Đang tải... (xem toàn văn)
Chế-Phẩm-Probiotic
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN MÔN DINH DƯỠNG HỌC ĐỀ TÀI SỐ 32: TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT MỘT SỐ CHẾ PHẨM PROBIOTIC VÀ PREBIOTIC TP HCM, tháng 03 năm 2014 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic MỤC LỤC MỞ ĐẦU NỘI DUNG CHẾ PHẨM PROBIOTIC 1.1 1.1.1 Khái niệm .1 1.1.2 Các hệ probiotic 1.1.3 Lợi ích probiotic 1.1.4 Hoạt động vi sinh vật probiotic .1 1.1.5 Ứng dụng chế phẩm probiotic 1.1.6 Các dạng chế phẩm probiotic .2 1.2 Sản xuất chế phẩm probiotic 1.2.1 Chọn lựa vi sinh vật probiotic 1.2.2 Quy trình sản xuất tổng quát 1.2.3 Thuyết minh quy trình sản xuất .3 1.2.4 Một số chế phẩm probiotic CHẾ PHẨM PREBIOTIC 2.1 Tổng quan 2.1.1 Khái niệm .6 2.1.2 Lợi ích tác hại prebiotic sức khỏe 2.2 Tổng quan Sản xuất chế phẩm Prebiotic 2.2.1 Sản xuất FOS 2.2.2 Sản xuất GOS .10 SỰ KHÁC NHAU GIỮA PROBIOTIC VÀ PREBIOTIC 12 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic KẾT LUẬN PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển xã hội, khoa học công nghệ cụm từ “chế phẩm sinh học” không xa lạ với người Nhắc tới chế phẩm sinh học probiotic, prebiotic ta thấy lợi ích mà chúng mang lại cho sức khỏe người lợi ích chăn nuôi, trồng trọt Chế phẩm sinh học ngày ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực đời sống y tế, làm đẹp, sản xuất thực phẩm, sử dụng nông nghiệp Tuy nhiên, chưa biết hiểu rõ nguồn gốc, quy trình sản xuất chế phẩm Vấn đề trình bày đề tài Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic Trong phạm vi môn Dinh dưỡng học, em tìm hiểu đề tài đối tượng người trình bày phần Nội dung bên Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic NỘI DUNG CHẾ PHẨM PROBIOTIC 1.1 Tổng quan 1.1.1 Khái niệm Probiotic vi sinh vật sống quản lý phù hợp mật độ đem lại lợi ích cho sức khỏe vật chủ (FAO 2001) Cụ thể hơn, probiotic vi khuẩn sống có lợi đường ruột, bổ sung vào thể đem lại lợi ích sức khoẻ cho người nhờ cải thiện hệ vi sinh đường ruột chức ruột 1.1.2 Các hệ probiotic Sản phẩm lên men tự nhiên: sữa chua, dưa chua, phô mai, kim chi,…được dùng có lợi mặt dinh dưỡng, chưa có tính hỗ trợ trị liệu cách rõ ràng Thế hệ thứ 1, probiotic không bao (non-coated): có sản phẩm như: Antibio, Abio Gran, Biolac, Bio - Acimin, Bio - Baby,…; vi khuẩn phân lập tăng số lượng để sử dụng, vi khuẩn không bao Nhược điểm: dễ bị hao hụt bảo quản sử dụng Thế hệ thứ 2, dạng bao tan ruột (enteric- coated): vi khuẩn chứa nang có lớp bảo vệ tan ruột Thế hệ thứ 3, dạng bao vi nang (micro-encapsulated): Lactomin, giúp vi khuẩn qua dày tốt Nhược điểm: tan chậm ruột Thế hệ thứ 4, bao kép (DuolacTM): Kidlac, Lacclean Gold, Chewable 7.1, Yamyam, probiotic bao lớp, hiệu cao nhờ khả sống cao đến ruột đồng thời khắc phục nhược điểm phóng thích chậm ruột cách bao hệ cũ, nhờ lớp bao thứ (lớp bao peptide) có tính thúc đẩy phóng thích đích 1.1.3 Lợi ích probiotic Probiotic có lợi ích sau: tăng cường khả tiêu hóa lactose hoạt động enzyme khác; trị tiêu chảy kháng sinh; trị viêm đường tiêu hóa; ức chế tiêu diệt vi khuẩn có hại; giảm nguy ung thư ruột kết; điều hòa miễn dịch, giảm phản ứng miễn dịch gây viêm; tăng cường sức khỏe sinh sản phụ nữ 1.1.4 Hoạt động vi sinh vật probiotic Cạnh tranh vị trí dính bám nguồn dinh dưỡng với vi sinh vật gây bệnh Sản sinh chất kháng khuẩn Sản sinh enzyme tiêu hóa Kích thích hệ miễn dịch vật chủ Cân hệ vi sinh vật đường ruột Ức chế chế kiểm soát mật độ tới hạn hệ vi sinh vật Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic Chuyển hóa chất ô nhiễm môi trường RNA, protein Tăng kháng thể Sản xuất sản phẩm thứ cấp Sản xuất chất kháng khuẩn, enzyme tiêu hóa… 1.1.5 Ứng dụng chế phẩm probiotic 1.1.5.1 Trong y học thực phẩm Sử dụng vi khuẩn để muối chua rau quả, ủ chua thức ăn gia súc (làm chín sinh học loại quả): Tạo sinh khối vi khuẩn có ích, át sinh vật gây thối Gây chua, tạo hương vị thơm ngon cho sản phẩm Chuyển rau dạng “chín sinh học” mà hiệu suất tiêu hóa tăng Một số chủng dùng để sản xuất sữa chua đặc: Lactobacillus bulgaricus, Strepticoccus faecalist… Một số chủng thêm vào sữa bột: Lactobacillus, Bifidobacterium… Tại nước phát triển, nhà sản xuất, chế biến ứng dụng bổ sung Probiotics vào nhiều loại thực phẩm sữa chua ăn, phomát, kem Chữa bệnh đường ruột: Pháp sản xuất đưa thị trường từ hàng chục năm sản phẩm mang tên Biolactyl chuyên trị tiêu chảy nhiều khuẩn Lactic Vật liệu sinh học 1.1.5.2 Trong nông nghiệp Probiotic có ứng dụng rộng rãi nông nghiệp: súc sản, thủy sản, tròng trọt… Probiotic giúp cải thiện sức khỏe động vật, giúp tăng trọng, giảm tỉ lệ chết non ngăn chặn tác nhân gây bệnh Sự lạm dụng kháng sinh ngành chăn nuôi khả đề kháng kháng sinh làm tăng mối quan tâm đến probiotics 1.1.6 Các dạng chế phẩm probiotic Probiotic cô lạnh (yophilisé): hạ nhiệt độ xuống thật thấp vi khuẩn trở nên khô bột không bị tiêu diệt Chúng sống trở lại đưa vào thể Viên nang (capsule): thường có hai bốn loại phối hợp với L.casei, L.acidophilus, L.bulgaricus, L.rhamnosus, Streptococcus thermophi- lus, B.lactis, B longum Bột (poudre): dạng bột pha nước Nhờ lưu lại bao tử thời gian ngắn nên đến ruột, số lượng lớn vi khuẩn sống Sữa chua trị liệu: Nên uống trước bữa ăn, chứa tỉ lệ probiotic cao (50 tỉ CFU/ liều) 1.2 Sản xuất chế phẩm probiotic 1.2.1 Chọn lựa vi sinh vật probiotic Hiện nay, chế phẩm probiotic sản xuất nhiều chủ yếu cung cấp cho động vật nuôi, gia súc, gia cầm… riêng người hạn chế Vì chế phẩm sử dụng cho người ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người, việc sản xuất chế phẩm Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic cần phải cẩn thận ý giai đoạn Vì sản xuất trước hết cần chọn loại vi sinh vật, sau cần kiểm soát chặt chẽ yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Khi chọn lựa vi sinh vật probiotic cần quan tâm đến yếu tố sau: khả bám dính lên thành ruột; không sinh độc tố, không gây hại vật chủ; tạo sản phẩm vật chủ sử dụng được; có khả sinh trưởng sinh sản tốt; dễ nuôi cấy, số lượng tế bào quần thể lớn; chịu pH thấp; sống sót bao gói (bào tử); nhiệt độ 1.2.2 Quy trình sản xuất tổng quát Dưới quy trình sản xuất tổng quát chế phẩm probiotic dạng khô dạng lỏng Giống Nhân giống Lên men Dịch men Chuyển hóa Ổn định Cố định vi sinh vật Đóng gói Sản phẩm dạng khô Đóng chai Sản phẩm dạng lỏng Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất chế phẩm probiotic Đối với chế phẩm probiotic, quy trình cụ thể sản xuất loại chế phẩm cụ thể công bố Vì em xin trình bày quy trình tổng quát sản xuất chế phẩm probiotic tìm hiểu số chế phẩm cụ thể Viabiovit Kidlac 1.2.3 Thuyết minh quy trình sản xuất Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic Chuẩn bị giống Chủng vi sinh vật sau tuyển chọn, hóa giúp vi sinh vật tăng khả thích nghi với điều kiện thực tế lĩnh vực phục vụ Tiếp theo, chủng vi sinh vật đem nhân giống đê tạo thành giống sử dụng cho sản xuất Hệ thống lưu giữ giống vi sinh chủng phải bảo quản theo tiêu chuẩn kỹ thuật đặc biệt Cần kiểm tra mật độ trạng thái hoạt động vi sinh vật Các thông số phải ghi nhận báo cáo hàng Nhân giống Môi trường dịch thể chuẩn bị cho trình nhân giống đảm bảo đầy đủ chất dinh dưỡng, nguyên tố đa lượng vi lượng Trong môi trường này, vi sinh vật sinh trưởng, phát triển nhanh chóng dần ổn định thích nghi trước đưa vào quy trình lên men Nhân giống cần đảm bảo tạo trì nguồn giống chủng mang đầy đủ ưu giống gốc Lên men Tùy vào mục đích sản xuất chủng vi sinh vật sử dụng để chuẩn bị thông số nhử nhiệt độ, pH, môi trường lên men phù hợp Xử lý ổn định hoạt tính men cố định vi sinh vật Vi sinh vật đưa vào môi trường đặc biệt Môi trường bổ sung thay đổi tố chất điều kiện cần thiết cho trình hình thành bào tử Giai đoạn hình thành nên bào tử, tế bao tiềm sinh Sản xuất men khô Dịch men chuẩn bị đem đông khô tạo khối vi sinh vật Khối vi sinh vật nghiền thành dạng bột, có nồng độ vi khuẩn cao Sau bột trộn, nén Cuối men vi sinh đóng gói nito, nhằm mục đích bảo quản, ta thành phẩm 1.2.4 Một số chế phẩm probiotic 1.2.4.1 Chế phẩm Viabiovit Viabiovit có thành phần vi khuẩn lành tính họ Lactobacillus (Lactobacillus sprorogenes, Lactobacillus kefir, Lactobacillus acidophilus) thành phần vô quan trọng thiếu chế phẩm men vi sinh kết hợp với vitamin nhóm B vitamin PP có tác dụng tăng cường khả tiêu hoá hấp thu tốt chất bổ dưỡng cho trẻ Sản phẩm phối hợp chủng vi khuẩn họ Lactobacillus có lợi cho đường ruột Với hàm lượng vi khuẩn lớn dạng đông khô nên khả sống bảo tồn lâu bảo quản nhiệt độ thường Các chủng vi sinh vật giúp cân hệ thống vi khuẩn có ích đường ruột, giúp thúc đẩy trình tiêu hoá hấp thu dinh dưỡng Cơ chế tác dụng Viabiovit: làm tăng cường hấp thu thức ăn nhờ hoạt tính chủng vi khuẩn có ích Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic - Tạo môi trường axit nhờ tiết axit lactic, môi trường trường thuận lợi cho hệ vi sinh lên men đường ruột phát triển ngược lại, ức chế phát triển vi khuẩn gây bệnh dạng Gram(-) - Tiết chất diệt khuẩn như: acid acetic, acid benzoic… - Thúc đẩy trình tổng hợp vitamin số acid amin cần thiết cho thể, có lợi cho trình tiêu hoá hấp thu - Tác dụng số vitamin nhóm B PP: nâng cao sức đề kháng thể, đặc biệt giúp tăng cường khả tiêu hoá hấp thu tốt chất bổ dưỡng cho trẻ sơ sinh - Cân rối loạn hệ vi khuẩn đường ruột dùng kháng sinh Giúp tạo cảm giác ngon miệng tăng cường tiêu hoá, dùng tốt cho người rối loạn tiêu hoá (tiêu chảy, táo bón, đại tràng mãn tính, đầy hơi) không với trẻ em mà có tác dụng tốt với người có nguy bệnh tim mạch chống lão hoá tuổi già 1.2.4.2 Chế phẩm Kidlac Chế phẩm Kidlac chế phẩm vi sinh dành cho trẻ em Là kết hợp synbiotic chủng probiotic với prebiotic sử dụng công nghệ probiotic bao kép Sản phẩm thuộc hệ probiotic thứ Probiotic bao lớp, hiệu cao nhờ khả sống cao đến ruột, có tính thúc đẩy phóng thích đích nhờ lớp bao thứ Probiotic nhờ lớp bao polysaccharid giúp bảo đảm sống tốt trình sản xuất bảo quản, lớp bao protein có đặc tính đông vón môi trường acid giúp chống tác động qua dịch dày muối mật để đến ruột Tại ruột, nhờ lớp protein có phân tán tốt pH trung tính kiềm ruột, probiotic phóng thích tốt nhờ sản sinh nhanh chóng để phát huy tối đa tác dụng Kidlac phối hợp nhiều chủng, có tác dụng tốt dùng riêng lẻ Kidlac kết hợp bốn chủng vi khuẩn: Lactobacillus acidophilus (100 billion cfu/g), Bifidobacterium longum (50 billion cfu/g), Bifidobacterium breve (50 billion cfu/g), Enterococcus faecium (100 billion cfu/g) Hiệu sử dụng Kidlac: - Giảm nhanh chóng rối loạn đường ruột bệnh lý và/hoặc dùng kháng sinh kéo dài nhiễm loại khuẩn gây hại, thuốc hóa trị liệu,… gây nên triệu chứng tiêu chảy, viêm ruột, chướng bụng, đầy bụng, phân sống, rối loạn tiêu hóa, tăng thối rữa ruột - Cải thiện tình trạng mãn tính rối loạn đường ruột thường xuyên lâu dài như: táo bón, viêm đại tràng, thường xuyên bị trục trặc tiêu hóa tiêu chảy, bị tiêu chảy uống sữa không dung nạp lactose… - Tái lập cân tự nhiên hệ tiêu hóa, kích thích phát triển vi khuẩn có lợi cho sức khỏe, giúp đường ruột khỏe mạnh - Giúp giảm nhiễm khuẩn dị ứng kháng nguyên có thực phẩm - Tăng khả hấp thụ dinh dưỡng, cung cấp vitamin cho thể nhằm nâng cao sức khỏe, tăng sức đề kháng thể Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic - Giúp tăng cường khả miễn dịch, phòng ngừa kháng nhiều bệnh khác - Cung cấp vitamin cho thể nhằm nâng cao sức khỏe, colostrum giúp tăng khả miễn dịch DHA giúp phát triển trí não CHẾ PHẨM PREBIOTIC 2.1 Tổng quan 2.1.1 Khái niệm Prebiotic định nghĩa thành phần thực phẩm không tiêu hóa tác động có ích đến vật chủ cách kích thích có chọn lọc phát triển hoạt động hay số lượng giới hạn loại vi khuẩn ruột kết giúp cải thiện sức khỏe vật chủ (Gibson Roberfroid, 1995) Prebiotic loại chất xơ hòa tan có mạch ngắn, chủ yếu hợp chất oligosaccharide 2.1.2 Lợi ích tác hại prebiotic sức khỏe Prebiotic nguồn thức ăn cho probiotic, tạo điều kiện cho lợi khuẩn phát triển mạnh mẽ cải thiện hệ tiêu hóa thể Prebiotic không bị tiêu hóa dày, ruột non nên nguyên xuống ruột già, prebiotics nuôi dưỡng vi khuẩn ruột già làm tăng hoạt động chúng Prebiotic tăng cường hấp thu canxi, magie chất khoáng khác; nâng cao tăng cường hệ miễn dịch thể; giảm nguy ung thư trực tràng ngăn ngừa ung thư ruột kết giai đoạn đầu; trì mức đường huyết, hỗ trợ người bệnh tiểu đường, giảm cholesterol xấu, hỗ trợ ổn định huyết áp, trì thoải mái cho đường ruột, ngăn chặn xâm nhiễm số vi khuẩn gây bệnh, chống sâu răng, giảm nguy dị ứng trẻ em, hỗ trợ tiêu hóa dễ dàng hạn chế trường hợp khó tiêu đầy hơi, táo bón Tuy nhiên, prebiotic có tác động tích cực tới thể có sẵn vi sinh vật hữu ích, thân prebiotics không sinh vi sinh vật Sử dụng nhiều prebiotics gây tình trạng đầy hơi, tiêu nhiều lần/ngày Các loại đường có nguồn gốc từ FOS kích thích tăng trưởng vi khuẩn Klebsiella vi khuẩn gây bệnh đường ruột Tiêu thụ prebiotic làm tăng vi khuẩn tạo khí gas hệ tiêu hóa, sản phẩm phát triển gần thường hướng tới việc đẩy mạnh phát triển vi khuẩn không tạo khí Prebiotic có tác dụng khác lên đối tượng khác Ví dụ FOS không ảnh hưởng đến hấp thu canxi niên lại kích thích hấp thu thiếu niên Vì cần ý sử dụng prebiotics 2.2 Sản xuất chế phẩm Prebiotic Prebiotic sản xuất chủ yếu bốn cách: - Chiết tách trực tiếp từ nguyên liệu thô thực vật như: inulin từ rau diếp xoăn, oligosaccharide soybean từ đậu tương… - Thủy phân có kiểm soát: thủy phân có kiểm soát polysaccharide enzyme, sử dụng phương pháp sắc ký để tinh prebiotic fructooligosaccharide từ inulin Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic - Glycosyl hóa: trình tổng hợp cách sử dụng enzyme thuỷ phân tạo oligosaccharide từ disaccharide tinh trình sắc ký GOS từ lactose, FOS từ sucrose… - Các trình hóa học: chuyển đổi xúc tác từ cacbohydrate Lactulose từ đồng phân hóa lactose môi trường kiềm Hình 1: Quy trình sản xuất oligosaccharide không tiêu hóa (phỏng theo Sako cộng sự, 1999) 2.2.1 Sản xuất FOS 2.2.1.1 Giới thiệu FOS FOS (fructooligosaccharide) chất xơ hòa tan, chất tạo lượng thấp FOS kích thích tiêu hóa, giảm cholesterol, phospholipid, triglyceride, chống béo phì, an toàn cho người bệnh tiểu đường, ngừa sâu răng, tăng khả hấp thụ ion Ca2+, Mg2+ FOS oligosaccharide có phân tử sucrose liên kết với 1, hay gốc fructosyl liên kết – 2,1 – glucoside Công thức cấu tạo FOS: Hình 2: Công thức cấu tạo FOS Trong tự nhiên, FOS có nhiều loại củ hành tây, tỏi, táo, măng tây, hoa atiso, chuối Mật ong nguồn chưa FOS Tuy nhiên, FOS tự nhiên có nồng độ thấp, Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic enzyme chuyển hóa gốc fructose bị giới hạn điều kiện thời tiết Vì FOS sản xuất công nghiệp trình thủy phân polysaccharide tổng hợp từ nguồn nguyên liệu sucrose enzyme chuyển hóa tạo FOS từ vi sinh vật, chủ yếu nấm mốc Syrup FOS thương mại gồm 25 – 30 % – kestore (GF2), 10 – 15 % nystose (GF3) – 10 % 1F- fructofuranosylnystose (GF4) 25 – 30 % glucose sản phẩm phụ (Kim cộng sự, 2000) 2.2.1.2 Quy trình sản xuất FOS công nghiệp Nuôi cấy tế bào Chiết tách enzyme Phản ứng enzyme Dung dịch saccharose Tinh Cô đặc Tiệt trùng Sản phẩm Sơ đồ 2: Quy trình sản xuất FOS gián đoạn công nghiệp (phỏng theo Yun, 1996) Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic Nuôi cấy tế bào Cố định tế bào Phản ứng theo cột Dung dịch saccharose Tinh Cô đặc Tiệt trùng Sản phẩm Sơ đồ 3: Quy trình sản xuất FOS liên tục công nghiệp (phỏng theo Yun, 1996) Trong hai phương pháp trên, phương pháp liên tục có nhiều ưu điểm trội khả công nghiệp hóa cao 2.2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất FOS Loại vi sinh vật thường sử dụng làm nguồn enzyme để sản xuất FOS A niger, Auerobasidium pullulans Auerobasidium japonicus (tốt để sản xuất FOS loại 1F) Enzyme từ nguồn khác thường có khoảng dao động từ 232 kDa (Imamura cộng sự, 1994) đến 246 kDa (Hayashi cộng sự, 1991) Quá trình sản xuất FOS ảnh hưởng yếu tố như: pH, nhiệt độ pH tối ưu để sản xuất FOS từ đến 6, nhiệt độ tối ưu từ 50oC đến 60 oC Những giá trị thay đổi tùy theo nguồn enzyme Năng suất tối đa FOS khác theo nguồn phản ứng thiết lập, từ 42% (Kim cộng sự, 1998) từ Bacillus macerans đến 80% (Madlova cộng sự, 1999) từ Auerobasidium pullulans A niger Mặc dù phương pháp sản xuất FOS tồn thiết lập tốt nhiều nhà nghiên cứu tiếp tục tìm cách để làm tăng suất hiệu phản ứng quy mô công nghiệp, phương pháp để đơn giản hóa thúc đẩy phản ứng Nguồn enzyme khác điều kiện phản ứngđã sử dụng nỗ lực để tối ưu hóa kỹ thuật cố định enzyme Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic Chien cộng (2001) hoàn thành sản xuất FOS qua việc cố định tế bào A.japonicus gluten phản ứng gián đoạn Một gam sợi cố định ủ với 100ml 400g l-1 dịch đường saccharose Làm tăng 61% suất sản xuất FOS sau giờ, sản phẩm gồm chủ yếu – kestose nystose Sự tập trung saccharose tế bào gluten có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ phản ứng enzyme 2.2.2 Sản xuất GOS 2.2.2.1 Giới thiệu GOS GOS (galactooligosaccharide) prebiotic có nguồn gốc từ động vật, chiết suất từ lactose có sữa bò, dê Một số GOS sử dụng loại chất tạo lượng thấp, thành phần thực phẩm chất thêm vào mỹ phẩm Cấu trúc hóa học GOS gồm galactose lactose liên kết với GOS bền nhiều so với FOS Chúng không thay đổi sau xử lý 120oC 10 phút pH 100oC 10 phút pH 2.2.2.2 Quy trình sản xuất GOS GOS sản xuất từ syrup đường lactose nhờ enzyme thủy phân - galactosidase (Gibson cộng sự, 2000) - galactosidase tách từ thực vật đào, mơ, hạnh; động vật từ ruột, não, mô da; vi sinh vật nấm men, vi khuẩn, nấm mốc Vi khuẩn thường cho suất cao sản xuất sản phẩm với mục đích thương mại (Shukla, 1975) 10 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic Quy trình sản xuất GOS trình bày bên Dịch Lactose 4’GOS - galactosidase từ B.clrculans Cryptococcus laurenill Phản ứng enzyme 6’GOS - galactosidase từ A.oryzae và/hoặc S thermophilus Làm màu Khử khoáng Lọc Cô đặc GOS dạng lỏng Làm khô GOS dạng bột Sơ đồ 4: Quy trình sản xuất GOS công nghiệp (phỏng theo Matsumoto, 1990 Sako cộng sự, 1999) 2.2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất GOS Ta có phản ứng tạo thành GOS sau: Phụ thuộc vào nguồn thu enzyme - galactosidase mà kết sản xuất GOS từ lactose khác sản phẩm cuối suất sản phẩm Tổng lượng sản phẩm oligosaccharide phụ thuộc vào nguồn enzyme thay đổi từ đến 45 % tổng lượng đường có (Zarate Lopez – Leiva, 1990) Vì oligosaccharide liên tục tổng hợp giảm sút, Enzyme thay đổi khoảng từ 36kDa (Tsumura cộng sự, 1991) đến 362 kDa (Dumortier cộng sự, 1994) pH tối ưu dao động từ đến (Tsumura cộng sự, 1991) Nhiệt độ tối ưu từ 40oC (Shin Yang) đến 95oC (Hansson Aldercreutz, 2001) cho – Galactosidase từ Pyrococcus furiosus Nhiệt độ cao hay thấp ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme Như lựa chọn pH cho enzyme cần quan tâm đến nhiệt độ lựa chọn Khi tăng nồng độ enzyme GOS tổng hợp tăng 11 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic Khi tăng nồng độ lactose, lượng GOS tổng hợp tăng Khi lactose đạt đến giới hạn tối đa, lượng GOS tạo thành không tăng Ảnh hưởng nồng độ đường glucose galactose: có mặt đường đơn ảnh hưởng không tốt đến trình hình thành GOS, làm giảm lượng GOS Thời gian ảnh hưởng đến tổng hợp GOS Ở thời điểm ban đầu, lượng GOS tạo thành chậm tốc độ tăng nhanh Sau lượng GOS tạo thành cực đại cuối lượng GOS giảm dần theo thời gian giai đoạn sau SỰ KHÁC NHAU GIỮA PROBIOTIC VÀ PREBIOTIC Probiotic Là vi khuẩn sống có lợi đường ruột Có thể bị tiêu diệt nóng, lạnh thời gian trôi qua Từ đến số loài vi khuẩn thêm vào đường ruột Tìm thấy thực phẩm lên men sữa chua, dưa chua Có thể tác động đến vi khuẩn có hại cách cản trở chúng Prebiotic Là dạng đặc biệt chất xơ thực phẩm Không bị tác động nóng, lạnh, axit hay thời gian Nuôi hàng nghìn loại vi khuẩn có lợi có sẵn đường ruột Là chất tự nhiên, tìm thấy hàng nghìn loài thực vật Nuôi dưỡng môi trường đường ruột, nơi kẻ thù vi khuẩn có hại Bảng 1: khác Probiotic Prebiotic 12 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic KẾT LUẬN Chế phẩm sinh học vấn đề đáng quan tâm xã hội nói chung giới sinh học thực phẩm nói riêng Lợi ích từ chế phẩm probiotic prebiotic lớn Để hiểu rõ sâu vấn đề xung quanh nó, ta cần đầu tư cách nghiêm túc thời gian công sức Trên tìm hiểu trình bày em đề tài Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic Vì kiến thức khả tìm hiểu có hạn nên em trình bày đầy đủ chi tiết nội dung đề tài Bài trình bày sơ sài, em cố gắng tìm hiểu kỹ vấn đề Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic PHỤ LỤC Hình a : Cấu trúc FOS (phỏng theo Spiegel cộng sự, 1994) Hình b: Probiotic sau đưa vào ruột người Hình c: hệ vi sinh vật ruột người Hình d: hệ probiotic có tác dụng trị liệu Hình e: Đường prebiotic thể người Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic Bảng g Các thông số tối ưu cho hoạt động loài vi sinh vật sản xuất FOS Hình h: Các thông số tối ưu cho hoạt động loài vi sinh vật sản xuất FOS Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất số chế phẩm probiotic prebiotic TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Development and Application, G.R Gibson and R.A Rastall, Copyright 2006 John Wiley & Sons, Ltd Trang 13, 30 – 42 [2] Hanbook of prebiotics and probiotics ingredients, edited by Susan sungsoo cho E Terry finocchiaro, copyright 2010 by Taylor and Francis Group, LLC Trang 14, 15, 194 [3] Bài giảng Công nghệ probiotic, giảng viên Lê Phương Chung, Viện Công nghệ sinh học môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2013 [4] Bài báo Probiotic hệ thứ 4: Sản phẩm công nghệ bao kép, Giáo sư Nguyễn Văn Thanh, năm 2008 http://www.khoahocphothong.com.vn/newspaper/detail/3324/-probiotic-thehe-thu-4:-san-pham-cua-cong-nghe-bao-kep.html [5] http://www.cesti.gov.vn/su-i-ngu-n-tri-th-c/n-n-hi-u-ung-v-prebiotic.html [6] http://chattrosinh.vn/tin-tuc/59/loi-ich-cua-probiotic.html [7]http://www.thuocbietduoc.com.vn/hoi-dap-1-1-313/kha-nang-tang-hap-thu-cua-viabiovit.aspx [8] http://www.prebiotin.com/prebiotics/health-benefits/ [9] http://www.prlog.org/10374468-prebiotics-vs-probiotics-whats-the-difference.html [...]... đây là những tìm hiểu và trình bày của em về đề tài Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic Vì kiến thức và khả năng tìm hiểu có hạn nên em không thể trình bày đầy đủ và chi tiết nội dung của đề tài được Bài trình bày còn khá sơ sài, em sẽ cố gắng tìm hiểu kỹ hơn về những vấn đề này Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic PHỤ LỤC... 1: sự khác nhau giữa Probiotic và Prebiotic 12 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic KẾT LUẬN Chế phẩm sinh học luôn là vấn đề đáng quan tâm trong xã hội hiện nay nói chung và trong giới sinh học thực phẩm nói riêng Lợi ích từ các chế phẩm probiotic và prebiotic là rất lớn Để hiểu rõ và sâu hơn các vấn đề xung quanh nó, ta cần đầu tư một cách nghiêm túc thời... và 25 – 30 % glucose như một sản phẩm phụ (Kim và cộng sự, 2000) 2.2.1.2 Quy trình sản xuất FOS trong công nghiệp Nuôi cấy tế bào Chiết tách enzyme Phản ứng enzyme Dung dịch saccharose Tinh sạch Cô đặc Tiệt trùng Sản phẩm Sơ đồ 2: Quy trình sản xuất FOS gián đoạn trong công nghiệp (phỏng theo Yun, 1996) 8 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic Nuôi cấy tế bào... cộng sự, 1994) Hình b: Probiotic sau khi đưa vào ruột người Hình c: hệ vi sinh vật trong ruột người Hình d: 4 thế hệ probiotic có tác dụng trị liệu Hình e: Đường đi của prebiotic trong cơ thể người Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic Bảng g Các thông số tối ưu cho hoạt động của các loài vi sinh vật trong sản xuất FOS Hình h: Các thông số tối ưu cho hoạt động... Hình h: Các thông số tối ưu cho hoạt động của các loài vi sinh vật trong sản xuất FOS Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Development and Application, G.R Gibson and R.A Rastall, Copyright 2006 John Wiley & Sons, Ltd Trang 13, 30 – 42 [2] Hanbook of prebiotics and probiotics ingredients, edited by Susan sungsoo cho E Terry finocchiaro,... Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic Quy trình sản xuất GOS được trình bày bên dưới Dịch Lactose 4’GOS - galactosidase từ B.clrculans hoặc Cryptococcus laurenill Phản ứng enzyme 6’GOS - galactosidase từ A.oryzae và/hoặc S thermophilus Làm mất màu Khử khoáng Lọc Cô đặc GOS dạng lỏng Làm khô GOS dạng bột Sơ đồ 4: Quy trình sản xuất GOS trong công nghiệp (phỏng... định enzyme 9 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic Chien và cộng sự (2001) đã hoàn thành sản xuất FOS qua việc cố định tế bào của A.japonicus tại gluten trong phản ứng gián đoạn Một gam sợi được cố định được ủ với 100ml của 400g l-1 dịch đường saccharose Làm tăng 61% năng suất sản xuất FOS sau 5 giờ, sản phẩm gồm chủ yếu là 1 – kestose và nystose Sự tập trung... tỏi, táo, măng tây, hoa atiso, chuối Mật ong cũng là nguồn chưa FOS Tuy nhiên, FOS trong tự nhiên có nồng độ thấp, 7 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic enzyme chuyển hóa gốc fructose bị giới hạn bởi điều kiện thời tiết Vì vậy FOS được sản xuất trong công nghiệp bằng quá trình thủy phân polysaccharide hoặc tổng hợp từ nguồn nguyên liệu sucrose và enzyme chuyển... 2.2.2.2 Quy trình sản xuất GOS GOS được sản xuất từ syrup đường lactose nhờ enzyme thủy phân - galactosidase (Gibson và cộng sự, 2000) - galactosidase có thể được tách ra từ thực vật như đào, mơ, hạnh; động vật từ ruột, não, mô da; vi sinh vật như nấm men, vi khuẩn, nấm mốc Vi khuẩn thường cho năng suất cao hơn khi sản xuất các sản phẩm với mục đích thương mại (Shukla, 1975) 10 Đề tài số 32: Tìm hiểu quy. .. tài số 32: Tìm hiểu quy trình sản xuất một số chế phẩm probiotic và prebiotic - Glycosyl hóa: quá trình tổng hợp bằng cách sử dụng enzyme thuỷ phân tạo oligosaccharide từ các disaccharide và được tinh sạch bằng quá trình sắc ký như GOS từ lactose, FOS từ sucrose… - Các quá trình hóa học: sự chuyển đổi xúc tác từ các cacbohydrate như Lactulose từ sự đồng phân hóa lactose trong môi trường kiềm Hình 1: Quy