hàm lượng chất héo (%) 8.0 75.0 0.70 9.0 76.2 0.30 10.0 75.6 0.90 11.0 74.5 0.8 Khi tăng pH dịch thủy phân từ pH=8-l 1, hàm lượng p-glucan thu thay đổi không đáng kế Hàm lượng chất béo đạt giá trị thấp pH=9 0.3% Chọn pH thích hợp cho tinh p-glucan 9.0 Từ 16 kg cặn chứa p-glucan (w=65%) qua trinh tinh thu 10 kg P-glucan tinh có w=80%, hàm lượng P-glucan đạt 76.2% Hiệu suất thu hồi đạt 42% Nghiên cứu tạo dạng sản phấm P-glucan 3.12 3.12.1 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tạo sản phăm Tiến hành sấy sân phẩm theo phương pháp: sấy phun, sấy chân không, sấy đông khô Kết bảng 3.11 Báng 3.11 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tạo sản phấm cho chế phắm fì-glucan làm thức ăn cho người Phương Thơng số chế độ sấy pháp tạo sản Đặc điếm Hiệu suất sản phẩm thu hồi (%) Nhận xét phàm Say phun Bô sung nước theo tỷ Bột tơi mịn, lệ 1:1 (w/v), malto màu vàng 10 g/lít, sấy nhiệt độ nhạt đầu vào 150°C, tốc độ đầu quay 40.000 v/phút, tốc độ sấy 2.5 lít dịch/giờ 32 90 Có sản xuất quy mô công nghiệp Sấy chăn không Nhiệt độ 60°C, Đóng thành P=0.5 atm mảng dầy quy mơ mầu nâu phịng thí 91 sẫm Phù hợp với nghiệm Sấy dơng -Nhiệt độ phịng để Đóng thành khơ máy đơng khơ: 20 mảng mỏng quy mơ °C mau phịng thí - Áp xuất buồng sấy: vàng nâu 93 Phù họp với nghiệm 5,6 -10'2 ■ Nhiệt độ buồng đông khô: - 80 °C 3.12.2 Nghiên cứu tạo sản phẩm $-glucan dạng hột phương pháp sấy phun Nghiên cứu lựa chọn công thức phối trộn chất mang (maltodextrin) với P-glucan tinh hàm lượng P-glucan đạt 76.2% (w=80%) chế độ sấy thích hợp quan trọng Vì nghiên cứu tạo chế phẩm p-glucan dạng bột thực cách: P-glucan tinh bố sung thêm nước theo tỳ lệ 1:1 (w/v), bồ sung thêm chất mang điều chình nồng độ chất rắn dịch trước sấy phun thông số tối thích Nghiên cứu ánh hưởng nồng độ chất mang trình sấy phun Ịĩ-glucan dạng hột Maltodextrin loại chất mang dùng nhiều sấy phun, đặc biệt sấy sản phấm có đường, protein chất keo khác Maltodextrin giá thành hợp lý, dễ dàng ứng dụng quy mô sản xuất công nghiệp, chọn maltodextrin làm chất mang cho sản phẩm P-glucan sấy phun tạo bột Tỷ lệ chất mang chất rắn dịch chiết thông số cần xác định Đề tài tiến hành thử nghiệm sấy phun mầu p-glucan có tỷ lệ chất mang khác điều kiện sấy giống là: Nhiệt độ đầu vào 150°C; Tốc độ bơm dịch vào 2.5 lít/giờ; P- 33 glucan tinh (w=80%) bố sung nước cất theo tỳ lệ 1:1; Tốc độ đầu quay 40000 vòng/phút Kết thu bàng 3.12 Bảng 3.12: Ảnh hưởng tỷ lệ chất mang stt Tỷ lệ bố sung Hiệu suất thu malto (g/1) hồi (%) 80 Cảm quan đánh giá Bột tơi, khơng bết dính vón cục nhanh gặp khơng khí 86 Bột toi, khơng bết dính, hiệu suất cao 10 90 Bột tơi hơn, khơng bết dính.Hiệu suất 12 90 cao Bột tơi hơn, khơng bết dính, thao tác dễ dàng Hiệu suất cao Bồ sung với lượng malto g/lít hiệu suất thu hồi đạt 86%, hàm lượng P-glucan cao bổ sung malto từ 10-12 g/lít, bố sung với nồng độ hiệu suất thu hồi cao hơn, lượng chất mang nhiều hàm lượng hoạt chất yêu cầu sàn phẩm giảm xuống Chọn nồng độ bo sung malto 7g/lít thích hợp Xác định nồng độ chất khơ dịch trước sấy phun Do 0-glucan tinh có w=80% , tiến hành bố sung thêm nước với tỷ lệ (w/v) hợp lý tiết kiệm tốn lượng, hiệu suất thu hồi hiệu kinh tế cao Nếu bố sung lượng nước độ nhớt cao, tắc đầu phun, bột ấm, không sấy Các mẫu bổ sung với lượng nước khác nhau, bổ sung thêm 7% malto Ket thu bảng 3.13 Bảng 3.13: Anh hưởng lượng nước hô sung vào P-glucan tinh dịch trước sấy phun Stt Tỷ ỉệ bố sung Hiệu suất Sản lượng nước thu hồi (%) (g/giừ) 1:0.5 75 230 Nhận xét Dịch trước sấy đặc, khó sấy, tốc độ sấy chậm, bột ấm, dễ vón cục 34 86 1:1 376 Dịch lỗng vừa phải, bột toi khơng bết dính, độ ấm vừa phải, không cháy, thao tác dễ 87 1:1.5 380 Dịch lỗng, bột tơi khơng bết dính, khơ, khơng cháy, thao tác dễ Thời gian sấy kéo dài lượng dịch nhiều Xác định chế độ sầy phun chế phăm giần /ỉ-glucan Bảng ỉ 14: Anh hưởng chế dộ sấy phun stt Chế độ sấy Nhiệt độ suất thu Hàm Đánh giá cảm lượng lượng quan (g/giò) p-glucan Sản Hiệu hồi chế (%) phẩm (%) Bột bêt, cháy, 170 °C đầu vào Tồc độ dính nhiều thiết bị, thao tác lít/ tiếp liệu khó 276 75 Tốc độ 40000 quay vòng/phút 60.5 bơm li tâm 160 °C Bột không cháy đầu vào bết dính Tốc độ 2,8 lít/giờ nhiều thiết Nhiệt độ tiếp liệu 80 305 65.4 bị Tốc độ 40000 quay vòng/phút 35 bơm li tâm Nhiệt độ Bột toi không 150 °C đầu vào Tốc độ 2,5 tiếp liệu lít/ Tốc độ 40000 quay vịng/phút vón cục, khơng dính bết, thao tác 86 376 74,5 dễ bom li tâm Các thông số điều khiến chế độ sấy phun bao gồm: nhiệt độ đầu vào, nhiệt độ đầu ra, tốc độ tiếp liệu, tần xuất tạo sương (tốc độ quay đầu li tâm tạo sương) Các thơng sổ lại có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau, ví dụ tốc độ tiếp liệu ảnh hưởng trực tiếp nhiệt độ đầu ra; Tần suất tạo sương phải tương xứng với tốc độ tiếp liệu Vì xác định chế độ sấy phun thích hợp xác tập hợp thông số tối ưu Dựa kinh nghiệm nghiên cứu sản xuất loại đồ uống tan nhanh khác tiến hành thử nghiệm sấy chế độ sấy khác đế tìm điều kiện sấy thích hợp cho sàn phẩm Kct ghi nhận bảng 3.16 Ta thấy chế độ sấy phun thứ ba, nhiệt độ đầu vào 150°C; Tốc độ tiếp liệu 2,5 lít/giờ tốc độ đầu bơm ly tâm 40000 vịng/ phút cho sản phấm có chất lượng tốt Vì chúng tơi chọn chế độ cho sản xuất chế phẩm giầu P-glucan bang phương pháp sấy phun 36 KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết đạt đưa kết luận sau: Đã lựa chọn phương pháp thu hồi P-glucan sử dụng enzyme thủy phân protease thương phẩm Alkalase Đã lựa chọn điều kiện thu hồi P-glucan thô bang thủy phân dịch chứa thành tế bào nấm men qua xử lý bang enzyme Alkalase thiết bị nồi vỏ có cánh khuấy sau: + Thành tế bào nấm men bổ sung nước theo tỷ lệ 1:1 (w/v) Bổ sung 0.25% (v/v) enzyme Alkalase, nhiệt độ thủy phân 55°c, thời gian + Cặn chứa p-glucan tổng số thu đà tinh phần loại bỏ manoprotein, peptid (hàm lượng p-glucan đạt 65,6%, hàm lượng protein 2.5%), sừ dụng cặn cho bước tinh Đã lựa chọn phương pháp tinh p-glucan thô sử dụng enzyme lipase thương phẩm Novo Lipozyme CalBL Đã lựa chọn điều kiện tinh sau: + Cặn chứa p-glucan bổ sung nước theo tỳ lệ 1:1 (w/v), nồng độ ezyme bổ sung 0.15% (w/v), pH =9 + Nhiệt độ thủy phân 50°C, thời gian thủy phân: giờ, + Ket thúc thủy phân gia nhiệt 80°C 15 phút Làm lạnh nhanh, ly tâm thu p-glucan tinh sừ dụng cho bước tạo dạng sản phấm Đã lựa chọn phương pháp tạo sản phẩm cho chế phấm giầu P-glucan + P-glucan tinh bổ sung nước theo tỳ lệ 1:1 (v/v), bổ sung malto g/Iít + Chế độ sấy: 150°C, tốc độ sấy 2.5 lít/giờ, tốc độ đầu quay 40.000v/phút Hiệu suất thu hồi đạt 86%, hàm lượng P-glucan 74.5%, tổng lượng bột thu 1.3 kg Kiến nghị Do thời gian thực Luận văn có hạn nên số nội dung tơi chưa hồn thiện Neu có điều kiện tiếp tục nghiên cứu tơi xin hồn thiện thêm số nội dung sau: Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm giầu P-glucan từ bã nấm men 37 bia quy mô 500 kg bã nấm men/mẻ Phân tích chất lượng sản phẩm, độ an tồn vi sinh vật, phân tích độc tính cấp, độc tính bán trường diễn cùa chế phấm giau p-glucan từ bã nấm men 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Châu Long, http://baocongthuong.com.vn Hồ Xướng (1996) Cơng nghệ sàn xuất bìa Nhà xuất Khoa Học Kĩ Thuật, Hà Nội Nguyền Thị Hoàng Anh, Trịnh Vinh Hiển, Bùi Thị Thu Huyền (2008) “Chế biến nấm men từ phế phụ phám sàn xuất bia làm ngun liệu thức ăn chăn ni" Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn, so 10 tháng 10/2008 Tài liệu tiếng Anh Bell s J., Forse R A., Bistrian B R (2001) Dietary supplement and method for lowering risk of heart disease US Patent 6.210.686 Brennan c s., Tudorica c M (2007) Fresh pasta quality as aff ected by enrichment of nonstarch polysaccharides .1 Food Science 72: 659-665 Bohn JA, Bemiller JN, 1995 (1-3) - Beta-D- glucan as biologycal response modifiers: a review of structure-funtional activity relationship Carbonhydr Polym 28:3-14 Boonracng s, Foo-Trakul p, Kanlayakrit w, Chctanachitra c Effects of Chemical, Biochemical and Physical Treatments on the Kinetics and on the Role of Some Endogenous Enzymes Action of Baker’s Yeast Lysis for FoodGrade Yeast Extract Production Kasetsart J (Natural Science) 2000; 34: 270- 5- Chan GC, Chan wc, DD Man-Yuen Sze (2009) The effect of P-glucan on human immune and cancer cells J Hematol & Oncol 2009: 2-25 Chema Borchani, 2014 Clavaud c., Aimanianda V., Latge J p (2009) Organization of fungal, oomycete and lichen (1,3)-P'glucans In: Chemistry, biochemistry, and biology of 1,3-P-glucans and related polysaccharides (A Bacic, G Fincher, B Stone, eds), Academic Press, New York, 387-424 39 Cook M T„ Hayball p J., Hutchnison w„ Nowak B F., Hayball J D (2003) Administration of a commercial immunostimulant preparation, EcoActivaLJ as a feed supplement enhances macrophage respiratory burst and the growth rate of snapper (Pagrus auratus, Sparidae (Bloch and Schneider)) in winter Fish Shellfl sh Immun 14: 333-345 Douaud c (2007) Finnish collaboration expands industry uses for beta­ glucan Europe (http://www.nutraingradients.com/Industry/Finnish collaboration-expỴ 10 Hayen D G„ Pollmann D s (2001) Animal feeds comprising yeast glucan US Patent 6.214.337 11 Hobson J c., Greenshields R N (1996) Water insoluble coloring agent US Patent 5.545.557 12 Hobson J c., Greenshields R N (2001) Yeast debris products US Patent 6.274.370 Bl 13 Jamas s., Rha c., Sinskey A J (1989) Glucan composition and process for the preparation thereof US Patent 4.810.646 14 Jezequel V., (1998) Curdlan: a new functional P-glucan Cereal Foods World 43:361-364 15 Kath F., Kulicke w M (1999) Mild enzymatic isolation of mannan and glucan from yeast Saccharomyces cerevisiae Angew Makromol Chern 268: 59-68 16 Keller T (2000) Compounding with s-l,3-D-Glucan International Journal of Pharmaceutical Compounding 4: 342-345 17 Kida K., Inoue T., Kaino Y., Goto Y., Ikeuchi M., Ito T., Matsuda H., Elliott R B (1992) An immunopotentiator of P-1,6; 1,3 D-glucan revents diabetes and insulitis in BB rats Diabetes Res Clin Pract 17: 75-79 18 Kim s z., Song H J., Lee Y Y., Cho K.-H., Roh Y K (2006) Biomedical issues of dietary fl ber (3-glucan J Korean Med Sci 21: 781-789 40 19 Konno A (1988) Edible fl 1ms EP 0328317 Al 20 Laroche c„ Michaud, p H (2007) New developments and properties for P- (l,3)-glucans Recent Pat Biotechnol 1: 59-73 21 Lazzari F (2000) Product based on polysaccharides from baker’s yeast and its use as a technological co-adjuvant for bakery products US Patent 6.060.089 22 Lee s., Inglett G E., Palmquist D., Warne K.(2009) Flavor and texture attributes of foods containing beta-glucan-rich hydrocolloids from oats LWT Food Sci Technol 42: 350-357 23 Liu X Y., Wang Q., Cui s w., Liu H z (2008) A new isolation method of p-D-glucans from spent yeast Saccharomyces cerevisiae Food Hydrocolloid 22:239-247 24 Maric V., Stefanie K (1987) New approach of spent brewer’s yeast processing and use as a biologically additive in feeding some animals Proc 4th European Congress on Biotechnology 2:498-501 25 Neumann E„ van Rees A B., Onning G., Oste R., Wydra M., Mensink p (2006) Beta-glucan incorporated into fruit drink eff ectively lowers scrum LDL-cholesterol concentration Am J Clin Nutr 83: 601-605 26 Nicolosi R., Bell s J., Bistrian B R., Greenberg I., Forse R A., lackburn G L (1999) Plasma lipid changes aft ersupplementations with P-glucan fl ber from yeast Am J Clin Nutr 70: 208-212 27 Osumi M (1998) Th e Ultrastructure of Yeast: Cell Wall Structure and Formation Micron, 29: 207-233 28 Queenan K M., Stewart M L., Smith K N., Th omas w., Fulcher R G., Slavin J L (2007) Concentrated oat P-glucan, a fermentable fiber, lowers serum cholesterol in hypercholesterolemic adults in a randomized controlled trial Nutr J 6: 6-11 41 29 Reed G., Nagodawithana T w (1991) Yeast-derived products and food and feed yeast In: Yeast Technology, Van Nostrand Reinhold, New York, pp 369-440 30 Santipanichwong R., Suphantharika M (2007) Carotenoids as colorants in rcduccd-fat mayonnaise containing spent brewer’s yeast P-glucan as a fat replacer Food Hydrocolloid 21: 565-574 31 Satrapai s., Suphantharika M (2007) Infl uence of spent brewer’s yeast Pglucan on gelatinization and retrogradation of rice starch Carbohyd Poliym 67: 500-510 32 Seeley R D (1977) Fractionation and utilization of baker’s yeast MBAA Tech Q 14: 35-39 33 Shukla T p., Halpern G J (2005 a) Emulsifi ed liquid shortening compositions comprising dietary fl bcr gel, water and lipid US 2005/0064068 34 Shukla T p., Halpern G J (2005 b) Cookies comprising emulsifi ed liquid shortening compositions comprising dietary fl ber gel, water and lipid US 2005/0084584 35 Shukla T p., Halpern G J (2005 c) Processed meats comprising emulsifi ed liquid shortening compositions comprising dietary fiber gel, water and lipid US 2005/0084590 36 Shukla T p., Halpern G J (2005 d) Processed cheeses comprising emulsifi cd liquid shortening compositions comprising dietary fl bcr gel, water and lipid US 2005/0084595 42 43 ... triptophan p -glucan chiết tách từ nấm men Saccharomyces cerevisiae bao gồm từ b? ?ớc sau 12 - B? ?ớc 1: Thủy phân tế b? ?o nấm men thủy phân, thu phần tế b? ?o không tan từ cytoplasm - B? ?ớc 2: Phần tể b? ?o không... hành quy mơ 500 kg nấm men bia sau xử lý thu hồi axit amin, lại phần b? ? tiếp tục xử lý để thu hồi P -glucan 500kg nấm men bia (w=85%), thu hồi 32kg thành tế b? ?o nấm men (w=65%) B? ??ng 3.1 phân tích... Trọng lượng cốc chứa chất b? ?o, g G: Trọng lượng mẫu, g 24 KÉT QUẢ VÀ B? ?N LUẬN 3.1 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thu hồi [3 -glucan tổng số p -glucan thô từ b? ? nấm men bia thu hồi theo phương pháp