Nghiên cứu công nghệ sản xuất isomaltulose từ đường mía

Nghiên cứu công nghệ sản xuất isomaltulose từ đường mía Nghiên cứu công nghệ sản xuất isomaltulose từ đường mía Nghiên cứu công nghệ sản xuất isomaltulose từ đường mía luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐỖ THỊ YẾN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ISOMALTULOSE TỪ ĐƯỜNG MÍA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm HÀ NỘI-2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐỖ THỊ YẾN NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ISOMALTULOSE TỪ ĐƯỜNG MÍA Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS Vũ Nguyên Thành PGS Nguyễn Thanh Hằng HÀ NỘI – 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp đề tài: “Nghiên cứu cơng nghệ sản xuất isomaltulose từ đường mía” cơng trình nghiên cứu tơi Tơi xin cam đoan phần sử dụng tài liệu tham khảo luận văn nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết trình bày luận văn hoàn toàn trung thực chưa tác giả khác công bố Hà Nội, Ngày tháng Học viên ĐỖ THỊ YẾN i năm 2019 LỜI CÁM ƠN Luận văn tiến hành hỗ trợ đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất enzyme sucrose isomerase tái tổ hợp ứng dụng cơng nghiệp chế biến isomaltulose từ đường mía”, mã số: ĐT.04.2016/CNSHCB Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng cám ơn sâu sắc tới PGS Vũ Nguyên Thành PGS Nguyễn Thanh Hằng hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện dạy bảo tận tình cho tơi suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thiện luận văn Bên cạnh đó, tơi nhận ủng hộ nhiệt tình ý kiến đóng góp thành viên tham gia thực đề tài cán Trung tâm Vi sinh vật Công nghiệp,Viện Công nghiệp Thực phẩm; thầy cô, bạn bè Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Trường ĐHBK Hà Nội trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè người thân ln bên cạnh chia sẻ, động viên giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn Mặc dù tơi có nhiều cố gắng hồn thiện luận văn nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi nhiều thiếu sót Rất mong nhận đóng góp q thầy bạn để tơi hồn thiện luận văn tốt Tôi xin chân thành cám ơn! ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Các ký hiệu, chữ viết tắt Diễn giải ĐC Đối chứng OD Mật độ quang HPLC Sắc ký lỏng hiệu cao QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN Thí nghiệm Và cs Và cộng WHO Tổ chức y tế giới iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3 1.1 Đường Isomaltulose 1.1.1 Đặc điểm đường isomaltulose 1.1.2 Tính chất vật lí, hóa học .5 1.1.3 Công dụng đường isomaltulose 1.2 Các phương pháp tổng hợp đường isomaltulose 10 1.2.1 Đường isomaltulose tự nhiên .10 1.2.2 Tổng hợp đường isolatulose phương pháp hóa học .10 1.2.3 Chuyển gen isomaltulose synthase vào trồng (sử dụng trồng biến đổi gen) 10 1.2.4 Tổng hợp đường isomaltulose từ đường mía 11 1.3 Phương pháp thu hồi dịch chuyển hóa isomaltulose 11 1.4 Tình hình sản xuất isomaltulose giới Việt Nam 12 1.4.1 Xu phát triển giới .12 1.4.2 Xu phát triển Việt Nam 13 1.4.3 Sử dụng vi sinh vật để sản xuất isomaltulose Viện Công nghiệp Thực phẩm 14 1.4.4 Chủng Pichia pastoris X33-SI36.15 16 Chương – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Vật liệu .19 2.1.1 Chủng giống 19 2.1.2 Hóa chất .19 iv 2.1.3 Thành phần môi trường dùng nghiên cứu .19 2.1.4 Máy móc thiết bị 20 2.2 Phương pháp 21 2.2.1 Nuôi cấy vi sinh vật .21 2.2.2.1 Nhân giống 21 2.2.2.2 Chuyển hóa đường mía thành isomaltulose .21 2.2.2 Nghiên cứu thành phần mơi trường chuyển hóa đường mía thành isomaltulose 21 2.2.3 Nghiên cứu điều kiện chuyển hóa đường mía thành isomaltulose .21 2.2.3.1 Nồng độ chất ban đầu khác 21 2.2.3.2 Nhiệt độ chuyển hóa khác 22 2.2.3.3 pH chuyển hóa khác 22 2.2.3.4 Thời gian chuyển hóa 22 2.2.4 Điều kiện thu hồi làm dịch đường thô 23 2.2.4.1 Thu dịch đường isomaltulose .23 2.2.4.2 Làm dung dịch đường isomaltulose 23 2.3 Các phương pháp phân tích 24 2.3.1 Phương pháp xác định đường khử DNS 24 2.3.2 Phương pháp phân tích hệ thống HPLC .27 Chương – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .29 3.1 Nghiên cứu thành phần mơi trường chuyển hóa đường mía thành isomaltulose 29 3.2 Nghiên cứu điều kiện chuyển hóa đường mía thành isomaltulose .30 3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ đường ban đầu .30 3.2.2 Nhiệt độ chuyển hóa đường mía thành isomaltulose 31 3.2.3 pH chuyển hóa đường mía thành isomaltulose .32 3.2.4 Thời gian chuyển hóa đường mía thành isomaltulose 33 3.3 Nghiên cứu điều kiện kết tinh thu hồi sản phẩm 34 3.4 Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất isomaltulose thiết bị lên men lít 35 Chương – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 v 4.1 Kết luận 39 4.2 Kiến nghị 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO .40 PHỤ LỤC – HỆ THỐNG THIẾT BỊ 44 PHỤ LỤC – CHỦNG GIỐNG .46 PHỤ LỤC – QUY TRÌNH SẢN XUẤT ISMALTULOSE 47 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1.Các tính chất hóa lý sinh học isomaltulose (Wanmeng et al., 2014) Bảng 2.1 Pha nồng độ đường chuẩn isomaltulose 26 Bảng 3.1 Ảnh hưởng nồng độ thành phần dinh dưỡng tới hiệu suất chuyển hóa đường mía thành isomaltulose chủng nấm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33-SI36.15 29 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa đường mía tác dụng đường mía isomerase Hình 1.2 Phản ứng thủy phân đồng phân hóa đường mía xúc tác sucrose isomerase Hình 2.1 Dịch đường trước xử lý sau xử lý than hoạt tính Hình A - Dịch đường sau chuyển hóa Hình B - Dịch đường trộn với than hoạt tính Hình C - Dịch đường sau xử lý than lọc 24 Hình 3.1 Ảnh hưởng nồng độ chất tới hiệu suất chuyển hóa đường mía thành isomaltulose chủng nấm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33SI36.15 30 Hình 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ tới hiệu suất chuyển hóa đường mía thành isomaltulose chủng nấm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33-SI36.15 .31 Hình 3.4 Đồ thị thời gian chuyển hóa đường mía thành isomaltulose chủng nấm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33-SI36.15 thiết bị lên men Lít .33 Hình 3.5 Khả kết tinh isomaltulose nồng độ 40%, 50%, 60%, 70% (A: thời điểm 0h, B: thời điểm sau 24h) 35 Hình 3.6 Các thông số kỹ thuật ảnh hưởng tới hiệu suất chuyển hóa sản phẩm đường isomaltulose thiết bị lên men Lít 36 viii Thuyết minh Bước Nhân giống trung gian - Chủng nấm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33-SI36.15 hoạt hóa môi trường thạch YPD (1% yeast extract, 2% peptone, 2% glucose) nuôi 28°C 48h - Nhân giống môi trường dịch YPD (1% yeast extract, 2% peptone, 2% glucose) chế độ lắc 150rpm, nuôi 28°C 24 Bước Chuyển hóa đường mía thành isomaltulose - Tiếp giống từ môi trường YPD sang môi trường 2YP (đường mía 40%, peptone 1%, cao nấm men 0.5%, pH 6.0) theo tỷ lệ cấp giống 10% - Tiến hành phản ứng 28°C, khuấy 280rpm 24 Bước Thu hồi sinh dịch chuyển hóa - Ly tâm 5000rpm 30 phút sử dụng máy ly tâm đĩa để loại sinh khối thu hồi dịch đường Bước Xử lý than hoạt tính - Bổ sung 2% than hoạt tính, nâng nhiệt lên 80°C, (dùng khuấy từ) đảo nhẹ từ 20 ÷ 50 vịng/phút Sau lọc giấy lọc Bước Cơ đặc dịch chuyển hóa - Cơ dịch chuyển hóa tới 70°Bx sử dụng thiết bị chân khơng Bước Kết tinh sản phẩm - Bổ sung 0.01% tinh thể isomaltulose (dùng khuấy từ) đảo nhẹ từ 20 ÷ 50 vịng/phút 24 - Ly tâm thu hồi tinh thể isomaltulose Sấy sản phẩm từ: 50°C 12h; nâng lên 70°C 12h Mục đích việc nâng dần nhiệt độ sấy nhằm tránh đường bị tan chảy 38 Chương – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Kết nghiên cứu công nghệ sản xuất isomaltulose chủng nấm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33-SI36.15 là: - Đã chọn điều kiện chuyển hóa đường mía thành isomaltulose: nồng độ đường mía 40%; thời gian chuyển hóa 16h; nhiệt độ chuyển hóa tối ưu 28°C; pH 6.0 - Đã xác định điều kiện kết tinh thu hồi isomaltulose: cô đặc dịch đường đạt 70%, kết tinh nhiệt độ thường, sấy nhiệt độ 50 ÷ 70°C - Đã xây dựng quy trình sản xuất isomaltulose thiết bị lên men lít 4.2 Kiến nghị Kết hợp với đơn vị sản xuất để đưa quy trình cơng nghệ sản xuất isomaltulose quy mô lớn 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu tiếng việt: Ngyễn Thị Hoa Mai, Nguyễn Thanh Thủy, Đinh Thị Mỹ Hằng, Vũ Nguyên Thành (2013), Conversion of đường mía to isomaltulose by Klebsiella Variicola ISB-6, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học, 11 (2): 311-317 Nguyễn Thanh Thủy, Nguyễn Thị Hoa Mai, Đinh Thị Mỹ Hằng, Vũ Nguyên Thành (2013), Công nghệ sản xuất isomaltulose từ sucorose sử dụng nấm men Enterobacter sp., Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 51 (2) :173-184 B Tài liệu nước Ahn SJ., Yoo JH., Lee HC., Kim SY., Noh BS., Kim JH., Lee JK (2003), “Enhanced conversion of sucrose to isomaltulose by a mutant of Erwinia rhapontici”, Biotechnol Lett, 25, 1179-1183 Börnke F, Hajirezaei M, Sonnewald U (2002), “Potato tubers as bioreactors for palatinose production”, J Biotechnol 96: 119–124 Börnke F, Hajirezaei M, Sonnewald U (2001), “Cloning and characterization of the gene cluster for palatinose metabolism from the phytopathogenic bacterium Erwinia rhapontici.”, J Bacteriol., 183, 24252430 Cha J., Jung JH., Park SE., Cho MH., Seo DH., Ha SJ., Yoon JW., Lee OH., Kim YC., Park CS (2009), “Molecular cloning and functional characterization of a sucrose isomerase (isomaltulose synthase) gene from Enterobacter sp FMB-1”, J Appl Microbiol., 107, 1119-1130 Cheetham PS (1984), “The extraction and mechanism of a novel isomaltulose-synthesizing enzyme from Erwinia rhapontici”, Biochem J., 220, 213-220 Cho MH., Park SE., Lim JK., Kim JS., Kim JH., Kwon DY., Park CS (2007) “Conversion of sucrose into isomaltulose by Enterobacter sp FMB1, an isomaltulose-producing microorganism isolated from traditional Korean food.”, Biotechnol Lett., 29, 453-458 40 De Oliva-Neto P, Menão PT (2009), “Isomaltulose production from sucrose by Protaminobacter rubrum immobilized in calcium alginate’, Bioresour Technol., 100, 4252-4256 10 Egerer P (1994) “Downstream processing of sucrose 6-glucosylmutase and production of isomaltulose, a non-cariogenic, low-caloric sweetener”, Hindustan Antibiot Bull., 36, 65-77 11 Fujiwara, T., Naomoto, Y., Motoki, T., Shigemitsu, K., Shirakawa, Y., Yamatsuji, T & Morimatsu, H (2007), “Effects of a novel palatinose based enteral formula (MHN-01) carbohydrate-adjusted fluid diet in improving the metabolism of carbohydrates and lipids in patients with esophageal cancer complicated by diabetes mellitus”, Journal of Surgical Research, 138(2), 231-240 12 Georgia Tonouchi H., Yamaji T., Uchida M., Koganei M., Sasayama A., Kaneko T., Urita Y., OkunoM., Suzuki K., Kashimura J., Sasaki H (2011) “Studies on absorption and metabolism of palatinose (isomaltulose) in rats”, Br J Nutr, 105,10–14 13 Huang JH, Hsu LH, Suc JC (1998), “Conversion of sucrose to isomaltulose by Klebsiella planticola CCRC 19112.” J Ind Microbiol Biotechnol., 21, 22–27 14 Holub I., Gostner A., Theis S., Nosek L., Kudlich T.,Melcher R., Scheppach W (2010), “Novel findings on the metabolic effects of the low glycaemic carbohydrate isomaltulose (Palatinose)”, Brit J Nutr , 103, 1730–1737 15 Kashimura J, Kimura M, Kondo H, Yokoi K, Nishio K, Nakajima Y, Itokawa Y (1990) “Effects of feeding of palatinose and its condensates on tissue mineral contens in rats” J Jap Soc Nutr Food Sci, 43: 127–131 16 Keller, J., Kahlhöfer, J., Peter, A., & Bosy-Westphal, A (2016), “Effects of low versus high glycemic index sugar-sweetened beverages on postprandial vasodilatation and inactivity-induced impairment of glucose metabolism in healthy men”, Nutrients, 8(12), 802 41 17 Kunz M, Mattes R, Munir M, Vogel M.(2002), “Transgenic plants which produce isomalt” Patent WO/2002/027003, 2002 18 Lee GY, Jung JH, Seo DH, Hansin J, Ha SJ, Cha J, Kim YS, Park CS (2011) “Isomaltulose production via yeast surface display of sucrose isomerase from Enterobacter sp FMB-1 on Saccharomyces cerevisiae.” Bioresour Technol, 102:9179–9184 19 Low NH, Sporns P (1988) “Analysis and quantitation of minor di- and trisaccharides in honey, using capillary gas chromatography”, J Food Sci, 53:558–561 20 Lina BA., Jonker D., Kozianowski G (2002) “Isomaltulose (Palatinose): a review of biological and toxicological studies”, Food Chem Toxicol., 40, 1375-1381 21 Ooshima T, Izumitani A, Minami T, Fujiwara T, Nakajima Y, Hamada S (1991), “Trehalulose does not induce dental caries in rats infected with mutans streptococci.”, Caries Res, 25:277–282 22 Ravaud S, Watzlawick H, Haser R, Mattes R, Aghajari N (2006), “Overexpression, purification, crystallization and preliminary diffraction studies of the Protaminobacter rubrum sucrose isomerase SmuA”, Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun, 62, 74-76 23 R Pahl, F.J Methner, J Schneider, J Kowalczyk, S Hausmanns and A Radowski, (2008), “Study on the applicability of isomaltulose (PalatinoseTM in beer and beer specialities, and its remarkable results”, Brewing Science, 62, 49–55 24 S W.Basnayake, Morgan, T C., Wu, L., & Birch, R G (2012) “Field performance of transgenic sugarcane expressing isomaltulose synthase”, Plant biotechnology journal, 10(2), 217-225 25 Sentko A., Bernard J (2011), “Isomaltulose In: O’Brien-Nabors L (ed) Alternative sweeteners”, 4th ed., CRC Press, 275-297 42 26 Sambrook, J., & Russell, D W (2001), “Molecular cloning: A laboratory manual, the third edition” 27 Schaechter M., Engleberg N.C., Eisenstein B I., Medoff G (1998), “Mechanisms of Microbial Diease”, Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 3rd ed., pp 25-50 28 Tamura K, Peterson D, Peterson N, Stecher G, Nei M, and Kumar S (2011) “MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods.” Molecular Biology and Evolution (submitted) 29 Tapiainen T., Kontiokari T., Sammalkivi L., Irma I., Koskela M., Uhari M (2001), “Effect of Xylitol on Growth of Streptococcus pneumoniae in the Presence of Fructose and Sorbitol”, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 45, pp 166-169 30 Van Can JG., van Loon LJ., Brouns F., Blaak EE (2012), “Reduced glycaemic and insulinaemic responses following trehalose and isomaltulose ingestion: implications for postprandial substrate use in impaired glucosetolerant subjects”, Br J Nutr , 108, 1210–1217 31 Wanmeng Mu, Wenjing Li, Xiao Wang, Tao Zhang, Bo Jiang (2014), “Current studies on sucrose isomerase and biological isomaltulose production using sucrose isomerase” Appl Microbiol Biotechnol, 98(15), 6569-6582 32 Yoon, E W T., & Morishita, H (2016) “Management of postprandial hypoglycemia due to late dumping syndrome after direct percutaneous endoscopic jejunostomy (D-PEJ) with miglitol and an isomaltulosecontaining enteral formula”, Gen Int Med Clin Innov 43 PHỤ LỤC – HỆ THỐNG THIẾT BỊ Hình 3.10 Thiết bị ly tâm Hình 3.9 Thiết bị lên men 2Lít Thơng số thiết bị lên men 2Lít: (Jupiter-Solaris) No J-2.0-R01-16-20-1 Type: Jupiter 2.0 Hãng sx: Solaris Biotechnology srl, Italiy Thiết bị lên men hai vỏ gia nhiệt làm lạnh dung mơi nước, thể tích lên men: L (0÷1.6 bar), hệ cánh khuấy hai tầng dạng turbine cánh thẳng Các điện cực arc sensor Hamilton Điều khiển trình tự động sử dụng quy trình điều khiển LEONARDO Các thông số điều khiển tự động bao gồm: sục khí, khuấy trộn (0÷2000rpm), pH, nhiệt độ, dO (oxy hòa tan), dCO2 Hệ thống bơm feed tự động q trình lên men (0÷28mL/m) Cho phép theo dõi điểu khiển thiết bị online từ xa Máy ly tâm loại bỏ sinh khối Sử dụng thiết bị ly tâm Avanti JE Beckmancoulter – Mỹ hệ thống máy ly tâm liên tục Clara-20 hãng sản xuất Thụy Điển tốc độ 5000 vòng/phút để loại bỏ sinh khối thu dịch đường Máy chạy HPLC - Shimadzu, Japan: 44 Hình 3.11 Thiết bị chạy HPLC - Bơm: Hãng: Shimadzu, Japan, Model: LC-8A - Load mẫu: loai single inject, Hãng: Shimadzu, Japan, - Cột: Hãng COSMOSIL, Loại 5C18-MS-II 4.6IDx250mm, Manf.No K62113 - Detector RID: Refactive index Detector, Model RID6A, No 272045KG - Detector UV: UV-VIS spectrophotometric detector, Hang sx: Shimadzu, Japan, Model: SPD-6AV - Bộ chuyển đổi tín hiệu PeakSimple Chromatography Data System: SRI mode 202, - Máy tính điều khiển Phân tích HPLC Dịch phản ứng pha loãng tới nồng độ dải nồng độ chuẩn từ 1-10 g/L lọc qua màng 0.45µm Dịch phân tích sử dụng cột COSMOSILODS-5C18MSII, dung mơi nước, detector RID hệ thống HPLC Shimadzu, điều kiện chạy 0,6 mL/min 25°C Đường chuẩn gồm đường: Glucose, Sucrose (Sigmaaldrich), isomaltulose (Wako pure Chemical Industries) Agilent Technologies 1260 Infinity - Bơm: 1260 Quat Pump G1311B, No DEAB713033 - Detector: 1260 DAD VL G1315D, No DEAAX07035 - Load mẫu: Single inject – manual injection vale, 600 bar, No 5067-4191 45 PHỤ LỤC – CHỦNG GIỐNG Chủng giống 2.1 Thực tế đạt Đăng ký TM &HD TT Tên chủng Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Nguồn gốc Phân lập từ phân sâu Chủng đục thân Vên Vên giống vi sinh vật có Chủng chuyển hóa Pichia đường mía pastoris X33- thành SI36.15 chủ Anisoptera costata Korth, Sâu hại: men tái tổ hợp khả (Cây nấm Xén tóc Colosterna sulphurea vàng pollinosa Heller) trạm lâm nghiệp Bầu isomaltulose Có khả chuyển hóa đường mía thành isomaltulose với hiệu suất 85% Bàn, Bến Cát, Bình Dương 2.2 Số Sản phẩm đường isomaltulose Tên sản phẩm TT Đường isomaltulose dạng thô Đơn Số vị đo lượng Chất lượng đạt Qui mô sản phẩm tạo Hàm lượng đường ≥ 97%, Kg 10 isomaltulose chiếm ≥ 85% 46 10 Kg PHỤ LỤC – QUY TRÌNH SẢN XUẤT ISMALTULOSE 3.1 Qui trình cơng nghệ sản xuất isomaltulose (≥85% isomaltulose) từ đường đường mía Chủng nấm men Pichia pastoris X33-SI36.15 Mơi trường YPD Bình tam giác 500ml Mơi trường (40% đương mía) Thiết bị lên men 2lít Ni lắc 28°C/150rpm/24h Tỉ lệ giống 10%, nuôi 28°C/280rpm/24h,cấp oxi Ly tâm loại sinh khơi Xử lý than hoạt tính Cơ đặc thiết bị chân khơng Kết tinh nhiệt độ phịng Thu sản phẩm máy ly tâm Sản phẩm isomaltulose Hình 3.12 Quy trình cơng nghệ sản xuất isomaltulose sử dụng chủng nâm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33-SI36.15 47 3.2 Các điều kiện chuyển hóa đường mía thành isomaltulose Bảng 3.1 Ảnh hưởng nồng độ chất ban đầu đến hiệu suất chuyển hóa đường mía thành isomaltulose chủng nấm men Pichia pastoris X33-SI36.15 Nồng độ chất (%w/w) 20% 30% 40% 50% 60% 125.85 192.2 345.9 410.9 295.6 Hiệu suất (%) 62.9 64.1 86.5 82.2 73.9 Nồng độ chất (%w/w 20% 30% 40% 50% 60% Trung bình 63.2 64.2 86.95 82.4 75.3 Sai số 0.42 0.14 0.64 0.28 1.98 Nồng độ đường khử TB mg/ml Bảng 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả chuyển hóa đường mía thành isomaltulose chủng nấm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33-SI36.15 Nhiệt độ (oC) 20 24 28 32 36 Nồng độ đường khử TB mg/ml 209.2 251.3 348.1 340 288.3 Hiệu suất (%) 52.3 62.8 87 85 72.1 Nhiệt độ (oC) 20 24 28 32 36 Trung bình 53.2 63 87.2 84.9 72.45 Sai số 1.3 0.3 0.3 0.1 0.5 48 Bảng 3.3 Ảnh hưởng pH đến khả chuyển hóa đường mía thành isomaltulose chủng nấm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33-SI36.15 pH 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 Nồng độ đường khử TB mg/ml 315.6 335.5 348.1 340.0 313.4 Hiệu suất (%) 78.9 83.9 87.0 85.0 78.3 pH 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 Trung bình 79 84.15 86.85 85.1 79.35 Sai số 0.1 0.4 0.2 0.1 1.5 Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian chuyển hóa đường mía thành isomaltulose chủng nấm men tái tổ hợp Pichia pastoris X33-SI36.15 thiết bị lên men Lít Thời gian (h) Nồng độ đường khử TB mg/ml Hiệu suất isomaltulose( %) 35.3 8.8 66.4 16.6 115.5 28.9 166.8 41.7 280.3 70.1 10 295.6 73.9 12 322.2 80.6 14 333.5 83.4 16 340 85 18 339.2 84.8 20 338.5 84.6 22 335.5 83.9 24 337.8 84.4 49 3.3 Phương pháp định lượng sản phẩm chuyển hóa - Đã xác định phương pháp định lượng sản phẩm chuyển hóa Phương pháp đảm bảo độ tin cậy cao sử dụng HPLC trình bày phần phương pháp Isomaltulose 15.900 RID lanhuong 632-2.17122011 Nam e Retention Tim e Surcrose 17.450 Volts 0.2 15.158 0.1 0.0 10 15 20 25 30 Minutes Sắc ký đồ mẫu A (89.59 % Isomaltulose, sản phẩm thô) Isomaltulose 15.900 RID lanhuong 632-1.17122011 Nam e Retention Tim e 15.183 0.1 Surcrose 17.450 Volts 0.2 0.0 10 15 20 Minutes Sắc ký đồ mẫu B ( 97.0% Isomaltulose- sản phẩm tinh khiết) 50 25 30 3.4 Kết đánh giá, kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm - Sản phẩm gửi phân tích phòng xét nghiệm hợp chuẩn VILAS (xem phiếu kết kèm theo) 51 52 ... Shin Mitsui (Nhật) công ty lớn sản xuất isomaltulose Isomaltulose công nghiệp sản xuất từ đường mía qua phản ứng đồng phân hố enzyme sucrose isomerase Cơng nghệ sản xuất isomaltulose phổ biến... (Nhật) công ty lớn sản xuất chế phẩm isomaltulose Isomaltulose cơng nghiệp sản xuất từ đường mía qua phản ứng đồng phân hố enzyme sucrose isomerase Cơng nghệ sản xuất isomaltulose phổ biến mà công. .. Trước đây, nhóm nghiên cứu chúng tơi thành cơng với đề tài: ? ?Nghiên cứu công nghệ sản xuất enzyme phytase tái tổ hợp nấm men”, mã số ĐT.05.10/CNSHCB ? ?Nghiên cứu công nghệ sản xuất xylanase tái