- Bão hòa CO2: trong quá trình lên men, bia được carbonic hóa ở nhiều thời điểm
4. CÁC SẢN PHẨM VITAMIN VÀ ACID AMIN 1 Riboflavin (Vitamin B2)
4.2. Cobalamine (vitamin B12)
Năm 1955 đánh dấu sự hiểu biết về cấu tạo hóa học của vitamin B12. Vitamin
B12có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình trao đổi chất: nếu thiếu vitamin B12 trong cơ thể con người và động vật sẽ gây ra hiện tượng rối loạn trao đổi chất carbonhydrate và acid béo.
Vitamin B12 tham gia vào việc sinh tổng hợp enzyme metyl malomyeCoA- mutase và rất nhiều enzyme quan trọng khác. Các enzyme này tham gia vào các phản ứng chuyển methyl và quá trình tổng hợp methionine, colin, thimine.
Ngoài ra, vitamin B12 tham gia vào việc đảm bảo hoạt động của các cơ quan tạo máu và làm tăng cường phản ứng bảo vệ cơ thể .
4.2.1. Cấu tạo hóa học và tính chất của vitamin B12
Vitamin B12 có cơng thức hóa học là C63H90N14O14PCo
Thường ở dạng kết tinh, kích thước nhỏ, màu đỏ sẫm, khơng có mùi, vị. Hịa tan trong nước, trong các dung dịch trung tính, trong cồn.
Vitamin B12 khi tiếp xúc với kim loại nặng rất dễ mất hoạt tính, chúng khơng bền trong pH kiềm.
Vitamin B12 có ở trong gan và các bộ phận khác của động vật, nhưng lại khơng tìm thấy chúng trong các tổ chức của thực vật bậc cao.
4.2.2. Tác nhân vi sinh vật
Tham gia trong quá trình sinh tổng hợp vitamin B12 có nhiều lồi vi sinh vật khác nhau:
* Vi khuẩn Propionibacterium: đại diện là Propionibacterium shermanii là
giống có nhiều ưu điểm và có thể đưa vào sử dụng sản xuất công nghiệp. Một số đặc điểm quan trọng của loài vi khuẩn này:
+ Là trực khuẩn có kích thước nhỏ, xếp thành từng đôi hoặc tạo thành chuỗi ngắn trong tự nhiên
+ Thuộc loại hô hấp hiếu khí, có khả năng lên men acid lactic, glycerol, glucose, fructose, manit, lactose.
+ Khoảng pH hoạt động 4,5 – 7,5; pH tối ưu cho việc sinh tổng hợp vitamin B12 là 5,8 – 7,5.
+ Nhiệt độ cho sự sinh trưởng và tổng hợp vitamin B12 là 28 – 300C.
* Xạ khuẩn Actinomyces: đại diện là giống Actinomyces olivaceus có khả năng tổng hợp vitamin B12. Các đặc điểm của chủng xạ khuẩn này:
+ Thuộc loại hiếu khí
+ Chúng phát triển và sinh nhiều vitamin B12 trong môi trường chứa glucose, tinh bột, mật rỉ và bã rượu. Trong thành phần môi trường này cần bổ sung thêm các muối ammon, muối coban và CaCO3.
+ Sinh tổng hợp vitamin B12 mạnh sau 24 giờ nuôi cấy.
+ Nhiệt độ cho sự sinh trưởng và tổng hợp vitamin B12 là 28 – 300
C.
4.2.3. Quá trình lên men
Quá trình lên men bằng vi khuẩn, được thực hiện ở pH ban đầu của môi trường là 6,8 – 7. Trong quá trình lên men phải điều chỉnh pH bằng NH4OH.
Quá trình lên men của xạ khuẩn xảy ra hai pha rõ rệt: pha tạo sinh khối, pha tạo sản phẩm vitamin B12. pH ban đầu của quá trình lên men là 7. Ở pha thứ nhất pH giảm xuống còn khoảng 6,5 và bước sang pha thứ 2 pH tăng dần lên 8,2 – 8,7. Trong quá trình lên men ln ln sục khí, khơng điều chỉnh pH.
Thời gian lên men thường là 5 – 7 ngày. Đối với xạ khuẩn thời gian lên men thường ngắn hơn so với vi khuẩn. Dịch sau khi nuôi sẽ được ly tâm ở máy ly tâm cao tốc. Sinh khối sau khi thu nhận được đem sấy khô làm chế phẩm thô cho gia súc hoặc đem sinh khối chiết rút và tinh chế thu nhận vitamin B12tinh khiết.