Công nghệ sản xuất màu từ nấm men

Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tiểu Luận ĐỀ TÀI CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀU TỪ NẤM MEN GVHD : Th.S Nguyễn Thị Thu Sang SVTH : Nhóm 12 Lớp TP.HCM 4/2015 SVTH: Nhóm 12 Trang : Chiều Thứ 5- Tiết 11,12 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Xã hội ngày phát triển kéo theo phát triển ngành khoa học kỹ thuật Công nghệ sinh học phát triển nhanh chóng tạo cách mạng sinh học ngành nông nghiệp công nghiệp thực phẩm Việc ứng dụng xử lý tái chế nguồn phế phụ phẩm từ động vật thực vật ngành sản xuất nông nghiệp công nghệ thực phẩm, biến đổi nguồn nguyên liệu rẻ tiền để tạo sản phẩm có chất lượng cao, giảm nguy ô nhiễm môi trường mang lại hiệu kinh tế cho xã hội xu hướng phổ biến Vitamin A có vai trò quan trọng đời sống người vật nuôi Nguồn nguyên liệu thực vật vi sinh vật xem nguồn cung cấp dồi sắc tố carotenoid nói chung tiền vitamin A nói riêng Một giống nấm men có khả tổng hợp sắc tố carotenoid chủ yếu beta-caroten nấm men Rhodotorula sp Trong tài liêu giới thiệu “ Công nghệ sản xuất màu từ nấm men” CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan carotenoid 1.1.1 Định nghĩa Nhóm carotenoid sắc tố hữu tự nhiên tìm thấy thực vật số thể sinh vật quang hợp, tảo, nấm mốc, nấm men vi khuẩn Chúng chất màu không độc, tạo màu vàng, cam, đỏ cho nhiều loại thực phẩm SVTH: Nhóm 12 Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 1.1.2 Lịch sử carotenoid Vào năm 1831, Wackenroder thu nhận carotene từ cà rốt Năm 1837 Berzelius gọi sắc tố có màu vàng xanthophylis Thập niên 1950, carotenoid sinh tổng hợp để sử dụng chất màu thực phẩm Ngày số lượng carotenoid tìm thấy tự nhiên lên đến 700 hợp chất với màu sắc khác Các carotenoid chủ yếu tách từ nguồn nguồn nguyên liệu tự nhiên thực vật vi sinh vật 1.1.3 Phân bố SVTH: Nhóm 12 Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 1.1.4 Danh pháp cấu tạo Có hai cách gọi tên carotenoid  Tên truyền thống: tên theo nguồn gốc mà loại carotenoid trích chiết đầu  tiên Tên hệ thống: tên theo công thức hóa học Carotenoid gọi tên theo dẫn xuất carotene với hai nhóm cuối ký hiệu ký tự Hy Lạp (theo trình tự alpha) Các tiếp đầu ngữ sử dụng để mức độ hydro hóa diện nhóm chức thay SVTH: Nhóm 12 Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Hình 1: Một số caroteinoid quan trọng Một số carotenoid quan trọng tiêu biểu như: lycopene, beta-carotene(III), alphacarotene(IV), beta-cryptoxanthin(V), zeaxanthin(VI), lutein(VII), neoxanthin(VIII), violaxanthin(IX), fucoxanthin(X) Tất carotenoid xem dẫn xuất acrylic C 40H56 có trung tâm chuỗi gồm nhiều nối đôi liên hợp, kết hợp với hydro (hydrogenation) Khử hydro (dehydrogenation), hình thành vòng (cyclization), thực trình oxi hóa (oxidation) tạo nên Carotenoid tổng hợp tiền chất C5-terpenoid; isopentyl diphosphat (IPP), hợp chất sau chuyển tành geranyl diphotphat (C20).Hai phân tử kết hợp với tạo thành phytonene Tiếp theo tạo vòng, khử hydro oxi hóa, để tạo carotenoid riêng biệt thường gặp tự nhiên Tuy nhiên có số hợp chất biết có chuyển hóa cấu trúc cuối dẫn đến hình thành hàng trăm carotenoid khác SVTH: Nhóm 12 Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Cấu trúc carotenoid có vòng không vòng.Vòng cạch cạnh đầu hay đầu phân tử Do hệ thống nối đôi liên hợp phân tử, loại carotenoid tồn tạo dạng đồng phân lập thể khác Hầu hết carotenoid tự nhiên dạng trans Tuy dạng đồng phân cis thường có với lượng nhỏ kết chuyển từ đồng phân dạng trans sang dạng sis Hợp chất carotenoid bị nhóm đầu gọi apo-carotenoid Một vài loại apo-carotenoid chất màu thực phẩm quan trọng 1.1.5 Phân loại Carotenoid chia làm hai nhóm sắc tố chính:  Carotenes: Gồm hợp chất hydrocacbon carotenoid  Xanthophylis: Gồm gần xuất carotene với nhóm chức có chứa oxy (hydroxyl, keto, epoxy, methoxy, nhóm acid carboxylic) Theo Bong cộng (2004) carotenoid nghiên cứu từ giống nấm men Rhodotorula diện đủ hai nhóm, torulene, beta-carotene thuộc nhóm carotenes; torularhodin thuộc nhóm xanthophylis 1.1.6 Tính chất Carotenoid thường kết tinh dạng tinh thể Tinh thể carotenoid có nhiều dạng khác kích thước chúng khác nhau: dạng hình kim dài (lycopene,δcarotene), hình khối lăng trụ đa diện (alpha-carotene), dạng hình thoi (beta-carotene), kết tinh vô định hình (γ-carotene) Nhiệt độ nóng chảy cao, khoảng 130-2200C Độ hòa tan carotenoid thay đổi tùy thuộc dung môi Tinh thể carotenoid không tan nước, tan tốt dung môi như: Chloroform, dichloromethane Hầu tất carotenoid tan chất béo dung môi không phân cực Các carotenoid tự tạo màu kem, vàng, cam, hồng, đỏ tùy theo loại hợp chất, nguồn nguyên liệu, điều kiện nuôi trồng, thời tiết,… dạng carotenoprotein tạo dãy màu từ SVTH: Nhóm 12 Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang xanh lá, tím, xanh dương đen Khi đun sôi chuyển sang màu đỏ cam protein bị biến tính, phức hợp với carotenoid bị phá hủy, màu carotenoid trở lại bình thường Do hệ thống nối đôi liên hợp nên carotenoid dễ bị oxi hóa màu, đồng phân hóa, hydro hóa tạo màu khác Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu nhiệt độ, phản ứng oxy hóa trực tiếp, ion kim loại, ánh sáng, tác dụng enzyme (peroxidase, lipxidase, lipperoxidase)… Carotenoid tinh khiết bền dạng huyền phù dung dịch với dầu thực vật, đặc biệt có chất chống oxi hóa α-tocopherol 1.1.7 Ứng dụng Tổ chức Food Additives and Contaminants Committee (FACC) chấp nhận cho sử dụng chất màu vào thực phẩm đưa danh mục chất màu sử dụng thực phẩm Các loại carotenoid ứng dụng để làm chất tạo màu cho sản phẩm Carotenoid có nhiều ứng dụng lĩnh vực dược phẩm, trị liệu Có thể sử dụng carotenoid để tạo màu cho sản phẩm theo cách : gián tiếp trực tiếp  Gián tiếp: Carotenoid nguyên liệu hay trích ly trôn với thức ăn gia súc làm đậm thêm màu vàng, đỏ lông, da, trứng, thịt gia súc, gia cầm Ví dụ: trước người ta trộn cỏ linh lăng bắp có chứa zeaxanthin lutein vào thức ăn gà màu lông gà lòng đỏ trứng đậm Sau có dịch chiết màu, người ta cho chất màu chiết màu tổng hợp vào thức ăn súc vật hiệu cao hơn, quy trình đơn giản Màu vàng chim Hoàng Yến màu hồng chim Hồng Hạc nhạt thiếu carotenoid thức ăn Ta phải bổ sung zeaxanthin vào thức ăn Hoàng Yến canrhaxanthin vào thức ăn chim Hồng Hạc  Trực tiếp: Phương pháp bổ sung gián tiếp lợi mặt kinh tế, thuận lợi tính đồng sản phẩm Biện pháp tốt sử dụng vào carotenoid bổ sung trực tiếp vào sản phẩm thực phẩm SVTH: Nhóm 12 Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Gần đây, người ta tạo dạng bột sấy phun phân tán tốt nước nóng nước lạnh, bền màu Cathaxathin dạng bột sấy khô giữ 93 – 100% cường độ màu năm, β -coroten giữ 95% hoạt tính sau tháng nhiệt β độ thường Các dạng thương phẩm thông dụng dạng nhũ tương ( -coroten), dạng bột β tan nước ( -coroten canthaxanthin) Trong dược phẩm: Các carotenoid có vòng β -inone đầu phân tử chuyển hóa thành vitamin A nên coi provitamin A có hai nhóm β β -coroten có hoạt tính provitamin A cao -inone hai đầu Trong 600 loại carotenoid có khoảng 38 loại có hoạt tính vitamin Khi bổ sung loại carotenoid vào thể, chúng tích lũy vào tế bào gan, cần thiết chuyển hóa thành vitamin A (C20) Vitamin A giữ vai trò quan trọng thể người Nó bảo vệ biểu bì mô, tham gia tạo rhodopsin trì tính nhạy ánh sáng mắt, vận chuyển oxy nhờ hệ nối đôi liên hợp, tham gia trao đổi protein, glucid, lipid, muối khoáng… Ngoài tác dụng cung cấp provitamin A, bổ sung loại carotenoid (lycopene, β -caroten, astaxanthin, phyotene, phytofluence) vào thức ăn có tác dụng ức chế tăng sinh tế bào ung thư vú nội mác tử cung Cơ chế chống tác nhân ung thư tính chống oxy hóa hợp chất carotenoid β -caroten dùng để trị liệu làm giảm biến chứng bệnh nhạy với ánh sáng Tác dụng chống oxy hóa SVTH: Nhóm 12 β -caroten bảo vệ da, giảm đau đớn Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Chất màu carotenoid sử dụng dược phẩm đơn giản để tạo màu cho loại thuốc viên nén, nhộng, thuốc nước,… 1.2 - Giới thiệu nấm men Rhodotorula sp Giới: nấm Ngành: Basidiomycota Lớp: Urediniomycestes Bộ: Sporidiales Họ: Sporidiobolaceae Giống: Rhodotorula Hình 2: Khuẩn lạc nấm men Rhodotorula sp Còn gọi nấm men sinh sắc tố carotenoid, giống nấm men có khả tổng hợp, tích lũy lượng lớn sắc tố carotenoid chủ yếu β -caroten, torulen, torulahodin Theo Lodder (1971), Koneman E.W Robert (1983), Rhodotorula sp thuộc thể đơn bào, nhóm nấm men không sinh bào tử, sợi khuẩn ty hay sợi khuẩn ty giả nhóm vi sinh vật ưa ấm, khoảng nhiệt độ hoạt động từ 20 – 40oC SVTH: Nhóm 12 Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 1.2.1 Phân bố Nấm men Rhodotorula sp phân bố rộng rãi khắp nơi Trên giới Việt Nam, nấm men Rhodotorula sp tìm thấy đất, không khí, ao, hồ, nước biển sản phẩm từ bơ sữa, người động vật hữu nhũ khác Người ta thấy chúng phổ biến trái xanh, rau Ngoài ra, chúng diện sản phẩm ngày yaourt, kem, bơ, cá, nghêu sò, thịt tươi thịt qua chế biến 1.2.2 Hình thái, kích thước tế bào Khi quan sát kính hiển vi tế bào Rhodotorula sp có dạng hình tròn, oval, elip, cầu đến dạng thon dài gậy Tế bào nấm men Rhodotorula sp dạng đơn bào, kích thước tế bào dao động khoảng – µm chiều rộng; 2,5 – 10 µm chiều dài Chiều dài phụ thuộc vào điều kiện nuôi cấy độ tuổi Khuẩn lạc phát triển nhanh, bề mặt trơn nhẵn, bóng sáng mờ đục, ghồ ghề, mịn nhớt Mép khuẩn lạc cưa Khuẩn lạc có màu từ kem, hồng đến đỏ san hô, có có màu vàng đỏ cam Quan sát kính hiển vi không thấy có hình thành sợi nấm, số loài có sinh sợi nấm giả phát triển, không hình thành bào tử túi Trong trình phát triển, hình thái nấm men dần thay đổi 1.2.3 Cấu tạo sinh sản 1.2.3.1 Cấu tạo Thành tế bào: Được cấu tạo từ thành phần khác nhau, đáng kể là: glucan, manan, protein, lipid số thành phần nhỏ kitin  Gucan: hợp chất cao phân tử D-glucose Đó polysacharit phân nhánh có liên kết SVTH: Nhóm 12 β -1,3 β -1,6 Cả hai thành phần phân bố thành tế bào Trang 10 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Pepton Cao thịt Cao nấm Glucose Sorbirtan monoolcate (Tween 80) K2HPO4 MgSO4.7H2O MnSO4.4H2O (NH4)2C6H6O7 CH3COONa.3H2O Nước cất 10 20 0,2 0,05 Đủ 1l Bảng 1: Thành phần môi trường MRS 2.2.4 Lên men Mục đích: khai thác Lên men trình quy trình, tạo hợp chất màu Biến đổi nguyên liệu  Sinh học: biến đổi quan trọng trình lên men trao đổi chất sinh trưởng vi sinh vật Trong trình trao đổi chất nấm men Rhodotorula sp sử dụng chất dinh dưỡng môi trường để tăng sinh khối đồng thời xảy trình tổng hợp hợp chất màu carotenoid, thành phần môi trường thay đổi, chất  dinh dưỡng dần cạn kiệt, chất thải nấm men ngày tích lũy nhiều Hóa sinh hóa học: có khí CO2 – chất thải nấm men lẫn vào canh trường Thiết bị: có thiết bị lên men đảo trộn dạng sủi bọt SVTH: Nhóm 12 Trang 23 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 1: Động cơ, 2: Hộp giảm tốc, 3: Khớp nối, 4: Ổ bi, 5: Vòng bít kín, 6: Trục, 7: Thành thiết bị, 8: Máy khuấy trộn tuapin, 9: Bộ trao đổi nhiệt kiểu ống xoắn, 10: Khớp nối, 11: Ống nạp không khí, 12: máy trộn kiểu cánh quạt, 13: Bộ sủi bọt, 14: Máy khuấy dạng vít, 15: Ổ đỡ, 16: Khớp để tháo, 17: Áo, 18: khớp nạp liệu, 19: Khớp nạp không khí Hình 7: Thiết bị lên men đảo trộn dạng sủi bọt Thông số công nghệ:     Lên men tĩnh có bổ sung chất Thời gian lên men: khoảng 72 Tốc độ khuấy: 240 vòng/phút pH: điều kiện tốt pH = 5.5  Nhiệt độ: nuôi cấy nấm men nhiệt độ phòng (28 – 30oC)  Lượng nấm men cho vào thùng lên men 5% thể tích môi trường lên men  Tốc độ sục khí 1,6l/phút Sản phẩm cần thu chất nội bào thường kết thúc trình lên men sau pha suy vong để tế bào tự phân Nhưng sản phẩm carotenoid hàm lượng tạo trình lên men giảm để đến giai đoạn tự phân tế bào 2.2.5 Ly tâm tách sinh khối Mục đích: khai thác Biến đổi nguyên liệu: SVTH: Nhóm 12 Trang 24 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang  Trong trình ly tâm, yếu tố chủ yếu tác động tới nguyên liệu tác động lực học (lực ly tâm) Vì vậy, tách pha, biến đổi khác  trình ly tâm không đáng kể Sự tách pha trình ly tâm dẫn đến sựu thay đổi tính chất hóa lý pha như: thay đổi độ nhớt, nhiệt độ dung dịch tăng Thiết bị: máy ly tâm siêu tốc loại ống Hình 8: Máy ly tâm siêu tốc loại ống Để phân riêng hệ huyền phù máy ly tâm siêu tốc hoạt động theo chu kỳ tháo cặn phương pháp thủ công Hoạt động: Khi máy hoạt động, huyền phù qua vòi phun ống nạp liệu vào phần roto quay roto huyền phù chảy theo tường theo hướng dọc trục Theo mức độ chuyển động dọc theo roto, huyền phù bị phân lớp tương xứng với tỷ trọng phần thành phần chất lỏng Khi tiểu phần rắn trạng thái lơ lững bị tách khỏi chất lỏng, bị lắng tường roto, chất lỏng qua lỗ đầu roto SVTH: Nhóm 12 Trang 25 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Khi kết thúc phân chia, máy dừng lại nhờ hãm 6, tháo roto cặn, thiết lặp an toàn lặp lại chu kỳ hoạt động Nhược điểm máy ly tâm siêu tốc: tính hoạt động chu kỳ, cần thiết phải tháo lắp thường xuyên, tháo chất lắng rửa roto phương pháp thủ công, tồn truyền động dây đai Thông số công nghệ: tốc độ vòng quay 500 vòng/phút 2.2.6 Đồng hóa Mục đích công nghệ: Chuẩn bị (phá vỡ thành tế bào, tăng hiệu trích ly chất màu carotenoid) Biến đổi nguyên liệu:  Vật lý: thành tế bào vi sinh vật bị phá vỡ, chất nội bào giải phóng bên  ngoài, giúp tăng cường khả trích ly hợp chất carotenoid trình sau Nhiệt độ dịch trích tăng nhanh chưa đến mức làm ảnh hưởng đến cấu  trúc hợp chất carotenoid Hóa lý, hóa học, hóa sinh, sinh học: trình đồng hóa biến đổi không đáng kể Thiết bị: thiết bị đồng hóa áp suất cao Thông số công nghệ: đồng hóa áp lực cao thiết bị đồng hóa cấp 300 bar 2.2.7 Trích ly Mục đích: khai thác (Carotenoid trích ly hỗn hợp dung môi ete dầu hỏa nhiệt độ 40oC vòng 20 phút) Biến đổi nguyên liệu:  Vật lý: khuếch tán carotenoid vào dung môi  Hóa lý: có tách pha Pha lỏng carotanoid tan dung môi, pha rắn xác nấm men cấu tử không tan dung môi Thiết bị: dùng thiết bị trích ly liên tục dạng trục vis (thiết bị Hildebrandt) SVTH: Nhóm 12 Trang 26 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Hình 9: Thiết bị trích ly liên tục dạng trục vis Hoạt động: Bộ nạp liệu kiểu vis tải chuyển pha rắn vào phần cột nạp liệu Vis tải chuyển tiếp xuống phía qua phần nằm ngang cột để vào cột nâng Pha rắn chuyển từ cột nạp liệu qua cột chuyển nằm ngang vào cột nâng sau vắt thải Dung môi dâng lên cột nạp liệu bảo hòa liên tục sau qua lọc phần cột dâng đưa Thông số công nghệ:  Thời gian trích ly: khoảng 20 phút  Nhiệt độ trích ly: 40oC  pH: điều kiện tốt pH = 5.5 SVTH: Nhóm 12 Trang 27 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 2.2.8 Lọc Mục đích: hoàn thiện (Sau trích ly, dịch trích ly thu lẫn xác nấm men Lọc làm tăng độ tinh khiết sản phẩm sau này) Biến đổi nguyên liệu:  Vật lý: có thay đổi tỷ trọng dịch sau trích ly  Hóa lý: có tách pha rắn (là xác nấm men, cấu tử không tan dung môi) Thiết bị: máy lọc chân không thùng quay Hình 10: Máy lọc chân không thùng quay Năng suất đơn vị thiết bị phụ thuộc vào tính chất hóa lý huyền phù phân ly, vào vật liệu lọc, vào giai đoạn xảy trước lọc dao động giới hạn rộng SVTH: Nhóm 12 Trang 28 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Bộ lọc chế tạo thép không rỉ, chất dẻo vật liệu bọc cao su Không khí áp suất 50 ÷ 100KPa nạp vào thiết bị để thổi chất cặn, tiêu hao không khí từ 0,1 đến 0,5 m3/m2 Máy lọc chân không dạng thùng quay thiết kế theo chế độ nạp liệu đến 1/3 2/3 đường kính, phụ thuộc vào tình lắng động huyền phù Góc nạp liệu tối ưu thùng quay 130 ÷ 149o Hoạt động thiết bị lọc chân không tiến hành sau: chất lỏng canh trường từ thừng chứa đẩy vào đáy, mực chảy lỏng giữ không đổi Qúa trình lọc thực bốn vùng theo chu kỳ quay thùng 2.2.9 Cô dặc chân không Mục đích:  Chuẩn bị (quá trình cô đặc làm tăng hàm lượng chất khô chuẩn bị cho trình  sấy phun) Khai thác: tách bớt nước dung môi khỏi nguyên liệu Biến đổi nguyên liệu:  Vật lý: dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần Độ nhớt, khối lượng  riêng tăng, hệ số truyền nhiệt giảm Hóa lý: có chuyển pha từ lỏng sang dung môi nước Thiết bị: dùng thiết bị cô đặc chân không nồi Thông số công nghệ: nhiệt độ cô đặc 65oC SVTH: Nhóm 12 Trang 29 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Hình 11: Thiết bị cô đặc nồi 2.2.10 Sấy phun Mục đích:  Khai thác: sản phẩm khỏi thiết bị đồng hóa chứa sản phẩm cần thu, chứa dung môi Qua trình sấy phun, dung môi với nước bay hơi, thu   nhận sản phẩm dạng bột mịn Hoàn thiện: sau trình sấy phun sản phẩm thu dạng bột Biến đổi nguyên liệu: Vật lý: trình sấy, gradient nhiệt bên nguyên liệu Tại vùng bề mặt nguyên liệu nhiệt độ tăng cao giảm dần vùng trung tâm Thể tích, tỷ trọng sản phẩm sau sấy giảm nhiều so với nguyên liệu trước sấy Kích thước  sản phẩm cần thu thay đổi, tồn dạng bột Hóa học: phản ứng oxy hóa tác dụng nhiệt độ, chất màu bị nhạt màu Tuy nhiên sấy phun tiến hành thời gian ngắn (chưa đến 10  giây) nên thất thoát hạn chế Hóa lý: biến đổi quan trọng chuyển pha nước thành lỏng bay hơi, với bay dung môi Thiết bị: dùng hệ thống sấy phun Thông số công nghệ: dòng tác nhân dòng nguyên liệu chuyển động chiều Thời gian sấy ngắn 10 giây SVTH: Nhóm 12 Trang 30 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Hình 12: Sơ đồ hệ thống sấy phun CHƯƠNG 3: SẢN PHẨM 3.1 Chỉ tiêu sản phẩm Carotenoid sau thu phải đảm bảo tiêu chuẩn sau: Vật lí:  Dạng tồn tại: tinh thể  Tính hấp thu ánh sáng Carotenoid Số nối đôi liên hợp A/ Ảnh hưởng nối đôi liên hợp Phytoene Phytofluene ε -carotene Neurosprene Lycopene 11 B/ Ảnh hưởng vòng SVTH: Nhóm 12 Bước sóng (nm)/dung môi ether 275 331 285 348 296 367 378 400 425 416 446 440 472 470 505 Trang 31 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men γ β -carotene 11 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 431 11 425 -carotene Nhiệt độ nóng chảy: khoảng 130 – 220 oC 462 495 454 483   Tính tan Hầu tất carotenoid tan chất béo, dung môi chứa chlor(chloroform, dichloromethanedichloromethane) dung môi không phân cực khác  Màu sắc Các carotenoid tự tạo màu kem, vàng, cam, hồng, đỏ tùy theo loại carotenoid, thể mang màu,… Dạng carotenoprotein tạo dãy màu từ xanh lá, tím, xanh dương, đen đun nóng chuyển sang màu đỏ protein bị biến tính Hóa học: Tính chất carotenoid hệ thống nối đôi liên hợp tạo nên Hệ thống nối đôi liên hợp làm cho carotenoid không bền: Làm tăng nhạy cảm với trình oxy hóa kim loại perpxide, bổ sung H+ acid Lewis Tăng đồng phân hóa ánh sáng, nhiệt độ hóa chất Khi có đồng phân hóa chuyển từ trans sang cis carotenoid dễ bị màu Các tác nhân ảnh hưởng đến độ bền màu là: nhiệt độ, phản ứng oxy hóa, ion kim loại, ánh sáng, enzym (peroxidase, lipoxidase, lipoperoxidase), nước,… 3.2 Một số nghiên cứu ứng dụng chế phẩm carotenoid từ vi sinh vật Việc dùng sinh khối nấm men Rhodotorula làm thức ăn gia súc an toàn hoàn toàn không độc tính Gần nhiều nhà khoa học công bố như: Eugenia công (1997) dùng sinh khối nấm men Rhodotorula làm thức ăn bổ sung cho gà mái đẻ; Naidu cộng dùng sinh khối nấm men Rhodotorula làm thức ăn cho vật nuôi; SVTH: Nhóm 12 Trang 32 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Somashekar Joseph (2000) cho biết việc khai thác sắc tố carotenoid có tế bào nấm men Rhodotorula để bổ sung vào thực phẩm cho người vật nuôi hướng nghiên cứu đầy tiềm năng; Bhosale P cộng (2003) tách chiết beta-carotene, xác định độ bền sắc tố dùng cho dinh dưỡng vật nuôi PHỤ LỤC Bảng 1: Thành phần hóa học mật rỉ đường mía (tính theo % chất khô) Succrose 32 – 45 Glucose – 11 Fructose – 15 Lượng đường tổng 52 – 65 Nitơ tổng 0.4 – 1.5 Tro – 11 Bảng 2: Thành phần tro mật rỉ (tính theo % khối lượng tro) Na2O 0.3 – CaO – 15 MgO – 14 P2O5 0.5 – 2.5 SVTH: Nhóm 12 Trang 33 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang SO3 SiO2 K2 O – 27 1–7 30 – 50 Bảng 3: Thành phần vitamin mật rỉ (tính theo Thiamine 8.3 Riboflavine 2.5 Nicotimic acid 21 Pantothenic acid 21.4 Folic acid 0.038 Pyridocine 6.5 Biotin 12 µ g/g rỉ đường) Bảng 4: Thành phần chất chiết men Tiêu chuẩn Màu Tổng N, %KL chất khô Nitơ amin, %KL chất khô Chất khô, %KL chất khô Paste nấm men bia Vàng nâu ≥7 ≥3 ≥ 6.5 Bột nấm men bia Bột vàng sáng ≥9 ≥ 3.5 ≥ 94 NaCl, %KL chất khô pH – 6.5 – 6.5 10 10 Tro %KL chất khô ≤ ≤ ≤ ≤ Bảng 5: Thành phần chất chiết malt Màu Chỉ số DE Protein % KL khô Acid (ml/100g) pH Độ ẩm, % Thể tích riêng (ml/100g) Tro, % KL chất khô SVTH: Nhóm 12 Từ vàng sáng đến nâu 30 – 60 ≥ 4.2 ≤ 23 ≥5 ≤ 180 ≤ Trang 34 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Cloroform (tế bào/ g) ≤ Hàm lượng vi sinh vật (cfu/g) ≤ 100 50000 Bảng 6: Thành phần KH2PO4 thương phẩm Bảng 7: Thành phần hóa học K2HPO4 SVTH: Nhóm 12 Trang 35 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Bảng 8: Thành phần hóa học (NH4)2SO4 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách: Giáo trình ứng dụng công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm- đại học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Internet: SVTH: Nhóm 12 Trang 36 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-khao-sat-dieu-kien-nuoi-cay-nam-men2 rhodotorula-sp-tren-moi-truong-ban-ran-47440/ http://www.grad.hcmut.edu.vn/hv/download/LATS/50005065/TOM_TAT_LATS_ NTMNguyet.pdf http://doan.edu.vn/do-an/tong-quan-nam-men-rhodotorula-24519/ http://thuvienluanvan.info/luan-van/de-tai-khao-sat-dieu-kien-nuoi-cay-nam-men- rhodotorula-sp-tren-moi-truong-ban-ran-47440/ http://luanvan.co/luan-van/khao-sat-dieu-kien-nuoi-cay-nam-men-rhodotor-ula-sp- tren-moi-truong-ban-ran-45920/ http://vi.scribd.com/doc/101828018/Bao-Cao-Muoi#scribd SVTH: Nhóm 12 Trang 37 ... tùy thuộc vào môi trường nuôi cấy CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÀU TỪ NẤM MEN RHODOTORULA SP SVTH: Nhóm 12 Trang 19 Công nghệ sản xuất màu từ nấm men 2.1 GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang Quy trình... động từ 20 – 40oC SVTH: Nhóm 12 Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn Thị Thu Sang 1.2.1 Phân bố Nấm men Rhodotorula sp phân bố rộng rãi khắp nơi Trên giới Việt Nam, nấm men. .. sinh vật quang hợp, tảo, nấm mốc, nấm men vi khuẩn Chúng chất màu không độc, tạo màu vàng, cam, đỏ cho nhiều loại thực phẩm SVTH: Nhóm 12 Trang Công nghệ sản xuất màu từ nấm men GVHD: Th.S Nguyễn