THỰC PHẨM CHỨC NĂNG KHAI THÁC và sử DỤNG VITAMIN

Ứng dụng và khai thác tính
chất chức năng VITAMIN


NỘI DUNG
• Giới thiệu chung về Vitamin và vai trò
Nguồn thực phẩm đa dạng có chứa Vitamin
• Công nghệ tách chiết
• Ứng dụng Vitamin trong 1 số sản phẩm thực phẩm


Khái niệm Vitamin
• Vitamin là một nhóm
hợp chất hữu cơ có phân
tử tương đối nhỏ, nhu
cầu Vitamin đối với cơ
thể với hàm lượng là rất
nhỏ.
• Vitamin có khả năng
tan trong nước (V.B1, B2,
B6, PP, C, B12.) hay tan
trong chất béo (V.A,
Caroten, V.D,E,K)


Vai trò của Vitamin đối với cơ thể
• Vitamin là các amin cần
thiết cho sự sống.
• Cần thiết cho quá trình
chuyển hóa gluxit (tạo
năng lượng), chất béo ( là

chất đồng xúc tác cho quá
trình tổng hợp acid béo,
sterol, hemoglobin), cần
cho sinh trưởng và phát
triển. Mỗi loại Vitamin có
tác dụng riêng


Vai trò của vitamin C
• giúp cho sự tạo thành collagen trong mô liên kết như
là: da, màng nhầy, răng và xương
• Tổng hợp một số chất cho hệ thần kinh và một số
tuyến như: tuyến thượng thận, tuyến yên, thymus, thể
vàng luteum, và võng mạc.
• Thiếu vitamin C sẽ xuất hiện các triệu chứng bệnh lý
như chảy máu lợi, răng, ở các lỗ chân lông hoặc các
nội quan
• Đặc biệt gây ra bệnh sco-but cấp tính


Đặc điểm chung của Vitamin
- Không sinh năng lượng.
- Cơ thể chỉ cần 1 lượng nhỏ nhưng không
thể thiếu.
- Cơ thể ko thể tự tổng hợp được, phải đưa
vào qua con đường ăn uống.
- Không thể thay thế được cho nhau.
- Tác dụng là xúc tác, thúc đẩy các quá trình
chuyển hóa, trao đổi chất và phục hồi các
tổn thương của cơ thể.

- Thiếu Vitamin sẽ gây bệnh, có thể nguy
hiểm và tử vong.


Nguồn thực phẩm chứa Vitamin
• Có sẵn trong các sản phẩm thực phẩm tự
nhiên (rau, hoa quả, thịt, cá, trứng, sữa...)
• Được bổ sung trong các loại thuốc
• Hiện nay được bổ sung nhiều trong các sản
phẩm thực phẩm chức năng.


TÁCH CHIẾT VITAMIN C
Do tính chất là các hợp chất dễ tan trong
nước và tan trong các dung môi hữu cơ
nên dùng Dietyleter tách chiết Vitamin C,
tuy nhiên đây là quy trình tách chiết dùng
trong nghiên cứu và phân tích với phương
pháp định lượng.
Quy trình chiết tách như sau:


Cân mẫu

Meta phosphoric
30 ml

Rung siêu âm

Định mức 50ml,

lọc trong

2 ml mẫu, 3 – 4 giọt
2,6 indophenol,
2 ml thioure,
0,5 ml hydrazin

Để 12 – 14 h
Trong bóng tối

Dùng dietyl ete
tách chiết

Tách nước =
Na2SO4

Cô quay
chân không

HPLC


Sản xuất Vitamin C từ Chlorella
pyrenoidosa
Môi trường

Nuôi tăng sinh khối

Lên men

Lọc thu dịch chứa Vitamin C


Thành phần môi trường
Thành phần

Nồng độ(so với glucose)

Glucose(80ml)

1.0

trisodium citrate, dihydrat

0.0125

magnesium sulfate, anhydrous

0.0082

monobasic sodium phosphate

0.0116

monobasic potassium phosphate

0.0238

dibasic sodium phosphate

0.0121

hỗn hợp dung dịch kim loại vi lượng 0.1675 ml/g
sulfuric acid 98% (w/w)

0.0329


Thông số quá trình lên men
• Chủng giống : Chlorella pyrenoidosa - UTEX
1663.
• Nồng độ tế bào giống : 0.4 g/l
• pH = 6.5 -8.0, nhiệt độ : 33 oC
• Lên men trong 40-45 giờ
• Tốc độ khuấy trộn 200 - 1000 rpm
• Sục khí 0.2 - 0.6 L/min
• Duy trì nồng độ glucoza : 0,1g/l


Kết quả
Thời gian(h)

pH

Mật độ tế
bào(g/L

L-Ascorbic
acid(mg/L)

Điều kiện lên men

0

6.9

5

6.6

0.7

550rpm, air 0.6 1pm

16

6.9

3.8

700rpm, +20 ml *

21

7.0

9.5

800rpm, +20 ml *

24

6.9

14.2

40

7.1

38.6

538

45

7.2

38.6

654

400rpm, air 0.4 1pm

36

48

4 ml.sup.+
4 ml.sup.+

51

7.6

38.1

775

65

7.7

37.8

996

68

7.8

92

7.6

37.2

1292

101

7.3

36.1

1459

1050

2 ml.sup.+
4 ml.sup.+


Quy trình sản xuất vitamin C từ
Candida
• Giới thiệu chung về phương pháp
sản xuất vitamin C
• Các yếu tố trong sản xuất vitamin C
• Quy trình sản xuất


Giới thiệu chung về phương
pháp sản xuất vitamin C từ whey
• Whey là một sản phẩm phụ của quá trình
sản xuất sữa
• Sử dụng whey để tạo ra sản phẩm cần
thiết cho quá trình sinh tổng hợp Lascorbic acid


Các yếu tố trong quá trình

sản xuất vitamin C
• Chủng vi sinh vật sử dụng
• Môi trường lên men
• Điều kiện lên men
• Thời gian lên men


Sự lựa chọn chủng vi sinh vật
• Giống Candida
• Sử dụng các tác nhân đột biến
• Xác định hàm lượng L-ascorbic acid
tạo thành


Nồng độ L-ascorbic acid sinh nội bào và
ngoại bào một số loài Candida


Khả năng sinh tổng hợp của các chủng đột
biến từ Candida norvegensis


Môi trường gây men SM-1


Môi trường chứa Glycine


Điều kiện lên men
Nhiệt độ: 20oC – 37oC và tốt nhất là 30oC

• pH: 2.6-6.5, tốt nhất là 4.0
• Lượng oxy: tối thiểu khoảng 2.5 ppm và
tốt nhất là không nên giảm dưới mức 3 –
5 ppm.
• Thời gian lên men: 1-7 ngày


Sơ đồ
công
nghệ


Các thông số
trong quá trình lên men
•





•
•
•
•
•
•

15 l môi trường glycine chứa dịch ngô 0.25%
0.1% ammonium chloride, 0.7% glycine, 0.05% magnesium
sulfate. 7l H2 O, 0.2% monosodium glutamate, 1.5% w/v ethanol

and 0.30 ml dung dịch vi lượng
vô trùng
làm nguội
bổ sung 0.5% L-galactono-gamma-lactone
cấy thêm 500 ml canh trường SM1 nuôi cấy trong 24 giờ của
C. norvegensis KCC MF42
Nhiệt độ 30oC
pH: 4.2
Lưu lượng oxy sục khí 0.25 vol/vol/min.
250 RPM
Thời gian lên men: 48 giờ
Nồng độ sản phẩm thu được 0.48g/l


Tách và tinh chế
• 4L dịch lên men
Lọc tách tế bào
Qua cột 500ml IR120 trao đổi ion
Dịch đi ra và nước rửa sẽ được thu lại và bay bơi tới thể tích
100ml ở 37oC trong điều khiển chân không
Bổ sung 100ml ethanol lạnh để kết tủa protein, kết tủa này
được loại bỏ bằng li tâm 5000RPM ở 5oC.
Sản phẩm sau đó được bay hơi tới thể tích 25ml và giữ ở 0 oC
trong 5 ngày đến khi quá trình kết tinh kết thúc
tinh thể này được rửa 3 lần bằng acetone, tái hòa tan trong cồn
ấm
kết tinh lại
1.4g L-ascorbic acid