Nghiên cứu quy trình tách chiết Beta Glucan từ tế bào Saccharomyces Cerevisiae trong bã men bia

GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 1 TRNG I HC M THÀNH PH H CHÍ MINH KHOA CÔNG NGH SINH HC BÁO CÁO KHÓA LUN TT NGHIP  TÀI NGHIÊN CU QUY TRÌNH TÁCH CHIT BETA GLUCAN T T BÀO SACCHAROMYCES CEREVISIAE TRONG BÃ MEN BIA. Chuyên Ngành: Công Ngh Thc Phm GVHD: Th.S Lý Th Minh Hin SVTH: oƠn Hnh Kim MSSV: 1053010349 BỊNH DNG, ngƠy 22 tháng 5 nm 2014 GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 2 LI CM N Li đu tiên em xin trân trng gi lòng bit n đn Ban giám hiu trng i hc M TP H Chí Minh. Ban ch nhim, các Thy Cô B môn Ngành Công Ngh Thc Phm và các Thy Cô Khoa Công ngh sinh hc. Cô ThS. Lý Th Minh Hin Ging viên đư tn tình hng dn, ch bo, truyn đt nhng kinh nghim quý báu và to điu kin tt nht cho vic thc hin vƠ hoƠn thƠnh đ tài thc tp tt nghip này. Em xin chân thành cm n: Ban giám đc Công Ty Bia Hoàng Long. Em rt bit n gia đình đư ht lòng h tr v mi mt đ em hoàn thành đ tài. Và tt c các bn sinh viên khoa Công ngh sinh hc đư nhit tình giúp đ và h tr em trong sut quá trình thc hin đ tài, nht là nhng lúc khó khn. Em xin chân thành cm n! Bình Dng, ngƠy 22 tháng 5 nm 2014 Sinh viên thc hin oƠn Hnh Kim GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 3 MC LC T VN  1 CHNG 1: TNG QUAN V NGUYÊN LIU 3 1.1. PH LIU CA QUÁ TRÌNH SN XUT BIA 4 1.1.1. Bã malt. 4 1.1.2. Mm malt 5 1.1.3. Cn protein. 6 1.1.4. Các ph liu ht 7 1.1.5. CO 2 ca lên men bia. 7 1.1.6. Nm men bia 7 1.2. TNG QUAN V BETA GLUCAN 12 1.2.1. Lch s nghiên cu. 12 1.2.2. Cu trúc ca - Glucan 15 1.2.3. Ngun nguyên liu cha  ậ glucan. 17 1.2.4. Tính cht ca  ậ glucan. 19 1.2.5. C ch tác đng ca  ậ glucan 19 1.2.6. Tác dng ca  ậ glucan. đi vi sinh vt 21 1.2.7. ng dng ca  ậ glucan. 25 1.2.8. Thu nhn và tinh sch 28 CHNG 2: VT LIU VÀ PHNG PHÁP NGHIểN CU 32 2.1. THI GIAN VÀ A IM NGHIÊN CU 33 2.2. VT LIU VÀ THIT B NGHIÊN CU 33 2.1.1. Vt liu nghiên cu 33 2.2.2. Dng c, thit b, hóa cht. 33 2.3. PHNG PHÁP NGHIểN CU 33 2.3.1. Thí nghim 1: Kho sát nh hng ca các phng pháp đn quá trình tách chit - glucan 33 2.3.2. Thí nghim 2: Kho sát nh hng ca nhit đ ra bã nm men đn quá trình tách chit - glucan. 42 GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 4 2.3.3. Thí nghim 3: Kho sát nh hng ca nng đ enzyme protease đn quá trình tách chit - glucan 44 2.3.4. Thí nghim 4: Kho sát nh hng ca thi gian x lỦ enzyme protease đn quá trình tách chit - glucan. 45 2.3.5. Thí nghim 5: Kho sát nh hng ca nng đ NaOH đn quá trình tách chit - glucan 47 2.3.6. Thí nghim 6: Kho sát nh hng ca nhit đ và thi gian x lý bng NaOH đn quá trình tách chit - glucan 48 2.3.7. Thí nghim 7: Kho sát nh hng ca t l acetone/cn bã men đn quá trình tách chit - glucan 49 CHNG 3: KT QU VÀ THO LUN 51 3.1. nh hng ca các phng pháp tách chit đn hiu sut vƠ đ tinh sch - glucan 52 3.2. nh hng ca nhit đ ra bã nm men đn quá trình tách chit - glucan 53 3.3. nh hng ca nng đ Enzyme protease đn quá trình tách chit - glucan. 55 3.4 nh hng ca thi gian x lý enzyme protease đn quá trình tách chit - glucan 56 3.5 nh hng ca nng đ NaOH đn quá trình tách chit - glucan. 57 3.6. nh hng ca nhit đ và thi gian quá trình x lý NaOH đn quá trình tách chit - glucan. 59 3.7. nh hng ca t l acetone/cn bư men đn quá trình tách chit -glucan 61 CHNG 4 KT LUN VÀ KIN NGH 63 4.1. Kt Lun 64 4.2. Kin Ngh 64 TÀI LIU THAM KHO 65 PH LC GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 5 DANH MC BNG Bng 1.1: Thành phn bã malt (%) 4 Bng 1.2: Thành phn trung bình ca tro (%). 5 Bng 1.3: Thành phn hóa hc ca mm malt (%). 5 Bng 1.4: Thành phn hóa hc trung bình ca cn protein nh sau: (%) 6 Bng 1.5: Thành phn các cht trong men bia ép (%). 9 Bng 1.6: Bng hƠm lng cht khô ca nm men bia 9 Bng 1.7: HƠm lng vitamin ca nm men bia sy khô. 10 Bng 1.8: Bng các thành phn chính trong thành t bào nm men. 17 Bng 2.1. Bng b trí thí nghim 1 42 Bng 2.2: Bng b trí thí nghim 2 43 Bng 2.3: Bng b trí thí nghim 3 44 Bng 2.4: Bng b trí thí nghim 4 46 Bng 2.5: Bng b trí thí nghim 5 47 Bng 2.6: Bng b trí thí nghim 6 48 Bng 2.7: Bng b trí thí nghim 7 49 Bng 3.1. Bng lng đng tng và hiu sut thu hi - glucan t bã men bia bng các phng pháp tách chit khác nhau 52 Bng 3.2: Bng hƠm lng đng tng và hiu sut thu hi  các nhit đ ra men khác nhau. 54 Bng 3.3: Bng hƠm lng đng tng và hiu sut thu hi - glucan ca quá trình x lý enzyme protease  các nng đ khác nhau. 55 Bng 3.4: Bng hƠm lng đng tng và hiu sut thu hi - glucan  các thi gian x lý enzyme khác nhau. 56 GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 6 Bng 3.5: Bng hƠm lng đng tng và hiu sut tách chit beta glucan  các nng đ NaOH khác nhau. 58 Bng 3.6: Bng hiu sut thu hi vƠ hƠm lng đng tng  các ch đ x lý NaOH khác nhau 59 Bng 3.7: Bng hƠm lng đng tng  các t l acetone/cn bã men khác nhau 61 GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 7 DANH MC HÌNH Hình 1.1. Cu trúc hóa hc va -glucan 15 Hình 1.2: Cu trúc không gian ca phân t  ậ Glucan 16 Hình 1.3: Cu trúc thành ngoài t bào nm men 16 Hình 2.1: S đ phng pháp tách chit - glucan bng phng pháp hóa hc 34 Hình 2.2: S đ phng pháp tách chit - glucan bng phng pháp sinh hc t phân. 37 Hình 2.3 S đ phng pháp tách chit - glucan bng phng pháp sinh hc s dng enzyme protease. 39 GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 1 T VN  Ngày nay công ngh sn xut và th trng tiêu th bia ngày càng phát trin, sn lng bia đc to ra vi mt s lng ln, kéo theo lng bã men bia thi ra cng tng. Nu nó không đc x lý tt thì s gây ô nhim môi trng. Tuy nhiên trong bã men bia cha khong 60% lng cht rn thô mà ch yu là thành t bào nm men. Trong đó beta glucan chim 50-60% trng lng khô ca thành t bào nm men. Beta glucan thuc nhóm polysaccharide, nhiu nghiên cu trên th gii đư ch ra đc nhng hot cht có li ca beta glucan nh kh nng kích thích min dch, tác đng tích cc đáng k đn h thng bo v c th, tng cng tính đ kháng ca c th đn phn ln các loi bnh xâm nhp t bên ngoài (Kogan,2000; Stone & Clarke, 1992) hay ng dng trong công ngh thc phm, dc phm, m phm.  nc ta hin nay các công trình nghiên cu v vic tách chit beta glucan t bã men bia còn khá mi m, các quá trình tách chit beta glucan s dng các phng pháp hóa lỦ nhng nhng phng pháp đó ít nhiu nh hng đn beta glucan (Aspinall, Krishnamurthy, Furda, & Khan, 1975; Whistler & BeMiller, 1958). Nh vy, nng sut thng thp, dn ti giá cao, hoc đ tinh khit ca glucan b gim, vi vic nghiên cu s dng enzyme vào quá trình tách chit s mang li hiu qu thu hi sn phm cao, vi đ tinh khit cao. Sn phm ph trong quá trình tách chit s đc s dng trong ph gia công nghip ch bin thc phm. Ngày nay, các ph gia có ngun gc hóa hc hay lý hc nh hng không tt đn sc khe ca ngi tiêu dùng. Vì th các nhà sn xut luôn tìm kim nhng ph gia an toàn thay th có ngun gc t đng vt, thc vt, đc bit là vi sinh vt. Vic tìm thy beta glucan trong Saccharomyces cerevisiae đư giúp cho ngành sn xut ph gia an toàn ngày càng phát trin. Vì beta glucan là mt cht có hot tính sinh hc cao, an toàn vi con ngi hàng ngƠn nm trc trong nhiu ngun thc phm ca con ngi và đc FDA khuyên dùng trong khu phn dinh dng cho ngi ln và tr em trên 1 tui. Vi nhng u đim trên ca beta glucan thì vic tìm ngun thu nhn đ sn xut ra GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 2 nhiu beta glucan ng dng vào công ngh thc phm đư đc các nhà sn xut luôn quan tâm. Nhm to ra sn phm có giá tr dinh dng nhng vn đm bo giá thành hp lý cho ngi tiêu dùng. Do đó chúng tôi thc hin đ tài: “Nghiên cu quy trình tách chit beta-glucan thành t bào nm men Saccharomyces cerevisiae trong bã men bia” nhm s dng bã men bia thi ra mt cách có hiu qu gii quyt đc nhiu vn đ nh gim ô nhim môi trng ch yu là ô nhim nc thi, đem li mt s hiu qu kinh t, tn dng hiu qu các sn phm ph đ to ra ngun thc phm có giá tr dinh dng cao. Mc tiêu đ tài: Xây dng đc quy trình tách chit thu nhn beta glucan t thành t bào Saccharomyces cerevisiae trong bã men bia. Ni dung chuyên đ: Tách beta glucan t t bào Saccharomyces Cerevisiae.  Kho sát các phng pháp nh hng đn quy trình tách chit - glucan.  Kho sát nh hng ca quá trình ra bã men đn quá trình tách chit - glucan.  Kho sát nh hng ca nng đ enzyme protease đn quá trình tách chit - glucan.  Kho sát nh hng ca thi gian x lý enzyme protease đn quá trình tách chit - glucan.  Kho sát nh hng ca nng đ NaOH đn quá trình tách chit - glucan.  Kho sát nh hng ca nhit đ và thi gian x lý NaOH đn quá trình tách chit - glucan.  Kho sát nh hng ca t l acetone/cn bư men đn quá trình tách trình tách chit - glucan. GVHD LÝ TH MINH HIN KHÓA LUN TT NGHIP SVTH ĐOÀN HNH KIM 3 CHNG 1: TNG QUAN V NGUYÊN LIU [...]...PH LI U C A QUÁ TRÌNH S N XU T BIA [26] 1.1 Quá trình s n xu t bia th i ra r t nhi u lo i ph li u: ph li u h t, m m malt, bã malt, c n protein, n m men bia và CO2 Ngoài ra CO2 là ngu n ph li u có th tái s d ng bia thì bã malt và n m men bia là ngu n ph li u có ý ng trong th c ph m và th s ng và giá tr dinh ng 1.1.1 Bã malt Bã c t o ra trong quá trình d ch hóa và l c d Trong quá trình d ng i tác d... tm ên c n glucan chi t t thành t bào n m men bánh mì phân nhánh r t m nh và nó có kh tính mi n d ch m nh nh t trong t t c các lo 1,3-D- c chi t t cerevisiae (men bánh mì) và c u M (t glucan ã c ng ho t glucan thành t bào n m men Saccharomyces t tên vào u 60 b i nhóm nghiên ng T ng H p Tulane, khoa Y h c, chuyên ngành sinh lý h c) c tách chi t t các ch ng n m men n Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces. .. henricii T bào n m men Saccharomyces cerevisiae tuy có c u t 17 c n tính ch t c a c s ng, chúng có c u t o t màng, nguyên sinh ch t và nhân Thành t bào n m men quy nh hình d ng c a t bào và tính toàn v n c a t ch c t bào trong su t quá trình phát tri n và phân chia t bào Có 3 nhóm chính c a polysaccharide trong thành t bào là manose (mannoprotein chi m g n 40% t n ng sinh kh i t bào) , gluco ( -glucan chi... t ng sinh kh i t bào) và polymer c a N-acetyglucosamin (chitin chi m kho ng 2% t n sinh kh i t bào) -glucan chu i dài có 150 c chia thành hai nhóm tùy ng th c liên k t: 1,3 -glucan chi m 85% t n bào Chu i ng n có 1 ng ng glucan trong thành t 1,6 -glucan glucan chi m kho ng 15% t ng ng glucan c a thành t bào Ph c h tron 1,3 -glucan chitin là y u t c u t o chính c a màng t bào bên 1,6 -glucan liên k t các... thân men bia còn là lo i th c ph m và th gia súc r t tuy t Protein cùng các ch t ch a ni n m men bia 90% t ng l 10% t ng l ng ng khác chi m 50 70% v t ch t khô c a n m trong các protein th c s Kho ng ó c a n m men bia là các acid amine, tro c a n m men bia ch a kho ng 50% H3PO4, 30% K c ng khác trong các ch t h u Ca, Mg, và các ch t khác M t c a t bào n m men thì protein là thành ph n có giá tr nh t Trong. .. T ng hi u su t c a men bia ép chi m t 5 10 g/l bia 8 B ng 1.5: Thành ph n các ch t trong men bia ép (%) 75 14 0,75 Lipid 8,25 2 Tro (Densikow M.T.,1963) Theo Uxta (d n li u t Densikow M.T.,1963), ch t khô c a men bia có thành ph B ng 1.6: B ng ch t khô c a n m men bia Protein 51 58 Lipid 2 3 Glucid Tro 8,1 9,1 30 Nhi 9 25 ng tính b ng cal/g 4560 11,5 4840 (Densikow M.T.,1963) Men bia có ch a ph c h... tr nh t Trong n m men bia có ch a lipid, trong có 23,1% lipid r n và 76,1% lipid l ng Lipid r n g m acid palmitic (61,3%) và acid stearic (38.3%) Trong thành ph n lipid l ng c a men bia có acid oleic, acid linolenic và acid linoleic Trong lipid c a men bia còn ch a các photphatic lecitin và cefatin 10 Ch t khoáng chi m 5 11 % chi m vai trò quan tr ng trong ho t ng c a n m men 1.1.6.6 men Ngoài vi c d... chúng, glucan có kh ti t ra ngoài qua l c c u th n và glucan l n h - Glucan ng phân t th p b c gi l i trong gan và b phân h y b i t bào Kupffer và quá trình kéo dài vài tu n (Suda, 1996) T nh ng k t qu nghiên c u các nhà khoa h c có th ra m t vài k t lu n: - - Glucan có hi u qu trong vi c c ng c ho t ng mi n d ch không c hi u - - Glucan có - - Glucan có hi u ng kháng virus và kháng khu n - - Glucan. .. C u trúc hóa h c c a -glucan 15 Hình 1.2: C u trúc không gian c a phân t Glucan Hình 1.3: C u trúc thành ngoài t bào n m men 16 B ng 1.8: B ng các thành ph n chính trong thành t bào n m men Tr ng phân t trung bình Thành ph n %Tr ng T l mol ng thành i t bào -1,3- glucan 240 50 1,0 -1,6- D- glucan 24 10 2 40 1,2-2,4 1-3 0,1-0,3 Mannoprotein 100-200 Chitin 25 (Ngu n:Klis, 2002) glucan [17], [18], [19]... PSK/Kresti c tách t ba ngu n n m khác nhau: Lentinus edodes, Schizophyllum commune và Coriolus versicolor T t c nh ng beta s d ng trong y h c Nh t B n 12 it hi n ra r ng hi u l c kháng kh i u c a glucan là k t qu kích thích t bào mi n d ch ch không ph u T u nh c tính tr c ti p c 970, m t s vi n nghiên c u Nh t B glucan t n m l n và nó tr thành h T ng nghiên c u chính tách chi nh lo i, tách chi t, làm s - glucan . hin đ tài: Nghiên cu quy trình tách chit beta- glucan thành t bào nm men Saccharomyces cerevisiae trong bã men bia nhm s dng bã men bia thi ra mt cách có hiu qu gii quy t đc. Xây dng đc quy trình tách chit thu nhn beta glucan t thành t bào Saccharomyces cerevisiae trong bã men bia. Ni dung chuyên đ: Tách beta glucan t t bào Saccharomyces Cerevisiae. . dng trong công ngh thc phm, dc phm, m phm.  nc ta hin nay các công trình nghiên cu v vic tách chit beta glucan t bã men bia còn khá mi m, các quá trình tách chit beta glucan