Nghiên cứu điều kiện chuyển hóa sucrose thành isomaltulose sử dụng vi sinh vật

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN CHUYỂN HÓA SUCROSE THÀNH ISOMALTULOSE SỬ DỤNG VI SINH VẬT" Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Vũ Nguyên Thành Sinh viên thực hiện: Trương Thị Tú Anh Lớp: K20 - 1302 Hà Nội – 2017 Viện đại học Mở Hà Nội Khoa Công Nghệ Sinh Học LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS TS Vũ Nguyên Thành tận tình hướng dẫn, truyền thụ cho em kiến thức chuyên môn vô q báu lòng nhiệt tình suốt q trình hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban Giám hiệu Viện Đại học Mở Hà Nội, Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ sinh học thầy cô giáo Bộ mơn động viên dẫn, đóng góp ý kiến tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Đồng thời em xin chân thành cảm ơn ThS.Nguyễn Thanh Thủy ThS.Cao Xuân Bách anh chị làm việc Trung tâm Vi sinh vât Công nghiệp – Viện Công nghiệp Thực phẩm nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình học tập hồn thành đề tài nghiên cứu Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, người ln bên cạnh động viên, khích lệ, giúp đỡ em suốt thời gian học tập nghiên cứu Do thời gian khả thân hạn chế, khóa luận em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo thầy đóng góp ý kiến bạn để khóa luận em đầy đủ hoàn chỉnh Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên Trương Thị Tú Anh Trương Thị Tú Anh - 1302 Viện đại học Mở Hà Nội Khoa Công Nghệ Sinh Học MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1 Đường Isomaltulose 1.1.1 Cấu trúc Isomaltulose 1.1.2 Tính chất đường Isomaltulose 1.1.3 Enzyme chuyển hóa sucrose thành isomaltulose 1.2 Đặc điểm sinh hóa 1.2.1 Khả tiêu hóa 1.2.2 Sự trao đổi chất 1.2.3 Vai trò chức đường Isomaltulose 11 1.3 Tình hình sản xuất đường Isomaltulose giới 12 1.4 Tình hình sản xuất Isomaltulose Việt Nam 13 PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Nguyên vật liệu 13 2.1.1 Chủng giống 14 2.1.2 Hóa chất 15 2.1.3 Thành phần môi trường dùng nghiên cứu 15 2.2 Máy móc, thiết bị 16 2.3 Các phương pháp nghiên cứu 17 2.3.1 Nuôi cấy vi sinh vật 17 Trương Thị Tú Anh - 1302 Viện đại học Mở Hà Nội Khoa Công Nghệ Sinh Học 2.3.2 Nhuộm tế bào vi khuẩn Gram 17 2.3.3 Điều kiện chuyển hóa sucrose thành isomaltulose 18 2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình chuyển hóa sucrose thành isomaltulose 19 2.4 Các phương pháp phân tích 22 2.4.1 Phương pháp xác định đường khử DNS 22 2.4.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) 25 PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 Tuyển chọn chủng có khả sinh enzyme chuyển hóa hiệu suất cao 27 3.2 Đặc điểm hình thái phân loại vi khuẩn 32 3.3 Điều kiện chuyển hóa sucrose thành isomaltulose 34 3.3.1 Thời gian chuyển hóa 35 3.3.2 Ảnh hưởng pH q trình chuyển hóa 36 3.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ trình chuyển hóa 38 3.3.4 Ảnh hưởng nồng độ chất 39 3.4 Quy trình sản xuất isomaltulose phòng thí nghiệm 41 PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 4.1 Kết luận 43 4.2 Kiến nghị 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 Trương Thị Tú Anh - 1302 Viện đại học Mở Hà Nội Khoa Công Nghệ Sinh Học NHỮNG TỪ VIẾT TẮT PCA Plate count agar SPY Sucrose peptone yeast extract rpm Revolutions Per Minute DNS Dinitrosalicylic acid WHO World Health Organization HPLC High Performance Liquid Chromatography GI Glycemic Index Trương Thị Tú Anh - 1302 Viện đại học Mở Hà Nội Khoa Công Nghệ Sinh Học DANH MỤC BẢNG Bảng Danh sách mẫu chủng vi khuẩn sinh isomaltulose 14 Bảng Tỉ lệ pha đệm axit axetic 20 Bảng Tỉ lệ pha đệm sodium phosphate 21 Bảng Pha nồng độ đường đường chuẩn 23 Bảng Hình thái tế bào chủng lựa chọn khảo sát 33 Trương Thị Tú Anh - 1302 Viện đại học Mở Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Sinh Học DANH MỤC HÌNH Hình Sơ đồ chuyển hóa sucrose tác dụng sucrose Hình Cơng thức cấu tạo Isomaltulose Hình Đồ thị đường chuẩn Isomaltulose 24 Hình Đồ thị đường chuẩn 26 Hình So sánh nồng độ đường khử tổng sản phẩm theo DNS 23 chủng ISB CBS 28 Hình Kết phân tích nồng độ glucose, isomaltulose, sucrose 23 chủng ISB chủng CBS theo HPLC 29 Hình Sơ đồ phân loại chủng chuyển hóa sucrose thành isomaltulose 31 Hình Hình thái khuẩn lạc tế bào chủng chủng vi khuẩn 33 Hình Thí nghiệm khảo sát theo thời gian lấy mẫu thời điểm: 0h, 1h, 2h,3h,4h,5h,6h,12h,24h 35 Hình 10 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng pH pH 3, pH 4, pH 5, pH 6, pH 7, pH 37 Hình 11 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ bao gồm 20°C, 30°C, 40°C, 50°C, 60°C, 70°C 38 Hình 12 Thí nghiệm khảo sát với nồng độ chất bao gồm 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% 39 Hình 13 Hiệu suất chuyển hóa sucrose thành isomaltulose .40 Hình 14 Quy trình cơng nghệ sản xuất isomaltulose từ sucrose 41 Trương Thị Tú Anh - 1302 MỞ ĐẦU Theo cảnh báo Tổ chức Y tế giới (WHO), nay, có khoảng tỷ số gần tỷ người giới bị thừa cân, có 400 triệu người mắc bệnh béo phì Bên cạnh béo phì yếu tố di truyền lối sống, tiện ích xã hội đại dành nhiều thời gian xem truyền hình, chơi video game, sử dụng máy tính liên tục, dành thời gian tập thể dục khiến người ta vận động thể lực Bên cạnh ngun nhân chế độ dinh dưỡng không hợp lý, ngày người có xu hướng thích đồ ăn nhanh hay loại bánh kẹo chứa nhiều chất béo làm chất béo tích tụ thể ngun nhân Tỉ lệ béo phì thừa cân tăng lên đột ngột quốc gia nghèo hơn, không nước giàu dự báo trước gánh nặng bệnh mãn tính tiểu đường, tim, huyết áp, ung thư, loãng xương Mỗi năm, chi phí chữa béo phì chiếm từ 2% đến 8% ngân sách dành cho y tế quốc gia Đối với bệnh tiểu đường, Tổ chức Y tế giới (WHO) cho “Cơn sóng thần tàn phá sức khỏe toàn cầu” Tuy Việt Nam khơng phải nước có tỉ lệ mắc bệnh tiểu đường lớn giới nước có bệnh tiểu đường phát triển nhanh giới Hiện có khoảng 4,8 triệu người mắc bệnh tiểu đường số tăng lên đến triệu người vào năm 2025, khuyến cáo từ Viện nghiên cứu Chiến lược phòng chống bệnh tiểu đường Việt Nam Chính từ mối lo ngại đó, gần 20 năm qua, nhà khoa học nghiên cứu, lựa chọn tìm phương pháp sản xuất loại đường chức có nhiều đặc tính có lợi cho sức khỏe như: chống bệnh tiểu đường, chống béo phì, khơng gây sâu răng, có khả kích thích hoạt động hệ tiêu hóa Điển hình loại đường chức năng: mannitol, sorbitol, xylitol, Trương Thị Tú Anh - 1302 galactose, isomalulose, xylo-oligosacarit, v.v Trong isomaltulose loại đường chức nhiều nhà nghiên cứu ý ưu điểm loại đường không gây tác dụng phụ loại đường hóa học có nhiều lợi ích cụ thể cho thể người với số đặc tính ưu việt Đặc biệt gần người ta chứng minh isomaltulose tốt cho chức não, tăng nhớ Hiện nay, isomaltulose ứng dụng rộng rãi sản xuất thực phẩm dược phẩm Đi đầu sản xuất sản phẩm tập đoàn Südzucker Đức nhà sản xuất đường lớn châu Âu Ngoài ra, Cerestar (thuộc tập đoàn Cargill) Shin Mitsui (Nhật) công ty lớn sản xuất isomaltulose Isomaltulose công nghiệp sản xuất từ sucrose qua phản ứng đồng phân hoá enzyme sucrose isomerase Công nghệ sản xuất isomaltulose phổ biến giới sử dụng tế bào cố định Protaminobacter rubrum Nhận thấy tính thực tiễn đó, với mong muốn nâng cao hiệu suất chuyển hóa giảm chi phí sản xuất isomaltulose từ đường mía (sucrose) Việt Nam quốc gia có nguồn nguyên liệu đường sucrose dồi Vậy nên đề tài tập trung "Nghiên cứu điều kiện chuyển hóa sucrose thành isomaltulose nhờ vi sinh vật" Trương Thị Tú Anh - 1302 Nội dung nghiên cứu: - Chọn chủng có hiệu suất chuyển hóa sucrose thành isomaltulose với hiệu suất 85-90% - Điều kiện chuyển hóa sucrose thành isomaltulose - Xây dựng qui trình sản xuất isomaltulose phòng thí nghiệm Mục tiêu: Sản xuất đường hệ - Isomaltulose từ đường sucrose (đường mía) cách sử dụng chế phẩm enzyme sucrose isomerase sinh từ chủng vi khuẩn phân lập Việt Nam Trương Thị Tú Anh - 1302 Do đó, chúng tơi lựa chọn nghiên cứu chủng có tiềm chủng chủng có khả sinh enzyme cao bao gồm chủng: ISB8, ISB10, ISB11, ISB19, ISB36 Các chủng lựa chọn đại diện nhóm khác nhau: ISB8 ISB19 thuộc nhánh nhóm Klebsiella sp ISB36 thuộc nhóm Klebsiella singaporensis ISB11 thuộc nhóm Kosakonia cowanii ISB10 thuộc nhóm Kosakonia sp 3.2 Đặc điểm hình thái phân loại vi khuẩn Các chủng vi khuẩn có khả chuyển hóa sucrose thành isomaltulose lựa chọn khảo sát (ISB8, ISB10, ISB11, ISB19, ISB36 CBS) môi trường PCA Chúng tơi tiến hành chụp ảnh hình thái nhuộm gram để quan sát tế bào Hình ảnh khuẩn lạc mơ tả hình Trương Thị Tú Anh - 1302 32 ISB 10 CBS ISB 11 ISB 19 ISB ISB 36 Hình Hình thái khuẩn lạc tế bào chủng chủng vi khuẩn Bảng Hình thái tế bào chủng lựa chọn khảo sát Tên chủng Hình thái tế bào ISB ISB 10 ISB 11 Hình thái khuẩn lạc Que ngắn Khuẩn lạc to, đường kính 2-3mm, mép Gram (-) khơng tròn đều, nhẵn bóng, nhầy Que ngắn, Khuẩn lạc to, đường kính 2-2,5mm, mép Gram (-) tròn đều, nhẵn bóng Que ngắn, Khuẩn lạc có đường kính 1,5-2mm, mép Gram (-) tròn đều, dầy Trương Thị Tú Anh - 1302 33 ISB 19 ISB 36 CBS 574.77 Que ngắn, Gram (-) Khuẩn lạc to, có đường kính 2-3mm, mép tròn đều, dầy, bề mặt nhẵn bóng Que ngắn, Khuẩn lạc to, đường kính 2-3mm, tròn Gram (-) đều, nhẵn bóng, nhầy dầy Que ngắn, Khuẩn lạc to, đường kính 1,5-2mm, tròn Gram (-) đều, nhẵn bóng, nhầy, dẹt Từ hình thấy tất chủng vi khuẩn chuyển hóa đường sucrose thành đường isomaltulose lựa chọn có hình dáng khuẩn lạc tế bào tương đồng Tất chúng vi khuẩn Gram (-), khuẩn lạc tròn đều, nhẵn bóng có hình thái tế bào dạng que ngắn Về hình thái, chủng chia làm nhóm Khác biệt lớn nằm chỗ: chủng ISB8 có màng nhầy nhớt nhiều, chủng ISB19 ISB36 có màng nhầy, chủng ISB10 ISB11 khơng có màng nhầy Về màu sắc, chủng ISB8 khuẩn lạc màu trắng ngà, ISB19 ISB36 khuẩn lạc màu trắng trong, chủng ISB10 ISB11 khuẩn lạc màu vàng 3.3 Điều kiện chuyển hóa sucrose thành isomaltulose Trong nghiên cứu lựa chọn yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng tới phản ứng enzyme để khảo sát Nội dung phần bao gồm kết thời gian chuyển hóa, ảnh hướng nhiệt độ, ảnh hưởng pH ảnh hưởng nồng độ chất Trương Thị Tú Anh - 1302 34 3.3.1 Thời gian chuyển hóa Để đánh giá thời gian chuyển hóa, tơi có tham khảo báo trước thấy sucrose isomerase đạt hiệu suất chuyển hóa tối đa sau 20 Trong nghiên cứu với chủng LX3 thuộc nhóm Klebsiella sp cho thấy chủng LX3 sản xuất isomaltulose nhanh đạt đến mức tối đa sau nuôi cấy nồng độ đường môi trường 10%, từ đến 22 isomaltulose khơng chuyển hóa thêm [5] Tương tự chúng tơi thiết kế thí nghiệm khảo sát lấy mẫu thời điểm: 0h, 1h, 2h,3h,4h,5h,6h,12h,24h Kết trình bày hình Nồng độ đường khử[g/L] 250 CBS ISB8 ISB10 ISB11 ISB19 ISB36 200 150 100 50 0 12 Thời gian [h] 18 24 Hình Thí nghiệm khảo sát theo thời gian lấy mẫu thời điểm: 0h, 1h, 2h,3h,4h,5h,6h,12h,24h Có thể thấy chủng hoạt động mạnh vòng Các chủng ISB10, ISB11, CBS phản ứng nhanh đạt Trương Thị Tú Anh - 1302 35 50% nồng độ đường chuyển hóa chủng ISB8, ISB19, ISB36 phải khoảng đạt 50% Sau chủng gần đạt hiệu suất tối đa sau chuyển hóa chậm dần Ở 12h nồng độ sản phẩm có giảm nhẹ đến kết thúc q trình chuyển hóa sau 24h kết đo cho thấy chủng chuyển hóa hết đường Cuối chủng có hiệu suất chuyển hóa cao ISB11 chủng thấp ISB36 Từ kết thu được, nhận thấy trình chuyển hóa sucrose thành isomaltulose nhanh vào khoảng đầu, sau từ từ chậm lại Chuyển hóa isomaltulose đạt 50% vào khoảng 1-2 Kết phù hợp với nghiên cứu trước đó, chủng hoạt động mạnh đầu đạt hiệu suất tối đa sau 20 [5] 3.3.2 Ảnh hưởng pH q trình chuyển hóa Các pH tiến hành khảo sát bao gồm pH 3, pH 4, pH 5, pH 6, pH 7, pH Kết trình bày hình 10 Trương Thị Tú Anh - 1302 36 ISB8 ISB10 ISB11 ISB19 ISB36 CBS Nồng độ đường khử [g/L] 200 150 100 50 pH pH4 pH5 pH pH pH pH Hình 10 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng pH pH 3, pH 4, pH 5, pH 6, pH 7, pH Kết thí nghiệm cho thấy hoạt động chuyển hoá sucrose thành isomaltulose chủng khảo sát nhạy cảm với thay đổi pH Trong khoảng pH 3-4 nồng độ chuyển hóa thấp 1/3 nồng độ chuyển hóa hoạt động pH tối ưu Chúng hoạt động mạnh khoảng pH 4-5, khoảng pH 5-6 có nồng độ có tăng nhẹ Khoảng pH 6-7 ISB10 ISB11 giảm nồng độ Trong khoảng pH 7-8, hầu hết chủng giảm nồng độ đường Vì khoảng pH – pH 7, enzyme sinh isomaltulose hoạt động ổn định hiệu Trương Thị Tú Anh - 1302 37 3.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ q trình chuyển hóa Các nhiệt độ tiến hành khảo sát bao gồm 20°C, 30°C, 40°C, 50°C, 60°C, 70°C Kết trình bày hình 11 Nồng độ đường khử [g/L] 200 ISB8 ISB19 ISB10 ISB36 ISB11 CBS 30 40 50 Nhiệt độ C 60 150 100 50 20 70 Hình 11 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ bao gồm 20°C, 30°C, 40°C, 50°C, 60°C, 70°C Tại giá trị nhiệt độ thấp 20°C 30°C enzyme sucrose isomerase hoạt động với hoạt tính thấp Hoạt tính tăng mạnh nhiệt độ 40°C Đối với chủng CBS khảo sát nhiệt độ 20°C, 30°C, 40°C nồng độ cao chủng khác khác.Khi khảo sát 50°C nồng độ đường tạo thành không thay đổi đáng kể, giữ mức cao trừ chủng CBS ISB8 bắt đầu giảm nồng độ Tuy nhiên nhiệt độ tiếp tục tăng lên 60°C nồng độ đường tạo giảm mạnh Tại 70ºC, gần khơng q trình chuyển hố sucrose thành isomaltulose Có thể thấy enzyme sucrose isomerase chủng gần Trương Thị Tú Anh - 1302 38 bị ức chế nhiệt độ phản ứng khoảng 50ºC Và dải nhiệt độ thích hợp cho hoạt động tổng hợp isomaltulose từ 40°C đến 50°C 3.3.4 Ảnh hưởng nồng độ chất Chúng khảo sát với nồng độ chất bao gồm 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% Kết trình bày hình 11 Hình 12 Thí nghiệm khảo sát với nồng độ chất bao gồm: 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% Theo kết quả, tăng nồng độ chất từ 10% đến 60% sucrose lượng sản phẩm tạo thành tăng lên Các chủng vi khuẩn khảo sát có khả chuyển hóa tốt nồng độ chất cao 60% Nồng độ sucrose gắn liền với động lực sản xuất isomaltulose điều quan trọng công nghệ sản suất công nghiệp Nếu trình tổng hợp isomaltulose đạt hiệu hoạt động nồng độ sucrose cao, Trương Thị Tú Anh - 1302 39 công nghiệp nhiều lợi hạn chế tạp nhiễm ức chế protease làm giảm tổng hợp isomaltulose [2] Điều phù hợp với nghiên cứu sản xuất isomaltulose với chủng P.rubrum cố định alginate từ báo trước tham khảo [4].Nghiên cứu cho thấy nồng độ sucrose 65% -70% phù hợp cho mục đích cơng nghiệp Munir (1983) [7] cấp sáng chế quy trình cơng nghiệp cho sản xuất isomaltulose đề nghị sử dụng 40-75% Từ số liệu DNS nồng độ đường khử giả thiết trình chuyến hóa sucrose thành isomaltulose theo phản ứng hình Từ mol sucrose sau chuyển hóa tạo thành mol isomaltulose Vì hiệu suất chuyển hóa nồng độ đường khử thực tế chia cho nồng độ đường khử lý thuyết (isomaltulose) Kết biểu diễn hình 13 140% Hiệu suất [%] 120% 100% 10% 80% 20% 60% 30% 40% 40% 50% 20% 60% 0% ISB8 ISB10 ISB11 ISB19 ISB36 CBS Các chủng Hình 13 Hiệu suất chuyển hóa sucrose thành isomaltulose Theo lí thuyết lượng isomaltulose sản phẩm tạo thành lượng sucrose ban đầu Nhưng hình 13 tất chủng đạt Trương Thị Tú Anh - 1302 40 hiệu suất chuyển hóa cao 100% Điều cho thấy đường sucrose không chuyển hóa theo Hình mà chuyển hóa có thêm sản phẩm phụ trehalulose, glucose fructose Điều cần chúng tơi cần thời gian nghiên cứu khảo sát thêm thời gian tới Từ kết nghiên cứu, thấy chủng tham gia khảo sát có tiềm ứng dụng cho sản suất isomaltulose cơng nghiệp 3.4 Quy trình sản xuất isomaltulose phòng thí nghiệm Dựa kết nghiên cứu chúng tơi đề xuất quy trình kỹ thuật sản xuất isomaltulose từ sucrose phòng thí nghiệm Môi trường SPY Thanh trùng Lên men tạo sinh Chủng giống khối, 150rpm, 30°C Ly tâm,thu sinh khối Sucrose 60% Chuyển hóa 40°C, pH7, lắc 150rpm, 24h Dịch thơ chứa đường isomaltulose Hình 14 Quy trình cơng nghệ sản xuất isomaltulose từ sucrose Trương Thị Tú Anh - 1302 41 Thuyết minh quy trình Lên men tạo sinh khối - Nhân giống sơ cấp từ môi trường PCA sang môi trường SPY (sucrose 4%, peptone 1%, cao nấm men 0.4%, pH 7) Nhân giống thứ cấp môi trường SPY theo tỷ lệ thể tích cấp giống 1:20 - Lên men 30°C, lắc 150rpm, 24h Thu hồi sinh khối vi khuẩn - Ly tâm 5000 vòng 30 phút sử dụng máy ly tâm đĩa để loại canh trường thu sinh khối Chuyển hóa sucrose thành isomaltulose - Chuyển sinh khối vào dịch đường sucrose 60%, pH - Tiến hành phản ứng 40°C, lắc 150rpm 24 Thu hồi dịch đường sau chuyển hóa Ly tâm 5000 vòng 30 phút sử dụng máy ly tâm đĩa để loại sinh khối thu hồi canh trường Trương Thị Tú Anh - 1302 42 4.1 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ q trình nghiên cứu khảo sát chủng có khả chuyển hóa sucrose thành isomaltulose Chúng tơi đưa kết luận sau: - Đã khảo sát 23 chủng phân lập có ISB10 thuộc nhóm Kosakonia sp ISB11 thuộc nhóm Kosakonia cowanii thuộc nhóm chủng với chủng cơng nghiệp CBS 574.77 Từ chúng tơi chọn chủng đại diện nhóm khác nhau: ISB8 ISB 19 thuộc nhánh nhóm Klebsiella sp ISB36 thuộc nhóm Klebsiella singaporensis ISB11 thuộc nhóm Kosakonia ISB10 thuộc nhóm Koakonia sp - Sau khảo sát thời gian chuyển hóa khác chúng tơi thấy sau đầu chủng đạt gần hết trình chuyển hóa, điều tương đồng với cơng bố trước (đạt hiệu suất chuyển hóa tối đa sau 20 giờ) - Ở khoảng pH 5-7 enzyme sinh isomaltulose hoạt động ổn định hiệu suất chuyển hóa cao - Nhiệt độ thích hợp cho hoạt động tổng hợp isomaltulose từ 40°C đến 50°C - Các chủng vi khuẩn khảo sát hoạt động tốt nồng độ đường cao 60% - Đã xây dựng qui trình sản xuất isomaltulose phòng thí nghiệm dựa thông số khảo sát Trương Thị Tú Anh - 1302 43 4.2 Kiến nghị Nếu tiếp tục nghiên cứu đề tài chúng tơi có số kiến nghị: - Nghiên cứu thêm pH khoảng khoảng pH5-7 Mở rộng nghiên cứu thêm pH thấp pH cao - Tiếp tục nghiên cứu dải nhiệt độ 40°C-50°C để biết nhiệt độ thích hợp - Mở rộng nghiên cứu nồng độ chất nồng độ cao 60% - Thử nghiệm kết tinh đường - Nghiên cứu sản xuất quy mô lớn Trương Thị Tú Anh - 1302 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Nguyễn Thanh Thủy, Nguyễn Thị Hoa Mai, Đinh Thị Mỹ Hằng, Vũ Nguyên Thành "Công nghệ sản xuất Isomaltulose từ sucrose sử dụng vi khuẩn Enterobacter sp ISB-25" (tạp chí Khoa học Cơng nghệ tập 51 số năm 2013) Tài liệu Tiếng Anh Bucke, C., Cheetham, P.S.J., (1982) Production of Isomaltulose US Patent No 4359531 Hashimoto, H., Yamada, K., Yoshimura, J., 1987 Glucosylation of methyl-b-Darabinofuranosidase with 60 chloro-60-deoxysucrose and immobilized Protaminobacter rubrum Biotechnology Letters 9, 849– 854 Li N, Zhang D, Zhang LH, Swaminathan K (2003) Expression, crystallization and preliminary X-ray analysis of isomaltulose synthase (PalI) from Klebsiella sp LX3 Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 59, 150-151 Li X, Zhao C, An Q, Zhang D Substrate induction of isomaltulose synthase in a newly isolated Klebsiella sp LX3 J Appl Microbiol (2003), 95, 521-527 Lina BA, Jonker D, Kozianowski G Isomaltulose (Palatinose): a review of biological and toxicological studies Food Chem Toxicol (2002) 40, 1375-1381 Trương Thị Tú Anh - 1302 45 Mu W, Li W, Wang X, Zhang T, Bo J (2014) Current studies on sucrose isomerase and biological isomaltulose production using sucrose isomerase Appl Microbiol Biotechnol DOI 10.1007/s00253-014-58162 Munir, M., (1983) Verfahren zur Herstellung von Isomaltulose (6-O-aDglucopyranosido D fructose) mit Hilfe von immobilisierten bakterienzellen Deutsches Patentamt DE 3213107 A1 Protaminobacter rubrum Biotechnology Letters 9, 849–854 Sentko A, Bernard J (2011) Isomaltulose In: O’Brien-Nabors L (ed) Alternative sweeteners, 4th edn CRC Press, Georgia 10 Tsuji, Y., Yamada, K., Hosoya, N., Moriuchi, S., (1986) Digestion and absorption of sugars and sugar substitutes in rat small intestine Journal of Nutritional Science and Vitaminology 32, 93–100 11 Weidenhagen, R., Lorenz, S.,(1957) Palatinose (6-alpha-Glucopyranosido-fructofuranose), ein neues bakterielles Umwandlung-sprodukt der Saccharose Zeitschrift fu ̈r die Zuckerindustrie 7, 533-534; und Angewandte Chemie 69, 641 12 Yamada, K., Shinohara, H., Hosoya, N.,(1985) Hydrolysis of 1–0alpha-d-glucopyranosyl-d-fructofuranose (Trehalulose) by rat intestinal sucrase-isomaltase complex Nutrition Reports International 32, 1211– 1220 Trương Thị Tú Anh - 1302 46 ... thành isomaltulose nhờ vi sinh vật" Trương Thị Tú Anh - 1302 Nội dung nghiên cứu: - Chọn chủng có hiệu suất chuyển hóa sucrose thành isomaltulose với hiệu suất 85-90% - Điều kiện chuyển hóa sucrose. .. suất chuyển hóa giảm chi phí sản xuất isomaltulose từ đường mía (sucrose) Vi t Nam quốc gia có nguồn nguyên liệu đường sucrose dồi Vậy nên đề tài tập trung "Nghiên cứu điều kiện chuyển hóa sucrose. .. khả sinh enzyme chuyển hóa hiệu suất cao 27 3.2 Đặc điểm hình thái phân loại vi khuẩn 32 3.3 Điều kiện chuyển hóa sucrose thành isomaltulose 34 3.3.1 Thời gian chuyển hóa