Tiểu luận - thực phẩm chức năng - đề tài - CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PREBIOTIC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨMMôn học : Thực phẩm chức năng ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PREBIOTIC... NỘI DUNGI • Giới thiệu chung về prebiot

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Môn học : Thực phẩm chức năng

ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PREBIOTIC

NỘI DUNG

I • Giới thiệu chung về prebiotic

II • Một số công nghệ sản xuất prebiotic

IV • Kết luận

I giới thiệu chung về prebiotic

I.1 Khái niệm

 Prebiotic là một thành phần lên men

chọn lọc, cho phép những thay đổi

cụ thể cả về thành phần và (hoặc)

hoạt động của hệ vi sinh vật đường

ruột mà mang lại lợi ích đối với sức

khỏe của vật chủ

(Gibson và cộng sự, 2004)

 Prebiotic là 1 thành phần thực phẩm

sống, mang lại lợi ích sức khỏe cho

vật chủ do làm biến đổi hệ vi sinh vật

(Tổ chức Nông Lương của Liên Hợp

Quốc FAO).

I giới thiệu chung về prebiotic

I giới thiệu chung về prebiotic

I.2 Nguồn gốc

- Có nhiều trong sữa mẹ.

- Trong một số thực phẩm:( hàm

lượng chất xơ prebiotic):

Rau riếp xoăn (64,6%), atisô(31,5%),

tỏi sống (17,5%), tỏi tây (11,7%), hành

tây (8,6%),hành tây chín (5%), măng

tây (5%); 9) cám lúa mì nguyên

(5%),bột mì chín (4,8%), chuối, nho,

….

I.3 Vai trò và lợi ích của Prebiotic

I giới thiệu chung về prebiotic

I.4 Phânloại

Hiện nay có 20 loại prebiotic, tuynhiêncó 4 loạiđượcnghiêncứuvàứngdụngnhiềunhất:

•

1 • Fructo Oligosaccharides (FOS)

2 • Galacto Oligosaccharides (GOS)

3 • Mano Oligosaccharides (MOS)

4 • Xylo Oligosaccharides (XOS)

I.5 Các phương pháp sản xuất Prebiotic

Chuyển hóa có xúc tác từ cacbonhydrat

thủy phân

Sử dụng Enzym

thủy phân

Sơ đồ sản xuất prebiotic theo phương pháp khác nhau

II Công nghệ sản xuất Prebiotic

II.1 Fructose Oligosaccharides

- Làchấtxơhòa tan, gồm 1 phântử

Sucrose liênkếtvới 1,2 hoặc 3 gốc

II.1 FOS

FOS có nguồn gốc tự nhiên : nồng độ thấp,

enzyme chuyển hóa gốc fructose bị giới hạn bởi điều kiện tự nhiên (khí hậu, đất trồng, )

=> FOS được sản xuất trong công nghiệp : Thủy phân polysaccharide hoặc tổng hợp từ nguồn nguyên liệu saccharose và enzyme chuyển hóa tạo FOS từ VSV chủ yếu là nấm mốc.

FOS thương mại gồm:

+ 25-30 % kestore (GF2),

+ 10- 15 % nystose (GF3)

+ 5 – 10 % fructofuranosylnystose (GF4) + 25 –30 % glucose

CNSX FOS gián đoạn trong công nghiệp (phỏng theo Yun, 1996)

Dd saccharose

Phản ứng enzym

Tinh sạch

CNSX FOS liên tục trong công nghiệp

Dd saccharose

CNSX FOS liên tục trong công nghiệp

• Ưu điểm:

+ sản xuất được liên tục

+ tiêu hao ít năng lượng

+ máy móc gọn nhẹ, tốn ít diện tích nhà xưởng

• Nhược điểm:

+ Tính ổn định kém

+ yêu câù nhà xưởng cao

+ yêu cầu máy móc thiết bị hiện đại

CNSX FOS trong công nghiệp

Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất FOS:

• Loại VSV sử dụng làm nguồn enzyme:

Auerobasidium pullulans, A niger, A japonicus.

• Điều kiện sản xuất: pH (pHopt: 5-6) , t (topt:

50-600C).

• Nồng độ enzym tăng-> phản ứng enzym nhanh-> tổng hợp FOS nhanh.

CNSX FOS từ mía

dd Frutoolygosaccharide

Mía nguyên liệu

Dung dịch nước mía Xử lí ez (tỉ lệ ez/dịch

mía: 1/50), 40 0 C, pH 5.5, 240phút Vô hoạt enzyme Lọc

trong

Xử lí ez (tỉ lệ ez/dịch mía: 1/50), 40 0 C, pH 5.5, 240phút Vô hoạt enzyme Lọc

Bảng Một số nguyên liệu thực phẩm chứa inulin

Củ chicory Rửa sạch bằng nước

Cắt

Tinh chế

Cô đặc Sấy phun

Thủy phân Sản phẩm thủy phân

Olygofructose Trích dịch

inulin

Sơ đồ sản xuất inulin và FOS từ củ Chicory (Tungland, 2003)

Sử dụng phương pháp tách chiết sẽ thu được inulin trong

Quá trình sản xuất olygofructose là bước tiếp theo của quá

trình tách chết inulin Chính là quá trình thủy phân inulin bằng enzym endoinulinase Sản phẩm của quá trình thủy phân là olygofructose

II Công nghệ sản xuất Prebiotic

II.2 Xylo Oligosaccharides

+Là đường oligomers đượctạo thành từ

2-7 phân tử xylopyranosetheo liên kết

– 1,4 glycosidic.

+ Thành phần chính gồm: xylopyranose,

Cylobiose, trisaccharidevàcácoligo saccharide

khác

=>chứcnăng: + cân bằng hệ VSV đường ruột.

+ tăng khả năng miễndịchcơthể.

+ giảm táo bón.

+ tổnghợp vitamin vàmộtsốchấtcólợikhác.

+ thànhphầntrongchếđộănkiêngcủamộtsốbệnhkinhniên.

•

-Nguyên liệu sản xuất:

+ từ trái cây, rau quả,tre, mật ong, sữa,

+trong công nghiệp: từ các nguyên liệu

giàu Xylan như hemicellulose

( gỗ, lõi ngô, rơm, )

TẠP CHÍ SINH HỌC, 2013, 35(1): 67-73 67: NGHIÊN CỨU THU NHẬN XYLOOLIGOSACCHARIDE (XOS) TỪ CÁM GẠO BẰNG CÔNG NGHỆ ENZYME

Trần Thị Nhung , Phạm Thị Thu Phương, Nguyễn Thúy Hường , Nguyễn Thị Mai Phương

CNSX chế phẩm XOS từ lõi ngô

Lõi ngô

Nghiền Thủy phân Lên men Khử màu Lọc Cô đặc, nồng độ Cô đặc, nồng độ 20-25%20-25%

Sấy phun

Bột XOS

Bột XOS

II Công nghệ sản xuất Prebiotic

II.3 Galacto Oligosaccharides (GOS)

II.3 GOS

- Nguồngốc +độngvật: chiếtsuất

từ lactose củasữamẹ, sữabò,dê,…

Trongthươngmại GOS đượcsản

xuấtbằngppenzym, do hoạttính

trangalactosylcủagalactosidase

sửdụngcơchất lactose đào, mơ;

động vật từ ruột, não, mô da;

VSV(nấm men, vi khuẩn, nấm mốc)

GOS bền hơn nhiều so với FOS Chúng không thay đổi sau khi xử lý ở 120oC trong 10phút tại pH= 3 và 100oC trong 10 phút tại pH= 2

•

CNSX GOS quy mô công nghiệp ( phỏng theo Matsumoto,

1990 và Sako cùng cộng sự, 1999 )

Khử màu

Dung dịch lactose

Phản ứng enzym

Khử khoángTinh sạch (lọc)

- galactosidase

CNSX GOS (G.T Macfarlane, H.Steed and S.Macfarlane Bacterial metabolism

and health-related effects of GOS and othet prebiotic Journal of Applied 2008)

Khử màu

Lactose tinh sạch từ whey

Lactose tinh sạch từ whey

KẾT LUẬN

• Prebiotic là một thành phần thực phẩm có khả

năng cải thiện chức hệ tiêu hóa, cân bằng hệ VSV

đường ruột, hỗ trợ điều trị một số bệnh trong cơ thể

• Các sản phẩm prebiotic đang ngày càng đa dạng về chủng loại và được nhiều người biết đến hơn với tác dụng của nó Vì vậy, công nghệ sản xuất các sản

phẩm Prebiotic cần được quan tâm,nghiên cứu và

phát triển hơn nữa để phục vụ nhu cầu cuộc sống

ngày càng tăng của con người

Tài liệu tham khảo

• Giáo trình Thực phẩm chức năng- PGS.TS Trần Đáng (2004).

• Thực phẩm chức năng- Sức khỏe bền vững- NXB Khoa học và Kĩ thuật.

• Tạp chí sinh học,, 2013, 35(1): 67-73 67: Nghiên cứu thu nhận Xylooligosaccharide

từ cám gạo bằng công nghệ enzyme.

• Tạp chí KHKT Nông nghiệp 2006, tập IV, số 6, trang 105-111 Ứng dụng công

nghệ enzyme để thu nhận đường chức năng FOS từ dịch mía.

• G.T Macfarlane, H.Steed and S.Macfarlane Bacterial metabolism and

health-related effects of GOS and othet prebiotic Journal of Applied 2008

• http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-tim-hieu-prebiotic-trong-cac-san-pham-sua-10440/ ( ngày truy cập 25/9/2015).

• http://hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-thuc-pham/274-tim-hieu-pre biotic.html

( ngày truy cập 25/9/2015).

• http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-tim-hieu-prebiotic-trong-cac-san-pham-sua-10440/ ( ngày truy cập 25/9/2015).