Đề tài Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất các loại đường chức năng dùng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm

B .K H & C N V C N T P B .K H & C N V C N T P B.KH&CN VCNTP Bộ khoa học và công nghệ Viện Công nghiệp thực phẩm 301 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Báo cáo tổng kết đề tài kh&CN cấp nhà n−ớc Mã số KC 04.28 Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất các loại đ−ờng chức năng dùng trong công nghiệp thực phẩm, d−ợc phẩm và mỹ phẩm M∙ số: KC-04-28 Chủ nhiệm đề tài cấp nhà n−ớc: TS. Nguyễn Thị Minh Hạnh Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Công nghiệp Thực phẩm 5787 09/5/2006 Hà Nội, 2006 Bản quyền: Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện tr−ởng Viện Công nghiệp Thực phẩm, trừ trong tr−ờng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu. 1 B .K H & C N V C N TP B .K H & C N V C N TP B.KH&CN VCNTP Bộ khoa học và công nghệ Viện Công nghiệp thực phẩm 301 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Báo cáo tổng kết đề tài kh&CN cấp nhà n−ớc Mã số KC 04.28 Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất các loại đ−ờng chức năng dùng trong công nghiệp thực phẩm, d−ợc phẩm và mỹ phẩm M∙ số: KC-04-28 Chủ nhiệm đề tài cấp nhà n−ớc: TS. Nguyễn Thị Minh Hạnh Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Công nghiệp Thực phẩm Hà Nội, 2006 Bản quyền: Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện tr−ởng Viện Công nghiệp Thực phẩm, trừ trong tr−ờng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu. 2 Bộ khoa học và công nghệ Viện Công nghiệp thực phẩm 301 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Báo cáo tổng kết Đề tài cấp nhà n−ớc: Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất các loại đ−ờng chức năng dùng trong công nghiệp thực phẩm, d−ợc phẩm và mỹ phẩm. M∙ số: KC-04-28 Chủ nhiệm đề tài cấp nhà n−ớc: TS. Nguyễn Thị Minh Hạnh Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Công nghiệp Thực phẩm Hà Nội, 2006 Tài liệu này đ−ợc chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện đề tài cấp Nhà n−ớc, M∙ số: KC 04 – 28 3 Bài tóm tắt Mục tiêu của đề tài: “Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất các loại đ−ờng chức năng dùng trong công nghiệp thực phẩm, d−ợc phẩm và mỹ phẩm” là : Xây dựng đ−ợc quy trình công nghệ sản xuất và tinh chế maltooligosacarit, xylitol, β-glucan từ sản phẩm và phụ phẩm nông nghiệp trên cơ sở áp dụng công nghệ enzim và công nghệ vi sinh Ph−ơng pháp nghiên cứu: Đề tài sử dụng các ph−ơng pháp phân lập giống, tuyển chọn giống truyền thống và hiện đại (sử dụng các ph−ơng pháp đột biến gen, biến đổi gen... ) để nâng cao hiệu suất lên men, công nghệ vi sinh, công nghệ enzim để sản xuất ra sản phẩm nhằm nâng cao chất l−ợng và tránh ô nhiễm môi tr−ờng, hạ giá thành sản phẩm. Các ph−ơng pháp tinh sạch sản phẩm hiện đại nh−: Trao đổi ion, sắc ký, lọc màng...ứng dụng các thiết bị hiện đại để thu hồi sản phẩm đảm bảo độ sạch và chất l−ợng của sản phẩm: Sấy phun, cô đặc chân không, cô đặc bằng màng, sắc ký....Phân tích chất l−ợng nguyên liệu và sản phẩm bằng các thiết bị hiện đại: Sắc kí khí, sắc ký lỏng cao áp, quang phổ hấp phụ nguyên tử...ứng dụng các ph−ơng pháp phân tích sử dụng chế phẩm sinh học: kít chuẩn, các chế phẩm enzim phân tích, các cột cố định.... cho quá trình công nghệ. Kết quả nổi bật của đề tài: 1- Maltooligosacarit - Đã xây dựng đ−ợc quy trình công nghệ sản xuất maltooligosacarit với các điều kiện công nghệ sau: + Xử lý nguyên liệu : rửa lại bột 3 lần với tỉ lệ n−ớc dùng là 1: 5 . + Quá trình chuyển hoá tinh bột thành maltooligosacarit giàu maltotrioza: Quá trình dịch hoá: Nồng độ tinh bột: 25%, nồng độ enzim alpha -amylaza: 0,1% so với tinh bột, pH = 6,5- 7,0, nhiệt độ: 950c, thời gian: 30 phút. Quá trình đ−ờng hoá: Nồng độ dịch thuỷ phân: 22 0 Bx, DE dịch hoá: 20, nồng độ enzim pullulanaza: 1%, thời gian: 15 giờ, nhiệt độ: 550C, pH = 6,5. Đã nghiên cứu nâng cao hàm l−ợng maltotrioza trong thành phần sản phẩm maltooligosacarit bằng enzim AMT tăng thêm gần 50% so với sử dụng enzim pulullanaza Làm sạch dịch thuỷ phân bằng than hoạt tính: Thời gian tẩy màu 30 phút, nhiệt độ: 800C, tỷ lệ than hoạt tính: 1,5% so với tinh bột, nồng độ chất khô: 20- 250Bx. Đã sản xuất thử nghiệm trên quy mô pilot 100kg/mẻ, sản phẩm sản xuất ra đạt chất l−ợng DE=38,5 với các thành phần: Glucoza 7,15mg/ml, maltoza 39,52mg/ml, maltotrioza 54,5mg/ml, maltopentan 72,31mg/ml, maltohexan 47,23mg/ml, các oligo khác: 9,3mg/ml. Đã sản xuất thử trên quy mô công nghiệp công suất 2.500kg bột/mẻ tại Công ty cổ phẩm thực phẩm Minh d−ơng. Sản phẩm thu đ−ợc đem ứng dụng cho sản xuất bánh kem tại Công ty bánh kẹo Hải hà, sản xuất đồ uống sữa ngô, kem, bột cacao hoà tan tại Viện cơ điện, Công ty kem Băng Kỳ Lân, Công ty Chế biến ca phê cacao Hoàng Anh đạt kết quả tốt, thay thế đ−ợc đ−ờng kính, giữ đ−ợc màu t−ơi của sản phẩm, độ ổn định (khả năng định hình, độ huyền phù…) tốt hơn dùng đ−ờng kính. 2- β- glucan - Đã phân lập và chọn đ−ợc môi tr−ờng thích hợp cho sự phát triển của các chủng nấm men, tạo đ−ợc chủng S.cerevisiae đột biến từ chủng hoang dại phân lập đ−ợc từ bã men bia. Đã xây dựng công nghệ tách chiết β-glucan từ thành tế bào nấm men S.cerevisiae: Sản phẩm β- glucan từ chủng nấm men S.cerevisiae 1 có một loại mạch 1,6 β-glucan, từ 4 chủng nấm men S.cerevisiae 3 có hai loại mạch 1,6 β-glucan và 1,3 β-glucan, từ chủng S.cerevisiae 1 có trên 80% hexoza và 0,99% protein, từ chủng S.cerevisiae 2 và S.cerevisiae 3 có hàm l−ợng protein khoảng 1,2% và hơn 50% hexoza. - Chế phẩm có tác dụng phục hồi số l−ợng tế bào bạch cầu máu ngoại vi và khả năng thực bào của đại thực bào ổ bụng của động vật gây suy giảm miễn dịch thực nghiệm bằng chiếu xạ. Chế phẩm β-glucan từ chủng S.cerevisiae 1 có tác dụng tốt đối với hệ thống miễn dịch không đặc hiệu ở nồng độ nghiên cứu. Đã ký đ−ợc một hợp đồng hợp tác sản xuất chế phẩm β– glucan phục vụ cho y d−ợc với quân y viện 103 và một hợp đồng hợp tác nghiên cứu và chuyển giao công nghệ với trung tâm hóa d−ợc 3-Xylitol - Đã tuyển chọn đ−ợc 9 chủng có hiệu suất chuyển hóa lớn hơn 45%, hiệu suất cao nhất đạt đ−ợc là 70,1%. Định tên các chủng bằng ph−ơng pháp đọc trình tự vùng D1/D2 của ARN ribosom 26S. - Đã tìm đ−ợc nguyên liệu thích hợp sản xuất xylitol là lõi ngô có thành phần xyloza cao, ít ảnh h−ởng đối với tế bào nấm men trong quá trình lên men. Đã xây dựng quy trình thủy phân lõi ngô, xử lý dịch xyloza làm nguyên liệu lên men, quy trình lên men dịch xyloza thành xylitol. - Đã tiến hành lên men xylitol quy mô thử nghiệm và quy mô lớn để tạo dịch chứa xylitol. Hiệu suất chuyển hóa xyloza thành xylitol đạt đ−ợc là 70- 80%. - Đã đ−a ra quy trình tinh chế xylitol từ dịch lên men với độ tinh khiết đạt 98% - Đã ứng dụng chế phẩm xylitol vào sản xuất kẹo và thuốc đánh răng có chứa xylitol. 4 - Đề tài đã tạo ra 5 mẫu sản phẩm, xây dựng đ−ợc 6 quy trình công nghệ, có hồ sơ đăng ký Bảo hộ sáng chế và giải pháp hữu ích tại Cục Sở hữu trí tuệ, ký đ−ợc 2 hợp đồng chuyển giao công nghệ, đào tạo đ−ợc 3 thạc sỹ, 4 kỹ s−, đăng đ−ợc 4 bài báo tại hội nghị CNSH lần thứ 9 ở Indonesia. Đề tài đã đ−ợc nhận cúp vàng tại hội chợ techmart 2005 5 Danh sách những ng−ời thực hiện Chủ nhiệm đề tài : TS. Nguyễn Thị Minh Hạnh Cán bộ tham gia nghiên cứu chính: TT Tên Phần thực hiện Cơ quan 1 Ths. Ngô Thị Vân Maltooligosacarit Viện Công nghiệp Thực phẩm 2 CN. Nguyễn Thị Bích Liên Maltooligosacarit Viện Công nghiệp Thực phẩm 3 KTV. Nguyễn Thuỳ Linh Maltooligosacarit Viện Công nghiệp Thực phẩm 4 Ths. Đàm Lam Thanh Maltooligosacarit Viện Công nghiệp Thực phẩm 5 TS. Đỗ Tuyết Mai Maltooligosacarit Viện Công nghiệp Thực phẩm 6 Ths. Trần Thị Châu Maltooligosacarit Viện Công nghiệp Thực phẩm 7 TS. Vũ Nguyên Thành Xylitol Viện Công nghiệp Thực phẩm 8 Ths. D−ơng Anh Tuấn Xylitol Viện Công nghiệp Thực phẩm 9 CN. Đào Anh Hải Xylitol Viện Công nghiệp Thực phẩm 10 Ths. Nguyễn H−ơng Giang Xylitol Viện Công nghiệp Thực phẩm 11 Ths. Đinh Thị Mỹ Hằng Xylitol Viện Công nghiệp Thực phẩm 12 TS. Phạm Việt C−ờng Beta-glucan Viện Công nghệ sinh học 13 TS. Nguyễn Thị Kim Cúc Beta-glucan Viện Công nghệ sinh học 14 CN. Phạm Đức Thuận Beta-glucan Viện Công nghệ sinh học 15 CN. Trần Thị Thanh Huyền Beta-glucan Viện Công nghệ sinh học 16 CN. Hoàng Thị H−ơng Beta-glucan Viện Công nghệ sinh học 6 Mục Lục TT Nội dung Trang 1. Mở đầu 1 2. Tổng quan 3 2.1 Đ−ờng chức năng: Xylitol, maltooligosacarit giàu maltotrioza, beta-glucan 3 2.2 Nguyên liệu dùng cho sản xuất maltooligosacarit, xylitol, β- glucan 8 2.2.1 Tinh bột 8 2.2.2 Enzim thuỷ phân tinh bột 13 2.2.2.1 α –amylaza 13 2.2.2.2 Enzim pullulanaza 18 2.2.3 Nguyên liệu dùng trong sản xuất xylitol 22 2.2.4 Nguồn nguyên liệu chứa β- glucan 26 2.3 ứng dụng của maltooligosacarit, xylitol, β- glucan 28 2.3.1 Những ứng dụng của maltooligosacarit giàu maltotrioza 28 2.3.2 ứng dụng của xylitol 29 2.3.3 ứng dụng của β- glucan 30 2.3.3.1 ứng dụng β -glucan trong thực phẩm 30 2.3.3.2 ứng dụng β-glucan trong y d−ợc, mỹ phẩm 32 2.3.3.3 ứng dụng β - glucan trong nuôi trồng thủy sản 34 2.4 Công nghệ sản xuất maltooligosacharit giàu maltotrioza, xylitol, β- glucan trên thế giới 36 2.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ maltooligosacarit, xylitol, β- glucan trên thế giới và trong n−ớc 45 3. Nguyên liệu và ph−ơng pháp nghiên cứu 53 3.1 Nguyên vật liệu 53 7 3.2 Các ph−ơng pháp nghiên cứu 54 3.2.1 Ph−ơng pháp vi sinh 3.2.2 Ph−ơng pháp công nghệ 57 3.2.3 Ph−ơng pháp hóa học, hóa lý, hoá sinh, hóa phân tích 58 3.2.4 Ph−ơng pháp kỹ thuật gen 67 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 65 4.1 Nghiên cứu công nghệ sản xuất maltooligosacarit bằng ph−ơng pháp enzim 65 4.1.1 Nghiên cứu lựa chọn ph−ơng pháp xử lý nguyên liệu cho quá trình phân cắt mạch 65 4.1.2 Nghiên cứu lựa chọn enzim cho quá trình phân mạch tinh bột tạo maltooligosacarit giàu maltotrioza 65 4.1.3 Nghiên cứu các điều kiện công nghệ cho quá trình thủy phân tinh bột bằng enzim alpha- amylaza 67 4.1.3.1 Nghiên cứu xác định nồng độ tinh bột thích hợp. 68 4.1.3.2 Nghiên cứu xác định pH thích hợp cho quá trình dịch hóa 70 4.1.3.3 Nghiên cứu xác định nhiệt độ tối −u cho quá trình dịch hóa 71 4.1.3.4 Nghiên cứu xác định nồng độ enzim alpha - amylaza trong quá trình dịch hóa 72 4.1.3.5 Nghiên cứ u ảnh h−ởng của thời gian trong quá trình dịch hóa 74 4.1.4 Nghiên cứu xác định các điều kiện thích hợp cho quá trình đ−ờng hóa. 75 4.1.4.1 Nghiên cứu xác định nồng độ cơ chất thích hợp cho quá trình đ−ờng hoá 75 4.1.4.2 Nghiên cứu xác định pH thích hợp quá trình đ−ờng hóa 77 4.1.4.3 Nghiên cứu xác định nhiệt độ đ−ờng hóa thích hợp 78 4.1.4.4 Nghiên cứu xác định nồng độ enzim pullulanaza đến quá trình đ−ờng hóa 79 4.1.4.5 Nghiên cứu xác định thời gian đến quá trình đ−ờng hóa 81 4.1.4.6 Nghiên cứu nâng cao hiệu suất thủy phân tinh bột thành maltotrioza 84 8 4.1.5 Nghiên cứu quá trình làm sạch và thu hồi sản phẩm 85 4.1.5.1 Nghiên cứu xác định tỷ lệ than hoạt tính dùng để tẩy màu 85 4.1.5.2 Nghiên cứu xác định nồng độ dịch phù hợp cho quá trình lọc 86 4.1.5.3 Thu hồi sản phẩm bằng ph−ơng pháp sấy phun 87 4.1.6 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất maltooligosacarit 88 4.1.6.1 Quy trình sản xuất maltooligosacarit giàu maltotrioza 88 4.1.6.2 Quy trình tinh sạch maltooligosacarit 90 4.1.7 Sản xuất thử nghiệm trên quy mô x−ởng thực nghiệm 100kg/mẻ 91 4.1.7.1 Các thiết bị sử dụng 91 4.1.7.2 Sản xuất thử nghiệm 91 4.1.8 Sản xuất thử nghiệm trên quy mô công nghiệp 93 4.1.8.1 Các thiết bị chính 93 4.1.8..2 Kết quả sản xuất 96 4.1.9 ứng dụng trong quy mô công nghiệp 97 4.1.9.1 Đánh giá khả năng ứng dụng của sản phẩm maltooligosacarit trong sản xuất bánh kẹo tại Công ty bánh kẹo Hải hà 97 4.1.9.2 ứng dụng của sản phẩm maltooligosacarit trong sản xuất đồ uống sữa ngô 99 4.1.9.3 ứng dụng của sản phẩm maltooligosacarit trong sản xuất sản phẩm kem tại Coiong ty kem Băng Kỹ Lân 100 4.1.9.4 Sử dụng sản phẩm trong sản xuất các sản phẩm của Công ty Chế biến cà phê cacao Hoàng Anh 101 4.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm β - glucan 101 4.2.1 Phân lập và tuyển chọn chủng Saccharomyces cerevisiae từ bã men bia 101 4.2.1.1 Phân lập và tuyển chọn 101 4.2.1.2 Xác định môi tr−ờng thích hợp cho sự phát triển của tế bào nấm men 102 4.2.1.3 Tìm nhiệt độ phát triển thích hợp cho tế bào nấm men 105 4.2.2 Tạo chủng Saccharomyces cerevisiae đột biến 107 9 4.2.3 Quy trình lên men thu nhận sinh khối Saccharomyces cerevisiae 107 4.2.4 Tách và thu nhận thành tế bào Saccharomyces cerevisiae 108 4.2.5 Quy trình tách chitin, manoprotein khỏi thành tế bào 109 4.2.6 Thu nhận β– glucan tổng số 110 4.2.6.1 Xác định hàm l−ợng protein và hàm l−ợng hexoza trong sản phẩm β – glucan từ chủng S. cerevisiae nghiên cứu và từ bã men bia 111 4.2.6.2 Xác định hàm l−ợng axit amin tự do trong sản phẩm β– glucan tách chiết từ thành tế bào của các chủng S. cerevisiae nghiên cứu 112 4.2.6.3 Kiểm tra cấu trúc β- glucan bằng ph−ơng pháp cộng h−ởng từ hạt nhân 113 4.2.7 Nghiên cứu tác dụng phục hồi đáp ứng miễn dịch của chế phẩm β- – glucan trên thực nghiệm 114 4.3 Nghiên cứu công nghệ sản xuất xylitol 120 4.3.1 Nghiên cứu công nghệ sản xuất xyloza 120 4.3.1.1 Xác định điều kiện thủy phân nguyên liệu 120 4.3.1.2 Lựa chọn nguyên liệu thủy phân 122 4.3.1.3 Thủy phân nguyên liệu để thu hồi xyloza 123 4.3.1.4 Nghiên cứu công nghệ làm sạch và thu hồi xyloza 125 4.3.2 Nghiên cứu công nghệ lên men xylitol từ xyloza 128 4.3.2.1 Phân lập, tuyển chọn và nghiên cứu đặc điểm chủng giống 128 4.3.2.2 Nghiên cứu công nghệ lên men 146 4.3.2.2. 1 Nghiên cứu ảnh h−ởng của thành phần môi tr−ờng đến quá trình lên men 146 4.3.2.2. 2 Nghiên cứu ảnh h−ởng của nồng độ dịch thủy phân và chế độ xử lý đến quá trình lên men 148 4.3.2.2. 3 Nghiên cứu động học của quá trình lên men 149 10 4.3.3 Nghiên cứu công nghệ chiết tách, làm sạch và thu hồi xylitol 152 4.3.3.1 Nghiên cứu công nghệ làm sạch dịch sau lên men 152 4.3.3.2 Nghiên cứu công nghệ thu hồi xylitol 153 4.3.4 ứng dụng chế phẩm xylitol 154 4.4 −ớc tính giá thành sản phẩm xylitol, maltooligosacarit giàu maltotrioza, β -glucan 156 5 Kết luận 158 Tài liệu tham khảo 160 Phụ lục 11 Danh mục các bảng TT Tên bảng Trang Bảng 2.1 Hàm l−ợng xylitol trong một số loại rau quả và các sản phẩm có nguồn gốc rau quả 4 Bảng 2.2 Các đặc tính của một số đ−ờng thành phần trong hỗn hợp maltooligosacarit 6 Bảng 2.3 Khả năng hút ẩm của maltooligosacarit 6 Bảng 2.4 Các thành phần chính của thành tế bào Saccharomyces . cesevisea 8 Bảng 2.5 Thành phần hóa học của củ sắn 13 Bảng 2.6 Tác dụng của ion kim loại lên hoạt lực của St. griseus amylaza 17 Bảng 2.7 Tác dụng của S . griseus amylaza lên các cơ chất khác nhau 18 Bảng 2.8 Một số tính chất enzim pullulanaza 19 Bảng 2.9 Tốc độ thủy phân liên kết α - 1,6 glucozit trong các oligosacarit phân nhánh bởi enzim pullulanaza từ 2 chủng A. aerogenes và S. mitis 20 Bảng 2.10 ảnh h−ởng của enzim pullulanaza từ chủng K. pneumonia trên cơ chất mạch nhánh 21 Bảng 2.11 Thành phần của một số loại lignocelluloza thực vật 23 Bảng 2.12 Thành phần đ−ờng của hemicelluloza ở một số loại gỗ 24 Bảng 2.13 Sử dụng maltooligosacarit giàu trong chế biến bánh Gyuhi 29 Bảng 2.14 Thành phần phản ứng và sản phẩm của ph−ơng pháp sản xuất xylitol từ axit xylonic 38 Bảng 2.15 Thành phần phản ứng và sản phẩm của phản ứng đồng phân 38 12 hóa D- xyluloza Bảng 2.16 L−ợng sản xuất và giá cả của các loại đ−ờng trên thế giới 46 Bảng 2.17 Các β- glucan có hoạt tính sinh học th−ờng đ−ợc sử dụng 49 Bảng 4.1 Xác định l−ợng n−ớc rửa bột 65 Bảng 4.2 Hàm l−ợng maltotrioza trong dịch đ−ờng hóa sử dụng pullulanaza của hãng Novo và Amano 66 Bảng 4.3 Xác định nồng độ tinh bột thích hợp cho quá trình dịch hóa 69 Bảng 4.4 ảnh h−ởng pH đến quá trình dịch hóa 70 Bảng 4.5 ảnh h−ởng của nhiệt độ đến quá trình dịch hóa 71 Bảng 4.6 Xác định nồng độ enzim α – amylaza thích hợp 73 Bảng 4.7 ảnh h−ởng của thời gian đến quá trình dịch hóa 74 Bảng 4.8 ảnh h−ởng của nồng độ cơ chất trong quá trình đ−ờng hóa 76 Bảng 4.9 Xác định pH thích hợp cho quá trình đ−ờng hóa 78 Bảng 4.10 ảnh h−ởng của nhiệt độ đ−ờng hóa 79 Bảng 4.11 ảnh h−ởng của nồng độ enzim pullulanaza dùng cho đ−ờng hóa 80 Bảng 4.12 ảnh h−ởng của thời gian đến quá trình đ−ờng hóa 82 Bảng 4.13 Phân tích dịch thành phẩm 83 Bảng 4.14 Xác định l−ợng enzim AMT cho tỉ lệ maltotrioza cao 84 Bảng 4.15 ảnh h−ởng của tỉ lệ than hoạt tính đến màu của dịch 85 Bảng 4.16 ảnh h−ởng của nồng độ chất khô của dịch đ−ờng đến khả năng lọc 86 Bảng 4.17 Điều kiện kỹ thuật cho sấy phun dịch maltooligosacarit 87 Bảng 4.18 Chất l−ợng sản phẩm bột maltooligosacarit giàu maltotrioza(sản xuất bằng enzim pullulanaza) 92 13 Bảng 4.19 Đặc tính sinh lý sinh hóa của chủng nấm men phân lập 101 Bảng 4.20 OD600 của tế bào các chủng nấm men ở các thời điểm khác nhau 102 Bảng 4.21 Mật độ tế bào của 3 chủng nấm men trên các môi tr−ờng nghiên cứu (CFU/ml) 103 Bảng 4.22 OD600 của tế bào các chủng nấm men theo nhiệt độ 105 Bảng 4.23 Một số đặc điểm của chủng nấm men đột biến bằng tia UV 107 Bảng 4.24 Trọng l−ợng thành tế bào thu đ−ợc với các nồng độ kiềm và nhiệt độ. 108 Bảng 4.25 Hàm l−ợng manoprotein t−ơng ứng với nồng độ NaOH và nhiệt độ. 109 Bảng 4.26 Nồng độ NaOH và nhiệt độ thu nhận glucan tổng số 110 Bảng 4.27 Hàm l−ợng protein và hexoza trong sản phẩm glucan của các chủng nấm men nghiên cứu 111 Bảng 4.28 Hàm l−ợng các axit amin tự do trong sản phẩm β – glucan tách chiết từ thành tế bào của các chủng S. cerevisiea 112 Bảng 4.29 Kết quả thực nghiệm 116 Bảng 4.30 Phần trăm đ−ờng khử có trong dịch thủy phân trấu ở các điều kiện I, II, III, IV, V 121 Bảng 4.31 Kết quả thủy phân các loại nguyên liệu khác nhau 122 Bảng 4.32 Hàm l−ợng glucoza và xyloza có trong dịch thủy phân tr−ớc và sau khi cô đặc 123 Bảng 4.33 Kết quả xử lý dịch thủy phân lõi ngô bằng Ca(OH)2, H3PO4 125 Bảng 4.34 Sinh tr−ởng của nấm men trên các môi tr−ờng chứa dịch thủy phân nồng độ khác nhau 126 Bảng 4.35 Nguồn gốc của các chủng nấm men phân lập đ−ợc 130 14 Bảng 4.36 Khả năng chuyển hóa xyloza thành xylitol của các chủng nấm men phân lập đ−ợc 135 Bảng 4.37 Phân nhóm các chủng có khả năng chuyển hóa xyloza thành xylitol 140 Bảng 4.38 Phân loại bằng ph−ơng pháp giải trình tự vùng D1/D2 của ARN ribosome 26 S 142 Bảng 4.39 Kết quả phân loại 47 chủng nấm men có khả năng chuyển hóa xyloza thành xylitol bằng kỹ thuật Fingerprinting và giải trình tự D1/D2 của ARN ribosome 26 S 143 Bảng 4.40 Hiệu suất chuyển hóa xyloza thành xylitol của 24 chủng nấm men đ−ợc phân loại bằng ph−ơng pháp dọc trình tự vùng D1/D2 của ARN ribosome 26 S 145 Bảng 4.41 ảnh h−ởng của thành phần môi tr−ờng đến khả năng chuyển hóa xyloza thành xylitol 146 Bảng 4.42 ảnh h−ởng của nồng độ dịch thủy phân và chế độ xử lý tới quá trình lên men 148 Bảng 4.43 Động học của quá trình lên men xylitol với nguồn xyloza là dịch thủy phân rơm 150 Bảng 4.44 Kết quả phân tích dịch xylitol thành phẩm 153 15 Danh mục các hình TT Tên hình Trang Hình 1 Công thức cấu tạo của xylitol 4 Hình 2 Cấu trúc phân tử của maltotrioza 6 Hình3 Cấu trúc thành ngoài tế bào nấm men 7 Hình 4 Cấu trúc β- glucan 8 Hình 5 Sơ đồ cấu trúc của amyloza 10 Hình 6 Sơ đồ cấu trúc của amylopectin 10 Hình 7 Tác dụng của enzim α - amylaza lên tinh bột hoà tan tạo maltotrioza 17 Hình 8 Sơ đồ tổng quát các con đ−ờng sản xuất các sản phẩm hữu cơ từ nguồn nguyên liệu lignocelluloza 22 Hình 9 Quá trình tạo thành HMF và furfural từ các đ−ờng glucozavà xyloza 26 Hình10 Sơ đồ biểu diễn các sản phẩm trung gian của quá trình thủy phân tinh bột 36 Hình 11 Quá trình thủy phân và hydro hóa xylan thành xylitol 37 Hình12 Con đ