Đối với dextran, VSV chuyển hóa trực tiếp cơ chất thành sản phẩm, xảy ra bên ngoài tế bào VSV, không qua chất trung gian nội bào.
Với sucrose, dưới tác dụng của enzyme dextransucrase sẽ tạo ra glucose và fructose, fructose sẽ được loại bỏ, còn glucose được chuyển lên phân tử chất nhận đã được liên kết với enzyme. Tiếp theo C6 – OH của phân tử chất nhận sẽ liên kết với C1 của phân tử glucose tạo ra liên kết α – 1,6 glucoside. Sự tạo chuỗi sẽ kết thúc khi khi phân tử chất nhận giải phóng polymer ra khỏi enzyme. Các gốc glucosyl còn sót sẽ chuyển thành gốc tự do và sẽ tác dụng với enzyme glucosyl hay enzyme dextranosyl để tách enzyme ra khỏi glucose hay dextran, đồng thời tạo liên kết với glucose hay dextran này tại vị trí enzyme được giải phóng. Khi chất nhận là dextran cao phân tử, C3 của chất nhận sẽ kết hợp với C1 của phức glucosyl – enzyme hay dextranosyl – enzyme để giải phóng glucose hay dextran. Kết quả là hình thành mạch nhánh với liên kết α – 1,3 glucoside.
IV/ TÍNH CHẤT
IV.1/ Tính hòa tan:
Dextran dễ dàng hòa tan trong nước và các dung dịch điện phân tạo thành dung dịch hòa tan bền vững.
Ngoài ra dextran có thể tan trong methyl sulfide, formamide, ethylene glycol, glycerol; không tan trong rượu đơn chức (methanol, ethanol, isopropanol) và hầu hết cetone. Dextran có thể tạo dung dịch trong nhưng dextran có M thấp cỡ 5 – 10 Da có thể tạo
thành dung dịch đục.
pH không ảnh hưởng tới tính hòa tan của dextran.
IV.2/ Độ nhớt:
Vì dextran là một polysaccharide trung tính nên độ nhớt của dung dịch ít bị ảnh hưởng bởi pH hay nồng độ muối.
IV.3/ Tính bền vững:
Dextran có thể bảo quản dưới dạng bột khô khoảng 5 năm trong những thiết bị có độ kín cao tại nhiệt độ phòng.
Dung dịch dextran được tiệt trùng bền trong vòng nhiều năm ở nhiệt độ bảo quản xác định, pH tối ưu là 6 – 7. Tuy nhiên, dextran vẫn có thể được bảo quản trong một khoảng nhiệt độ rộng hơn với khoảng pH 4 – 10.
Không nên dùng kĩ thuật chiếu xạ để tiệt trùng vì như thế sẽ làm giảm chất lượng của dextran.
IV.4/ Một số tính chất khác:
Vì dextran là một polymer trung tính, kích thước lớn nên dễ dàng thấm vào mô của con người, giúp duy trì môi trường thẩm thấu cần thiết cho cơ thể.
Dextran còn có tương tác sinh học tốt: thành phần của thuốc nhỏ mắt, thuốc mỡ bôi da, cream,…
Dextran có thể được tiêu hóa hoàn toàn và bền vững.
Dextran dễ bị phân hủy và tạo những sản phẩm dễ hấp thu vào môi trường tự nhiên.
V/ PHÂN LOẠI
V.1/ Dextran y học:
Dextran được đóng bao bì 100g, 500g, 5kg và 50kg. Khối
lượng Mô tả
100 g Hộp chứa dextran, DMF loại III 500 g Hộp chứa dextran, DMF loại III
5 kg Hộp chứa dextran. Bột dextran được bảo quản kín bên trong bao PE kép. 50 kg Hộp chứa dextran. Bột dextran được bảo quản kín bên trong bao PE kép.
Dùng để phòng ngừa phản ứng mẫn cảm với dextran. Dạng tiêm của nó được pha vào Dextran 40 và 70, làm cho chúng trở thành những chất làm tăng thể tích huyết thanh an toàn nhất.
V.1.2/ Dextran 40: MW = 40000 Da.
Dùng làm chất tăng thể tích huyết thanh trong việc điều trị chứng giảm lưu lượng máu đột ngột.
V.1.3/ Dextran 60: MW = 60000 Da.
Dùng làm chất tăng thể tích huyết thanh trong việc điều trị chứng khô mắt. V.1.4/ Dextran 70: MW = 70000 Da.
Công dụng như dextran 40.
V.2/ Dextran kĩ thuật:
Dextran kĩ thuật (T – Dextran) là dextran có độ tinh khiết cao với khối lượng phân tử trung bình. Có thể hòa tan một cách dễ dàng.
Các dòng sản phẩm Dextran công nghiệp:
Sản phẩm Phân tử Khối tiêu chuẩn (Da) Dextran T1 1000 Dextran T1.5 1500 Dextran T3.5 3500 Dextran T5 5000 Dextran T6 6000 Dextran T10 10000 Dextran T20 20000 Dextran T25 25000 Dextran T40 40000 Dextran T70 70000 Dextran T110 110000 Dextran T150 150000 Dextran T250 250000 Dextran T500 500000 Dextran T2000 2000000
VI/ CƠ CHẾ TẠO GEL
Dextran là phụ gia tạo gel, gồm các polysaccharide tan được trong nước. Khi phân tán trong nước mỗi phân tử sẽ liên kết với các phân tử bên cạnh tạo thành 1 cấu trúc không gian 3 chiều nhốt các phân tử nước vào bên trong tạo thành khối gel.
Khả năng tạo gel phụ thuộc vào:
+ Liên kết giữa các phân tử:
Nếu chiều dài của vùng liên kết dài thì lực liên kết giữa các chuỗi sẽ đủ lớn để chống lại áp lực và chống lại chuyển động nhiệt của các phân tử, gel tạo thành sẽ chắc bền. Ngược lại
+ Cấu trúc các phân tử:
Những phân tử mạch nhánh không liên kết với nhau chặt chẽ → không tạo gel. Phân tử mạch thẳng tạo gel chắc bền hơn.
+ Điện tích phân tử:
Đối với các polysaccharide tích điện, lực đẩy tĩnh điện giữa các nhóm điện tích cùng dấu sẽ ngăn cản sự tạo thành liên kết.
VII/ NGUỒN KHAI THÁC
VII.1/ Mía:
Quá trình 1: Sản xuất đường thô từ cây mía. Mía thu hoạch yêu cầu là đạt độ chín công nghiệp: + Hàm lượng đường ở gốc và ngọn là tương đương.
+ Không thu hoạch mía trong những ngày rét đậm , mưa to, trời còn ẩm ướt. + Sau khi thu hoạch phải chuyển về nhà máy ngay trong ngày
Trong quá trình sản xuất đường thô, thân mía được chặt nhỏ sau đó ép thành nước. Phần xác loại bỏ. Nước mía tiếp tục được lọc, một phần đem lắng, một phần thì gia nhiệt, thêm vôi vào
→ tạo những khối xốp lắng xuống đáy → loại bỏ → tăng độ trong.
Trong nhà máy, SO2 được thổi vào dịch ép để tẩy trắng. Dịch lọc sau đó qua hệ thống bốc hơi để loại nước → dung dịch đường đậm đặc (syrup) → kết tinh tạo tinh thể đường, phân loại các thành phần không tinh khiết → ly tâm → tách đường thô từ syrup.
Quá trình 2: Quá trình tinh luyện đường thô
Đường thô sẽ được làm sạch và nấu chảy → lọc loại cặn. Khi lọc, cần bổ sung thêm vôi để giúp đông tụ những phần cặn đục. Sau đó, dịch lỏng sẽ được lọc để loại tủa. Tiếp theo là tẩy màu bằng cách sử dụng các chất hấp phụ carbon. Dịch lỏng không còn cặn đục sẽ được cho qua thiết bị bốc hơi để loại nước, phần còn lại sẽ cho qua thiết bị sấy chân không để bốc hơi triệt để, tạo tinh thể đường. Cuối cùng sản phẩm sẽ được đưa qua thiết bị li tâm để tách các tinh thể đường trắng ra khỏi dịch lỏng. Sản phẩm đường tinh luyện này có độ tinh khiết 99.4 – 99.99%
VII.2/ Vi sinh vật:
Dextran được sản xuất bởi hàng loạt vi khuẩn khác nhau như Leuconostoc mesenteroides, L. dextrancicum, L. citrovorus; Saccharomyces cerevisiae; Lactobacillus plantarum, Lb.
sanfrancisco;…Sản phẩm dextran tạo thành khác nhau tùy thuộc vào chủng VSV dùng để lên
Chẳng hạn Leuconostoc mesenteroides có khả năng tiết ra enzyme ngoại bào là dextransucrase xúc tác cho phản ứng chuyển nhóm glycosyl còn sót lại từ phân tử sucrose ngoại bào tạo thành dextran, giải phóng fructose đồng thời tổng hợp glucooligosaccharide khi có mặt sucrose và một chất nhận.
Một số vi khuẩn khác như Acetobacter capsulatum hay Acetobacter viscocum sinh trưởng trên cơ chất như carbonhydrate, alcohol đa chức hay một nguồn carbon tương tự sẽ tạo ra 3 loại enzyme, đó là dextran - dextrinase giúp chuyển dextrin thành dextran (yêu cầu kích cỡ của phân tử cơ chất ít nhất phải là amylotetraose); amylase thủy phân polymer thành glucose; glucose oxidase hoặc glucose dehydrogenase để chuyển glucose thành acid gluconic.
Trong công nghiệp, người ta sử dụng L.mesenteroides là vi khuẩn chủ yếu để lên men dextran. Ngoài ra, maltose công nghiệp có thể cho một lượng dextran nhỏ khi tiến hành ủ nó với enzyme.
XANTHAN GUM
I/ KHÁI NIỆM – ĐỊNH NGHĨA
Xanthan gum là một polysaccharide được sử dụng như là một phụ gia thực phẩm và chất điều chỉnh lưu biến. Là sản phẩm lên men của glucose và saccharose bởi vi khuẩn Xanthomonas campestris (là vi khuẩn gây bệnh mục đen trên cải, hoa lơ,…)