Báo cáo: "ứng dụng công nghệ enzyme GLUCOSEISOMERASE không tan trong sản xuất xiro fructose pptx

GVHD: ThS. Nguyễn Thị Lệ Thủy CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ PROTEIN - ENZYME PROTEIN - ENZYME I. TỔNG QUAN XIRÔ FRUCTOSE II. QUY TRÌNH CỐ ĐỊNH ENZYME GLUCOSEISOMERASE III. ỨNG DỤNG ENZYME GLUCOSEISOMERASE KHÔNG TAN TRONG SẢN XUẤT FRUCTOSE  Trước thập kỷ 70, fructose chưa được sản xuất theo qu mô công nghiệp.  Năm 1973, Công ty Clinton Corn (Mỹ) lần đầu tiên áp dụng qui trình chuyển hóa glucose thành fructose trong công nghiệp bằng enzyme Glucoseisomerase cố định và đã trở thành ngành công nghiệp sử dụng enzyme cố định lớn nhất từ trước đến nay.  Một số nước sản xuất xirô fructose lớn trên thế giới hiện nay: Mỹ, Nhật, Anh, Đan Mạch, Hà Lan, Trung Quốc… Xirô fructose  Hỗn hợp đường glucose – fructose (xirô giàu fructose HFS – High Fructose Sirup, Iso – Glucose)  Sản phẩm của phản ứng đồng phân hóa (isomer hóa) đường glucose thành fructose bằng enzyme Glucoseisomerase (GI) Các ưu điểm của đường fructose và HFS  Fructose có nhiều trong táo, cà chua và chiếm một nữa thành phần mật ong.  Vị ngọt dễ chịu, độ ngọt cao hơn đường ăn tới 60 – 70%.  Trong hỗn hợp với glucose mật xirô HFS không kết tinh  Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp bánh kẹo, sản xuất mứt trái cây, nước trái cây, kem… Mức tiêu thụ đường tinh luyện bình quân đầu người tại Mỹ từ năm 1970 đến 2006 Enzyme glucoseisomerase tan Chế phẩm enzyme glucoseisomerase không tan  Là enzyme glucoseisomerase tan được hấp phụ trên các loại nhựa trao đổi ion, hoặc trên các thể mang vô cơ, xốp hoặc còn nằm trong các thành phần tế bào đã được xử lý có định hướng.  Có dạng hạt, dạng sợi hoặc thể vô định hình.  Có tính bền nhiệt, tốc độ phản ứng lớn, dễ tổ chức ở mức độ tự động hóa cao và dễ ngừng phản ứng.  Có thể sử dụng lại nhiều lần, dễ bảo quản. So sánh hiệu quả kinh tế sử dụng GI cố định và GI tan trong sản xuất HFS Các tham số GI hòa tan (quá trình tuần hoàn) GI cố định (quá trình liên tục) Thời gian phản ứng (tương đối) 20h - Thời gian kéo tối ưu của phản ứng - 29 ngày đêm Các chi phí ( trong 1năm) Enzyme Chất mang Hóa chất Nồi phản ứng 1000 - 300 300 37 1040 1580 185 Gíá thành 1tấn sản phẩm 26 5,6 GI không tan GI không tan Trộn xử lý trong Rotadex Trộn xử lý trong Rotadex Xilochrom Amin hóa Xilochrom Amin hóa Glutaraldeh yd 2,5% Glutaraldeh yd 2,5% Kết tủa bằng Aceton lạnh Kết tủa bằng Aceton lạnh Ly tâm Ly tâm Gắn GI trong Rotadex Gắn GI trong Rotadex Sinh khối Act. Olivocinereus 154 Sinh khối Act. Olivocinereus 154 Phá màng và chiết xuât bằng Toluen Phá màng và chiết xuât bằng Toluen Ly tâm Ly tâm Dịch ly tâm Dịch ly tâm Tủa Aceton Tủa Aceton Hòa tan trong đệm Phosphat Hòa tan trong đệm Phosphat [...]... Nguyễn Thùy Hương, Phan Thị Huyền, Công nghệ enzyme, Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2004  Võ Hồng Nhân, Nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất hỗn hợp đường Glucose -Fructose từ tinh bột khoai mì bằng phương pháp enzyme, Viện Sinh học nhiệt đới, 1995  GS.TSKH Phạm Thị Trân Châu, PGS.TS Phan Tuấn Nghĩa, Công nghệ sinh học tập 3, Enzyme và ừng dụng; Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam, 2009... bề mặt 30 m 2/g, số nhóm amin không dưới 0.021 – 0.3 mg  Xilochrom được trộn trong dung dịch Glutaraldehyd 2,5% trong đệm phosphat 0.05M, pH 7,6 (1g Xilochrom/10ml dd)  Trộn hỗn hợp trong thiết bị cô hút chân không quay Rotadex  Rửa nhiều lần bằng dung dịch đệm phosphat 0.05M, pH 7,6 Cố định GI trên Xilochrom B  Tủa GI thu được bằng kết tủa Aceton hòa tan trở lại trong dung dịch phosphat bufer... Kiểm tra hoạt tính isomer hóa trên cột với GI không tan  Nhồi các GI vào các cột thủy tinh 2 vỏ, dung dịch glucose có nồng độ ban đầu là 90g/l (9%), trong đệm phosphat 0,1M, pH 7,6 với 0,15g/l MgSO4 Nhiệt độ phản ứng là 60oC, tốc độ dòng chảy glucose trong cột là 60ml/giờ  Lượng fructose sinh ra được kiểm tra bằng phản ứng màu với acid thiobarbitiric trong điều kiện môi trường HCl đậm đặc Tinh bột... Trao đổi ion HFS Lọc Cô đặc Bay hơi Chất khô Một số chỉ tiêu sản phẩm ≥ 80% Fructose ≥ 42% Tiêu chuẩn vi sinh Tổng số hiếu khí 50/ml Ecoli (-), nấm mốc (-) Staphylococcus aureus (-) Steptococcus faecalis (-) coliform (-) Kim loại nặng Pb (0.01) Hg (-) As (-) CN (-) pH 4.2 – 4.5 Độ màu 2000 so với dung dịch CoCl2 1 ppm Độ trong 10 cm nhìn trong suốt Độ sôi 102/154 oC Nguyễn Đức Lượng (chủ biên), Cao...Nguồn thu nhận enzyme GI  Streptomyces Wemorensis 21230 và Streptomyces Olivochromogensis 21114 (Lưu trữ tại Phân viện sinh học thực nghiệm - Mỹ)  Actinomyces olivocinereus 154 (Nga) Nuôi cấy thu sinh khối Thành phần . Thủy CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ PROTEIN - ENZYME PROTEIN - ENZYME I. TỔNG QUAN XIRÔ FRUCTOSE II. QUY TRÌNH CỐ ĐỊNH ENZYME GLUCOSEISOMERASE III. ỨNG DỤNG ENZYME GLUCOSEISOMERASE KHÔNG TAN TRONG SẢN. thành fructose trong công nghiệp bằng enzyme Glucoseisomerase cố định và đã trở thành ngành công nghiệp sử dụng enzyme cố định lớn nhất từ trước đến nay.  Một số nước sản xuất xirô fructose lớn. bình quân đầu người tại Mỹ từ năm 1970 đến 2006 Enzyme glucoseisomerase tan Chế phẩm enzyme glucoseisomerase không tan  Là enzyme glucoseisomerase tan được hấp phụ trên các loại nhựa trao đổi