Hình 2.18: Bố trí thí nghiệm thu hồi IMO từ tinh bột khoai lang bằng phương pháp đường hóa – gắn nhánh
Tinh bột khoai lang được dịch hóa với các thông số nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, nồng độ enzyme α-amylase đã tối ưu trong phương pháp phân đoạn sản xuất IMO (mục 2.2.5.3) và duy trì trong thời gian 30 phút. Khi kết thúc phản ứng, diệt enzyme ngay bằng cách thêm axit lactic đặc đến pH 3,0. Sử dụng dịch tinh bột đã dịch hóa để tiến hành khảo sát các thông số của quy trình đường hóa – gắn nhánh đồng thời tổng hợp IMO. Các thông số được lựa chọn dựa trên chỉ tiêu hàm lượng IMO234 thu được trong hỗn hợp sản phẩm. Hàm lượng IMO234 (g/l) =IMO2 (g/l) + IMO3 (g/l) + IMO4 (g/l). Thông số được lựa chọn cho hàm lượng IMO234 là cao nhất mà vẫn đảm bảo được tính kinh tế.
(1) Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến sự tạo thành IMO bằng đường hóa – gắn nhánh đồng thời
Để nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến sự tạo thành IMO bằng đường hóa - gắn nhánh đồng thời, tiến hành thay đổi pH tại 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0 bằng bằng axit lactic và NaOH 5N. Các thông số còn lại được cố định bao gồm nhiệt độ 55°C, nồng độ enzyme β- amylase 3U/g, pullulanase 0,6 U/g, transglucosidase 15 U/g, thời gian phản ứng trong 12 giờ. Kết thúc phản ứng, diệt enzyme bằng cách đun sôi trong 10 phút. Tiếp theo, loại bỏ đường đơn giản trong dịch sau đường hóa – gắn nhánh đồng thời bằng nấm men Saccharomyces cerevisiae var. diastaticus BE 134. Dịch sau xử lý được xác định thành phần IMO bằng hệ sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC – RI. Lặp lại thí nghiệm 2 lần. Lựa chọn được pH= pHiv khi cho hàm lượng IMO234 là cao nhất.
(2) Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự tạo thành IMO bằng đường hóa - gắn nhánh đồng thời
Giữ nguyên các thông số điều kiện thủy phân ở thí nghiệm trên, chỉ thay đổi pH được lựa chọn và nhiệt độ phản ứng lần lượt là 45, 50, 55, 60, 65, 70 °C. Dịch sau xử lý được xác định thành phần IMO bằng hệ sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC – RI. Chọn được nhiệt độ = Tiv (°C) khi cho hàm lượng IMO234 là cao nhất.
(3) Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ β-amylase đến sự tạo thành IMO bằng đường hóa - gắn nhánh đồng thời
Giữ nguyên các thông số điều kiện thủy phân ở thí nghiệm trên, chỉ thay đổi nhiệt độ được lựa chọn và bổ sung nồng độ β-amylase lần lượt là 1 U/g, 2 U/g, 3 U/g, 4 U/g, 5 U/g. Dịch sau xử lý được xác định thành phần IMO bằng hệ sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC – RI. Chọn được nồng độ β-amylase là βiv (U/g) khi cho hàm lượng IMO234 là cao nhất.
(4) Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Pullulanase đến sự tạo thành IMO bằng đường hóa - gắn nhánh đồng thời
Giữ nguyên các thông số điều kiện thủy phân ở thí nghiệm trên, chỉ thay đổi nồng độ β-amylase được lựa chọn và bổ sung nồng độ Pullulanase lần lượt là 0,2 U/g, 0,4 U/g, 0,6 U/g, 0,8 U/g, 1 U/g. Dịch sau xử lý được xác định thành phần IMO bằng hệ sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC – RI. Chọn được nồng độ pullulanase là Piv (U/g) khi cho hàm lượng IMO234 là cao nhất.
(5) Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Transglucosidase đến sự tạo thành IMO bằng đường hóa - gắn nhánh đồng thời
Giữ nguyên các thông số điều kiện thủy phân ở thí nghiệm trên, chỉ thay đổi nồng độ Pullulanase được lựa chọn và bổ sung nồng độ transglucosidase lần lượt là 3 U/g, 5 U/g, 10 U/g, 15 U/g, 20 U/g, 25 U/g, 30 U/g. Dịch sau xử lý được xác định thành phần IMO bằng hệ sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC – RI. Chọn được nồng độ transglucosidase là TGiv (U/g) khi cho hàm lượng IMO234 là cao nhất.
(6) Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến sự tạo thành IMO bằng đường hóa - gắn nhánh đồng thời
Giữ nguyên các thông số điều kiện thủy phân ở thí nghiệm trên, chỉ thay đổi nồng độ transglucosidase được lựa chọn và tiến hành lấy mẫu ở các thời điểm 6 giờ, 12 giờ, 24 giờ, 36 giờ, 48 giờ. Dịch sau xử lý được xác định thành phần IMO bằng
hệ sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC – RI. Chọn được thời gian phản ứng thích hợp tiv (giờ) cho hàm lượng IMO234 là cao nhất mà vẫn đảm bảo được tính kinh tế.