Luận văn : NGHIÊN CỨU TẬN DỤNG BÃ MEN BIA ĐỂ CHẾ BIẾN MEN CHIẾT XUẤT DÙNG LÀM THÀNH PHẨN BỔ SUNG VÀO MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY VI SINH part 5 potx

41
4.1.3- Tỷ lệ đạm formol/đạm tổng số của 2 quy trình sản xuất


33
77
0
20
40
60
80
100
Quy trình 1 Quy trình 2
T
ỷ
l
ệ

đạ
m formol (%)

Biểu đồ 4.3: Sự biến thiên tỷ lệ đạm formol/đạm tổng số trong 2 quy trình
sản xuất
Tỷ lệ đạm formol trong dịch thủy phân cao hay thấp còn tùy thuộc vào đạm
tổng số và đạm formol của dịch thủy phân. Dựa vào bảng 4.1 và biểu đồ 4.3, chúng tôi
nhận thấy tỷ lệ đạm formol/đạm tổng số có sự khác nhau giữa 2 quy trình, trong đó tỷ
lệ đạm formol/ đạm tổng số của quy trình 2 cao hơn ở quy trình 1. Theo xử lý thống
kê LSD (phụ lục 12) với độ tin cậy 95 % cho thấy sự khác biệt này rất có ý nghĩa về
mặt thống kê.

Kết luận:
sau khi tiến hành thí nghiệm 1, xác định quy trình thử nghiệm sản
xuất dịch thủy phân nấm men rút ra được kết luận sau: quy trình thủy phân nấm men
đạt hiệu quả cao nhất là quy trình sản xuất theo phương pháp kết hợp giữa tự phân và
hóa giải.

4.2- Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng acid HCl đđ lên
hiệu quả của quá trình thủy phân
Hàm lượng HCl đđ có vai trò hết sức quan trọng ảnh hưởng lên hiệu quả thủy
phân, thời gian thủy phân, chất lượng và giá thành sản phẩm. Đây chính là ý nghĩa của
việc cần phải khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng HCl đđ lên hiệu quả thủy phân nấm
men. Kết quả khảo sát được trình bày ở bảng 4.2.


42
Bảng 4.2: Ảnh hưởng của hàm lượng HCl đđ lên hiệu quả của quá trình thủy
phân
Hàm lượng
HCl đđ (%)
Đạm tổng
số (g/l)
Đạm formol
(g/l)
Đạm formol /đạm tổng số
(%)
4 7,15 4,71 66
6 8,07 6,23 77
8 6,18 3,76 61

4.2.1- Ảnh hưởng của hàm lượng HCl lên đạm formol

3.76
6.23
4.71
0
1
2
3
4
5
6
7
4% 6% 8%
Haøm l
ượ
n
g
HCl
Đạ
m formol (g/l)

Biểu đồ 4.4: Hàm lượng đạm formol biến thiên theo hàm lượng acid
Dựa vào bảng 4.2 và biểu đồ 4.2, chúng tôi nhận thấy hàm lượng đạm formol
biến thiên theo hàm lượng HCl đđ. Theo xử lý thống kê LSD (phụ lục 14) với độ tin
cậy 95 % cho thấy sự khác biệt này rất có ý nghĩa về mặt thống kê.
Chúng tôi thấy ở hàm lượng acid 4 % lượng phân tử HCl quá ít để cắt đứt các
liên kết peptide nên đạm formol thu được là thấp. Khi nâng hàm lượng acid đến mức
vừa đủ để acid cắt đứt hết các liên kết peptide, protein sẽ tiến hành thủy phân thành
acid amine. Nhưng nếu tiếp tục tăng hàm lượng HCl đđ lên thì HCl dư, và lượng dư
này dezamine hóa lượng amine vừa mới tạo ra, tạo thành các sản phẩm khác dẫn đến

thất thoát đạm. Vì vậy nếu ta tiếp tục tăng hàm lượng acid thì hàm lượng đạm sẽ giảm.


43
Lập luận trên đã được chứng minh qua quá trình thực nghiệm. Kết quả của quá
trình thực nghiệm được thể hiện ở biểu đồ 4.2 khi hàm lượng HCl đđ tăng từ 4 % lên
6 % hàm lượng đạm formol tăng từ 4,71 g/l lên 6,23 g/l và hàm lượng acid tăng lên
8 % thì đạm formol giảm xuống còn 3,76 g/l. Số liệu này cho thấy ở hàm lượng HCl
6 % cho hàm lượng đạm formol cao nhất là 6,23 g/l, quá trình thủy phân xảy ra triệt
để nhất.

4.2.2- Ảnh hưởng của hàm lượng HCl đđ lên đạm tổng số


7.15
8.07
6.18
0
2
4
6
8
10
4% 6% 8%
Haøm l
ượ
ng HCl
Đạ
m t
ổ

ng s
ố
(g/l)

Biểu đồ 4.5: Hàm lượng đạm tổng số biến thiên theo hàm lượng acid

Dựa vào bảng 4.3 và biểu đồ 4.3, chúng tôi nhận thấy hàm lượng đạm tổng số
có sự khác nhau giữa các hàm lượng HCl đđ. Theo xử lý thống kê LSD (phụ lục 16)
với độ tin cậy 95 % cho thấy sự khác biệt này rất có ý nghĩa về mặt thống kê.
Do hàm lượng HCl 4 % là quá thấp nên đạm tổng số là 7,15 g/l nhưng khi tăng
HCl đđ lên 6 % thì hàm lượng đạm tổng số là 8,07 g/l. Tiếp tục tăng hàm lượng
HCl đđ lên 8 % thì hàm lượng đạm tổng số giảm còn 6,18 g/l là vì xảy ra hiện tượng
dezamine hóa gây thất thoát đạm. Dựa vào số liệu và kết quả phân tích cho thấy: hàm
lượng HCl đđ 6% cho hàm lượng đạm tổng số cao nhất. Điều này chứng tỏ ở hàm
lượng HCl đđ 6% quá trình thủy phân triệt để nhất.




44

4.2.3- Ảnh hưởng của hàm lượng acid HCl đđ lên tỷ lệ đạm formol trong
sản phẩm thủy phân

77
61
66
0
20
40

60
80
100
4% 6% 8%
Haøm l
ượ
ng HCL
T
ỷ
l
ệ
formol/t
ổ
ng s
ố
(%)

Biểu đồ 4.6: Tỷ lệ đạm formol trong dịch thủy phân biến thiên theo hàm
lượng HCl
Dựa vào bảng 4.2 và biểu đồ 4.4, chúng tôi nhận thấy tỷ lệ đạm formol/đạm
tổng số có sự khác nhau giữa các hàm lượng acid, trong đó tỷ lệ đạm formol/ đạm
tổng số cao nhất ở hàm lượng acid 6 % (77 %). Theo xử lý thống kê LSD (phụ lục 18)
với độ tin cậy 95 % cho thấy sự khác biệt này rất có ý nghĩa về mặt thống kê.
Kết luận
: qua quá trình tiến hành thí nghiệm 2, khảo sát ảnh hưởng của các
hàm lượng HCl đđ 4 %, 6 %, 8 % lên hiệu quả của quá trình thủy phân rút ra kết luận
sau: ở nhiệt độ 100
o
C, thời gian 8 h thì hàm lượng HCl đđ 6 % cho ra dung dịch thủy
phân tốt và hiệu quả của quá trình thủy phân cao. Vì vậy thí nghiệm sau chúng tôi

chọn hàm lượng HCl đđ 6 % làm yếu tố cố định.

4.3- Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thủy
phân lên hiệu quả của quá trình thủy phân







45
Bảng 4.3: Sự biến thiên của các chỉ tiêu khảo sát ở các nhiệt độ thủy phân
dưới tác dụng thủy phân của HCl (6 %) trong mối quan hệ với yếu tố thời gian


4.3.1- Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thủy phân lên đạm formol
Biểu đồ 4.7: Sự biến thiên của hàm lượng đạm formol ở các nhiệt độ thủy
phân trong mối quan hệ với yếu tố thời gian thủy phân
Nhiệt
độ(
o
C)
Thời gian
(giờ)
Đạm tổng số
(g/l)
Đạm formol
(g/l)
Đạm formol /đạm tổng

số (%)
6 h 5,89 2,06 35
8 h 6,59 2,83 43
10 h 7,27 3,7 51
60
12 h 7,48 4,48 60
6 h 7,35 3,99 54
8 h 8,07 6,23 77
10 h 7,64 4,94 65
100
12 h 7,36 4,12 56
6 h 7,39 4,39 60
8 h 7,35 3,91 53
10 h 6,86 3,55 52
110
12 h 5,93 2,19 37
3.7
2.06
3.99
4.39
2.83
6.23
3.91
4.94
3.55
4.12
4.48
2.19
0
1

2
3
4
5
6
7
60 100 110
Nhi
ệ
t
độ
(
o
C)
Đạ
m formol (g/l)
6h
8h
10h
12h


46
Qua kết quả ở bảng 4.3 và biểu đồ 4.7, chúng tôi nhận thấy hàm lượng đạm
formol thay đổi theo nhiệt độ và thời gian thủy phân. Sự sai khác này có ý nghĩa về
mặt thống kê (phụ lục 20).
Ở nhiệt độ quá thấp, 60
o
C, thì thời gian 12 h là ngắn để quá trình thủy phân xảy
ra triệt để. Do đó hàm lượng đạm formol có thể vẫn tiếp tục tăng sau 12 h. Nhưng khi

tăng nhiệt độ lên 100
o
C, chúng tôi nhận thấy ở thời gian 8h, hàm lượng đạm formol là
cao nhất (6,23 g/l), sau đó lượng đạm formol bắt đầu giảm xuống ở 10 h (4,94 g/l) và
thấp nhất ở 12 h (4,12 g/l). Nguyên nhân của sự giảm này là vì thời gian thủy phân
càng kéo dài thì lượng acid còn dư sẽ dezamine hóa làm thất thoát đạm. Ở nhiệt độ
quá cao, 110
o
C, thì thời gian thủy phân sẽ được rút ngắn. Do đó, khi chúng tôi khảo
sát ở mức 6h thì lượng đạm formol có thể đã bắt đầu bị phân hủy và vẫn tiếp tục phân
hủy ở các thời gian sau.
Kết quả trên đã chứng minh được rằng, ở nhiệt độ thấp và thời gian thủy phân
quá ngắn, các mạch protein chưa phân giải hết nên lượng đạm formol thấp. Ngược lại,
nhiệt độ cao và thời gian quá dài thì đạm amine sẽ bị phân hủy tạo thành nhiều sản
phẩm phụ dẫn đến thất thoát đạm.

4.3.2- Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thủy phân lên đạm tổng số

Biểu đồ 4.8: Sự biến thiên của hàm lượng đạm tổng số ở các nhiệt độ
thủy phân trong mối quan hệ với yếu tố thời gian thủy phân
7.35
7.39
8.07
5.89
7.35
6.59
6.86
7.64
7.27
5.93

7.36
7.48
0
2
4
6
8
10
60 100 110
Nhi
ệ
t
độ
(
o
C)
Đạ
m t
ổ
ng s
ố
(g/l)
6h
8h
10h
12h


47
Qua kết quả ở bảng 4.3 và biểu đồ 4.8, chúng tôi nhận thấy hàm lượng đạm

tổng số thay đổi theo nhiệt độ và thời gian thủy phân. Sự sai khác này có ý nghĩa về
mặt thống kê (phụ lục 23).
Nhiệt độ thủy phân thấp và thời gian thủy phân ngắn sẽ không đủ thời gian cho
các phân tử HCl cắt đứt hết các liên kết peptide nên sẽ tạo thành đạm tổng số còn rất
thấp. Hay ngược lại, nhiệt độ thủy phân cao và thời gian thủy phân càng kéo dài thì
lượng đạm tổng số cũng sẽ thấp là do có hiện tượng dezamine hóa gây thất thoát đạm.
Điều này đã được chứng minh trong thí nghiệm 3. Ở nhiệt độ 60
o
C – nhiệt độ thủy
phân thấp, đạm tổng số tăng liên tục từ 6 h đến 12 h (5,89 g/l đến 7,48 g/l) và sẽ có thể
tiếp tục tăng ở thời gian sau đó. Ở nhiệt độ 110
o
C – nhiệt độ thủy phân cao, đạm tổng
số giảm liên tục từ 6 h đến 12 h (7,39 g/l đến 5,93 g/l). Chỉ có ở nhiệt độ 100
o
C là thấy
được quá trình thủy phân xảy ra triệt để nhất. Hàm lượng đạm tổng số đạt cao nhất
vào lúc 8 h (8,07 g/l) và giảm dần ở thời gian sau đó.

4.3.3- Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian thủy phân lên tỷ lệ đạm
formol/đạm tổng số
Biểu đồ 4.9: Sự biến thiên của tỷ lệ đạm formol/đạm tổng số ở các nhiệt
độ thủy phân trong mối quan hệ với yếu tố thời gian thủy phân
Với kết quả xử lý thống kê ở phụ lục 26 thì sự khác biệt của tỷ lệ đạm
formol/đạm tổng số rất có ý nghĩa, trong đó tỷ lệ đạm formol/ đạm tổng số cao nhất
khi thủy phân ở nhiệt độ 100
o
C trong 8 h (77 %).
54
35

60
53
77
43
52
51
65
56
60
37
0
20
40
60
80
100
60 100 110
Nhi
ệ
t
độ
(
o
C)
T
ỷ
l
ệ
formol/t
ổ

ng s
ố
(%)
6h
8h
10h
12h


48
Kết luận
: qua quá trình tiến hành thí nghiệm 3, khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ
và thời gian thủy phân lên hiệu quả của quá trình thủy phân chúng tôi rút ra kết luận
sau: ở hàm lượng HCl 6 % thì nhiệt độ 100
o
C, thời gian 8 h cho ra dung dịch thủy
phân tốt và hiệu quả của quá trình thủy phân cao.
4.4- Quy trình sản xuất thử nghiệm men chiết xuất.
Sau khi đã tiến hành các thí nghiệm chúng tôi rút ra được quy trình sản xuất
men chiết xuất như sau.

Lọc
Sấy phun
Men chiết xuất dạng bột
Nấm men 28 % trọng lượng
khô
p
ha loãn
g
600
g
/l
Điều chỉnh về pH 5
Tăng nhiệt độ lên 50

o
C trong
5 –8h
Giữ ở 50
o
C trong 24 h
Muối
(0,35 %)
Th
ê
m
6
%
H
C
l
đđ
Thủy phân ở 100
o
C trong 8 h
Dung dịch acid amine
Dung dịch tự phân
Xử lý qua than hoạt tính
Trung hòa bằng Na
2
CO
3
1N

49
Dịch thủy phân nấm men bia đem sấy phun với các thông số của chế độ sấy
như sau:
¾ Nhiệt độ đầu vào: 150
0
C.
¾ Nhiệt độ đầu ra: 65
0
C.
¾ Lưu lượng bơm: 15.
¾ Hàm lượng glucidex: 20 %.
¾ Ẩm độ trước khi sấy: 93,27 %.



Hình 4.1: Sản phẩm men chiết xuất dạng bột

Sản phẩm men chiết xuất thành phẩm có
¾ Ẩm độ: 4,57 %.
¾ Hàm lượng muối: 11,67 %
¾ Hệ số khô K= khối lượng dịch trước khi sấy/ khối lượng sau khi sấy
= 101,9 / 5,09 = 20




50
Bảng 4.4: Thành phần acid amine trong dịch thủy phân nấm men bia và
trong men chiết xuất thành phẩm
Hàm lượng

Thành phần

Trong dịch thủy phân
(µg/ml)
Trong men chiết xuất thành phẩm
(µg/g)
Lysine 0,18 3,6
Histidine 3,85 77
Arginine 1,26 25,2
Aspartic acid 5,16 103,2
Threonin 1,90 3,8
Serine 2,39 47,8
Glutamic acid 1,57 31,4
Tyrosine 0,83 16,6
Proline 2,26 45,2
Glycine 0,7 14
Alanine 1,25 25
Cystine 0,98 19,6
Valine 0,67 13,4
Methionine 0,14 2,8
Isoleucin 0,33 6,6
Leucin 0,19 3,8
Phenyalanine 0,59 11,8

Chúng tôi gửi mẫu phân tích hàm lượng acid amine ở dạng dịch thủy phân và
kết quả hàm lượng acid amine trong men chiết xuất thành phẩm được tính theo công
thức:
M
1
= M

2
* 20.
Trong đó: M
1
: hàm lượng acid amine trong men chiết xuất thành phẩm (µg/g).
M
2
: hàm lượng acid amine trong dịch thủy phân (µg/ml).
20: K: hệ số khô

4.4- Thí nghiệm 4: Thử nghiệm ứng dụng men chiết xuất làm thành phần
của môi trường nuôi cấy vi sinh
Men chiết xuất sau khi sấy phun thành dạng bột sẽ được ứng dụng làm thành
phần bổ sung vào trong môi trường nuôi cấy vi sinh. Men chiết xuất được khảo sát
khả năng sử dụng bằng cách bổ sung vào môi trường MRS dùng để phân lập vi khuẩn
Lactobacillus bulgaricus trong sữa chua. Lactobacillus bulgaricus là chủng vi khuẩn
khó phân lập, chúng đòi hỏi môi trường rất nghiêm ngặt, đặc biệt phải có men chiết