Nghiên Cứu Sản Xuất Chế Phẩm Giàu Axit Amin Và B-Glucan Từ Tế Bào Nấm Men Saccharomyces Cerevisiae

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT NGUYỄN THỊ LAN ANH NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM GIÀU AXIT AMIN VÀ -GLUCAN TỪ TẾ BÀO NẤM MEN SACCHAROMYCES CEREVISIAE ĐỂ LÀM NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT THỰC PHẨM GIÀU DINH DƯỠNG VÀ NĂNG LƯỢNG CHO NGƯỜI LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM GIÀU AXIT AMIN VÀ -GLUCAN TỪ TẾ BÀO NẤM MEN SACCHAROMYCES CEREVISIAE ĐỂ LÀM NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT THỰC PHẨM GIÀU DINH DƯỠNG VÀ NĂNG LƯỢNG CHO NGƯỜI Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Lê Mai Hương ThS Vũ Duy Nhàn Họ tên học viên: Nguyễn Thị Lan Anh Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60420114 Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận ủng hộ, giúp đỡ tận tình thầy giáo, gia đình bạn bè Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Mai Hương - Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam ThS Vũ Duy Nhàn - Viện Hóa học Vật liệu - Viện Khoa học Công nghệ Quân tận tình bảo tơi suốt q trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tới thầy cô giáo thuộc Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật giảng dạy giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè tạo điều kiện, quan tâm, động viên góp ý cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 29 tháng 12 năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Lan Anh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn “Nghiên cứu sản xuất chế phẩm giàu axit amin -Glucan từ tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae để làm nguyên liệu sản xuất thực phẩm giàu dinh dưỡng lượng cho người” cơng trình nghiên cứu cá nhân thực hướng dẫn PGS.TS Lê Mai Hương ThS Vũ Duy Nhàn Các nội dung nghiên cứu kết trình bày luận văn trung thực rõ ràng Đây đề tài nghiên cứu mới, không giống với đề tài luận văn trước đây, khơng có chép luận văn Nội dung luận văn thể theo quy định, nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu sử dụng luận văn trích dẫn nguồn Nếu xảy vấn đề với nội dung luận văn này, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm theo quy định Học viên Nguyễn Thị Lan Anh MỤC LỤC PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1.Đặt vấn đề……………………………………………………………………….1 1.2 Mục đích yêu cầu……………………………………………………………2 1.3.Địa điểm thời gian nghiên cứu……………………………………………….2 PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Nấm men Saccharomyces cerevisiae thành phần hóa học nấm men 2.1.1 Giới thiệu nấm men Saccharomycescerevisiae 2.1.2 Thành phần hóa học nấm men Saccharomyces cerevisiae 2.1.2.1 Nước 2.1.2.2 Protein loại axit amin 2.1.2.3 Carbonhydrat 2.1.2.4 Lipit 2.1.2.5  - Glucan 2.1.2.6 Các nguyên tố khoáng nguyên tố vi lượng 2.1.2.7 Vitamin 2.1.2.8 Enzyme 2.2 Cấu tạo thành tế bào nấm men………………………………………………….5 2.3 Các phương pháp thủy phân tế bào nấm men………………………………… 2.3.1.Phương pháp hóa học 2.3.2 Phương pháp sinh học 2.3.3 Phương pháp tự phân 2.4 Hiện trạng công nghệ sản xuất chế phẩm giàu axit amin từ tế bào nấm men Sacharomyces cerevisiae[39]………………………………………………………9 2.4.1 Các nguồn thu sinh khối nấm men giàu protein[15] 2.4.2 Thành phần axit amin cao nấm men axit amin thiết yếu 10 2.4.2.1 Thành phần axit amin cao nấm men 10 2.4.2.2 Các axit amin thiết yếu 11 2.4.3 Tình hình nghiên cứu sản xuất chế phẩm giàu axit amin từ nấm men bia giới 12 2.4.5 Ứng dụng chế phẩm giàu axit amin từ nấm men bia 15 2.4.5.1 Ứng dụng công nghiệp thực phẩm, dược phẩm chăn nuôi 15 2.4.5.2 Ứng dụng công nghiệp lên men 16 2.4.6 Triển vọng thị trường sử dụng chế phẩm giàu axit amin 16 2.4.7 Công nghệ thủy phân nấm men thu hồi axít amin tự protein [39] 17 2.5 Hiện trạng công nghệ sản xuất chế phẩm giàu -Glucan từ tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae………………18 2.5.1 Giới thiệu chung β – glucan 18 2.5.2 Ứng dụng -glucan 19 2.5.2.1 Ứng dụng y dược 19 2.5.2.2 Ứng dụng thực phẩm 20 2.5.3 Các phương pháp thu hồi, tách chiết, tinh  - glucan từ nấm men 21 2.5.3.1 Các phương pháp thu hồi, tách chiết  - glucan từ nấm men 21 2.5.3.2 Các phương pháp tinh  - glucan từ nấm men 21 2.5.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới giá thành chế phẩm -glucan 22 PHẦN III NGUYÊN VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀPHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Nguyên vật liệu, thiết bị phương pháp nghiên cứu…………………………23 3.1.1 Nguyên vật liệu 23 3.1.2 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 23 3.1.2.1 Hóa chất: 23 3.1.2.2 Dụng cụ thiết bị: 23 3.2 Phương pháp nghiên cứu………………………………………………………23 3.2.1 Phương pháp xác định hàm lượng protein theo Bradford 23 3.2.2 Phương pháp xác định hàm lượng Nitơ tổng số (theo phương pháp Kjeldahl) 24 3.2.3 Phân tích độ hịa tan .25 3.2.4 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 25 3.2.5 Xác định hàm lượng chất đắng (bằng phương pháp so màu) 25 3.2.6 Xác định pH bã nấm men máy đo pH 26 3.2.7 Phân tích độ ẩm nấm men 26 3.2.8 Phương pháp xác định nồng độ protein tổng .26 3.2.9 Phương pháp xác định axit amin tổng phản ứng Ninhydrin .26 3.2.10 Phương pháp thu thành tế bào 27 3.2.11 Tinh axit amin phương pháp trao đổi ion 27 3.2.12 Phương pháp xác định hàm lượng chất béo theo Lecoq (1965) 28 3.2.13 Phương pháp tách chiết -glucan tổng số 28 3.2.14 Phương pháp xác định hàm lượng -glucan (theo phương pháp McCleary Glennie-Holmes (1985) 28 3.2.15 Phương pháp xác định hàm lượng chất béo .29 3.2.16 Phương pháp xây dựng công thức đánh giá lý thuyết lượng sản phẩm 30 PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 4.1 Nghiên cứu xác định điều kiện thủy phân nấm men bia để sản xuất axit amin –glucan………………………………………………………………… 32 4.1.1 Nghiên cứu lựa chọn điều kiện tự phân nấm men .32 4.1.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ nồng độ % nấm men 32 4.1.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tự phân 33 4.1.1.3 pH ban đầu mẫu nấm men tự phân 33 4.1.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian tự phân 34 4.1.2 Ảnh hưởng phương pháp hóa lý đến q trình thủy phân 35 4.1.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng tác nhân hóa lý đến trình thủy phân 35 4.1.2.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian thủy phân lên hiệu trình thủy phân 36 4.1.3 Nghiên cứu điều kiện thủy phân nấm men phương pháp sử dụng enzyme 37 4.1.3.1.Lựa chọn enzyme thích hợp cho q trình thủy phân nấm men 37 4.1.3.2 Nghiên cứu điều kiện thích hợp enzyme thủy phân nấm men 38 4.2 Nghiên cứu sản xuất thực phẩm giàu axit amin……………………………….42 4.2.1 Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thu nhận dịch chứa protein sau trình thủy phân tế bào Saccharomyces cerevisie 42 4.2.1.1 Ảnh hưởng nồng độ chất khô dịch trước lọc 42 4.2.1.2 Ảnh hưởng tỷ lệ chất trợ lọc 43 4.2.1.3 Ảnh hưởng tốc độ bơm 43 4.2.2 Nghiên cứu công nghệ tinh axit amin tổng số 44 4.2.2.1 Ảnh hưởng tốc độ bơm dịch 44 4.2.2.2 Ảnh hưởng nồng độ protein đến hiệu tinh trao đổi ion 45 4.2.2.3 Lựa chọn chế độ thích hợp 46 4.2.3 Nghiên cứu xác định thơng số cơng nghệ thích hợp trình tinh 47 4.2.3.1 Ảnh hưởng nồng độ protein trước bơm vào cột 47 4.2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ bơm dịch 48 4.2.3.3 Nghiên cứu tinh quy mô pilot 48 4.2.4 Nghiên cứu tạo dạng sản phẩm 49 4.2.4.1 Lựa chọn phương pháp sấy thích hợp cho việc tạo sản phẩm bột giàu axit amin từ nấm men 49 4.2.4.2 Nghiên cứu điều kiện sấy phun sản phẩm bột giàu axit amin từ nấm men 51 4.2.5.Xây dựng quy trình cho bước cơng nghệ trình sản xuất chế phẩm giàu axit amin làm thức ăn bổ sung cho người 52 4.3 Kết nghiên cứu sản xuất thực phẩm giàu -Glucan………………………55 4.3.1.Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tinh -glucan .55 4.3.2.Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ bổ sung enzyme lipase thích hợp tinh -glucan 56 4.3.3.Nghiên cứu lựa chọn thời gian thủy phân thích hợp tinh -glucan 57 4.3.4.Nghiên cứu lựa chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp cho q trình tinh -glucan 58 4.3.5.Nghiên cứu lựa chọn pH thích hợp cho trình tinh -glucan tổng số 58 4.3.6.Nghiên cứu tạo dạng sản phẩm -glucan làm thức ăn cho người 59 4.3.6.1.Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tạo sản phẩm 59 4.3.6.2.Nghiên cứu tạo sản phẩm -glucan dạng bột phương pháp sấy phun 59 4.3.7.Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm β-glucan 63 4.4 Nghiên cứu sản xuất thực phẩm dinh dưỡng lượng giàu axit amin thực phẩm chức chứa  - glucan 65 4.4.1 Nghiên cứu sản xuất thực phẩm dinh dưỡng lượng giàu axit amin 65 4.4.1.1 Nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu 65 4.4.1.2 Xây dựng công thức 66 4.4.1.3 Xây dựng quy trình sản xuất lương khơ 71 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa từ viết tắt OD Optic density: Độ hấp thu mẫu thử S cerevisiaes Saccharomyces cerevisiae E.coli Escherichia coli C.saitoana Candida saitoana IGF-1 Insulin-like Growth Factor-1:Yếu tố tăng trưởng giống Insulin-1 BSA Bovine Serum Albumin: dung dịch máu huyết bò TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam YGT Nấm men bánh mỳ Đ/C Đối chứng proPO prophonoloxidaza Pmt Áp suất riêng nước môi trường cs Cộng v/p Vòng/phút DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần axit amin cao nấm men 11 Bảng 2.2 Nhu cầu tối thiểu axit amin cần thiết người 12 Bảng 3.1 Bảng tính tốn loại thực phẩm khác 30 Bảng 3.2 Đánh giá lý thuyết phần 31 Bảng 3.3 Đánh giá mức đáp ứng nhu cầu 31 Bảng 4.1: Ảnh hưởng nồng độ chất khô đến hiệu suất thủy phân 32 Bảng 4.2: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân 33 Bảng 4.3: Ảnh hưởng pH đến hiệu suất thủy phân 34 Bảng 4.4: Ảnh hưởng hàm lượng HCl đậm đặc lên hiệu trình thủy phân 36 Bảng 4.5: Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian thủy phân tác nhân HCl 36 Bảng 4.6: Nghiên cứu lựa chọn enzyme thủy phân nấm men 38 Bảng 4.7: Ảnh hưởng nồng độ enzyme tới hiệu suất thủy phânnấm men 39 Bảng 4.8: Ảnh hưởng pH tới hiệu suất thủy phân nấm men 39 Bảng 4.9: Ảnh hưởng thời gian thủy phân tới hiệu suất thủy phân nấm men 40 Bảng 4.10: Ảnh hưởng nhiệt độ tới hiệu suất thủy phân nấm men 41 Bảng 4.11 Ảnh hưởng nồng độ chất khô dịch lọc tinh 42 Bảng 4.12 Ảnh hưởng chất trợ lọc 43 Bảng 4.13: Ảnh hưởng tốc độ bơm dịch vào máy lọc khung 44 Bảng 4.14 Thành phần hóa học bã nấm men trước sau lọc 44 Bảng 4.15 Ảnh hưởng tốc độ chảy 45 Bảng 4.16 Ảnh hưởng nồng độ dịch protein đến hiệu tinh 46 Bảng 4.17 Lựa chọn chế độ thích hợp 46 Bảng 4.18 Kết tổng kết trình thu nhận tinh axit amin từ nấm men 47 Bảng 4.19.Ảnh hưởng nồng độ dịch protein đến hiệu tinh 47 Bảng 4.20.Ảnh hưởng tốc độ bơm dịch đến trình tinh 48 Bảng 4.21 Tổng kết trình thu nhận tinh protein quy mô pilot 49 Bảng 4.23 Kết lựa chọn điều kiện sấy phun 51 Bảng 4.24: Ảnh hưởng phương pháp tinh tới hiệu suất thu hồi 56 (iiii) Nhóm Vitamin (A,E,C,D3), khống (Ca-gluconate, Selen) hương liệu phụ gia khác - Dựa vào "Bảng thành phần dinh dưỡng thực phẩm Việt Nam" để ước tính thành phần chất dinh dưỡng loại thực phẩm Kết sau: Bảng 4.33 Thành phần dinh dưỡng loại thực phẩm khảo sát TT Tên Các chất sinh lượng (%) thực phẩm Protid ĐV Lipid TV ĐV Năng lượng (Kcal) CHO TV Shortenning 99 Lòng đỏ trứng Dầu thực vật Bơ 90 810 Whey protein 80 320,0 Cao nấm men 64 256 Đậu xanh 23,8 Sữa gầy 35 10 Bột mỳ 10 11 35,0 55,0 891 2,5 100,0 675,0 900,0 0,8 62,3 346,2 62 1,4 86 396,6 Đường mía 99 396,0 12 Trehalose 99 396,0 13 Maltodextrin 99 396,0 4.4.1.2 Xây dựng công thức Căn vào nguyên liệu trên, qua khảo sát tham khảo quy trình sản xuất dạng lương khô Công ty Cổ phần X22 tiến hành xây dựng sơ đồ xây dựng công thức lương khô sau: 66 Nguyên liệu glucid Định lượng Nguyên liệu lipid Phối trộn Định hình ủ Nướng Nghiền Bột bán thành phẩm Cao nấm men Trộn Lựa chọn lượng cao nấm men bổ sung vào lương khô wheyprotein, Bổ sung thêm nguyên liệu protid, vi tamin, khống sữa gầy, vitamin, khống chất Ép Hình 4.4 Quá trình tạo dạng sản phẩm giàu axit amin 67 Với định lượng phần ăn đảm bảo lượng 950-1000 Kcalo/200g, với thành phần sinh nhiệt gồm protid, glucid, lipid với tỉ lệ khối lượng sau: Bảng 4.34 Khối lượng thành phần sinh nhiệt Thành phần Hàm lượng (%) Lipid 15-19 glucid 63-65 protid 15-16 Qua trình khảo sát, tham khảo ý kiển chuyên gia sản xuất lương khô Công ty cổ phần 22, Bộ Quốc phòng đề tài lựa tỉ lệ thành phần lipid glucid để tạo bột bán thành phẩm sau: Bảng 4.35 Tỉ lệ thành phần lipid glucid để tạo bột bán thành phẩm STT Đặc điểm Thành phần Công thức Công thức Lipid - Khối lượng 30g Shortenning 14 Dầu thực vật Lòng đỏ trứng Bơ 6 Bột mỳ 30 30 Đường mía 20 24 Trehalose 20 18 Maltodextrin 20 18 Bột đậu xanh 10 10 Sữa gầy 30 30 Đạt Đạt Glucid - Khối lượng 130g Đánh giá khả định hình bánh, độ nhớt, kết cấu bánh Chúng tơi lựa chọn công thức để sản xuất thử nghiệm bột bán thành phẩm - Shortenning ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc bánh ép q trình nhũ hóa, ủ bột lên có thành phần thay đổi cơng thức g 14 g - Đường mía ảnh hưởng nhiều đến độ sản phẩm nguồn glucid, điều chỉnh 20 g 24 g 68 - Bột mỳ ảnh hưởng đến cấu trúc bánh, qua tham khảo thành phần bột mỳ sản phẩm lương khô truyền thống công ty cổ phần 22, đề tài lựa chọn khối lượng bột mỳ 30 g cho công thức Với mục đích sử dụng tối đa nguồn cung cấp protid cao nấm men, chế phẩm giàu axit amin, nhiên cao nấm men có vị dậm ảnh hưởng nhiều đến vị sản phẩm lương khô nên sau sản xuất bột bán thành phẩm cao nấm men bổ sung vào bột bán thành phẩm với hàm lượng sau: Bảng 4.36 Công thức để sản xuất thử nghiệm bột bán thành phẩm Hàm lượng cao nấm men (g) Nhận xét mùi vị 35 Rất ngọt, khó ăn 25 Rất , khó ăn 20 Ngọt, khó ăn 15 Ngọt, khó ăn 13 Vừa, dễ ăn 35 Rất ngọt, khó ăn 25 Rất , khó ăn 20 Ngọt, khó ăn 15 Ngọt, khó ăn 13 Vừa, dễ ăn Cơng thức Cơng thức Như vậy, với hai công thức hàm lượng cao nấm nem phù hợp 13g Phần protid lại phần ăn bố sung sữa gầy, wheyprotein với hàm lượng thể bảng đây: Bảng 4.37 Khẩu phần ăn bố sung Thành phần Khối lượng tổng (g) Wheyprotein 10 Cao nấm men 13 Protid từ sữa gầy 11 Protid từ bột đậu xanh 69 Qua trình khảo sát, đề tài xây dựng công thức sản phẩm lương khô sau: Bảng 4.38 Công thức sản phẩm lương khô STT Đặc điểm Lipid - Khối lượng 30g Thành phần Công thức Công thức Shortenning 14 Dầu thực vật Lòng đỏ trứng Bơ 6 Bột mỳ 30 30 Đường mía 20 24 Trehalose 20 18 Maltodextrin 20 18 Bột đậu xanh 10 10 Sữa gầy 30 30 Cao nấm men 13 13 wheyprotein 10 10 Bột đậu xanh 11 11 Sữa gầy 6 Glucid - Khối lượng 130 g Protid -Khối lượng 40g Hai công thức sử dụng để sản xuất lương khô đánh giá chi tiết thể bảng đây: Bảng 4.39 Công thức để sản xuất lương khô Kết cấu lương khô Năng lượng lý thuyết (kcal) Độ Công thức Độ cứng vừa phải, dễ ăn 950-1000 Vừa Công thức Độ cứng vừa phải, dễ ăn 950-1000 Ngọt Qua trình khảo sát, đề tài lựa chọn công thức để sản xuất lương khơ có độ vừa phải, dễ ăn 70 4.4.1.3 Xây dựng quy trình sản xuất lương khơ Hình 4.5 Quy trình sản xuất lương khơ Mô tả giai đoạn: - Chuẩn bị nguyên liệu: Thu mua nguyên liệu rõ nguồn gốc đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm - Chế biến nguyên liệu: + Bột mì: làm ẩm trước với nước đạt độ ẩm 20% + Bột đậu xanh: Đậu xanh -> làm (bụi bẩn cát sạn) -> rang chín -> ủ -> tách vỏ -> nghiền bột Yêu cầu: Bột phải mịn, chín màu vàng, mùi thơm đặc trưng bột đậu xanh, khơng vón cục để nhiệt độ bình thường, đóng bao tải dứa, có lót túi PE buộc chặt chống ẩm, mùi thơm 71 Bột đậu xanh xay đến đâu đem sản xuất đến để lâu bột dễ bị mùi thơm, dễ vón cục + Cân định lượng thành phần nguyên liệu theo khối lượng bảng công thức tiến hành thứ tự theo sơ đồ + Các chất phụ gia: Các chất làm nở bánh, muối phải hịa tan hồn tồn trước trộn - Nhào trộn: Bột nhào trước định hình phải qua nhiều lần cán nên yêu cầu bột nhào phải có độ dai thích hợp, thời gian nhiệt độ nhào trộn + Thời gian nhào trộn: mùa hè: 20 – 25 phút + Nhiệt độ bột nhào: 45 – 470C + Độ ẩm bột nhào: 20 – 25 % Trong thực tế sản xuất thơng số thay đổi phụ thuộc vào chất lượng nguyên liệu, môi trường khơng khí (độ ẩm, tốc độ gió nhiệt độ khơng khí) Vì phải điều chỉnh lượng nước, thời gian nhào trộn để bột nhào đạt yêu cầu chất lượng - Cán bánh: bánh cán để định hình tạo bánh có độ dày khoảng 10mm dây truyền sản xuất bánh quy Italia - Nướng bánh: Bánh nướng dây truyền sản xuất bánh quy Italia theo gradien nhiệt độ : Khoang đầu: 3000C – 3700C Khoang giữa: 3200C – 3800C Khoang cuối: 3200C – 3800C Thời gian nướng: 3,20 – 4,20 phút Trong thực tế sản xuất nhiệt độ nướng bánh thời gian nướng bánh thay đổi phụ thuộc vào chất lượng bột nhào, độ ẩm khơng khí - Nghiền đập: Bán thành phẩm lương khô đạt độ ẩm thích hợp đem nghiền tạo bột bán thành phẩm - Trộn cao nấm men, wheyprotein, vitamin khoáng chất: Bột bán thành phẩm trộn với nguyên liệu lại tạo bột thành phẩm - Ép bánh: Bột thành phẩm đưa vào máy ép với khối lượng 50g/thanh Yêu cầu: 72 Bột bánh lương khô sau nghiền phải có kích thước phù hợp, khơng lẫn bột bánh cháy Thời gian trộn nguyên liệu phụ: 2,5 - phút (bột bánh nguyên liệu phụ sau trộn phải khơng bị vón cục) Thanh lương khơ sau ép phải chắc, có hình khối chữ nhật rõ nét, đủ trọng lượng theo yêu cầu - Bao gói túi hộp carton: Bánh bao gói đủ trọng lượng theo loại sản phẩm, bao gói kín, mép dán đẹp Hộp carton trước sử dụng phải điền đầy đủ thông tin (ngày sản xuất, ca sản xuất, ), hộp phải có đủ số gói quy định 73 KẾT LUẬN 1.Từ kết nghiên cứu, lựa chọn phương pháp thích hợp để thủy phân nấm men bia thu hồi dịch chứa axit amin thành tế bào chứa betaglucan sau: * Phương pháp sử dụng enzyme làm tác nhân thủy phân thu hồi dịch chứa axit amin kết thu hàm lượng: Protein tổng 59,39/100g, hiệu suất thủy phân đạt: 75,38% - Enzyme : Alcalase + Flavourzyme - Nồng độ enzyme sử dụng : Alcalase = 0,2% Flavourzyme = 0,1% - Nhiệt độ thủy phân : 55 oC - Thời gian thủy phân : 24 - pH thủy phân : 6,5 * Phương pháp thủy phân nấm men thu hồi thành tế bào chứa beta glucan theo phương pháp tự phân kết thu hàm lượng: Protein tổng 35,5g/100g, hiệu suất thủy phân đạt 37% - Nồng độ chất : 14% - Nhiệt độ tự phân : 50 oC - Thời gian tự phân: 90-94 - pH tự phân : 5,5 Đã nghiên cứu điều kiện thích hợp cho q trình tinh protein từ dịch nấm men quy mô pilot như: cột kích có kích thước 10x120cm, nhựa trao đổi ion Dowex-50W chiếm 3/4 thể tích cột, nồng độ protein trước bơm vào cột 3,00Bx, tốc độ bơm dịch lít/giờ, rửa giải dung dịch ammoniac 3% Hiệu suất thu nhận axit amin, protein sau tinh đạt 56,5%, hàm lượng protein tổng đạt67,8%, hàm lượng axit amin tổng đạt 33,5% Đã nghiên cứu phương pháp tạo dạng sản phẩm giàu axit amin thích hợp phương pháp sấy phun Điều kiện sấy nhiệt độ đầu vào: 165 0C; tốc độ tiếp liệu: 2,5lít/giờ; áp suất khí nén bar tương đương tốc độ đầu bơm ly tâm tạo sương:35000 v/p Hiệu suất thu hồi sản phẩm bột sau sấy đạt 96%, hàm lượng protein tổng đạt 64,8% hàm lượng axit amin tổng đạt 32,4%, 74 Đã xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm giàu axit amin từ bã nấm men bia Saccharomyces cerevisiaelà phần nấm men dư thừa lấy sau q trình lên men 3.Đã lựa chọn phương pháp tinh sạch-glucan thô sử dụng enzyme lipase thương phẩm Novo Lipozyme CalBL Đã lựa chọn điều kiện tinh sau: + Cặn chứa -glucan bổ sung nước theo tỷ lệ 1:1 (w/v), nồng độ ezyme bổ sung 0.15%(w/v), pH =9 + Nhiệt độ thủy phân 500C, thời gian thủy phân: giờ, + Kết thúc thủy phân gia nhiệt 800C 15 phút Làm lạnh nhanh, ly tâm thu -glucantinh sử dụng cho bước tạo dạng sản phẩm Đã lựa chọn phương pháp tạo sản phẩm cho chế phẩm giàu -glucan làm thức ăn cho người: + -glucanđã tinh bổ sung nước theo tỷ lệ 1:1 (v/v), bổ sung malto g/lít + Chế độ sấy: 1500C, tốc độ sấy 2.5 lít/giờ, tốc độ đầu quay 40.000v/ph Hiệu suất thu hồi đạt 86%, hàm lượng -glucan74.5%, tổng lượng bột thu 1.3 kg Đã xây dựng quy trình sản xuất -glucanlàm thức ăn bổ sung cho người quy mô 500 kg nấm men/mẻ Đề tài xây dựng công thức lựa chọn kỹ thuật chế biến để sản xuất phần ăn lương khô dựa công nghệ dây truyền sản xuất lương khô Công ty cổ phần 22, Bộ Quốc phịng Sản phẩm lương khơ đề tài đạt lượng bình quân 950-1000 Kcal/200g Từ nguồn nguyên liệu -glucan sản xuất tiến hành nghiên cứu sản xuất thực phẩm chức với thành phần: -glucan≥100mg; L.acidofilus, B.subtilis:≥1-5*108 cfu/g 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng VIệt Dương Thanh Liêm, Lê Thanh Hải, Vũ Thủy Tiên (2010),Thực phẩm chức – sức khỏe bền vững, NXB Khoa học kỹ thuật Giáo trình Dinh dưỡng học Giáo Trình Dinh dưỡng người Hồng Tích Mịnh Hà Huy Khơi (1977) Nhu cầu tối thiểu axit amin cần thiết người Lương Đức Phẩm (2009) Nấm men công nghiệp Nhà xuất Khoa Học Kĩ Thuật, Hà Nội Nguyễn Huy Nam (2014), Nghiên cứu hoạt chất sinh học biển Astropecten polyacanthus tạo thực phẩm chức cho vận động viên điền kinh, Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội Nguyễn Phương (2009) “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sấy phun để thiết kế chế tạo thiết bị sản xuất bột đậu nành uống liền bột nấm men giàu protein khoáng chất” Đề tài nghiên cứu cấp bộ, trung tâm Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm Hà Nội (Sở KH&CN Hà Nội) Nguyễn Thị Hoàng Anh, Trịnh Vinh Hiển, Bùi Thị Thu Huyền (2008) “Chế biến nấm men từ phế phụ phẩm sản xuất bia làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi” Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nơng thơn, số 10 tháng 10/2008, trang 64 – 67 Nguyễn Thị Kim Ngân (2010), Nghiên cứu thực trạng thể lực hiệu sử dụng thực phẩm chức từ cơm cá chìa vơi giúp tăng cường thể lực vận động viên Pencak silat, Đại học y HN 10 PGS.TS Phạm Việt Cường (2009) Hồn thiện cơng nghệ sản xuất chế phẩm chứa axit amin betaglucan từ nấm men Viện Khoa học Côn nghệ Việt Nam 11 Phạm Quỳnh Trang (2012), Nghiên cứu tận dụng phế thải bia sau trình lên men làm thức ăn chăn nuôi, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 12 Quy hoạch tổng thể phát triển ngành rượu bia nước giải khát đến năm 2020 13 Trần Thị Thanh (2009) Công nghệ Vi sinh Nhà xuất Giáo dục Việt Nam 76 14 Trịnh Vinh Hiển (2010) Nghiên cứu sử dụng bột protein nấm men sản xuất từ phụ phẩm men bia làm thức ăn cho lợn nuôi thương phẩm Viện Chăn nuôi 15 Vũ Duy Giảng (2011) Nấm men- nguồn protein quý động vật nuôi Nông nghiệp Việt Nam.vn Tiếng Anh 16 Alberici, J.C., Farrell, P.A., and Kris-Etherton, P.M., Effects of pre-exercise candy bar ingestion on substrate utilization and performance in trained cyclists, Med Sci Sports Exerc., 21, S47, 1989 17 BIOLOGIJA 2012 β-glucan extraction from Saccharomyces cerevisiae yeast using Actinomyces rutgersensis 88 yeast lyzing enzymatic complex 51–59 18 Bohn JA, Bemiller JN, 1995 (1-3) – Beta-D- glucan as biologycal response modifiers: a review of structure-funtional activity relationship Carbonhydr Polym 28: 3-14 19 Borts, S., Schoonen, J.C., Kanter, M Kosharek, S., and Benardot, D., Physiology of Anaerobic and Aerobic Exerice, in Sports Nutrition: A Guide for the Professional Working with Active People, ed., Benardot, D., Eds., The American Dietetic Association, Chicago, 1993, Chap 20 Chae, H J., Joo, H., and In, M (2001) Utilization of brewer’s yeast cells for the production of food-grade yeast extract Part I: Effects of different enzymatic treatments on solid and protein recovery and flavor characteristics, Bioresour Technol., 76, 253–258 21 Chen, J D., Wang, J F., Li, K J., Zhao, Y W., Wang, S W., Jioa, Y., and Hou, X Y., Nutritional problems and measures in elite and amateur athletes Am J Clin Nutr 49:1084, 1989 22 Clark, N., Sports Nutrition Guidebook, 2nd ed., Human Kinetics, Champaign, IL., 1997 23 Coggan, A.R and Coyle, E.F., Effect of carbohydrate feedings during highintensity exercise, J Appl Physiol., 65, 1703, 1988 24 Coggan, A.R and Swanson, S.C., Nutritional manipulation before and during endurance exercise: effects on performance, Med Sci Sports Exerc., 24, S331, 1992 77 25 Coleman, E and Steen, S.N., The Ultimate Sports Nutrition Handbook, Bull Pub Co., Palo Alto, Ca., 1996 26 Coleman, E.J., Carbohydrate — the master fuel, in Nutrition for Sport and Exercise, 2nd ed., Berning, J.R and Steen, S.N., Eds., Aspen Pub., Inc., Gaithersburg, MD., 1998, chap 27 Eden, B.D and Abernathy, P.J., Nutritional intake during ultra-endurance running race, Int J Sport Nutr., 4, 166, 1994 28 Fallon, K.E., Broad, E., Thompson, M.W., and Reull, P.A., Nutritional and fluid intake in a 100–km ultramarathon, Int J Sport Nutr., 8, 24, 1998 29 Gabel, K.A., Aldous, A., and Edgington, C., Dietary intake of two elite male cyclists during 10-day, 2,050-mile ride, Int J Sport Nutr., 5, 56, 1995 30 Godfrey Chi-Fung Chan, Wing Keung Chan and Daniel Man-Yuen Sze(2009), “The effects of -glucan on human immune and cancer cells” Journal of Hematology & Oncology 2:25 doi:1756-8722 31 Grandjean, A C., Reimers, K J., and Ruud, J S., Dietary habits of Olympic athletes, in Nutrition in Exercise and Sport, Wolinsky, I., Ed., CRC Press, Boca Raton, FL, 421, 1998 32 Hasa Tagular, 2008 Utilisation of spent brewer's yeast for yeast extract production by autolysis: The effect of temperature, Food and Bioproducts Processing 33 Jung K., Ha Y., Kim W., Moon K.W.(2004) “Antiviral effect of S.cerevisiae -glucan to swine influenza virus by incereased production of interferon and Nitric oxide”, J.V.Met, B51,pp 72-76 34 Kanter, M., Refueling for stop-and-go sports, Gatorade Sports Sci Inst., Coaches Corner, (www.gssiweb.com/), 1996, accessed, Sept 1999 35 Keller T (2000) Compounding with s-1,3-D-Glucan International Journal of Pharmaceutical Compounding 4: 342-345 36 Leuchtenberger et al., 2005 Biotechnological production of amino acids and derivatives: current status and prospects 37 Mason, V.C., Meyer, A.V., and Klicka, M.V., Summary of Operational Rations, Natick, MA: U.S Army Natick Research & Development Laboratory Technical Report TR-82/013 (June 1982): The MRE was officially type-classified 78 for adoption in 2000 b.c but due to budget cuts was not officially placed into production until 1981; stocks of the MCI continued to be issued until exhausted 38 Max.Bergmann, New Yord NY A Classification of proteolytic Enzyme 39 Method for separating and purifying amino acid US 4554376 A 40 Nathalie Dallies, Jean Francois and Veronique Paquet (1998), A new method for Quantitative Determination of Polysaccharides in the Yeast Cell wall Application to the cell wall Defective Mutants of S cerevisiae Yeast 14 12971306 41 P.Magnelli, J.F.Cipollo and C.Abeijon, Anal.Biochem., 2002, 301, 136-150 42 Pelizon AC, et al (2005) Immunomodulatory activities associated with betaglucan derived from Saccharomyces cerevisiae Physiol Res54(5):557-64 43 Peter N., Lipke and Rafael Ovalle (1998), “ Cell wall Architecture in Yeast, New structure and New Challenges” Journal of Bacteriology, 40 : pp 3735-3740 44 Rankinen, T., Lyytikainen, S., Vanninen, E., Penttila, I., Rauramaa, R., and Uusitupa, M., Nutritional status of the Finnish elite ski jumpers Med Sci Sports Exerc 30:1592, 1998 45 Reseach History (2011), betaglucan.org/history.htm 46 Rico-Sanc, J., Frontera, W R., Mole, P A., Rivera, M A., Rivera-Brown, A., and Meredith, C N., Dietary and performance assessment of elite soccer players during a period of intense training Int J Sport Nutr 8:230, 1998 47 Saris, W H M., van Erp-Baart, M A., Brouns, F., Westerterp, K R., and ten Hoor, F., Study on food intake and energy expenditure during extreme sustained exercise: The Tour de France Int J Sports Med., 10, S26, 1989 48 Sugiura, K., Izumi, S., and Kobayashi, K., Nutritional intake of elite Japanese track-and-field athletes Intl J Sport Nutr 9:202, 1999 49 Trappe, T A., Gastaldelli, A., Jozsi, A C., Troup, J P., and Wolfe, R R., Energy expenditure of swimmers during high volume training Med Sci Sports Exerc., 29,950, 1997 50 Valdemiro C Sgarbieri et al, 2005, Yeast (Saccharomyces cerevisiae) protein concentrate:  preparation, chemical composition, and nutritional and functional propertie, J Agric Food Chem 79 51 Vesna Zechner-Krpan cs, 2010, Potential Application of Yeast β-Glucans in Food Industry 52 Yaspelkis, B.B., Patterson, J.G., Anderla, P.A., Ding, Z., and Ivy, J.L., Carbohydrate supplementation spares muscle glycogen during variable-intensity exercise, J Appl Physiol., 75, 1477, 1993 53 Bacon & Farmer,1969; Aimaniada et al, 2009 54 Klis et al, 2002; Stewart & Russell, 1998 55 Stewart & Russell, 1998 56 Kazumi Araki, Toshitsugu Ozeki (2003) Amino acids 80 ... cầu ứng dụng vào sản xuất công nghiệp sản phẩm thực phẩm khác Chính chúng tơi tiến hành đề tài: ? ?Nghiên cứu sản xuất chế phẩm giàu axit amin -Glucan từ tế bào nấm men Saccharomyces cerevisiae. .. khác như: sản xuất nấm men bánh mì, lên men bia rượu, sản xuất chế phẩm enzyme, chế phẩm giàu axitamin, cao nấm men? ??[5] Nấm men vi sinh vật điển hình nhóm nhân thật loại nấm đơn bào, sinh sản phương... 2.4.2 Thành phần axit amin cao nấm men axit amin thiết yếu 2.4.2.1 Thành phần axit amin cao nấm men Sinh khối tế bào nấm men nguồn nguyên liệu để sản xuất bột nấm men giàu axit amin Theo tác giả