Quy trình tổng hợp IMO từ tinh bột khoai lang bằng phương pháp đường hóa – gắn nhánh đồng thời cho hàm lượng IMO234 sản phẩm đạt 68,85 g/l với các thông số được trình bày trong Hình 3.26.
Hình 3.46. Quy trình sản xuất IMO từ tinh bột khoai lang bằng phương pháp đường hóa – gắn nhánh đồng thời
Dịch tinh bột 25% được pha trong môi trường đệm natri acetate 0,2M pH 5,8. Bổ sung enzyme α-amylase từ chế phẩm Spezyme Xtra với nồng độ 1,0 CU/g tinh bột. Nâng nhiệt độ của hỗn hợp lên 80°C và duy trì trong thời gian 30 phút. Khi kết thúc phản ứng, diệt enzyme bằng cách hạ pH dung dịch xuống 3,0 sử dụng axit lactic đặc.
Tiếp đó, điều chỉnh pH dịch thủy phân về pH 5,0 và ổn nhiệt ở 50℃. Hỗn hợp ba enzyme pullulanase, enzyme β- amylase và enzyme transglucosidase được bổ sung đồng thời với nồng độ lần lượt là 0,8 U/g, 3 U/g và 10 CU/g. Duy trì điều kiện phản ứng trên để quá trình đường hóa – gắn nhánh đồng thời diễn ra trong 12 giờ. Kết thúc phản ứng, diệt enzyme bằng cách đun sôi trong 10 phút.
Cuối cùng, loại bỏ đường đơn giản trong dịch bằng nấm men Saccharomyces cerevisiae var. diastaticus BE 134 được thực hiện tương tự như mô tả phương pháp phân đoạn tạo IMO (mục 3.3.5). Để kết thúc quá trình lên men, tiến hành diệt nấm
men ở 95 °C trong 10 phút. Tế bào nấm men được loại bỏ bằng cách ly tâm ở 10000 ×g trong 15 phút. Dịch trong thu được là hỗn hợp IMO sản phẩm.
So sánh phương pháp đường hóa – gắn nhánh đồng thời và phương pháp phân đoạn để sản xuất IMO từ tinh bột khoai lang (trình bày tại mục 3.3) cho thấy nồng độ IMO thu được cao hơn trong thời gian phản ứng ngắn hơn. Cụ thể, nồng độ IMO tối ưu thu được trong phản ứng đường hóa – gắn nhánh đồng thời là 68,85 g/l, cao hơn 12,75 g/l so với nồng độ IMO thu được từ phương pháp phân đoạn. Quá trình dịch hóa, đường hóa và gắn nhánh thực hiện riêng lẻ cần tổng thời gian là 19 giờ, trong khi quy trình đường hóa – gắn nhánh đồng thời chỉ cần 12,5 giờ. Bên cạnh đó, lượng enzyme được sử dụng cho quy trình đường hóa – gắn nhánh đồng thời cũng tiết kiệm hơn so với quy trình phân đoạn thông thường. Điều này được chứng minh qua nồng độ enzyme β-amylase và nồng độ transglucosidase lần lượt là 3 U/g và 10 U/g trong phương pháp đường hóa – gắn nhánh đồng thời; và lần lượt là 5 U/g và 15 U/g với quy trình sản xuất IMO bằng phương pháp phân đoạn. Do đó, sự kết hợp đồng thời hoạt động của enzyme β-amylase, pullulanase và transglucosidase trong phương pháp đường hóa và gắn nhánh đồng thời đã mang lại những hiệu quả đáng kể trong sản xuất IMO từ tinh bột khoai lang.