Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzim để sản xuất và sử dụng chức năng xylooligosacarit từ các phế phụ liệu giàu xylan

VIỆN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM








BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ENZIM ĐỂ SẢN
XUẤT VÀ SỬ DỤNG CHỨC NĂNG
XYLOOLIGOSACARIT TỪ CÁC PHẾ PHỤ LIỆU GIÀU
XYLAN


CNĐT: TRỊNH THỊ KIM VÂN










8396

HÀ NỘI – 2010




MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH
DANH MỤC CÁC BẢNG
MỞ ĐẦU 1
Chương I: TỔNG QUAN
1.1 Đường chức năng OS 3
1.1.1 Khái niệm và những đặc tính sinh học của OS 3
1.1.2 Oligosacarit và những ứng dụng chính 4
1.2 Đường chức năng XOS
1.2.1 Cấu trúc tự nhiên của XOS 8
1.2.2 Đặc tính của XOS 8
1.3 Nguyên liệu cho sản xuất đường XOS 11
1.3.1 Thành phần hoá học của gỗ 11
1.3.2 Đặc tính c
ủa hemicellulose 15
1.3.2.1 Đặc tính của xylan 16
1.3.2.2 Enzyme xylanase 17
1.4. Phương pháp sản xuất XOS 19
1.4.1 Các phương pháp xử lý nguyên liệu 19
1.4.2. Các phương pháp thủy phân đường XOS 20
1.4.3 Thu nhận và tinh sạch đường XOS 20
1.4.4 Tạo dạng sản phẩm đường XOS 23
1.5 Tiềm năng cho sản xuất XOS tại Việt Nam 23
1.6 Chanh leo 25

1.6.1 Giới thiệu về chanh leo 25
1.6.2 Công dụng của chanh leo 26
1.6.3 Đồ uống từ chanh leo 26
1.7. Rau má 26
1.7.1 Giới thiệu về rau má 26
1.7.2 Công d
ụng của rau má 27
1.7.3 Nghiên cứu sản xuất và chế biến rau má 28
Chương II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nguyên liệu và hóa chất chính 30
2.1.1 Nguyên liệu 30
2.1.2 Hóa chất và các chất chuẩn 30
2.2 Các thiết bị chính 30
2.2.1 Thiết bị trên phòng thí nghiệm 30
2.2.2 Thiết bị công nghệ 31
2.3 Phương pháp 31
2.3.1 Phương pháp phân tích 31
2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 34
2.3.2.1 Phương pháp lựa chọn nguyên liệu 34
2.3.2.2 Phương pháp xử lý nguyên liệu 34
2.3.2.3 Phương pháp trích ly xylan 35
2.3.2.4 Phương pháp thủ
y phân xylan 35
2.3.2.5 Phương pháp tinh sạch đường XOS bằng hấp phụ 35
2.3.2.6 Phương pháp tinh sạch bằng trao đổi ion 35
2.5 Các quy trình công nghệ cơ sở 37
2.5.1 Quy trình sản xuất đường XOS dạng dịch 37
2.5.2 Quy trình sản xuất đường XOS dạng bột 37
2.5.3 Quy trình sản xuất Chanh leo - XOS 37
2.5.4 Quy trình sản xuất Rau má - XOS 37

Chương III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1 Nghiên cứu lựa chọn, xử lý nguyên liệu và trích ly xylan cho sản xuất XOS
38
3.1.1 Nghiên cứu lự
a chọn nguyên liệu 39
3.1.2 Nghiên cứu xử lý nguyên liệu 40
3.1.2.1 Xử l ý lõi ngô ướt 41
3.1.2.2 Xử l ý lõi ngô khô 41
3.1.2.3 Ảnh hưởng của kích thước hạt đến khả năng trích ly xylan 42
3.1.3 Nghiên cứu trích ly xylan từ lõi ngô trong sản xuất đường XOS 43
3.1.3.1 Nghiên cứu phá vỡ cấu trúc tự nhiên của lõi ngô trước trích ly 43
3.1.3.2 Nghiên cứu trích ly xylan 48
3.2 Nghiên cứu lựa chọn enzyme và xác định các điều kiện thủy phân xylan
3.2.1 Nghiên cứu lựa chọn enzyme xylanase 52
3.2.1.1 Lựa chọn sơ bộ 52
3.2.1.2 Nghiên cứu đặc điểm đa ho
ạt tính của các loại enzyme 52
3.2.1.3 Nghiên cứu khả năng xúc tác tạo sản phẩm của các loại enzyme 53
3.2.1.4 Nghiên cứu một số đặc tính của enzyme Trung Quốc 55
3.2.1.5 Nghiên cứu điều kiện thủy phân Xylan 59
3.3 Nghiên cứu thu nhận và tinh sạch sản phẩm trong công nghệ sản xuất
đường XOS từ lõi ngô 69
3.3.1 Hấp phụ than hoạt tính và đất trợ lọc 70
3.3.1.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ than hoạ
t tính đến hiệu suất tinh sạch 70
3.3.1.2 Ảnh hưởng của đất trợ lọc đến hiệu suất tinh sạch 71
3.3.1.3 Ảnh hưởng của thời gian xử lý chất hấp phụ 72
3.3.2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ hấp phụ đến hiệu quả tinh sạch 73
3.3.2 Tinh sạch bằng trao đổi ion 74
3.3.2.1 Lựa chọn hạt trao đổi ion và các thao tác cơ bản trong xử lý 74

3.3.2.2
Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến quá trình tinh sạch 75
3.3.3 Loại các tạp chất dễ bay hơi bằng phương pháp cô đặc hoặc sấy phun 78
3.4 Sản xuất thử nghiệm đường XOS dạng dịch trên mô hình thiết bị quy
mô công suất 50 lít/ca
3.4.1 Lắp đặt mô hình thiết bị 81
3.4.1.1 Lựa chọn tập hợp thiết bị 81
3.4.1.2 Mặt bằng bố trí thiết bị 82
3.4.1.3 Vận hàng chạy thử không tải các thiết bị 84
3.4.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất XOS dạng dịch ở quy mô sản xuất 86
3.4.2.1 Nghiên cứu xử lý nguyên liệu 86
3.4.2.2 Nghiên cứu trích ly xylan 88
3.4.2.3 Nghiên cứu thủy phân xylan 90
3.4.2.4 Nghiên cứu tinh sạch và hoàn thiện sản phẩm 91
3.4.3 Sản xuất thử nghiệm đường XOS dạng dịch trên mô hình thiết bị quy mô
công suất 50 lít/ca
96
3.4.3.1 Định mức nguyên liệu 96
3.4.3.2 Thực nghiệm sản xuất 96
3.5 Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm đường XOS dạng bột công suất 50hộp/ca
3.5.1 Lắp đặt mô hình thiết bị 99
3.5.1.1 Lựa chọn tập hợp thiết bị 99
3.5.1.2 Mặt bằng bố trí thiết bị 101
3.5.1.3 Vận hành chạy thử không tải các thiết bị 103
3.5.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất XOS d
ạng bột 103
3.5.2.1 Nghiên cứu xử lý nguyên liệu 104
3.5.2.2 Nghiên cứu trích ly xylan 106
3.5.2.3 Nghiên cứu thủy phân xylan 106
3.5.2.4 Nghiên cứu tinh sạch và hoàn thiện sản phẩm 107

3.5.3 Sản xuất thử nghiệm đường XOS dạng bột trên mô hình thiết bị quy mô
công suất 50 hộp/ca 111
3.5.3.1 Định mức nguyên liệu cho một ca sản xuất 111
3.5.3.2 Thực nghiệm sản xuất 111
3.6. Nghiên cứu công nghệ sản xuất sản phẩm đồ u
ống chanh leo - XOS
3.6.1 Nghiên cứu lựa chọn, phân tích đánh giá và xử lý nguyên liệu cho sản
xuất sản phẩm CHANH LEO– XOS 115
3.6.1.1 Lựa chọn nguyên liệu 115
3.6.1.2. Phân tích thành phần quả chanh leo 117
3.6.1.3 Xử lý nguyên liệu 117
3.6.2 Nghiên cứu công thức phối trộn cho sản phẩm CHANH LEO – XOS 120
3.6.2.1 Xây dựng cơ sở tính toán tỷ lệ phối trộn đường XOS 121
3.6.2.2 Xây dựng cơ sở tính toán tỷ lệ phối trộn dịch quả chanh leo 121
3.6.2.3 Xây dựng cơ sở tính toán tỷ lệ phối trộn maltodextrin 121
3.6.2.4 Xây dựng cơ sở tính toán tỷ lệ
phối trộn đường kính 122
3.6.2.5 Xác định công thức phối trộn dịch trước sấy phun 122
3.6.2.6 Xác định công thức phối trộn sản phẩm cuối cùng 123
3.6.3 Nghiên cứu các thông số công nghệ cho sản xuất đồ uống chức năng
Chanh leo – XOS 124
3.6.3.1 Quy trình công nghệ
3.6.3.2 Diễn giải quy trình 125
3.7 Nghiên cứu công nghệ sản xuất sản phẩm đồ uống rau má - XOS 130
3.7.1 Nghiên cứu lựa chọn, phân tích đánh giá và xử lý
nguyên liệu cho sản
xuất sản phẩm Rau má– XOS 130
3.7.1.1 Lựa chọn nguyên liệu 130
3.7.1.2 Phân tích thành phần cây rau má 132
3.7.1.3. Xử lý nguyên liệu 132

3.7.2 Nghiên cứu công thức phối trộn cho sản xuất Rau má – XOS 134
3.7.2.1 Xây dựng cơ sở tính toán tỷ lệ phối trộn đường XOS 134
3.7.2.2 Xây dựng cơ sở tính toán tỷ lệ phối trộn dịch chiết rau má 135
3.7.2.3 Xây dựng cơ sở tính toán tỷ lệ phối trộn maltodextrin 135
3.7.2.4. Xây dựng cơ sở tính toán tỷ lệ phối trộn đường kính 136
3.7.2.5 Xác định công thức phối trộn dịch trước sấy phun 136
3.7.2.6 Xác định công thức phối trộn sản phẩm cuối cùng 137
3.7.3 Nghiên cứu các thông số công nghệ cho sản xuất đồ uống Rau má – XOS 138
3.7.3.1 Quy trình công nghệ 139
3.7.3.2 Diễn giải quy trình 139
3.8 Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm chanh leo-XOS và Rau má -XOS
3.8.1 Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm Chanh leo – XOS 146
3.8.1.1 Lắp đặt mô hình thiết bị 146
3.8.1.2 Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất thử nghiệm 151
3.8.1.3 Tính toán hiệu quả kinh tế 153
3.8.2 Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm sản phẩm Rau má – XOS 155
3.8.2.1 Lắp đặt mô hình thiết bị 155
3.8.1.2 Xây d
ựng quy trình công nghệ sản xuất thử nghiệm 156
3.8.2.3 Tính toán hiệu quả kinh tế 159
Chương VI: CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
4.1 Các kết quả chính đề tài đã đạt được 162
4.2 Tác động đối với kinh tế, xã hội và môi trường 167
KẾT LUẬN 168
KIẾN NGHỊ 171
TÀI LIỆU THAM KHẢO 172
PHỤ LỤC

BẢNG CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chữ viết thường
CNTP
DNS
FOS
XOS
RS
TS
TLC

Xl
X2
X3
X4
[S]
[E]
THT
ĐTL
NL
XTN
PTN
Công nghiệp thực phẩm
Dinitro Salicylic
Fructooligosacarit
Xylooligosacarit
Đường khử
Đường tổng
Sắc ký bản mỏng
(Thin layer Chromatorgraphy)
Xylose
Xylobiose

Xylotriose
Xylotetraose
Nồng độ cơ chất.
Nồng độ enzyme
Than hoạt tính
Đất trợ lọc (Điatomit)
Nguyên liệu
Xưởng thực nghiệm
Phòng thí nghiệm



DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình Tên hình Trang
1.1 Những tính chất tăng cường sức khoẻ nhờ Bifidobacteria 4
1.2 Những ứng dụng chính của Oligosacarit 5
1.3 Thành phần cấu tạo chủ yếu của đường xylooligosacarit 9
1.4 Thành phần cấu tạo cơ bản của gỗ 11
1.5 Cấu trúc của cellulose trong gỗ 12
1.6 Các loại cấu trúc tiêu biểu của hemicellulose 14
1.7 Liên kết trong hợp chất lignin-polysacarit 15
1.8 Chuỗi Xylan 16
1.9
Cấu trúc của một đoạn xylan và các mối liên kết mà enzim
xylanolytic có thể tấ
n công để phân cắt
17
1.10 Các phương pháp tinh sạch đường XOS 21
1.11 Hình ảnh cây rau má 27
3.1

Lưu trình sản xuất xylooligosacarit
38
3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly 49
3.3
Ảnh hưởng của thời gian trích ly
49
3.4
Sắc ký đồ TLC định tính sản phẩm của phản ứng
55
3.5 Đồ thị Lineweaver- Burk xác định Km và Vmax 56
3.6
Động học quá trình thủy phân xylan thành đường XOS
58
3.7
Ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân xylan trong dịch
chiết lõi ngô
61
3.8
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân xylan trong
dịch chiết lõi ngô
62
3.9
Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đến quá trình thủy phân xylan
63
3.10
Sự biến đổi của độ polymer trung bình của đường hòa tan
trong dịch theo thời gian thủy phân
64
3.11
Ảnh hưởng của nồng độ enzim

65
3.12
Động học quá trình thủy phân xylan trong d
ịch chiết lõi ngô
66
3.13
Sắc ký đồ TLC xác định thành phần dịch đường của các mẫu
thủy phân
67
3.14
Sơ đồ phân giải xylan trong quá trình xử lý và phản ứng
enzyme
69
3.15
Các phương pháp tinh sạch đường XOS
70
3.16
Ảnh hưởng của thời gian xử lý chất hấp phụ
73
3.17
Sắc ký đồ TLC của các mẫu dịch đường trước và sau sấy và cô
79
3.18
Quy trình thu nhận và tinh sạch đường XOS
80
3.19
Quy trình sả
n xuất đường XOS dạng dịch quy mô 50 lít/ca
95
3.20

Quy trình sản xuất đường XOS dạng bột quy mô 50 hộp/ca
110
3.21
Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm CHANH LEO – XOS
127
3.22
Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm RAU MÁ – XOS
143

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng Tên bảng Trang
1.1 Ảnh hưởng của XOS đến hệ vi sinh vật đường ruột 10
1.2 Thành phần của một số loại lignocellulose thực vật 12
1.3 Diện tích gieo trồng (nghìn ha) 24
1.4 Chỉ số phát triển đối với diện tích (Năm trước = 100) (%) 24
1.5 Sản lượng (nghìn tấn) 24
1.6 Chỉ số phát triển đối với sản lượng (Năm trước = 100)(%) 24
2.1
Đặc tính của hạt trao đổi ion trong để tinh sạch đường XOS
36
3.1
Hàm lượng xylan có trong nguyên liệu
39
3.2
Khả năng trích ly của một số nguyên liệu
40
3.3
Ảnh hưởng của các phương pháp nghiền đối với lõi ngô ướt
41
3.4

Ảnh hưởng của các phương pháp nghiền đối với lõi ngô khô
42
3.5
Ảnh hưởng của kích thước hạt đến quá trình và hiệu suất trích ly
42
3.6
Phá cấu trúc nguyên liệu ở các nồng độ axit khác nhau.
44
3.7
Phá cấu trúc nguyên liệu bằng axit HCl
45
3.8
Phá cấu trúc nguyên liệ
u bằng axit oxalic
45
3.9
Phá cấu trúc nguyên liệu bằng kiềm ở các nồng độ khác nhau
45
3.10
Phá cấu trúc nguyên liệu bằng KOH sau khi khử lignin bằng
alkaline peroxit
46
3.11
Ảnh hưởng của nhiệt độ hấp đến quá trình trích ly xylan
46
3.12
Ảnh hưởng của thời gian hấp đến hiệu quả trích ly
47
3.13
Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình phá cấu trúc nguyên liệu

để trích ly xylan
47
3.14
Ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/nước
50
3.15
Đặc điểm hoạt tính của các loại enzyme
53
3.16 Nghiên cứu khả năng xúc tác tạo sản phẩm của các loại enzyme 54
3.17
Đặc tính cơ chất của enzyme
57
3.18
Kết quả phân tích thành phần
đường của 3 mẫu thủy phân
66
3.19
Ảnh hưởng của tỷ lệ than hoạt tính
71
3.20 Ảnh hưởng của tỷ lệ đất trợ lọc đến hiệu quả tinh sạch 72
3.21 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả tinh sạch 74
3.22 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trao đổi ion 75
3.23 Ảnh hưởng của tốc độ bơm đến hiệu quả tinh s
ạch 76
3.24 Ảnh hưởng của nồng độ dịch đường đến hiệu quả tinh sạch 77
3.25 Tinh sạch furfural bằng phương pháp cô đặc và sấy phun 78
3.26
Khác biệt trong quá trình xử lý và trích ly xylan của hai quy mô
86
3.27

Ảnh hưởng của dung tích công hiệu đến quá trình xử lý nguyên
liệu
88
3.28
Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến quá trình xử lý nguyên liệu
88
3.29
Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến hiệu suất trích ly
89
3.30
Ảnh hưởng của lượng dịch đến hiệu suất trích ly
90
3.31
Thành phần đường của dịch lõi ngô sau thủy phân
91
3.32
Ảnh hưởng của thời gian ly tâm
92
3.33
Ảnh hưởng của tốc độ bơm trong quá trình trao đổi ion
93
3.34
Kết quả sản xuất thử nghiệm 10 ca sản phẩm đường XOS dạng
dịch (Tính trung bình)
97
3.35
Chi phí cho sản xuất 50 lít sản phẩm (250 lọ)
98
3.36
Khác biệt trong quá trình xử lý và trích ly xylan của hai quy mô

104
3.37
Ảnh hưởng của dung tích công hiệu đến quá trình xử lý nguyên
liệu
105
3.38
Ảnh hưởng của tốc độ
khuấy đến quá trình xử lý nguyên liệu
106
3.39
Thành phần đường của dịch lõi ngô sau thủy phân
107
3.40
Ảnh hưởng của tỷ lệ chất mang
108
3.41
Ảnh hưởng của chế độ sấy phun
109
3.42
Kết quả sản xuất thử nghiệm 10 ca sản phẩm đường XOS dạng bột
(Kết quả trung bình)
113
3.43
Chi phí cho sản xuất 50 hộp sản phẩm
114
3.44
Kết quả đ
ánh giá lựa chọn nguyên liệu chanh leo theo độ chín
116
3.45

Kết quả đánh giá lựa chọn nguyên liệu chanh leo theo độ tươi
116
3.46
Thành phần cấu tạo của quả chanh leo
117
3.47
Thành phần hóa học của dịch quả chanh leo
117
3.48
Ảnh hưởng của thời gian xay tách hạt quả chanh leo
118
3.49
Ảnh hưởng của tốc độ đồng hóa
119
3.50
Ảnh hưởng của thời gian luân hồi dịch
120
3.51
Xác định công th
ức phối trộn dịch trước sấy phun
123
3.52
Xác định công thức phối trộn sản phẩm cuối cùng
124
3.53
Ảnh hưởng của chế độ sấy đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm
126
3.54
Kết quả khảo sát vùng nguyên liệu rau má
131

3.55
Các thành phần chính của rau má
132
3.56
Ảnh hưởng của thời gian tàng trữ đến chất lượng dịch rau má
133
3.57
Xác định công thức phối trộn dịch trước sấy phun
137
3.58
Xác định công thức phối trộn sản phẩm cuối cùng
138
3.59
Xác định công thức phối trộn sản phẩm cuối cùng
140
3.60
Ảnh hưởng của chế độ sấy đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm
141
3.61
Kết quả sản xuất thử nghiệm 12 mẻ Chanh leo – XOS
154
3.62
Chi phí cho sản xuất 50 hộp sản phẩm
155
3.63
Kết quả sản xuất th
ử nghiệm 12 mẻ Rau má – XOS
160
3.64
Chi phí cho sản xuất 50 hộp sản phẩm

161
4.1 Sản phẩm Dạng I 163
4.2
Sản phẩm Dạng II
165
4.3
Sản phẩm Dạng III
166
4.4
Kết quả đào tạo
166
4.5
Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp
167




1
MỞ ĐẦU

Thế giới đang bước vào quá trình toàn cầu hóa, đời sống của con người
ngày càng được cải thiện. Song những khó khăn mà con người gặp phải trong
giai đoạn hiện nay cũng vô cùng to lớn như sự cạn kiệt về tài nguyên, sự ô
nhiễm môi trường và sự thích hợp không tương xứng về thói quen sinh hoạt
của con người trong sự phát triển kinh tế quá nóng của một số quốc gia… Và
kết quả là chúng ta
đang phải chống chọi với một loạt các bệnh tật mang tính
thời đại như béo phì, tiểu đường, tim mạch, ung thư, HIV/AIDS Đối với
bệnh tiểu đường, tổ chức Y tế thế giới (WHO) cho là “cơn sóng thần tàn phá

sức khỏe toàn cầu”. Ở châu Âu có khoảng 5% số người trưởng thành mắc
bệnh, thì châu Á có đến 10% - 12% và ở những quốc đảo thuộc Thái Bình
Dương đến 30% - 40%. Theo ước đoán c
ủa WHO, số bệnh nhân tiểu đường
tại Đông Nam Á năm 2000 là 35 triệu người, nhưng đến năm 2025 con số này
tăng lên 80 triệu người. Hiện nay ở khu vực Đông Nam Á bệnh tiểu đường có
tốc độ tăng cao nhất thế giới. Tỷ lệ bệnh này ở Việt Nam là 1% dân số, nhưng
vẫn đang tăng nhanh, với tốc độ phát triển nhanh gấp 6 lần bệnh tim. Các
bệnh mãn tính trên tuy v
ậy lại có thể chữa trị bằng các giải pháp đơn giản như
thay đổi chế độ ăn uống, thay đổi chủng loại thực phẩm kết hợp hoạt động thể
thao.
Chúng ta đã biết mọi loại thực phẩm đều có giá trị nhất định, chúng
mang lại vị ngon, mùi thơm và các giá trị dinh dưỡng cụ thể. Riêng thực
phẩm chức năng, ngoài các đặc tính giống nh
ư mọi thực phẩm thông thường
khác, nó còn mang các “sinh chất” có ích, nhiều hơn nhu cầu dinh dưỡng cơ
bản của con người. Sự phát triển của khoa học cơ bản, khoa học ứng dụng,
của công nghệ chế biến thực phẩm, của dinh dưỡng học và của y học trong
những năm cuối thế kỷ XX, đã khẳng định sức khoẻ con người luôn gắn kết
chặt ch
ẽ với việc duy trì sự phát triển cân đối hệ vi sinh vật có ích sinh sống
trong cơ thể. Luận cứ khoa học này đã trở thành nền tảng cho sự ra đời hướng
nghiên cứu về: “Sản phẩm chứa vi sinh vật lành hữu ích cho cơ thể
(Probiotic) và các thành tố cần thiết để duy trì sự phát triển cân bằng của
chúng (Prebiotic)”. Cụ thể là đã mở ra một hướng nghiên cứu mới cho nhóm
thực phẩm ch
ức năng dưới dạng Prebiotic và Probiotic. Đường chức năng,

2
điển hình là các oligosaccarit ngoài các đặc tính như có vị ngọt mát, không
làm tăng đường trong máu, không gây sâu răng nó còn có hiệu quả tác dụng
như một Prebiotic. Khi sử dụng các loại đường này, chúng sẽ góp phần nâng
cao sức khoẻ con người, giảm nguy cơ mắc bệnh. Vì thế việc nghiên cứu sản
xuất và sử dụng các đường trên để thay thế một phần các loại đường truyền
thống trong thực phẩm hiện đang là vấ
n đề được nhiều người quan tâm. Với
việc sử dụng sản phẩm thực phẩm có chứa Prebiotic dạng đường oligose sẽ
giúp cho con người giảm được các bệnh như tiểu đường, sâu răng, tim mạch,
ung thư và các bệnh về đường tiêu hóa. Ngoài ra nó còn là nguồn nguyên liệu
quý cho các ngành dược phẩm, mỹ phẩm…
Xylooligosacarit (XOS) là một loại đường oligo mang đầy đủ các đặc
tính sinh học đã kể trên, ý nghĩa giá trị của nó còn l
ớn hơn nhiều vì nguồn
nguyên liệu sản xuất ra chúng lại là từ các phế phụ liệu nông nghiệp rẻ tiền,
sẵn có. Xuất phát từ những lợi ích đã phân tích, chúng tôi tiến hành nghiên
cứu đề tài: “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme để sản xuất và sử dụng
đường chức năng xylooligosacarit từ các phế phụ liệu giàu xylan”. Mục tiêu
chính đề tài đặt ra là: “Xây dựng quy trình công nghệ và mô hình thiết bị để
s
ản xuất đường chức năng xylooligosacarit (XOS) bằng công nghệ enzyme từ
nguồn phế phụ liệu giàu xylan và sử dụng chúng trong sản xuất một số sản
phẩm thực phẩm đồ uống chức năng”.
Để thực hiện được mục tiêu trên, các đối tượng mà đề tài sẽ tập trung
nghiên cứu là các phế phụ liệu nông nghiệp như lõi ngô, bã mía, hạt bông,
trấu gạo; Các enzyme thủy phân hemicellulose, xylan…; Các công nghệ tiên
tiến trong
ứng dụng enzyme, tinh sạch sản phẩm, tạo dạng sản phẩm. Phạm vi

nghiên cứu là từ khâu nguyên liệu đến khâu thành phẩm ở các quy mô từ
phòng thí nghiệm đến xưởng thực nghiệm và đặc biệt là có sản phẩm bán giới
thiệu trên thị trường.








3
Chương I
TỔNG QUAN

1.1 Đường chức năng Oligosacarit (OS)
1.1.1 Khái niệm và những đặc tính sinh học của OS
Đường chức năng OS thường được định nghĩa như là các polysacarit có
chứa từ 2 đến 10 phân tử đường đơn [5]. Oligosacarit có đặc tính như các sợi
xơ thực vật, nó có khả năng làm tăng khối lượng các chất thải của người,
giảm thời gian vận chuyển thức ăn trong đường ruột, chuyể
n hoá cholesterol
và giữ mức glucose huyết, kích thích sự tăng trưởng của hệ vi sinh có lợi
trong đường ruột…Về mặt sinh học, OS được đúc kết công nhận là những
hydrat cacbon tương ứng mà có khả năng chống lại sự tiêu hoá và hấp thụ ở
ruột non động vật và con người, nhưng có thể lên men hoàn toàn hoặc từng
phần trong ruột già. Trong tự nhiên, OS có mặt ở các loại ngũ cốc, rau, quả và
các loại h
ạt.
Do đặc tính có thể lên men tại ruột kết, OS còn được coi là một

“Prebiotic”. Nghĩa là OS sử dụng trong sản phẩm thực phẩm với mục đích
chính là để cung cấp thức ăn cho hệ vi sinh vật có lợi khu trú trong đại tràng,
đại biểu cho nhóm vi sinh vật này là các giống Lactobacillus,
Bifidobacterium… Và hiệu quả là ngăn chặn hữu hiệu sự phát triển của các
loài vi sinh vật có hại khác, qua đó góp phần tăng cường sức đề
kháng cho cơ
thể chủ, tránh bị táo bón, hạn chế béo phì, kiểm soát tốt hơn quá trình lão hóa
và giảm nguy cơ gây xơ vữa động mạch…[44]
Thông qua các nghiên cứu kiểm tra bằng một vài phương pháp nuôi cấy
khác nhau trong phòng thí nghiệm, làm mẫu trên động vật và thử nghiệm lâm
sàng với con người… Người ta đã chứng minh được tác dụng trên của các
loại đường Fructooligosacarit (FOS), Xylooligosacarit (XOS),
Galactooligosacarit (GOS), Lactulose … Những loại đường này đã được sản
xuất trên quy mô lớn và là chấ
t phụ gia thêm vào các sản phẩm khác trong
công nghiệp thực phẩm. Đặc biệt Xylooligosacarit (XOS), còn có thể điều
chỉnh sự phát triển của thực vật và hoạt động kháng vi sinh vật chống lại một
số vi khuẩn có hại. Người ta còn chứng minh được rằng đường XOS có hiệu
quả ngang bằng raffinose và tốt hơn cả FOS trong quá trình nuôi cấy Vi
khuẩn Bifidobacterium spp[4].



4
Hiện nay Vi khuẩn Bifidobacterium được đặc biệt quan tâm trong lĩnh
vực sinh học bởi nó mang nhiều lợi ích cho cơ thể sống. Bifidobacterium tồn
tại và phát huy tác dụng ngay trong cơ thể chủ, điều này rất có ý nghĩa vì nó
có thể phòng chống các bệnh tật về đường ruột một cách hữu hiệu nhất. Hình
1.1 là mô phỏng những tính chất tăng cường sức khoẻ nhờ
Bifidobacterium[100]

Hình 1.1: Những tính chất tăng cường sức khoẻ nhờ Bifidobacteria[100]
Như thế, với việc thúc đẩy sự sinh sôi của Bifidobacterium sp, các loại
đường OS trong đó có XOS được chứng minh là mang hiệu quả có lợi cho
sức khoẻ con người như đã trình bày trên hình 1.1.
Cơ chế tác động để bảo vệ và chống lại quá trình phát triển bệnh ung
thư của OS chủ yếu là do các nó có tính năng đặc biệt từ quá trình trao đổi
chất như tạo ra butirat kích thích sự xung huyết trong các tế bào ung thư, kích
thích sự
phát triển của vi khuẩn Lactic một loại vi khuẩn có hiệu quả ngăn
chặn một các vi sinh vật sản xuất ra enzyme gây ung thư.
1.1.2 Oligosacarit và những ứng dụng chính
Oligosacarit được thu từ những nguồn thiên nhiên có lợi ích rất quan
trọng khi là chất bổ sung trong công nghiệp thực phẩm và là mục tiêu nghiên
cứu cho một vài ứng dụng về dược phẩm.

Bifidobacteria
Giảm colesterol
trong máu

Tác động như
modul miễn dịch
Giảm amoniac trong
máu
Sản sinh vitamin
nhóm B và acit folic
Cân bằng hệ vi sinh vật
đường ruột cho các bệnh
nhân trong thời gian điều trị
bệnh bằng kháng sinh
Ức chế sự phát triển
của các mầm bệnh



5












¾ Ứng dụng của Oligosacarit trong công nghiệp thực phẩm
Ngay từ những năm 80, tính phổ biến của OS như là thành phần thực

phẩm được phát triển nhanh chóng, đặc biệt là ở Nhật Bản và Châu Âu, chủ
yếu là do hiệu quả sức khỏe và khả năng tiêu thụ những hỗn hợp này [1].
Vào đầu những năm 90, Chính phủ Nhật Bản đã xây dự
ng luật riêng
cho loại “thực phẩm dành riêng cho sức khỏe” (FOSHU) và OS được coi là
một thành phần chức năng của loại thực phẩm này.
Hiện nay, “thực phẩm chức năng” được định nghĩa như một loại thực
phẩm ngoài việc cung cấp thêm nguồn dinh dưỡng còn có chức năng đem lại
hiệu quả sinh học đặc biệt một cách tích cực, cải thiện tình trạng sức khỏ
e
và/hoặc giảm thiểu tác động của bệnh tật[2].
Nói chung, nhóm thực phẩm Oligosacarit không phải là các sản phẩm
tinh khiết mà là hỗn hợp chứa Oligosacarit ở các dạng khác nhau của dãy
trùng hợp (từ 2 đến 10 đơn vị đường)[4]. Phụ thuộc vào từng loại, nhưng hầu
hết các Oligosacarit có thể hoà tan trong nước và có vị ngọt dịu. Độ ngọt của
các loại OS không hoàn toàn như nhau, nhưng chúng thường khoảng 0.3 - 0.6
lần độ
ngọt của đường kính. Oligosacarit có giá trị calo thấp, là nguyên liệu
thích hợp cho các loại thực phẩm ít calo. Oligosacarit còn được sử dụng bổ
sung để làm tăng cường hương thơm cho các loại thực phẩm, hay để làm thay
đổi nhiệt độ đông lạnh thực phẩm, cải thiện một cách tích cực quá trình sấy và
Hình 1.2 : Những ứng dụng chính của Oligosacarit
Oligosacarit
5 Thành phần của các thực
phẩm chức năng

5 Sản xuất Xylitol

5 Sản xuất hỗn hợp chống
oxi hoá

5 Tiền thân cho các loại thuốc
kháng virút và kháng ung thư

5 Sữa dinh dưỡng cho trẻ em
và điều trị các vấn đề tiêu hoá

5 Tạo hydrogel cho quá trình
hấ
p
th
ụ,
làm chất bao thuốc
CNTP
Dược phẩm



6
duy trì hàm lượng nước thấp cho sản phẩm, rất phù hợp trong việc kiểm soát
mức độ nhiễm vi sinh vật.
Một lí do chủ yếu nữa cho việc sử dụng oligosacarit là bởi các đặc tính
nhậy cảm phù hợp nên có thể làm ổn định nhiệt độ và pH ở mức vừa, do vậy
người ta thường bổ sung Oligosacarit vào các sản phẩm như đồ uống, sữa lên
men, đồ uống tăng lực, sả
n phẩm bánh mì nướng, nước chấm, sữa bột cho trẻ
em, ngũ cốc, bánh bích quy, kẹo mứt…Trên thế giới, từ năm 1996 có 12
nhóm thực phẩm bổ sung oligosacarit được sản xuất thương mại (Oligosacarit
từ galatose, fructose, palatinose, maltose, isomaltose, gentiose, đậu nành,
xylose, lactose, lactosucrose, và glucosyl-sucrose)[1].
Các Oligosacarit được sử dụng chủ yếu trong tất cả các đồ uống

Prebiotic và Synbiotic. Ví dụ như “Bikkle” một trong những sản phẩm của
Công ty TNHH Suntory từ năm 1993, là một loại đồ
uống Synbiotic có chứa
vi khuẩn Bifidobacterium, Xylooligosacarit, chất khoáng và chiết xuất trà
Olong.
Những ứng dụng khác nhưng chưa được công bố rộng rãi trong CNTP
như là sản phẩm các hỗn hợp chống oxi hoá và các sản phẩm làm ngọt thấp
calo như Xylitol. Ví dụ điển hình như là sản phẩm lên men giải độc (lấy
Xylose làm nguồn lên men cho các sản phẩm Xylitol), xóa bỏ polyphenol với
những hoạt động của chất chống oxi hoá từ
những sản phẩm thuỷ phân gỗ-
hemicellulose[13-17].
¾ Ứng dụng của Oligosacarit trong dược phẩm
Các oligosacarit từ nhiều nguồn đang được nghiên cứu để áp dụng
trong lĩnh vực dược phẩm chủ yếu là tiền thân cho các loại thuốc chống ung
thư và chống virút. Heparin là một chất chống đông máu và việc oligoxylan
được sunfat hóa tạo thành một chất chống đông máu tương tự như Heparin đã
được thự
c hiện cách đây vài thập niên. Một hỗn hợp của oligoxylan sunfat
(trong trường hợp này là 1-4-β-D-oligoxylan, sản phẩm của việc sunfat hóa
gỗ sồi) đều có hoạt động sinh học của Hepatin tự nhiên trong ống nuôi cấy,
bao gồm các hoạt động gây ức chế sự miễn dịch của virút. Mặc dù cơ chế
phản ứng không rõ ràng, nhưng những kết quả nghiên cứu đã cho thấy một số
oligosacarit nhấ
t định trong sự chuẩn bị xylan sunfat có thể thay đổi cấu trúc
hoạt động cụ thể để ngăn cản phản ứng giữa vỏ của tế bào virút và màng tế
bào chủ [18]. Sunfat xylogalactan nguồn gốc từ tảo biển đỏ Nothogenia-
fastigiata [19] và một xylomannan dẫn xuất từ tảo [77] đã được chứng minh là
có khả năng chống lại virút gây bệnh mụn rộp ở dạng đơn giản típ 1 và 2. Một

7
hỗn hợp polysacarit (định hình bởi xylose, glucose, manose và axít
glucuronic) thu được từ tảo biển có hoạt động chống lại virút khi nó được liên
kết tạo thành một protein, đồng thời (polysacarit gốc và phức hợp này) hoạt
động như một phản ứng sinh học có ảnh hưởng lớn đến hệ thống miễn dịch.
Chúng còn có tác dụng ngăn chặn sự hấp thụ của virút HIV lên tế bào bạch
cầu người và hoạt
động kìm hãm làm đảo ngược quá trình sao chép của
enzyme thiết yếu cho sự sinh sôi HIV [20].
Một vài polysacarit còn được nghiên cứu về khả năng chống ung thư,
đã được chứng minh trong phòng thí nghiệm một phần nhỏ Xylose, XOS và
lignin hoà tan trong nước có hiệu ứng độc hại tế bào (có thể do cơ chế gây
chết tế bào theo chương trình) và giảm khả năng sống của tế bào ung thư bạch
cầu [21].
Những ứng dụng khác cũng đượ
c tìm thấy trong các thành phần khó
tiêu của oligosacarit. Như đã đề cập ở trên, sự gia tăng của vi khuẩn
Bifidobaterium mang lại những lợi ích cho sức khỏe của con người đã được
đẩy mạnh bởi hỗn hợp của Xylooligosacarit có chứa chủ yếu là xylobiose
[22]. Dựa vào yếu tố này, một sản phẩm dinh dưỡng đã được phát triển dành
cho người bị viêm loét đại tràng. Sản phẩm này có chứa một hỗ
n hợp dầu (có
chứa axít eicopentaenoic và/hoặc axít docosahexaenoic) và một nguồn hydrat
cacbon khó tiêu hoá để chuyển hoá thành các axít béo thiết yếu dạng chuỗi
ngắn bởi các vi sinh vật có trong ruột kết của người [31]. Oligosacarit khó
tiêu (trong trường hợp này là FOS) được sử dụng để ngăn ngừa sự nhiễm
trùng đường tiêu hóa và giảm thời gian của các giai đoạn mắc bệnh tiêu chảy
ở người [24].

FOS cũng được sử dụng để giảm bớt tác
động của bệnh viêm tai giữa ở
trẻ sơ sinh, chúng còn có thể bổ sung vào các sản phẩm dinh dưỡng cho trẻ
em như sữa dinh dưỡng [25].
Ứng dụng khác của Oligosacarit cũng đang được phát triển dành cho hệ
thống phân phối và kiểm soát các loại thuốc dạng kích thích bởi khả năng của
các hạt nano và vi mô thu nhận trực tiếp từ Xylan [26] có thể làm chất bao
thuốc do khả năng không bị biến đổi trong quá trình tiêu hóa, giúp việc h
ấp
thụ thuốc trong cơ thể ở tỷ lệ kiểm soát. Các ete và este được chuyển hoá từ
Xylan và XOS có thể được tổng hợp thành các loại chất dẻo sinh học, film
hoà tan trong nước, vỏ bọc thuốc và viên nén thuốc…Và còn nhiều ứng dụng
khác trong dược phẩm.



8
Như vậy, Oligosacarit được ứng dụng rất nhiều trong hai lĩnh vực quan
trọng là Công nghiệp thực phẩm và Công nghiệp dược phẩm. Nguồn nguyên
liệu sản xuất Oligosacarit lại khá phong phú trong tự nhiên, nhưng lại chưa
được khai thác ở quy mô công nghiệp [27]. Chính vì vậy, việc nghiên cứu các
hướng phát triển sản xuất Oligosacarit là rất quan trọng để tạo ra những sản
phẩm phục vụ cho lợi ích và nhu cầu ngày càng tăng của con ng
ười.
1.2 Đường chức năng Xylooligosacarit (XOS)
Xylooligosacarit là hỗn hợp những oligose mà trong phân tử của chúng
có chứa từ 2 đến vài gốc xylose gắn kết với nhau qua mối liên kết β-1,4
glycosidic. Trong tự nhiên, XOS tồn tại với hàm lượng nhỏ ở nhiều loại rau
quả khác nhau, trong thân tre, mật mía
Nhật Bản là nơi sản xuất và tiêu thụ nhiều đường XOS. Tại thị trường

này hiện đang tiêu thụ ba loại XOS là dịch XOS 70 (XOS nguyên chất chi
ếm
70 % trong tổng số đường), XOS dạng bột 35 (XOS nguyên chất chiếm 35 %
trong tổng số đường) và XOS dạng bột 20 (XOS nguyên chất chiếm 20 %
trong tổng số đường). Đường XOS đã được dùng nhiều trong sản xuất đồ
uống lên men lactic, sô cô la và chất điều vị, các sản phẩm này đã được đông
đảo người tiêu dùng tại Nhật Bản tin dùng[46].
1.2.1 Cấu trúc tự nhiên của XOS
Xylooligosacarit có thành phần cơ bản là các oligome có từ 2 đế
n 10
phân tử xylose liên kết với nhau. XOS được dùng trong thực phẩm với vai trò
như là một thành phần chức năng thường có chứa xylobiose (X
2
), xylotriose
(X
3
) và xylotetraose (X
4
). trong đó thành phần quan trọng chủ yếu là
xylobiose. Ngoài ra trong thành phần của XOS còn có một lượng nhỏ xylose,
arabinose và glucose.
Xylobiose có cấu tạo bởi 2 gốc xylose gắn hết với nhau qua mối liên
kết β1-4. Tương tự như vậy xylotriose được cấu tạo bởi ba gốc xylose còn
xylotetraose có cấu tạo bởi bốn gốc xylose. Cả ba loại đường trên có độ ngọt
bằng 40% độ ngọt của đường kính. Các loại đường này không bị tiêu hoá b
ởi
hệ enzyme ruột non mà bị lên men ở ruột già nhờ vi khuẩn hữu ích
Bifidobacterium. Hình 1.3 là thành phần cấu tạo của XOS.
1.2.2 Đặc tính của XOS
¾ Đặc tính hóa lý của XOS [46]

• Độ ngọt: Độ ngọt của XOS bằng 40% độ ngọt của đường kính.



9
• Độ ổn định:
- Ổn định tại pH = 2.5 – 8
- Ổn định tại nhiệt độ 100
o
C trong 1 giờ
• Thuỷ hoạt của xylobiose cao hơn so với xylose và tương đương với
glucose. Nhìn chung là một trong các loại đường đôi có thuỷ hoạt
nhỏ nhất.
• Khả năng giảm điểm kết tinh: Ở nhiệt độ < -10
o
C, xylobiose có khả
năng giảm điểm đông đặc như xylose nhưng lớn hơn glucose và
cũng lớn hơn so với các loại đường đôi như sacarose, maltose.

Hình 1.3: Thành phần cấu tạo chủ yếu của đường xylooligosacarit

¾ Đặc tính sinh học của XOS
XOS có đầy đủ những đặc tính sinh học có lợi cho sức khỏe của
oligosacarit. So với các oligosacarit khác, XOS tác d
ụng ở mức cao hơn lên
Bifidobacterium. Sự phát triển Bifidobacterium rất rõ ràng ngay cả khi với
một lượng rất nhỏ XOS.
Xylobiose
Xylotriose
Xylotetraose



10
Bảng 1.1: Ảnh hưởng của XOS đến hệ vi sinh vật đường ruột [44]
Bifidobacterium
(lợi khuẩn)
Bacteroides
(hại khuẩn)
Lượng
XOS
dùng
mỗi
ngày
(g)
Tăng lên sau
1 tuần (%)

Tăng lên sau 2
tuần (%)
Giảm đi sau 1
tuần (%)
Giảm đi sau 2
tuần (%)
0.7 8.9 → 17.9 8.9 → 20.2 52.6 → 44.4 52.6 → 32.9
1.4 9.3 → 33.1 9.3 → 37.4 56.9 → 31.4 56.9 → 29.1
3.4 10.6 → 21.7 10.6 → 31.7 51.8 → 43.4 51.8 → 26.3

Số liệu trong Bảng 1.1 là kết quả thử nghiệm trên người về ảnh hưởng
của XOS đến hệ vi sinh vật đường ruột sau khi ăn chúng.
Cũng như các OS khác XOS không bị tiêu hóa tại ruột non và dạ dày,
chúng đi thẳng đến đại tràng, làm thức ăn, nuôi dưỡng thúc đẩy vi sinh vật
Bifidobacterium phát triển, cải thiện môi trường vi sinh trong đó và tăng
cường hoạt động của nhu động ruột. XOS cũng còn có khả
năng phòng và
chống bệnh sâu răng do không có khả năng làm thức ăn cho vi khuẩn S.
mutans gây sâu răng trong khoang miệng. Vì vậy, XOS có thể được sử dụng
như thành phần của thực phẩm chức năng có khả năng phòng và chống các
bệnh như tiểu đường, béo phì, táo bón, loãng xương và các bệnh về đường
tiêu hoá, đặc biệt là còn có khả năng phòng bệnh ung thư ruột. Trong lĩnh vực
dược phẩm, XOS được s
ử dụng làm các loại thuốc kháng virút, chống ung
thư, là thành phần dinh dưỡng cho thức ăn của trẻ em, thuốc chữa các bệnh về
tiêu hoá và làm chất bao cho các loại dược phẩm khác [6]. XOS còn được ứng
dụng trong lĩnh vực mỹ phẩm, thức ăn gia súc và ứng dụng trong cả Nông
nghiệp.
XOS được sản xuất chủ yếu từ các sinh khối thực vật giàu xylan như:
cám mì, trấu gạo, trấu lúa mạch, lõi ngô, bã mía, hạ

t bông… bằng công nghệ
enzyme. Mặc dù XOS chỉ có một tỷ lệ nhỏ trong tổng OS thương mại nhưng
những nhu cầu về XOS ngày càng tăng hàng năm. Việc sản xuất XOS theo
báo cáo của Công ty Suntory đã tăng từ 70 tấn vào năm 1994 cho đến hơn 300
tấn vào năm 1996. Trong năm 2000 có khoảng 60 công ty sử dụng XOS trong
khoảng 100 sản phẩm (ví dụ như Yoghurina sản xuất bởi Công ty Suntory,



11
Marushige Genkisu sản xuất bởi Công ty Marushige Ueda…). Ngày nay các
sản phẩm có chứa XOS không chỉ phổ biến tại Nhật Bản mà còn ở nhiều nước
trên thế giới như: Mỹ, Trung Quốc, các nước Châu Âu…[6].
1.3 Nguyên liệu cho sản xuất đường XOS
Xylooligosacarit được sản xuất từ xylan theo con đường chuyển hóa
enzyme hoặc hóa chất. Nguồn xylan thường được lấy từ dịch thủy phân gỗ,
rơm rạ, bẹ ngô, lõi ngô, bã mía, hạt bông và các nguyên liệu có nguồn g
ốc
thực vật giàu xylan khác.
1.3.1 Thành phần hoá học của gỗ
Gỗ hay còn được gọi là lignocellulose, được cấu tạo bởi cellulose,
hemicellulose, lignin và các thành phần phụ khác. Các loại gỗ khác nhau thì
tỷ lệ ba thành phần cơ bản này cũng khác nhau. Hình 1.4 đã thể hiện thành
phần cấu tạo chính của gỗ. Bảng 1.2 trình bày thành phần cấu tạo của một số
loại gỗ.

Hình 1.4: Thành ph
ần cấu tạo cơ bản của gỗ[28]



Gỗ
Chất thấp phân
tử
Chất cao phân tử
Chất
hữu cơ
Chất vô
cơ
Lignin
Chất
chiết
Chất
tro
Cellulose
Hemicell-
ulose