Tải bản đầy đủ (.pdf) (82 trang)

Nghiên cứu sản xuất đường erythritol từ nấm men moniliella phân lập tại việt nam

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.39 MB, 82 trang )

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------------------------------

Nguyễn Thị Ánh Thao

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ĐƢỜNG ERYTHRITOL
TỪ NẤM MEN MONILIELLA PHÂN LẬP TẠI VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-----------------------

Nguyễn Thị Ánh Thao

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ĐƢỜNG ERYTHRITOL
TỪ NẤM MEN MONILIELLA PHÂN LẬP TẠI VIỆT NAM

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:


PGS.TS. LÊ ĐỨC MẠNH
TS. LÊ HỒNG ĐIỆP

Hà Nội - 2016


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tơi xin đƣợc bày tỏ lịng cảm ơn và kính trọng sâu sắc tới
PGS.TS. Lê Đức Mạnh và TS. Lê Hồng Điệp đã tận tình hƣớng dẫn, đồng thời tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện
luận văn này.
Lời cảm ơn tiếp theo tôi xin gửi tới các Cán bợ của Trung tâm Hóa sinh
cơng nghiệp và mơi trƣờng - Viện Công nghiệp thực phẩm đã chia sẻ, hƣớng dẫn
và tạo những điều kiện tốt nhất để tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn
của mình.
Tơi c ng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy giáo, cô giáo của Khoa
Sinh học c ng nhƣ các thầy, các cô thuộc Bộ môn Sinh lý Thực vật và Hóa sinh,
Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên đã truyền đạt cho tôi nhiều kiến
thức nền tảng bổ ích.
Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bố m , ông bà và những ngƣời thân trong
gia đình đã ln dành tình cảm và đợng viên, khích lệ tơi trong suốt q trình học tập.
Và cuối cùng tôi xin cảm ơn các bạn bè đã luôn ủng hộ và giúp đỡ tôi hoàn
thành luận văn.
Hà Nội, tháng 12 năm 2016
Học viên


Nguyễn Thị Ánh Thao

Khóa 2014 - 2016


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................3
1.1. Đƣờng erythritol ...............................................................................................3
1.1.1. Cấu tạo và tính chất của đƣờng erythritol..................................................3
1.1.2. Lợi ích cho sức khỏe của đƣờng erythritol ................................................3
1.1.3. Ứng dụng của đƣờng erythritol .................................................................4
1.2. Công nghệ sản xuất ertythritol từ tinh bợt ...............................................................4
1.3. Tình hình sản xuất erythritol trên thế giới và ở Việt Nam ...............................6
1.4. Nấm Moniliella...................................................................................................7
1.4.1. Đặc điểm cơ bản của nấm men Moniliella ................................................7
1.4.2. Ƣu điểm và ứng dụng của nấm men đen Moniliella trong sản xuất
erythritol...............................................................................................................9
1.4.3. Con đƣờng sinh tổng hợp đƣờng erythritol của nấm men ......................10
1.5. Một số phƣơng pháp thu nhận erythritol trong dịch lên men .........................14
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................17
2.1. Đối tƣợng, nguyên vật liệu nghiên cứu ..........................................................17
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ..............................................................................17
2.1.2. Các môi trƣờng nghiên cứu. ....................................................................17
2.1.3. Các hóa chất dùng trong nghiên cứu .......................................................18

2.1.4. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu .....................................................18
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................19
2.2.1. Phƣơng pháp lên men sinh tổng hợp erythritol .......................................19
2.2.2. Phƣơng pháp sắc ký HPLC. .....................................................................19
2.2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm men Moniliella. ..20
2.2.4. Phƣơng pháp khảo sát một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình
sinh tổng hợp đƣờng erythritol ..........................................................................22
2.2.5. Các phƣơng pháp làm sạch dịch lên men thu hồi đƣờng erythritol .........23
2.2.6. Phƣơng pháp khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình kết tinh.........24
2.2.7. Phƣơng pháp kiểm tra mợt số chỉ tiêu chất lƣợng đƣờng erythritol ........26
Khóa 2014 - 2016

i


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Chƣơng 3. KẾT QUẢ THẢO LUẬN .......................................................................27
3.1. Sàng lọc các chủng nấm men đen Moniliella có khả năng sinh tổng hợp
đƣờng erythritol .....................................................................................................27
3.2. Đặc điểm cơ bản của chủng nấm men M. megachiliensis TBY 3406.6 ........30
3.2.1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của chủng TBY 3406.6 ............30
3.2.2. Đặc tính sinh lý, sinh hóa của chủng M. megachiliensis TBY 3406.6 ....31
3.3. Nghiên cứu các điều kiện lên men sinh tổng hợp erythritol của chủng
M. megachiliensis TBY 3406.6 từ dịch đƣờng thủy phân là sản phẩm của
q trình dịch hóa đƣờng hóa tinh bợt sắn. ...........................................................33
3.3.1. Nghiên cứu lựa chọn hàm lƣợng đƣờng glucose .....................................33
3.3.2. Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ cao nấm men .................................................35

3.3.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ ure ..........................................................................36
3.3.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ ...........................................................................37
3.3.5. Ảnh hƣởng của pH ...................................................................................37
3.3.6. Ảnh hƣởng của tốc độ khuấy lắc .............................................................38
3.3.7. Ảnh hƣởng của thời gian .........................................................................39
3.4. Nghiên cứu quá trình làm sạch và thu hồi eyrthritol ......................................41
3.4.1. Nghiên cứu loại bỏ tạp chất trong dịch lên men - Xử lý than hoạt tính
(khử mùi, khử màu) ...........................................................................................41
3.4.1.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ than hoạt tính ..................................................41
3.4.1.2. Ảnh hƣởng của thời gian xử lý chất hấp phụ ....................................42
3.4.2. Xử lý dịch đƣờng trên cợt trao đổi ion (tẩy khống) ...............................42
3.4.3. Nghiên cứu điều kiện kết tinh đƣờng erythritol ......................................43
3.4.3.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng đợ chất khơ hịa tan tới quá trình
kết tinh ............................................................................................................43
3.4.3.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỉ lệ mầm tinh thể tới quá trình kết tinh .. 44
3.4.3.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình kết tinh ................ 46
3.4.3.4. Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian đến q trình kết tinh ............... 46

Khóa 2014 - 2016

ii


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

3.4.4. Nghiên cứu điều kiện sấy và thu hồi sản phẩm .......................................48
3.4.4.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy đến chất lƣợng đƣờng .......48
3.4.4.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian sấy kết hợp với các mức

nhiệt độ đến độ ẩm của đƣờng thu đƣợc ........................................................48
3.5. Sơ đồ quy trình cơng nghệ ..............................................................................50
3.6. Sản xuất thử nghiệm quy mơ phịng thí nghiệm ............................................51
3.7. Phân tích đánh giá sản phẩm ..........................................................................54
3.7.1. Đánh giá cảm quan đƣờng erythritol thu nhận đƣợc ...............................54
3.7.2. Phân tích đánh giá thành phần sản phẩm đƣờng erythritol .....................54
3.7.3. Đánh giá chỉ tiêu vi sinh vật ....................................................................54
3.7.4. Đánh giá chỉ tiêu kim loại nặng ...............................................................55
3.8. Một số ứng dụng đƣờng erythritol vào những sản phẩm thƣơng mại. ...........55
3.8.1. Qui trình sản xuất viên nén đƣờng erythritol ...........................................56
3.8.2. Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm nƣớc uống có thành phần erythritol....57
KẾT LUẬN ...........................................................................................................60
KIẾN NGHỊ...........................................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................61
PHỤ LỤC ..............................................................................................................65

Khóa 2014 - 2016

iii


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Viết đầy đủ


AMG
o
Bx
CFU
CNTP
CTPT
DE
DNA
DNS
DSMZ

Amyloglucosidase (Glucoamylase)
Độ Brix - Nồng đợ chất khơ hịa tan
Colony Forming Unit
Cơng nghiệp thực phẩm
Công thức phân tử
Dextrose equivalent
Deoxyribonucleic acid
acid dinitrosalicylic
Ký hiệu chủng giống thuộc Bộ sƣu tập Vi sinh vật và Tế bào của Đức,
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH
Food and Agriculture Organization
Frozen Carbonated Beverage
Glycemic index
General
High fructose corn syrup
High fructose corn syrup
High-performance liquid chromatography of high-pressure liquid
chromatography
Joint Expert Committee on Food Additives

Khối lƣợng phân tử
Kilo Novo Unit alpha-amylase
Nicotinamide adenine diculeotide phosphate
Polymerase Chain Reaction
ARN riboxom
Tiêu chuẩn Việt Nam
Volume/volume
Volatile fatty acids
Weigh/volume
Weigh/weigh
World Health Organisation
Yeast Malt
Association of Official Analytical Chemist
Hiệu suất chuyển hóa

FAO
FCB
GI
GSFA
HFCS
HFCS
HPLC
JECFA
KLPT
KNU
NADPH
PCR
rARN
TCVN
v/v

VFA
w/v
w/w
WHO
YM
AOAC
HSCH

Khóa 2014 - 2016

iv


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. So sánh đặc điểm hình thái của chi Moniliella với mợt số chi thƣờng gặp
có thể bị nhầm lẫn với Monilliela [4]..........................................................................8
Bảng 2.1. Bảng thành phần dịch đƣờng thủy phân sau khi cô đặc 120 phút ............ 17
Bảng 2.2. Danh sách các nguồn cơ chất....................................................................20
Bảng 3.1. Hàm lƣợng erythritol tích l y của các chủng nấm men đen sau 8 ngày
nuôi cấy trong môi trƣờng chứa 20% ........................................................................ 27
Bảng 3.2. Hàm lƣợng erythritol tích l y trong dịch lên men của các chủng tḥc
lồi M. megachiliensis ...............................................................................................28
Bảng 3.3. Khảo sát sơ bộ sự sinh tổng hợp erythritol của 2 chủng TBY 3406.6 và
TBY 3438.2 ...............................................................................................................30
Bảng 3.4. Bảng đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào chủng TBY 3406.6 ...........31
Bảng 3.5. Một số đặc điểm cơ bản của M. megachiliensis TBY 3406.6 ..................31

Bảng 3.6. Khả năng đồng hóa các nguồn cacbon của chủng M. megachiliensis
TBY 3406.6 ...............................................................................................................32
Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của tỷ lệ dịch đƣờng đến quá trình chuyển hóa erythritol
của chủng M. megachiliensis TBY 3406.6 ...............................................................34
Bảng 3.8. Đánh giá dịch sau khi lên men của chủng sau 13 ngày nuôi cấy .............41
Bảng 3.9. Ảnh hƣởng của tỷ lệ than hoạt tính ..........................................................42
Bảng 3.10. Ảnh hƣởng của thời gian xử lý than hoạt tính ........................................42
Bảng 3.11. Thành phần dịch đƣờng sau khi làm sạch ..............................................43
Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của nồng đợ chất khơ hịa tan q trình kết tinh..................44
Bảng 3.13. Kết quả ảnh hƣởng của thời gian đến quá trình kết tinh ........................47
Bảng 3.14. Kết quả ảnh hƣởng của nhiệt đợ đến q trình sấy (sấy trong 3 giờ) .....48
Bảng 3.15. Ảnh hƣởng của thời gian sấy đến độ ẩm của đƣờng ..............................49
Bảng 3.16. Chỉ tiêu cảm quan đƣờng erythritol ........................................................54
Bảng 3.17. Kết quả các chỉ tiêu đánh giá sản phẩm đƣờng erythritol. .....................54
Bảng 3.18. Các chỉ tiêu vi sinh vật của erythritol .....................................................55
Bảng 3.19. Hàm lƣợng kim loại nặng .......................................................................55

Khóa 2014 - 2016

v


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Cơng thức hóa học của erythritol [10] ........................................................3
Hình 1.2. Hình ảnh khuẩn lạc nấm men Moniliella suavedens var. suavedens
ni cấy trên đĩa thạch [7]...........................................................................................7

Hình 1.3. Hình ảnh sinh sản nảy chồi của nấm men đen [2] ......................................8
Hình 1.4. Quá trình sinh tổng hợp erythritol của nấm men và vi khuẩn [26] ...........11
Hình 1.5. Tác đợng của 2 enzym chuyển hóa Transketolase và Transaldoase trong
con đƣờng pentose – phosphate [26].........................................................................12
Hình 1.6. Con đƣờng pentose phosphate chuyển hóa đƣờng glucose thành đƣờng
erythritol [26] ............................................................................................................13
Hình 3.1. Ảnh hƣởng tỷ lệ dịch đƣờng tới khả năng tích l y erythritol của chủng
M. megachiliensis TBY 3406.6 ................................................................................34
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của tỷ lệ cao nấm men đến sự sinh trƣởng và phát triển của
chủng TBY 3406.6 ....................................................................................................35
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ cao nấm men đến sự sinh trƣởng và phát triển của
chủng TBY 3406.6. ...................................................................................................36
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của nhiệt đợ tới khả năng tích l y erythritol của chủng TBY
3406.6 ........................................................................................................................37
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn tốc đợ sinh trƣởng phụ tḥc vào pH. ............................38
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng tốc độ khuấy lắc đến khả năng sinh tổng hợp
erythritol ....................................................................................................................39
Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện tốc độ sinh trƣởng phụ thuộc vào thời gian lên men .....40
Hình 3.8. Hình ảnh đƣờng erythritol kết tinh ở các nồng đợ khác nhau trong cùng
khoảng thời gian 16 giờ.............................................................................................44
Hình 3.9. Quá trình kết tinh khi lƣợng mầm tinh thể bổ sung thay đổi ....................45
Hình 3.10. Đồ thị mối liên hệ giữa lƣợng mầm tinh thể và hiệu suất kết tinh ..........45
Hình 3.11. Đồ thị sự ảnh hƣởng của nhiệt độ kết tinh đến hiệu suất kết tinh đƣờng .. 46
Hình 3.12. Quá trình kết tinh đƣờng theo thời gian ..................................................47
Hình 3.13. Sơ đồ quy trình sản xuất erythritol quy mơ phịng thí nghiệm ...............50

Khóa 2014 - 2016

vi



Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Hình 3.14. Quá trình lên men thu dịch len men sử dụng chủng 3406.6 ...................51
Hình 3.15. Dịch lên men trƣớc và sau ly tâm ...........................................................52
Hình 3.16. Dịch lên men đƣợc lọc qua than hoạt tính và chất trợ lọc ......................52
Hình 3.17. Q trình kết tinh đƣờng erythritol .........................................................53
Hình 3.18. Đƣờng đƣợc rửa sau kết tinh ...................................................................53
Hình 3.19. Sản phẩm đƣờng erythritol ......................................................................53
Hình 3.20. Quy trình sản xuất viên nén đƣờng erythritol .........................................56
Hình 3.21. Các ví viên nén đƣờng erythritol.............................................................57
Hình 3.22. Quy trình sản xuất nƣớc uống quả dâu tằm erythritol ............................58
Hình 3.23. Sản phẩm thử nghiệm nƣớc dâu tằm có chứa thành phần erythritol ......59

Khóa 2014 - 2016

vii


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

MỞ ĐẦU
Thừa cân, béo phì, tiểu đƣờng và những hệ lụy của nó đang là mợt vấn nạn
về sức khỏe con ngƣời của thế kỉ 21, nguyên nhân sâu xa của nó là việc sử dụng các
thực phẩm giàu dinh dƣỡng, nhiều đƣờng, mất cân bằng trong thực đơn hàng ngày.
Bên cạnh các biện pháp điều trị thì việc sử dụng các thực phẩm chức năng hỗ trợ

c ng rất hiệu quả trong việc phòng và hỗ trợ những căn bệnh trên. Đƣờng thấp năng
lƣợng là một bộ phận quan trọng trong nhóm thực phẩm chức năng, đƣợc tập trung
nghiên cứu nhiều trong những năm gần đây do có nhiều đặc tính có lợi cho sức
khỏe nhƣ: chống béo phì, tiểu đƣờng, sâu răng, kích thích tiêu hóa nhƣ là sorbitol,
xylitol, maltitol, erythritol trong đó erythritol đƣợc biết đến là mợt rƣợu đƣờng
(hoặc polyol) 4 phân tử cacbon là loại đƣờng thấp năng lƣợng với độ ngọt khoảng
70-80% so với sucrose trong khi năng lƣợng của nó chỉ là 0,24 cal/g tức là chỉ bằng
10% so với các đƣờng chức năng polyol khác chính vì vậy erythritol đƣợc xem nhƣ
mợt thực phẩm chức năng vàng cho bệnh nhân tiểu đƣờng, béo phì và ăn kiêng.
Với những nhu cầu thực tế hiện tại erythritol đang đƣợc nghiên cứu và sản
xuất trên nhiều nƣớc trên thế giới với quy mô công nghiệp. Một trong những
phƣơng pháp tối ƣu để sản xuất loại đƣờng chức năng thấp năng lƣợng này là sử
dụng vi sinh vật, cụ thể là sử dụng các chủng nấm men Moniliella. Moniliella là
nhóm đối tƣợng đƣợc đặc biệt quan tâm vì hiệu suất chuyển hóa đƣờng để tạo
erythritol tƣơng đối cao, đây là nhóm vi sinh vật có nhiều đặc điểm có lợi khi sử
dụng trong quy mơ cơng nghiệp nhƣ là khả năng chịu nhiệt, khả năng chịu nồng độ
muối cao và những đặc tính khác. Ở Việt Nam vẫn chƣa có mợt quy trình cơng nghệ
nào cụ thể để sản xuất ra đƣờng erythritol, các nghiên cứu về đặc tính c ng nhƣ các
yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình thu hồi, sản xuất ở Việt Nam của loại đƣờng này
vẫn cịn rất ít.
Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi thực hiện đề tài : “Nghiên cứu sản
xuất đƣờng erythritol từ nấm men Moniliella phân lập tại Việt Nam” nhằm

Khóa 2014 - 2016

1


Luận văn Thạc sĩ Khoa học


Nguyễn Thị Ánh Thao

thu nhận đƣờng erythritol và đƣa ra quy trình sản xuất quy mơ phịng thí nghiệm
từ đó tạo tiền đề cho sản xuất công nghiệp phục vụ cho việc ứng dụng vào việc
sản xuất các loại thực phẩm chức năng ít năng lƣợng nhằm hỗ trợ và điều trị cho
ngƣời ăn kiêng, béo phì và tiểu đƣờng và trong sinh hoạt sử dụng đƣờng của mỗi
ngƣời hằng ngày.

Khóa 2014 - 2016

2


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đƣờng erythritol
Erythritol là một rƣợu đƣờng (hoặc polyol) 4 cacbon đã đƣợc phê duyệt để sử
dụng nhƣ một phụ gia thực phẩm ở Mỹ và nhiều nƣớc trên thế giới. Mỗi gam
erythritol chỉ cung cấp 0,24 calo, tƣơng đƣơng 6% lƣợng calo cho 1 gam đƣờng
sucrose [5]
1.1.1. Cấu tạo và tính chất của đường erythritol
Erythritol có màu trắng, khơng hút ẩm, có dạng bợt mịn hay tinh thể với vị
ngọt nh và có hình dạng giống sucrose. Erythritol là mợt đƣờng đa chức với 4C.
Kích thƣớc phân tử nhỏ và có nhiều tính chất đợc đáo [10].
CTPT: C4H10O4 đƣợc thể hiện ở hình 1.1.

Hình 1.1. Cơng thức hóa học của erythritol [10]


Erythritol có tính ổn định cao, khơng có đầu khử nên bền với nhiệt và axit.
Nó khơng bị phân hủy trong cả hai mơi trƣờng axit và kiềm. Khơng hịa tan trong
mợt số dung mơi phân cực khác và thƣờng đƣợc sử dụng kết hợp với maltitol [26].
1.1.2. Lợi ích cho sức khỏe của đường erythritol
Không calo
Erythritol đƣợc coi là một loại chất ngọt không cung cấp calo, vì lƣợng calo
trong 1 gam rất thấp [13, 30].

Khóa 2014 - 2016

3


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Lợi ích về răng miệng
Lợi ích về răng miệng của erythritol đã đƣợc kiểm nghiệm bằng cách: Trong
ống nghiệm, tiến hành ủ erythritol với một loạt các loài Streptococcus (liên cầu
khuẩn). Trong thử nghiệm vi sinh vật này cho thấy rằng Streptococcus đã không thể
sản xuất mảng bám cao phân tử khi ủ trên erythritol, trái ngƣợc với kết quả khi
Streptococcus đƣợc ủ trên sucrose [21].
Không làm gia tăng lượng đường huyết
Trong mợt nghiên cứu của nhóm tác giả F. Bornet và cộng sự đã kiểm tra
đƣờng huyết ở các thời điểm từ khi bắt đầu sử dụng đến 3 giờ sau khi uống một liều
duy nhất 1g erythritol/kg trọng lƣợng cơ thể, kết quả cho thấy erythritol không ảnh
hƣởng tới đƣờng huyết và mức insulin [11]. Kết luận này c ng đƣợc nhóm nghiên
cứu Yoshida và cợng sự đƣa ra [37]. Sự an toàn của erythritol đã đƣợc các tổ chức

WHO/FAO Uỷ ban chuyên gia về phụ gia thực phẩm (JECFA) xác nhận vào 21-24
tháng 6 năm 1999. Erythritol c ng đã đƣợc Cơ quan Thực phẩm và Dƣợc phẩm Hoa
Kỳ công nhận là đồ gia vị trong thực phẩm kể từ năm 2001 [18].
1.1.3. Ứng dụng của đường erythritol
Erythritol đƣợc sử dụng an toàn nhƣ là một chất tạo ngọt khơng năng lƣợng
ở nhiều nƣớc do khơng có khả năng trao đổi chất trong cơ thể. Các số liệu khuyến
cáo chỉ ra rằng erythritol không gây ra phản ứng bất lợi nào khi sử dụng với các
thực phẩm khác. Dựa trên các số liệu nghiên cứu công bố, erythritol đƣợc chứng
nhận là an toàn khi sử dụng trong thực phẩm. Erythritol là thành phần trong khẩu
phần ăn của con ngƣời từ hàng nghìn năm nay khi có mặt trong lê, nho… và các
thực phẩm lên men: rƣợu, nƣớc tƣơng
1.2. Công nghệ sản xuất ertythritol từ tinh bột
Đƣờng erythritol đã đƣợc đƣa vào sản xuất quy mơ lớn bằng phƣơng pháp
hóa học và bằng quá trình lên men vi sinh vật. Erythritol có thể đƣợc tổng hợp từ
tinh bợt biến tính bằng phản ứng hóa học ở nhiệt đợ cao với sự có mặt của hóa chất

Khóa 2014 - 2016

4


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

xúc tác nike [31]. Phƣơng pháp sản xuất này đã không đƣợc đƣa ra sản xuất quy mơ
cơng nghiệp vì hiệu quả thấp.
Ngày nay, sự tổng hợp erythritol từ vi sinh vật đang đƣợc nghiên cứu và phát
triển mạnh. Erythriyol là polyol đầu tiên đƣợc sản xuất hoàn toàn bằng quy trình
cơng nghệ sinh học của mợt số nhóm nấm men, đặc biệt là nhóm ƣa thẩm thấu có

khả năng tích l y đƣờng này ở hàm lƣợng lớn. Đa số là đƣợc tổng hợp từ nấm men
nhƣ: Pichia, Cadida, Torulopsis, Trigonopsis, Moniliella, Aureobasidium và
Trichosporon spp...
Tuy khác nhau về vi sinh vật sử dụng nhƣng các phƣơng pháp đều sử dụng
nguyên liệu là các loại ng cốc, quy trình sản xuất đều trải qua các bƣớc sau:
 Tách tinh bột từ ng cốc
 Thủy phân tinh bột thành glucose bằng enzym thủy phân
 Lên men glucose nhờ vi sinh vật
 Lọc, tinh chế, kết tinh, làm khô sản phẩm
Ngày nay việc ứng dụng quá trình lên men trong sản xuất các loại đƣờng
đƣợc sử dụng rợng rãi là 1 q trình đơn giản chỉ cần 1 vài bƣớc và ít tốn kém bởi
các chất nền ban đầu thấp, chi phí sản xuất thấp.
Q trình sản xuất cơng nghiệp erythriol dựa trên q trình lên men tự nhiên,
sử dụng nấm Moniliella pollinis. Nấm men M.pollinis lần đầu tiên đƣợc phân lập từ
phấn hoa tƣơi tìm thấy trong mợt tổ ong, sau đó dƣới các điều kiện có sẵn sinh vật
này sẽ sản sinh đƣờng erythritol ở mức tƣơng đối cao. Các nguyên liệu ban đầu là
dextrose hoặc sucrose hay tinh bột ngô đƣợc thủy phân bằng enzym tạo ra glucose
rồi tiến hành lên men bằng M.pollinis sau đó đƣợc tiến hành kết tinh, lọc, rửa và sấy
khơ thu nhận đƣợc erythritol có đợ tinh khiết lên đến 99,5%. Ngoài ra còn thu đƣợc
ra 1 hỗn hợp polyol chứa chủ yếu là erythritol, glycerol và ribitol.
Vi sinh vật là một yếu tố quan trọng góp phần quyết định hiệu suất của q
trình lên men. Các vi sinh vật này biến đổi glucose thành erythritol nhờ enzym
erythose reductase, đây là enzym hoạt động phụ thuộc vào NADPH.

Khóa 2014 - 2016

5


Luận văn Thạc sĩ Khoa học


Nguyễn Thị Ánh Thao

1.3. Tình hình sản xuất erythritol trên thế giới và ở Việt Nam
Hiện nay trên thế giới erythritol đang đƣợc sản xuất thƣơng mại ở quy mô
công nghiệp sử dụng các chủng Moniliella. Công nghệ sản xuất erythritol sử dụng
nấm men Moniliella ở các khía cạnh khác nhau đƣợc bảo vệ bằng mợt loạt các sáng
chế bởi các cơng ty hóa chất và viện nghiên cứu. Ví dụ nhƣ: USP (United States
Patent) #8187847 (2012) của cơng ty hóa chất Jungbunzlauer Austria AG () bảo
hợ cho việc sử dụng mơi trƣờng chứa nitrate cho lên men erythritol sử dụng
Moniliella tomentosa (=Moniliella pollinis) [32]. Tƣơng tự, công ty Nikken
Chemicals Co., Ltd. (Nhật) sở hữu USP#5916797 (1999), USP#6074857 (2000),
USP#610715 (2000), USP#6214605 (2001); Mitsubishi Chemical Corporation
(Nhật) sở hữu USP#5902739 (1999), USP#5981241 (1999)...
Các loài nấm Moniliella có khả năng lên men các loại đƣờng đơn giản để
sản xuất erythritol. Sàng lọc và đột biến đƣợc sử dụng để xác định chủng cải tiến
của Moniliella có khả năng sản lƣợng sản xuất erythritol hiệu quả [24]. Cho đến
nay chƣa có mợt nhà máy hay cở sở sản xuất nào ở Việt Nam sản xuất erythritol.
Đƣờng erythritol hiện tại phụ thuộc chủ yếu vào nguồn nhập khẩu trong khi đó
nhu cầu sử dụng đƣờng thấp năng lƣợng ngày càng tăng. Đƣờng erythritol đƣợc
Bộ Y tế Việt Nam cho phép đƣợc sử dụng trong thực phẩm nhƣ chất tạo ngọt, chất
giữa ẩm, chất điều vị tại thông tƣ 27/2012/TT-BYT ngày 30/11/2012. Đƣờng
erythritol có trong danh sách polyol đang đƣợc sử dụng để sản xuất bánh k o tại
các nhà máy, công ty sản xuất bánh k o Hải Hà, Hải Châu, Kinh Đô, Hữu Nghị,
Bibica, Tràng An; đƣợc sử dụng trong nƣớc giải khát Tribeco, Hoàng Gia,
Acecook,...Ngoài ra, đƣờng erythritol còn đƣợc sử dụng trong dƣợc phẩm, thực
phẩm chức năng, đồ ăn uống ăn kiêng cho bệnh nhân tiểu đƣờng. Hiện tại giá
đƣờng erythritol bán trên thị trƣờng Việt Nam là 150.000đ/400g. Chính vì vậy
việc tìm ra mợt quy trình cơng nghệ phù hợp hiệu quả cao, chi phí rẻ để sản xuất
erythritol là hết sức có ý nghĩa và cấp thiết


Khóa 2014 - 2016

6


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

1.4. Nấm Moniliella
1.4.1. Đặc điểm cơ bản của nấm men Moniliella
Vào khoảng cuối thế kỉ 19 con ngƣời biết đến nấm men đen Moniliella là mợt
nhóm phân loại khơng đồng nhất, thành tế bào có melanine và sinh sản bằng
phƣơng pháp nẩy chồi. Nảy chồi là phƣơng pháp sinh sản phổ biến nhất ở nấm men
đen, ngoài ra nấm men cịn có mợt số hình thức sinh sản khác nhƣ: sinh sản bằng
cách phân đôi, sinh sản bằng bảo tử [2, 8]. Nhƣng nấm men đen lại là mợt loại nấm
rất khó để nhận biết về hình thái, hình dạng nên những hiểu biết về loại nấm này
vẫn chƣa đƣợc hoàn chỉnh [6]. Điều tạo nên sự khác biệt giữa nấm men đen và các
nhóm nấm men khác là chúng có melain trong thành tế bào làm cho khuẩn lạc có
thể có mầu vàng lục, mầu ô liu đến nâu sẫm, đen. Ngoài ra nấm men đen còn chứa
carotenoid và mycosporines [1]. Moniliella là nấm men đen có khuẩn lạc hình trịn
hầu hết khi cịn non sẽ có màu trắng cịn khi già sẽ chuyển sang màu xám đen, đen
oliu hoặc có thể màu xám hay xanh xám. Bề mặt khuẩn lạc nhẵn mƣợt [7].

Hình 1.2. Hình ảnh khuẩn lạc nấm men Moniliella suavedens var. suavedens ni cấy
trên đĩa thạch [7]

Khóa 2014 - 2016


7


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Hình 1.3. Hình ảnh sinh sản nảy chồi của nấm men đen [2]
Bảng 1.1. So sánh đặc điểm hình thái của chi Moniliella với một số chi thƣờng gặp
có thể bị nhầm lẫn với Monilliela [4]
Đặc điểm hình thái

Chi

Moniliella

Phân bố

Khuẩn lạc mịn, sau đó bơng xù, thƣờng từ
Phân bố ở những nơi có
màu trắng rồi chuyển dần sang màu xanh,
nhiều dầu mỡ hoặc những
xám, đen. Sinh sản bằng phƣơng thức nảy
nới có áp suất thẩm thấu cao
chồi hoặc phân đốt. Thành tế bào dày, có
nhƣ mật ong, phấn hoa.
sắc tố đen.

Geotrichum


Khuẩn lạc màu trắng, bột hoặc lông xù
giống Moniliella nhƣng khuẩn lạc không
chuyển sang màu xám đen. Chi sinh sản
bằng phân đốt, không nảy chồi. Tế bào to
và dài, khoảng xấp xỉ 10

Phân bố trong đất, nƣớc và
khơng khí.

Trichosporon

Khuẩn lạc màu kem, ƣớt hoặc khơ, có
hoặc khơng bơng xù. Tế bào bé mỏng.
Sinh sản bằng nảy chồi hoặc phân đốt.
Kích thƣớc từ 5-10 µm.

Phân bố trong đất hoặc nơi
nhiều dầu mỡ.

Candida

Phân bố nhiều trong tự nhiên,
thƣờng ở những nơi có nồng
Tế bào hình trịn hay elip. Sinh sản vơ tính đợ đƣờng cao nhƣ mật mía,
theo kiểu nảy chồi
mợt số chi xuất hiện ở những
nơi nhiều dầu mỡ nhƣ C.
sake, C. haemulonii.

Khuẩn lạc ban đầu mầu trắng, sau chuyển

sang mầu sẫm hoặc đen. Đƣờng kính sợi
Aureobasidium
nấm từ 2-10 µm. Sinh sản theo phƣơng
thức nảy chồi.

Khóa 2014 - 2016

8

Phân bố trong đất, xác thực
vật, lá cây


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Ngoại trừ M. fonsecae, các loài Moniliella rất đặc biệt trong Basidiomycota
với khả năng lên men và ƣa áp suất thẩm thấu cao. Thành tế bào của Moniliella có
cấu trúc đa lớp, không chứa xylose và fructose. Vách ngăn liên bào chứa dolipore
với khe liên thông h p [25]. Moniliella phản ứng dƣơng tích với Diazonium blue.
Tất cả các loài có khả năng đồng hóa nitrat và sản sinh urease.
1.4.2. Ưu điểm và ứng dụng của nấm men đen Moniliella trong sản xuất
erythritol
Đối với cơng nghệ lên men thì yếu tố chủng giống, nguồn gen vẫn là yêu tố
quan trọng ảnh hƣởng đến sản lƣợng sản phẩm trong sản xuất với quy mơ lớn.
Trong tự nhiên có rất nhiều vi sinh vật có khả năng sản xuất erythritol từ glucose, ví
dụ nhƣ là: nấm men đen Moniliella, Pichia, Candida, Torulopsis, Trigonopsis,
Auriobasidium, Delbaryomyces, Aspergillus, Eurotium, Fennellia, and Yarrowia
[20, 23]. Hiện nay trên thế giới các nhà khoa học đã sử dụng một vài chủng phổ

biến để lên men, sản xuất erythritol nhƣ là: Yarrowia lipolytica, Trichosporonoides
madida DS 91, Moniliella pollinis…
Yarrowia lipolytica có khả năng sinh một vài loại polyol nhƣ là erythritol,
glycerol và một vài loại axit hữu cơ nhƣ là axit xitric. Để sản xuất erythritol nhóm
các nhà nghiên cứu Gholam Reza Ghezelbash, Iraj Nahvi, Mohammad Rabbani đến
từ Iran đã sử dụng chủng Y. lipolytica DSM70562 đƣợc lựa chọn từ bộ sƣu tập
giống DSMZ [16]. Chủng đƣợc lựa chọn nuôi cấy trong môi trƣờng bao gồm 200
g/l glucose, 10 g/l cao nấm men, 10 mg/l MnSO4.4H2O và 2 mg/l CuSO4.5H2O và
thời gian lên men là 48 giờ ở điều kiện nhiệt độ là 30oC. Theo kết quả nghiên cứu ở
điều kiện nuôi cấy trên thì chủng Y. lipolytica DSM70562 cho hiệu suất chuyển hóa
đƣờng thành erythrtitol lên đến 60 % trong tổng số toàn bộ polyol đƣợc tạo thành
[16].
Trichosporonoides madida c ng đƣợc biết đến là mợt trong những loài có
hiệu suất cao trong cơng nghiệp sản xuất erythritol. Thậm chí mợt chủng thuộc loài
Trichosporonoides madida đã đƣợc đề cập đến trong bằng sáng chế của tác giả Jin
Byung Park, USA Patent No. US6060291 A, 2000 [28].

Khóa 2014 - 2016

9


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Moniliella là nhóm đối tƣợng đƣợc đặc biệt quan tâm vì hiệu suất chuyển
hóa đƣờng để tạo erythritol tƣơng đối cao, đây là nhóm vi sinh vật có nhiều đặc
điểm có lợi khi sử dụng trong quy mô công nghiệp nhƣ là khả năng chịu áp suất
thẩm thấu cao, ƣa lipit, khả năng chịu nồng độ đƣờng cao….Nổi bật trong chi

Moniliella là loài Moniliella pollinis, đã đƣợc sử dụng ở rất nhiều nƣớc trên thế giới
nhƣ Mỹ, Đức, Nga để sản xuất erythritol trên quy mơ cơng nghiệp [12].
Từ khía cạnh cơng nghệ, nấm men Moniliella có nhiều ƣu điểm nhƣ khả
năng sinh sản nhanh trong điều kiện hiếu khí, phát triển dạng đơn bào trong môi
trƣờng lỏng, phù hợp với công nghệ lên men chìm phổ biến hiện nay. Ngồi ra,
Moniliella cịn có khả năng phát triển trong điều kiện áp suất thẩm thấu cao tƣơng
đƣơng với nồng độ glucose lên đến 60 %. Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng
trong sản xuất thƣơng mại khi cần nâng cao nồng đợ cơ chất và sản phẩm. Tính ƣa
áp suất thẩm thấu c ng góp phần giảm thiểu sự tạp nhiễm trong quá trình lên men.
So với các nấm men khác c ng nhƣ vi khuẩn, tế bào nấm men Moniliela có kích
thƣớc khá lớn, thuận lợi cho cơng nghệ thu hồi sản phẩm (lọc và ly tâm). Ngoài ra,
trên mơi trƣờng cơ chất rắn, Moniliella có thể phát triển ở dạng sợi, thích hợp với
cơng nghệ sản xuất lên men bề mặt [36].
1.4.3. Con đường sinh tổng hợp đường erythritol của nấm men
Nấm men đen Moniliella sinh tổng hợp đƣờng erythritol c ng nhƣ các sản
phẩm khác bằng con đƣờng phổ biến nhất đối với các loại nấm men c ng nhƣ các
loại vi sinh vật có nhân điển hình đó là con đƣờng – Pentose phosphat (hay cịn gọi
là con đƣờng hexo-monophosphate). Đây là đặc điểm hoàn toàn khác biệt so với
khả năng tích l y đƣờng erythrtitol từ vi khuẩn (hình 1.6) [26].
Con đƣờng sản xuất erythrytol từ vi khuẩn bắt đầu là q trình oxy hóa khử
glucose 6-phosphate để hình thành fructose 6-phosphate. Tiếp sau đó là phản ứng
phân cắt fructose-6-phosphate thành acetyl phosphate và erythrose-4-phosphate nhờ
phosphoketolase có trong acid heterolactic của vi khuẩn. Dƣới tác dụng của enzym
phophatease đã thủy phân của erythritol-4- phosphate để hình thành erythritol.

Khóa 2014 - 2016

10



Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Khác với vi khuẩn, nấm men có thể trực tiếp sử dụng glucose-6-photphat mà
khơng cần thơng qua q trình oxy hóa để hình thành fructose-6-photphate. Thơng
qua con đƣờng Pentose photphate để hình thành erythrose-4-photphate dƣới tác
dụng của enzym erythrose-4-phosphatekinase tạo erythrose, nhờ có enzym
erythrose reductase tổng hợp nên erythitol và đồng thời giải phóng năng lƣợng dƣới
dạng NADP và NADPH [17].
Con đƣờng pentose - phosphate

Hình 1.4. Quá trình sinh tổng hợp erythritol của nấm men và vi khuẩn [26]
- EPDH: Erythritol-4-dehydrogenase
phosphate.

- 1,3- 1,3 BPG: diphoglycerate
- PG: phosphoglycerate, Pentaketide

- PK: phosphoketolase

đƣờng cho melanin biosynthesis trong

- E4PK: erythrose-4-phosphatekinase

nấm

- Pi: phosphate vô cơ

- CoA: coenzym A


- PTase: phosphatase

- TCA: acid tricarboxylic

- ER: erythrose reductase

- 4HNR: tetrahydroxynaphthalene

- G-6-P: glucose - 6-phosphate

reductase

- F-6-P: fructose - 6-phosphate

- 2-HJ: 2-hydroxyjuglone

- F-1,6-P: fructose-1,6-diphosphate

- THN: trihydroxynaphthalene

- GA-3-P: glyc-eraldehyde 3-phosphate

- DHN: dihydroxynaphthalene bởi
reductase erythrose.

Khóa 2014 - 2016

11



Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Hình 1.5. Tác động của 2 enzym chuyển hóa Transketolase và Transaldoase
trong con đƣờng pentose – phosphate [26]

Kết quả chung là 3 phân tử glucose-6-phosphate đƣợc chuyển thành 2 fructose6- phosphate, glyceraldehyde-3-phosphate và 3 phân tử CO2 theo phƣơng trình sau
[3] 3 glucose-6-phosphate + 6NADP+ + 3H2O → 2 fructose-6-phosphate +

glyceraldehyde-3-phosphate + 3CO2 + 6 N ADPH + 6H+ .
Những nấm men chịu áp suất thẩm thấu cao tích l y các chất hoà tan tƣơng
thích khi gặp phải muối hoặc áp suất thẩm thấu. Chất tan tƣơng thích bảo vệ và ổn
định các enzym, cho phép các chức năng tế bào trong điều kiện thẩm thấu.

Khóa 2014 - 2016

12


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

Hình 1.6. Con đƣờng pentose phosphate chuyển hóa đƣờng glucose thành đƣờng
erythritol [26]

Khóa 2014 - 2016


13


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Con

đƣờng

Nguyễn Thị Ánh Thao

pentosephotphate

còn

đƣợc

gọi

là

con

đƣờng

hexozomonophotphate do có q trình oxi hố estemonophotphate của glucose. Con
đƣờng pentose photphate là mợt q trình biến đổi hiếu khí, phản ứng đầu tiên của
nó trùng với phản ứng của đƣờng phân. Sự phân biệt giữa hai con đƣờng chỉ bắt đầu
sau khi tạo thành glucose-6- photphate:
Glucose — > Glucose-6-photphate — > Con đƣờng đƣờng phân.

Q trình pentose photphate có ý nghĩa rất quan trọng. Nó là nguồn chủ yếu
tạo ra các pentose cần thiết cho sự tổng hợp axit nucleic và c ng là nguồn tạo ra các
ribose

từ

đó

hình

thành

nên

chất

nhận

CO2

trong

quang

hợp



ribulozosediphotphate. Q trình này cịn tạo ra nhiều chất có số ngun tử cacbon
khác nhau cần cho các quá trình sinh tổng hợp khác nhau nhƣ: đƣờng erythritol,

glycerol, ribitol [12, 15].
1.5. Một số phƣơng pháp thu nhận erythritol trong dịch lên men
Hỗn hợp các polyol sau lên men chứa phần lớn là erythritol, glycerol, ribitol và
một lƣợng rất nhỏ các polyol khác [9]. Trong dịch lên men chứa rất nhiều tế bào
nấm men.Vì vậy đầu tiên sẽ gia nhiệt để bất hoạt vi sinh vật và loại bỏ xác tế bào.
Erythritol trong dịch lên men đƣợc làm sạch bằng nhựa trao đổi ion, than hoạt tính,
lọc qua máy siêu lọc và kết tinh, sấy khô. Sản phẩm cuối cùng là hạt màu trắng hoặc
bột tƣơng tự nhƣ đƣờng.
Phương pháp lọc bằng than hoạt tính
Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng để làm trong dịch lên men, độ trong của dịch
lên men sẽ quyết định màu đƣờng thu đƣợc từ quá trình kết tinh đƣờng và đƣờng
thành phẩm. Than hoạt tính sẽ hấp thụ các chất hữu cơ tạo màu và các hợp chất
phenol. Sử dụng than hoạt tính để loại màu là mợt phƣơng pháp hữu hiệu và có hiệu
quả nhƣng vấn đề đặt ra đó là bản thân erythritol c ng bị hấp thụ bởi than hoạt tính
chính vì vậy việc tìm ra tỷ lệ than hấp phụ phù hợp và thời gian hấp phụ là một
trong những yếu tố quan trọng, ngoài ra việc hấp phụ ở nhiệt độ cao c ng là mợt

Khóa 2014 - 2016

14


Luận văn Thạc sĩ Khoa học

Nguyễn Thị Ánh Thao

giải pháp giúp quá trình hấp phụ diễn ra nhanh và hiệu quả, giảm thiểu quá trình
hấp phụ đƣờng erythritol.
Phương pháp trao đổi ion
Phƣơng pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị với đợ làm sạch

nƣớc cao, vì vậy áp dụng vào thu dịch đƣờng sau lên men là rất tốt. Trao đổi
anion và cation đƣợc sử dụng để loại các thành phần muối khống trong có trong
dịch lên men.
Phương pháp kết tinh
Kết tinh là quá trình tách chất rắn hòa tan trong dung dịch dựa trên sự chuyển
đổi trạng thái của chất tan từ hòa tan sang quá bão hịa.
Q trình kết tinh đƣờng diễn ra 2 giai đoạn:
 Giai đoạn 1: Hình thành nhân tinh thể
Các nhân tinh thể đƣờng khuếch tán trong dung dịch sẽ tập hợp lại và phân
bố lên mạng tinh thể. Giai đoạn 1 diễn ra rất nhanh
 Giai đoạn 2: Nhân tinh thể phát triển
Các phân tử đƣờng dạng tan trong dung dịch sẽ khuếch tán lên trên bề mặt
của nhân tinh thể làm cho nhân tinh thể dần dần lớn lên. Giai đoạn 2 diễn ra chậm,
tốc đợ kết tinh tính theo giai đoạn 2.
Trạng thái quá bão hòa của đƣờng có thể chia thành 3 vùng với những đặc
tính sau:
 Vùng ổn định
Nếu trong dung dịch có sẵn tinh thể thì tinh thể sẽ lớn dần lên chứ khơng
xuất hiện tinh thể mới.
 Vùng trung gian
Nếu dung dịch có sẵn tinh thể thì tinh thể sẽ lớn lên đồng thời xuất hiện
thêm tinh thể mới. Nếu có dung dịch chƣa có sẵn tinh thể thì có thể kích thích để
dung dịch xuất hiện tinh thể. Mợt số cách kích thích: tác động cơ học, hạ nhiệt độ
đột ngột, tác động sóng siêu âm hoặc cho vào dung dịch mợt ít hạt đƣờng làm
nhân tinh thể.

Khóa 2014 - 2016

15



×