Loại tinh bột này được sử dụng làm chất hồ sợi trong công nghiệp dệt, dùng chế tạo chất ngọt mềm trong công nghiệp thực phẩm, dùng làm chất hồ dính các giấy đặc biệt trong công nghiệp [r]
(1)(xylose, arabinose) Trong dung dịch số lượng acid acetic acid hữu khác
Ở nhà máy rượu thủy phân nhờ loại enzyme để biến đường hexose thành ethanol, bã lại, sau cất rượu lại dùng để nuôi cấy nấm men gia súc Dịch trung hòa, sau loại bớt nước dịch đậm đặc chứa 25-30% đường gọi mật thủy phân, dùng phần động vật thiếu hydrate dễ tiêu
Việc nghiên cứu đưa vào sản xuất qui trình cơng nghệ tiến hơn, cho phép thu dịch đường nhanh hơn, rẻ hơn, sản xuất glucose thực phẩm, nấm men bánh mì, nấm men thực phẩm, acid amin không thay (lysine), acid glutamic, acid citric nhiều sản phẩm có ích khác
Chế biến rơm rạ
Các chế phẩm enzyme tạo khả nâng cao chất lượng thức ăn tươi sử dụng triệt để sản phẩm phụ trồng trọt rơm rạ, chẳng hạn, để làm thức ăn cho chăn nuôi
Trên đồng ruộng, đồng cỏ, người ta gieo trồng ngày nhiều thức ăn xanh dùng chăn nuôi Điều cần thiết phải biết chế biến thức ăn bảo quản để dùng quanh năm mà khơng bị dinh dưỡng Phục vụ cho mục đích này, người ta ủ chua, bảo quản mùa đông thức ăn chăn nuôi acid lactic sinh vi khuẩn lactic Khi ủ chua chất dinh dưỡng có vitamin bị mát so với cỏ khô Để cho vi khuẩn lactic phát triển nhanh khối lượng thức ăn xanh ủ cách nén kĩ đậy kín, cần có đủ lượng đường hòa tan dễ lên men Trong thực vật chứa nhiều protein vi khuẩn cần có nhiều đường để hình thành acid lactic phần acid acetic Các acid làm acid hóa khối thức ăn ủ chua làm ức chế phát triển vi khuẩn butyric loại vi khuẩn làm thối rửa khối chất xanh
Khơng phải thực vật có chứa đủ lượng đường cần thiết cho phát triển vi khuẩn lactic cho việc làm chua cách thích hợp khối lượng thức ăn ủ chua Cũng thiếu đường mà trồng giàu protein Đậu Hòa Lan, cỏ Ba lá, Dâu tằm,… khó ủ chua, cịn cỏ Đinh lăng Đậu tương thuộc loại thực vật không ủ chua
(2)khuẩn lactic đồng hóa tốt sinh acid lactic cách nhanh chóng, thức ăn ủ xanh nhận có chất lượng tốt, tươi, ngon phong phú chất dinh dưỡng Bò sữa, bò đực, bê, lợn ăn ngon lành Thức ăn ủ chua bảo quản năm
Nhờ chế phẩm enzyme chuyển hóa rơm rạ thành thức ăn ủ chua có chất lượng tốt, chí thành loại thức ăn glucid-protein quí giá
Các chuyên gia viện Nghiên cứu Kĩ thuật Sinh học Liên Xô (cũ) viện Hàn lâm Nông nghiệp mang tên Timiriazev K.A đề nghị phương pháp đơn giản, rẻ tiền có hiệu để xử lí rơm rạ nhiệt enzyme máy trộn hỗn hợp C-12 ngành cơng nghiệp Liên Xơ sản xuất Enzyme chuyển hóa phần polysaccharide phức tạp rơm rạ thành dạng hòa tan dễ vi sinh vật đồng hóa Sau ủ chua cấy nấm men để phát triển phần đường thức ăn Trong trường hợp thức ăn từ rơm rạ có chất lượng dinh dưỡng gần với đậu
Chế biến tinh bột ngơ
Sau ví dụ cơng nghệ chế biến ngô nhà máy sản xuất tinh bột ngô tinh bột ngô cải biến công ti Hữu hạn Khai thác ngô Tân Nguyên, Cát Lâm, Trung Quốc (liên doanh với nước Vốn đăng kí kinh doanh 12 triệu USD Tổng kinh phí đầu tư 45 triệu USD)
Sản phẩm chủ yếu công ti tinh bột
* Tinh bột ngơ dùng làm ngun liệu ngành công nghiệp khác nhau: làm giấy, dược liệu, dệt, thực phẩm
- Ứng dụng công nghiệp thực phẩm:
Tinh bột ngơ chuyển hóa thành đường Ví dụ: fructose từ tinh bột ngơ cải thiện tăng cường vị thực phẩm chế biến Ngày nay, đường tinh bột (starch sugar) nguồn đường dùng để thay đường mía (ngọt đạt 173,3% so với đường mía) Tinh bột ngơ ngun liệu để sản xuất mì chính, acid citric, v.v
- Ứng dụng công nghiệp dược:
Tinh bột ngơ sản xuất đường glucose dùng y học nhờ trình thủy phân Sau đó, glucose sản xuất vitamin C v.v Tinh bột ngô làm chất phụ gia việc sản xuất thuốc viên làm nguyên liệu để chế biến tác nhân chống vi khuẩn, chống nấm v.v
- Ứng dụng công nghiệp giấy:
(3)đối tốt, giảm bớt tỉ lệ rách xơ xước Có thể làm chất kết dính cho lớp bơi ngun liệu màu giấy bìa cứng Tinh bột ngơ làm cho màu kết dính với kết dính với sợi để tạo thành bề mặt bền chắc, trơn đặn liên tục, làm tăng độ trắng, độ sáng độ suốt giấy Có thể làm chất kết dính để sản xuất giấy cứng, giấy carton v.v
- Ứng dụng lĩnh vực công nghiệp khác:
Tinh bột ngô dùng hồ sợi công nghiệp dệt, làm chất phụ gia công nghiệp đúc, công nghiệp khoan dầu công nghiệp chất dẻo
* Bột gluten từ ngô: Bột gluten từ ngô loại bột giàu protein (>60%), chứa nhiều acid amin chúng có giá trị cao chế biến thực phẩm gia vị Loại bột dùng làm mơi trường ni cấy công nghiệp lên men Thức ăn gia súc làm bột gluten thức ăn cao cấp có chất lượng tốt gia súc, gia cầm, cá
* Dầu phơi ngơ: Dầu phơi ngơ có chứa nhiều acid linoleic hịa tan cholesterol máu, làm mềm huyết quản, làm giảm huyết áp ngăn ngừa tượng xơ vữa động mạch Đây loại dầu thực phẩm có chất lượng cao, chứa nhiều vitamin E, loại dầu bổ dưỡng hảo hạng Ngoài ra, dầu phơi ngơ dùng làm ngun liệu hóa học để sản xuất xà phòng loại sản phẩm khác có liên quan đến dầu mỡ
* Chế phẩm có hàm lượng fructose cao: chế phẩm fructose dung dịch không màu, suốt Các cấu tử chế phẩm fructose dextrose Chế phẩm hàm lượng fructose cao mang danh hiệu “Mật Ong nhân tạo” thịnh hành khắp giới Chúng có vị khiết, có độ cao đường mía mà cịn có ưu việt khác giá trị dinh dưỡng cao, dễ hấp thụ Những đặc tính chế phẩm tính thẩm thấu (permeability), tính dễ kết tinh (crystallization), tính lên men (fermentation) tính chống chịu sâu v.v nguyên nhân để người ta ưu tiên cho chế phẩm công nghiệp thực phẩm, công nghiệp đồ uống việc tiêu dùng gia đình Đặc biệt chế phẩm dùng bệnh nhân mắc bệnh đái đường đồ uống vận động viên
Chê phẩm có hàm lượng fructose cao cơng ti Tân Ngun có loại F-42 fructose (42% fructose), F-55 fructose tiêu chuẩn (55% fructose)
(4)khi nhiệt độ độ nhớt huyền phù giảm đến mức thích hợp, trung hịa kiềm sodium carbonate, rửa sấy khô
Loại tinh bột sử dụng làm chất hồ sợi công nghiệp dệt, dùng chế tạo chất mềm công nghiệp thực phẩm, dùng làm chất hồ dính giấy đặc biệt công nghiệp giấy, dùng hiệu giặt để làm quần áo, dùng làm nguyên liệu để sản xuất chất tẩy rửa dạng lỏng gia đình, dùng sản xuất giấy cứng dán tường
Cải biến cách oxyhóa cịn gọi tinh bột bị oxyhóa (oxydized starch), oxyhóa nhờ số tác nhân oxyhóa natrium hypochloride (NaOCl), calcium hypochloride, ammonium persulphate, kalium persulphate, hydroperoxyde, acid peracetic, kalium permanganate, perborate, v.v
Phản ứng tiến hành dịch tinh bột huyền phù tinh bột nhão hồ hóa
Tùy thuộc vào chủng loại chất oxyhóa tùy thuộc vào điều kiện phản ứng, nhóm carboxyl (-COOH) nhóm carbonyl (-C=O) gắn vào tinh bột, đồng thời xẩy giải trùng hợp hóa (depolymerization) Sự oxyhóa trường hợp q trình nhân cải biến (modification reagent) gây hai biến đổi quan trọng mặt hóa học (sự giải trùng hợp hóa + gắn nhóm carboxyl vào tinh bột)
Những tinh bột dùng tác nhân kết dính cơng nghiệp giấy, hồ sợi công nghiệp dệt, dùng công nghiệp thực phẩm dùng làm chất kết dính dán giấy bìa, giấy ốp tường, bìa cách âm cơng nghiệp vật liệu xây dựng
Tinh bột có liên kết ngang (cross linked starch) kiểu cải biến thu nhận từ hoạt động nhân chức đa chức (polyfunctional reagents) có khả phản ứng với nhiều nhóm hydroxyl nhóm hydroxyl cách hình thành liên kết ngang phân tử tinh bột đến phân tử tinh bột khác
Tinh bột sử dụng công nghiệp thực phẩm, gia vị xúp, nước thịt, nước xốt, v.v., nghề làm bánh pudding loại thực phẩm khác có thịt nhồi, dùng làm chất hấp thụ đồ dùng vệ sinh người, làm vật liệu hấp thụ chất trao đổi ion, làm tác nhân chống ngưng kết phim ảnh
(5)
St-OH + CH2-CH-CH2-N+(CH3)3Cl O
Tinhbột+ammoniumchloride 2,3epoxypropinmethyl→
St-OCH2-CH-CH2-H+(CH3)3 + 3Cl-
hydroxypropinmethyl tinh bột + ion chlore
Loại tinh bột dùng công nghiệp giấy, công nghiệp xây dựng, dệt, công nghiệp xử lí nước thải cơng nghiệp khai khoáng
Ester tinh bột (starch ester): acetate tinh bột tinh bột acetate hóa (starch acetate, acetylated starch)
Acetate tinh bột điều chế theo phản ứng sau: O
HC-C O
St-OH + O St-O-C-CH3 + CH3COOH
H3C-C
O
Tinh bột + aldehyde acetic acetate tinh bột + acid acetic
Loại tinh bột cải biến sử dụng công nghiệp thực phẩm, dệt, giấy dùng làm tác nhân hút ẩm ngành công nghiệp khác
Quay lại vấn đề nghiên cứu sirofructose, loại đường có ý nghĩa quan trọng năm tới Năm 1986, Usami trường Đại học Waseda tổng hợp chất gây vị mới, chất xylofructose Loại đường đôi tổng hợp nhờ enzyme b-fructofuraloxydase nấm Penicillum frequentem, enzyme xúc tác thủy phân saccharose thành fructose glucose, đồng thời đem gốc xylose gắn với fructose Hãng Lotte Inc hợp tác để sản xuất xylofructose Một loại đường ba tổng hợp từ fructose galactozilfructose nhờ sử dụng enzyme vi nấm Aspergillus spp do hãng Meji Seaki Co Lid Nhật Bản tiến hành Theo số chuyên gia siro (xi-rô) đặc nhiều đường fructose chế từ ngô (HFCS) sản xuất đồng phân hóa enzyme glucose chế từ tinh bột ngô thủy phân thống trị thị trường chất nhiều calo tự nhiên giới thập kỉ 1990 Xi-rô cung cấp 50% thị trường giới, chất tổng hợp đóng góp khoảng 10%
NaOH
NaOH
(6)7. Phan Cự Nhân, Trần Đình Miên, 1997 Tìm hiểu cơng nghệ sinh học đại Nxb Giáo dục, Hà Nội
8. Nguyễn Hữu Phúc, 1998 Các phương pháp lên men thực phẩm truyền thống Việt Nam nước vùng Nxb Nông nghiệp thành phố Hồ Chí Minh
9. Hồ Sưởng (chủ biên), 1982 Vi sinh vật bảo quản chế biến thực phẩm Nxb Nông nghiệp Hà Nội
10. Lê Ngọc Tú (chủ biên), 2000 Hóa sinh cơng nghiệp, Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội
11.Trần Cẩm Vân, Bạch Phương Lan, 1995 Công nghệ vi sinh bảo vệ môitruờng Nxb Khoa học & Kỹ thuật Trung tâm Giao lưu quốc tế Văn hóa Giáo dục Khoa học (CCES), Hà Nội
12. Albert Sasson,1988 Biotechnologies and development Công nghệ sinh học phát triển Người dịch: Nguyễn Hữu Thước, Nguyển Lân Dũng số dịch giả khác Nxb Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội
13. Bezborodov A.M., Moxolov V.V., Rabinovitch M.I., Nguyễn Văn Uyển, Ngô Kế Sương nnk, 1994 Công nghệ sinh học số ứng dụng Việt Nam, Tập I, II Nxb Nông nghiệp Hà Nội
14.Clive James, 2004 Tóm tắt báo cáo số 32 ISAAA tình trạng trồng chuyển gene/cơng nghệ sinh học trồng mua bán thị trường giới năm 2004.Bản tin Công nghệ Sinh học tháng 01 năm 2005 www.biotechvn.com,vn
(7)
4
CNSH VỚI VIỆC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Chương VIII
Các hoạt động sản xuất nông lâm ngư nghiệp công nghiệp như thực trạng ô nhiễm môi trường
Khoa học kĩ thuật ngày phát triển khiến cho người vươn xa hơn, rộng ước mơ chinh phục trái đất Dân số tăng nhanh, lương thực thực phẩm ngày khan khiến cho người tìm cách khai thác cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên Con người bất chấp tất cả, người phải gánh lấy hậu Đó nạn hạn hán, lũ lụt, bệnh tật, ô nhiễm môi trường,
Bước sang kỉ XXI kĩ công nghệ sinh học cơng nghệ thơng tin, đứng trước tình hình mơi trường kêu cứu ngành cơng nghệ sinh học ngành đầu cơng tác bảo vệ mơi trường CNSH đóng vai trò to lớn, thúc đẩy ngành công nghệ khác phát triển Một vấn đề khó khăn nạn nhiễm mơi trường sống, xem dẫn đến thảm hoạ môi trường
1.Một số định nghĩa
1.1.Định nghĩa môi trường