Tài liệu Xilitol – một loại chất ngọt thay thế pptx

Tiểu luận: Cơ sở hóa sinh của quá trình sản xuất xylitol từ phụ phẩm nông nghiệp GVHD: PGS.TS Tô Kim Anh Nhóm sv thực hiên: Hà Thị Diệp Đỗ Thị Liễu Trần Thị Thùy Linh Phạm Thị Nhung Mở đầu • Phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ, lõi ngô hay bã mía…. • Một số loại gỗ có hàm lượng xylan cao như bulô, bạch dương hay sồi…. • Việt Nam có rất nhiều nguyên liệu dư thừa để sản xuất xylitol Nội dung I. Giới thiệu về xylitol II. Xử lý nguyên liệu III. Cơ sở hóa sinh IV. Các điều kiện ảnh hưởng V. Triển vọng ứng dụng và nghiên cứu VI.Tài liệu tham khảo 1. Xylitol - một loại chất ngọt thay thế sản xuất từ nguyên liệu phụ phẩm nông nghiệp Bạn đang bị thừa cân và tiểu đường. Sử dụng xylitol là một lựa chọn an toàn và hiệu quả. Bạn đang mắc các bệnh răng miệng và bạm muốn tìm lại nụ cuời tươi tắn? Bạn đã từng nghe tới các sảm phẩm chăm sóc răng miệng của Xylitol chưa? 1. Giới thiệu về xylitol Xylitol là một chất ngọt tự nhiên • CTPT:CH2OH-(CHOH)3-CH2OH • Là một rượu đường 5 C • Khối lượng phân tử : 152 • Hình dạng: màu trắng, bột tinh thể như tinh thể glucose • Vị ngọt tương đương sucrose • Độ hoàn tan ở 200C: 169g/100g nước, khó tan trong etanol, metanol. • Năng lượng 4,06 kcal/g Có nhiều trong quả dâu tây, nấm và rau quả 2. Sự chuyển hóa của xylitol trong cơ thể người và vi sinh vật Con đường chuyển hóa chính của xylitol trong cơ thể Trong cơ thể người, 1/3 xylitol được chuyển vào máu qua thành ruột và chuyển hóa ở gan, 2/3 còn lại được vi sinh vật trong đường tiêu hóa sử dụng • Trong cơ thể xylitol thường nhận ATP chuyển thành xylitol-5phosphate (quá trình làm hoạt hoá xylitol). • Xylitol-5phosphate nhờ enzim izomeraza chuyển thành xylulose 5-phosphate • xylulose 5-phosphate chuyển vào con đường pentose photphat rồi vào con đường đường phân và các quá trình lại diễn ra như ở trên • Đối với người thì quá trình tiêu hóa xylitol rất chậm và tạo ra ít năng lương • Đối với vi sinh vật, do thiếu đường giàu năng lượng và dễ tiêu hóa nên chúng “dùng tạm” xylose . • Trong quá trình lên men vsv, con người lấy xylitol là sản phẩm trung gian trong chuỗi chuyển hóa của chúng.vì vậy luôn chú ý cung cấp đủ năng lượng để chúng duy trì hoạt động trao đổi chất. 3. Hiệu quả năng lượng khi sử dụng Xylitol • Khi sử dụng xylitol, năng lượng để chuyển xylitol vào con đường đường phân lớn nên năng lượng thu được cuối cùng thấp hơn hẳn glucose. • So với glucose thì năng lượng của xylitol chỉ bằng 40%. • Phần lớn các loại vi sinh vật không sử dụng được xylitol [...]... 5.1 .Một số loại đường thay thế đang được sử dụng hiện nay Tính chất Sacaroza Maltitol Lactitol Sorbitol Manitol Độ ngọt( dung dịch 10%) 1,0 0,9 0,3 0,5 0,5 Khả năng hút ẩm + + - + - + - Độ hoà tan (g/100ml nước ở 25°C) 210 150 235 22 185 33 Nhiệt lượng hoà tan (J/g) -17 -50 -112 -121 -155 -38 -80 Xylitol 1 ,0 Isomalt 0,5 5.2 Vì sao Xylitol lại được sử dụng phổ biến như vậy - Vì xylitol có vị ngọt tự... thủy phân • Tạo sự đồng đều cho nguyên liệu tăng hiệu suất sử dụng nguyên liệu Bước 2: Thủy phân nguyên liệu bằng H2SO4 Điều kiện • P = 1 at • Axit H2SO4 0.75 % • Thời gian: 60 phút • Nhiệt độ: 1210C Bước 3: Trung hòa một phần dịch thủy phân bằng Ca(OH)2 Nguyên lý: • Phản ứng trung hòa tạo CaSO4 kết tủa.Điều chỉnh để pH = 4.4-5.5 • Lọc qua kết tủa và phần nguyên liệu chưa được thủy phân • Lọc lại bằng... 3.75% (cao) Mục tiêu xử lý nguyên liệu thu dịch thủy phân cho lên men xylitol? Thu dịch thủy phân • Có nồng độ xylose cao • pH = 4.4-5.5 • Không độc với vi sinh vật lên men Các phương pháp xử lý nguyên liệu • Xử lý bằng hóa học: axit hoặc bazơ • Xử ký bằng sinh học:enzym Phù hợp với thực tiễn là phương pháp dùng axit Sơ đồ xử lý nguyên liệu Bước 1: Nghiền nhỏ nguyên liệu Mục đích • Tạo bề mặt tiếp xúc... lignocellulose-là chất rất bền vững với ba thành phần chủ yếu là: cellulose, hemicellulose, lignin Hemicellulose • Là polysaccarit • Đơn phân là các đường đơn C5 và C6 • Dễ bị thủy phân hơn cellulose và lignin Cellulose • Là polysaccarit • Đơn phân là glucose • Khá bền vững • Có nhiều liên kết ngang • Kỵ nước • Là hợp chất thơm • Được hình thành bởi loại bỏ gốc hydroxyl từ đường, tạo thành hợp chất phenolic... độ dung dịch • Loại bỏ những cặn cơ học còn sót lại Bước 5: Xử lý dịch thủy phân bằng than hoạt tính Mục đích • Loại bỏ các thành phần gây độc cho vi sinh vật lên men • Tẩy màu dịch thủy phân • Dùng ở nhiệt độ 600C đến 700C Chất độc sau thủy phân: furan, các axit hữu cơ, phenol, HMF III Cơ sở hóa sinh của việc sản xuất xylitol từ phụ phẩm nông nghiệp Các cơ chế thực hiện Nguồn nguyên liệu Chuyển... triển sử dụng xylitol rất phổ biến cho các sản phẩm csrm 4.1.Bảo vệ răng miệng Xylitol tạo vị ngọt thanh mát và tự nhiên cho các sp bảo vệ răng miệng Các vsv trong miệng phần lớn không sử dụng được xylitol nên sẽ giảm nhanh số lượng 4.2 Sản xuất các sản phẩm phục vụ bệnh nhân béo phì và tiểu đường - Có rất nhiều loại thực phẩm đã và đang được phát triển • Xylitol được dùng sản xuất thực phẩm cho người... 0,5 5.2 Vì sao Xylitol lại được sử dụng phổ biến như vậy - Vì xylitol có vị ngọt tự nhiên và tương đương với đường mía - Có một số ưu điểm vượt trội như đã nêu ở trên - Được các hội đồng y khoa uy tín công nhận là không gây độc cho cơ thể nếu sử dụng không quá giới hạn cho phép - Một người trong 1 ngày có thể ăn khoảng 200g xylitol - Tùy vào thể trạng mỗi người mà có thể bị tiêu chảy nếu ăn quá giới... chiết từ các loại quả và rau • Tổng hợp theo phương pháp hóa học • Lên men vi sinh vật Vi sinh vật • Được phân lập từ các mẫu đất và mẫu hoa quả • Có nhiều giống có khả năng xử dụng xylose như: candida, mycobacterium (M smagematis), … • Candida tropicalis Đặc điểm • Là VSV sinh tổng hợp enzym xylose reductase • Khả năng chuyển hóa từ xylose thành xylitol cao • Khả năng thích nghi với các chất trong môi... năng thích nghi với các chất trong môi trường thủy phân nguyên liệu cao Điều kiện lên men • Nhiệt độ • Thời gian • pH • Áp suất • Khuấy trộn • O2 Enzyme xylose reductase • Khối lượng phân tử 36 kDa • Điều kiện ổn định: 25°C, 0.3M phosphate hoặc Tris, pH 6.0, trong vòng hơn 2 tháng • Hoạt lực: 28.64 µmol/min/mg • Được sinh tổng hợp bởi nhiều loại vi sinh vật • Xúc tác phản ứng: . liệu III. Cơ sở hóa sinh IV. Các điều kiện ảnh hưởng V. Triển vọng ứng dụng và nghiên cứu VI .Tài liệu tham khảo 1. Xylitol - một loại chất ngọt thay thế. sinh vật. 5.1 .Một số loại đường thay thế đang được sử dụng hiện nay Tính chất Sacaroza Maltitol Lactitol Sorbitol Manitol Xylitol Isomalt Độ ngọt( dung dịch