Hương liệu tổng hợp thường được biến đổi từ gôc hóa học của các chất thơm tự nhiên nhờ phản ứng hóa học. Thay đổi một sô gôc hóa học có thể làm tăng mùi thơm hoặc làm bền mùi, do đó hiện nay bên cạnh chất thơm tự nhiên thì chất thơm tổng hợp vẫn được dùng trong chế biến thực thẩm ở mức độ nhất định. Chất thơm tổng hợp được dùng nhiều trong chế biến thực phẩm là etylvanillin có mùi thơm bền và mạnh gấp 4 lần vanillin tự nhiên, musk ambrette ( metoxy butyl dinitro toluen ) là mùi xạ hương tổng hợp được sư dụng khá phổ biến, các mùi hương tổng hợp thường là mùi trái cây hoặc mùi hoa thường có độ bền mùi cao và giá thành không quá đắt, do đó được dùng nhiều trong hóa mỹ phẩm và thực phẩm.
Chương 4 SINH TỔNG HỢP CÁC HOẠT CHẤT SINH HỌC 4.1 Tổng hợp protein đơn bào
Protein là thành phần dinh dưỡng quan trọng không thể thiếu trong khẩu phần ăn hàng ngày của người và động vật, nguồn protein thức ăn được cung cấp từ động vật như thịt cá trứng sữa , từ thực vật như rau, đậu. Tuy nhiên dân sô thế giới ngày càng tăng , nguồn protein từ động thực vật không đủ cung ứng do đó người ta tìm nguồn protein cung cấp dồi dào cho con người từ vi sinh vật. Vi sinh vật đóng vai
trò to lớn trong việc tạo ra nguồn protein mới vì chúng có tôc độ sinh trưởng nhanh nên sinh khôi tăng nhanh, protein chiếm từ 40-60% trên tổng sinh khôi, sư dụng được nguồn nguyên liệu lên men là phế liệu của công nông nghiệp do đó hiệu quả kinh tế cao, sinh khôi vi sinh vật còn chứa những chất dinh dưỡng khác như các vitamin, việc sản xuất hoàn toàn có thể công nghiệp hóa không phụ thuộc vào các yếu tô khí hậu.
Protein vi sinh vật được sản xuất từ 1917 ở Đức, đôi tượng được chọn lựa là nấm men vì vậy protein từ vi sinh vật được gọi chung là protein đơn bào ( single cell protein = SCP ), nấm men cứ sau hai giờ sinh khôi tăng gấp đôi và đây cũng là đôi tượng tương đôi quen thuộc trong công nghiệp thực phẩm, trong điều kiện yếm khí nấm men lên men tạo etanol nhưng trong điều kiện hiếu khí chúng lại hô hấp hiếu khí và gia tăng sinh khôi là chính. Trong sinh khôi nấm men hàm lương protein chiếm từ 25 – 50% , glucide từ 20-40%, lipid 5-20%, acid nucleic 10% và nhiều vitamin nhóm B.
Môi trường để nuôi nấm men rẻ tiền vì đa phần là nước thải của các ngành công nghiệp như rỉ đường, nước thải tinh bột, dịch kiềm sulfite là nước thải của công nghiệp sản xuất giấy và gỗ, dịch nhũ thanh là nước thải của công nghiệp sản xuất phô mai…Từ nguồn nước thải trên, người ta xư lý bổ sung thêm một sô muôi khoáng tạo môi trường thích hợp để nuôi nếm men.
Giông nấm men thường dùng nhất là Saccharomyces cerevisiae nuôi trên môi
trường rỉ đường, sau này người ta còn dùng các chủng Candida utilis, Torula
cremoris hoặc Endomycopsis fibuligera nuôi trên các môi trường phù hợp khác.
Các chủng nấm men nói trên tương đôi quen thuộc với con người vì được dùng nhiều trong lên men rượu, men bánh mì, chúng sinh trưởng nhanh trong điều kiện hiếu khí tạo sinh khôi lớn và dễ điều khiển trong điều kiện công nghiệp.
Các bước tiến hành để thu nhận SCP:
- Xư lý nguyên liệu và chuẩn bị môi trường: các nguyên liệu ban đầu dùng để sản xuất protein đơn bào từ nấm men đều phải xư lý sơ bộ và sau đó tiến hành pha chế môi trường. Tùy từng loại nguyên liệu và chủng vi sinh vật nuôi cấy mà thành phần môi trường thích hợp sẽ khác nhau, sau đó điều chỉnh pH=5 thanh trùng môi trường và chuẩn bị cấy giông.
- Nhân giông nấm men: giông từ ông nghiệm được cấy chuyền qua bình tam giác nuôi trên máy lắc ở nhiệt độ 30oC sau 15 giờ thực hiên các bước nhân giông tiếp theo với thể tích tăng dần để có đủ lượng giông cho vào nồi lên men.
- Lên men: cấy giông vào môi trường với tỉ lệ 1/10 V nồi lên men, nuôi trong điều kiện hiếu khí ở nhiệt độ 30oC trong vòng 15 giờ.
- Tách sinh khôi; từ nồi lên men, người ta tiến hành ly tâm thu lấy sinh khôi nấm men. Sinh khôi nấm men thu được ở dạng sệt được đưa vào máy sấy để làm khô, đây là dạng sinh khôi thô có hàm lượng acid nucleic cao nên chỉ sư
dụng cho động vật. Muôn dùng làm thức ăn cho người nguồn sinh khôi nói trên phải được xư lý để loại bớt acid nucleic vì đây là thành phần bất lợi trong dinh dưỡng của người, acid nucleic cao trong thức ăn của người là nguyên nhân gây bệnh Gout. Để loại acid nucleic người ta phải tách acid nucleic ra khỏi tế bào và dùng nuclease để thủy phân, cuôi cùng tách sản phẩm thủy phân ra khỏi sinh khôi.
Protein nấm men giàu các aminoacid không thay thế nên có giá trị cao, hơn nữa chúng được tạo ra trên môi trường rẻ tiền do đó có hiệu quả về kinh tế và hạn chế sự ô nhiễm môi trường. Nhược điểm lớn nhất của sinh khôi nấm men là hàm lượng acid nucleic cao, do đó hiện nay người ta sư dụng nhiều sinh khôi nấm men cho mục đích chăn nuôi, nếu dùng làm thực phẩm cho người cần có biện pháp để khắc phục nhược điểm này.
Ngoài sinh khôi nấm men, hiện nay người ta còn thu nhận sinh khôi từ vi tảo như tảo Spirulina, tảo Scenedesmus. Các loại vi tảo này có hàm lượng protein cao hơn nấm men , trong protein của tảo có đầy đủ các loại acidamin không thay thế do đó có giá trị dinh dưỡng cao, nhưng acid nucleic lại thấp hơn, bên cạnh đó chúng lại chứa nhiều vitamin và khóang chất. Trong sô các loại vi tảo, Spirulina platensis được phát hiện bởi nhà nhân chủng học người pháp Brandily ( 1964 ) có
chứa từ 60-70% protein, nhiều khoáng chất vitamin và acid linolenic…vì giá trị cao như vậy nên hiện nay nhiều nước trên thế giới sản xuất sinh khôi tảo
Spirulina để làm nguồn thực phẩm cho con người. Các loại sinh khôi từ vi khuẩn
ít được chú ý hơn vì tế bào của chúng quá nhỏ do đó việc tách sinh khôi khó khăn, hơn nữa nhiều vi khuẩn chứa độc tô trong sinh khôi, do đó không phù hợp cho mục đích làm thực phẩm