Nghiên cứu điều kiện tối ưu sinh tổng hợp pullulan và khảo sát điều kiện thu hồi pullulan từ aureobasidium pullulan IFO 4594

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ****************** PHẠM THỊ HẰNG NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU SINH TỔNG HỢP PULLULAN VÀ KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN THU HỒI PULLULAN TỪ AUREOBASIDIUM PULLULANS IFO 4594 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGÔ TIẾN HIỂN PGS.TS PHẠM THU THUỶ HÀ NỘI LỜI CẢM ƠN Bản luận văn thực phòng Công nghệ đường bột – Viện Công nghiệp thực phẩm từ tháng đến tháng 10 năm 2010 Trước hết em xin bày tỏ kính trọng, lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Ngô Tiến Hiển PGS.TS Phạm Thu Thuỷ hướng dẫn, bảo tận tình cho em chuyên môn, truyền đạt kinh nghiệm quý báu động viên tinh thần cho em suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp Đồng thời em xin chân thành cám ơn giúp đỡ nhiệt tình cán phòng Công nghệ đường bột – Viện Công nghiệp thực phẩm thầy cô Viện Công nghệ sinh học thực phẩm – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện tốt cho em hoàn thành luận văn Cuối em xin dành biết ơn đến người thân gia đình bạn bè dành giúp đỡ quý báu cho em suốt thời gian vừa qua Hà nội ngày 25 tháng 10 năm 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TÊN TÁC GIẢ LUẬN VĂN: PHẠM THỊ HẰNG TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu điều kiện tối ưu sinh tổng hợp pullulan khảo sát điều kiện thu hồi pullulan từ Aureobasidium pullulans IFO 4594 CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS NGÔ TIẾN HIỂN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS PHẠM THU THUỶ Phạm Thị Hằng Luận văn tốt nghiệp cao học2008 - 2010 MỞ ĐẦU Ngày sống ngày nâng cao người ta không quan tâm đến chất lượng sản phẩm mà quan tâm tới chất lượng cảm quan chúng hương vị, màu sắc, kiểu dáng Yếu tố ảnh hưởng lớn đến tâm hồn ăn uống người Trong thực tế sản phẩm thực phẩm có hình thức bắt mắt đánh thức thị hiếu người tiêu dùng Đây động lực thúc đẩy nhà sản xuất không ngừng nghiên cứu tạo phong phú sản phẩm Công nghệ sinh học đời phát triển có nhiều đóng góp vào lĩnh vực đời sống người, lĩnh vực lương thực, thực phẩm, nông nghiệp, lượng, tái tạo, y học…Trong kể đến thành công công nghệ sinh học chế biến tinh bột với nhiều sản phẩm ứng dụng vô phong phú Hiện pullulan sản phẩm ứng dụng rộng rãi giới ngành công nghiệp công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dược ngành công nghiệp khác nhờ tính chất ưu việt: tan hoàn toàn nước, có độ dính cao, chịu khoảng pH rộng, tạo thành màng ngăn không cho không khí thấm qua Với ứng dụng vô phong phú mà pullulan sản xuất từ tinh bột phương pháp lên men quy mô công nghiệp nhiều nước giới Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Mỹ…với giá thành sản phẩm tương đối cao Tuy nhiên Việt Nam lại chưa có sở sản xuất pullulan Trong đó, nguồn nguyên liệu để sản xuất pullulan tinh bột sắn lại có sản lượng lớn Việt Nam Xuất phát từ yêu cầu thực tế cấp thiết đặt em giao nhiệm vụ nghiên cứu thực đề tài: “ Nghiên cứu điều kiện tối ưu sinh tổng hợp pullulan khảo sát điều kiện thu hồi pullulan từ Aureobasidium pullulans IFO 4594” Với nội dung sau: Nghiên cứu đặc điểm hình thái sinh lý chủng Aureobasidium pullulans IFO 4594 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp pullulan Tối ưu hoá yếu tố công nghệ để tổng hợp pullulan với hàm lượng cao Khảo sát điều kiện thu hồi pullulan Phạm Thị Hằng Luận văn tốt nghiệp cao học2008 - 2010 PHẦN I:TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ PULLULAN 1.1.1 Cấu tạo pullulan Pullulan polysaccarit mạch thẳng cấu tạo chủ yếu đơn vị maltotrioza liên kết theo liên kết α – 1,6 glucozit Mà đơn vị cấu tạo gồm ba đơn vị glucoza theo liên kết α – 1,4 glucozit [27] Hình 1.1: Cấu trúc pullulan Đã có nhiều nghiên cứu phân tử lượng pullulan cho thấy trọng lượng phân tử pullulan 2,5.105 – 4,5.105 dalton Các phân tử pullulan thành phẩm chứa khoảng 480 đơn vị maltotrioza [27] Sở dĩ có dao động phân tử lượng thay đổi theo thời gian lên men Những công bố gần ông Lee Yoo cho thấy pullulan bị thuỷ phân đơn giản nước pH 4,5 – 7,5 [32] Còn ông Yeun cho thấy điều chỉnh phân tử lượng cách lựa chọn chủng thay đổi điều kiện nuôi cấy [36] Ông Sugimoto lại cho pH nồng độ photphat hai yếu tố quan trọng có ảnh hưởng tới phân tử lượng pullulan Phân tử lượng pullulan giảm tăng pH nồng độ photphat canh trường [35] Phạm Thị Hằng Luận văn tốt nghiệp cao học2008 - 2010 1.1.2 Tính chất pullulan Pullulan không mùi, không vị, hoà tan nước, dung dịch có độ nhớt không tạo gel Dung dịch pullulan có sức căng bề mặt, ổn định độ nhớt không thay đổi có mặt ion kim loại khác dung dịch Dung dịch pullulan có độ dính cao Pullulan tạo loại vật liệu có hình dạng khác Pullulan tạo thành màng có tính chất ngăn ngừa không cho không khí thấm qua Bảng 1.1: Bảng tính chất pullulan [27] Trạng thái Dạng bột màu trắng vàng trắng Các maltotrioza phân tử (%) Chiếm 94 Sự hoà tan nước Dễ tan Độ ẩm (%)