intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu điều kiện nuôi cấy, chuyển hóa sinh học và thu nhận γ-decalactone từ dầu thầu dầu bằng nấm men Yarrowia lipolytica

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:78

Thêm vào BST
Báo xấu
72
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn nhằm mục tiêu chứng minh dầu thầu dầu Việt Nam như một nguyên liệu tiềm năng trong việc sản xuất chất thơm-decalactone nhờ nấm men, cũng như nấm men Yarrowia lipolytica VTP5 như một chủng tiềm năng cho việc sản xuất này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu điều kiện nuôi cấy, chuyển hóa sinh học và thu nhận γ-decalactone từ dầu thầu dầu bằng nấm men Yarrowia lipolytica

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN                                                                 NGUYỄN XUÂN VIỆT NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY, CHUYỂN HÓA  SINH HỌC VÀ THU NHẬN  ­ DECALACTONE TỪ  DẦU THẦU DẦU BẰNG NẤM MEN Yarrowia lipolytica LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC                                
  2.                                                      Hà Nội ­ 2014
  3. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN XUÂN VIỆT NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY, CHUYỂN HÓA  SINH HỌC VÀ THU NHẬN  ­ DECALACTONE TỪ  DẦU THẦU DẦU BẰNG NẤM MEN Yarrowia lipolytica Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60 42 01 07 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:  PGS.TS. NGUYỄN THỊ HOÀI TRÂM PGS.TS. NGÔ TỰ THÀNH
  4.                                                                                      Hà Nội ­ 2014
  5. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm  ơn PGS. TS. Nguyễn Thị  Hoài Trâm và PGS.TS   Ngô Tự Thành những người đã trực tiếp hướng dẫn về khoa học và tận tình giúp   đỡ tôi trong suốt quá trình tôi nghiên cứu, hoàn thành đề tài. Tôi xin chân thành cảm  ơn các anh chị  cán bộ  Bộ  môn Công nghệ  Enzim   và Protein, Viện Công nghiệp Thực phẩm­Bộ Công thương đã nhiệt tình giúp đỡ,   chỉ bảo và chia sẻ với tôi trong thời gian thực tập. Nhân dịp này, tôi cũng xin được bày tỏ  lòng biết  ơn tới  Ban Giám hiệu   Trường Đại học Khoa học Tự nhiên ­ ĐHQGHN, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh học,   và các thầy giáo, cô giáo Bộ môn Vi sinh vật học đã động viên, chỉ dẫn, đóng góp   ý kiến và tạo những điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tôi xin cảm  ơn gia đình, người thân và bạn bè đã động viên,   giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài. Hà Nội tháng 6­2014. Học viên: Nguyễn Xuân Việt Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013
  6. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  MỤC LỤC 1.4. Ứng dụng của nấm men chuyển hóa chất béo....................................................................16 2.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị, dụng cụ và môi trường nghiên cứu.................................23       2.1.2.  Hóa chất..............................................................................................23     2.1.3. Thiết bị..................................................................................................24      2.2.2. Lên men theo mẻ trên nồi 5L..............................................................27      2.2.3. Lên men theo mẻ ­ có tiếp dần cơ chất, trên nồi 5L  .......................28       2.2.4. Lên men theo mẻ trên nồi 50L...........................................................28        2.2.5. Lên men theo mẻ có ­ tiếp dần cơ chất, trên nồi 50L.....................28        2.2.8. Chưng cất dịch lên men đã được lactone hóa..................................29      2.2.11 Làm sạch dịch chiết cô đặc ...............................................................30      2.2.11.1 Làm sạch dịch chiết cô đặc bằng cách rửa kiềm .........................30         2.2.11.2  Làm sạch dịch chiết cô đặc bằng Na2SO4 khan........................30 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN......................................................................34 3.2.3. So sánh tóm tắt các phương thức lên men ở quy mô 5L và 50L............47 3.3.2. Lựa chọn điều kiện thu nhận và làm sạch γ ­decalactone từ dịch lên  men...................................................................................................................... 53 Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013
  7. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  DANH MỤC HÌNH VẼ 1.4. Ứng dụng của nấm men chuyển hóa chất béo....................................................................16 2.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị, dụng cụ và môi trường nghiên cứu.................................23       2.1.2.  Hóa chất..............................................................................................23     2.1.3. Thiết bị..................................................................................................24      2.2.2. Lên men theo mẻ trên nồi 5L..............................................................27      2.2.3. Lên men theo mẻ ­ có tiếp dần cơ chất, trên nồi 5L  .......................28       2.2.4. Lên men theo mẻ trên nồi 50L...........................................................28        2.2.5. Lên men theo mẻ có ­ tiếp dần cơ chất, trên nồi 50L.....................28       2.2.7.1. Lactone hóa có gia nhiệt.............................................................29        2.2.7.2.  Lactone hóa không gia nhiệt....................................................29        2.2.8. Chưng cất dịch lên men đã được lactone hóa..................................29      2.2.11 Làm sạch dịch chiết cô đặc ...............................................................30      2.2.11.1 Làm sạch dịch chiết cô đặc bằng cách rửa kiềm .........................30         2.2.11.2  Làm sạch dịch chiết cô đặc bằng Na2SO4 khan........................30 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN......................................................................34              3.2.1.3. Lên men theo phương thức Batch culture “có khống chế  pH và DO”......................................................................................................41 3.2.3. So sánh tóm tắt các phương thức lên men ở quy mô 5L và 50L............47               3.3.1.4. Lựa chọn tỷ lệ dung môi chiết rút ..................................52                    .......................................................................................................52   3.3.1.5 Lựa chọn số lần chiết rút .............................................................52 3.3.2. Lựa chọn điều kiện thu nhận và làm sạch γ ­decalactone từ dịch lên  men...................................................................................................................... 53 (A).........................................................................................................................................................57 Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013
  8. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  ..............................................................................................................................................................58 (B).........................................................................................................................................................58 ..............................................................................................................................................................58 (C).........................................................................................................................................................58 (D)........................................................................................................................................................59 Hình 3.5. Sắc ký đồ γ-decalactone thu nhận từ dịch lên men bằng chủng Y. lipolytica VTP 5 (A), sau khi làm sạch bằng phương pháp “Chiết rút-làm sạch” (B), bằng phương pháp “Chưng cất-chiết rút-làm sạch” (C), γ-decalactone cô đặc (D).......................................................................................59   Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013
  9. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  DANH MỤC BẢNG 1.4. Ứng dụng của nấm men chuyển hóa chất béo....................................................................16 2.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị, dụng cụ và môi trường nghiên cứu.................................23       2.1.2.  Hóa chất..............................................................................................23 Bảng 2.1 Các hoá chất sử dụng.........................................................................................................23     2.1.3. Thiết bị..................................................................................................24      2.2.2. Lên men theo mẻ trên nồi 5L..............................................................27      2.2.3. Lên men theo mẻ ­ có tiếp dần cơ chất, trên nồi 5L  .......................28       2.2.4. Lên men theo mẻ trên nồi 50L...........................................................28        2.2.5. Lên men theo mẻ có ­ tiếp dần cơ chất, trên nồi 50L.....................28       2.2.7.1. Lactone hóa có gia nhiệt.............................................................29        2.2.7.2.  Lactone hóa không gia nhiệt....................................................29        2.2.8. Chưng cất dịch lên men đã được lactone hóa..................................29      2.2.11 Làm sạch dịch chiết cô đặc ...............................................................30      2.2.11.1 Làm sạch dịch chiết cô đặc bằng cách rửa kiềm .........................30         2.2.11.2  Làm sạch dịch chiết cô đặc bằng Na2SO4 khan........................30 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN......................................................................34              3.2.1.3. Lên men theo phương thức Batch culture “có khống chế  pH và DO”......................................................................................................41 3.2.3. So sánh tóm tắt các phương thức lên men ở quy mô 5L và 50L............47 Bảng 3.11. Lựa chọn điều kiện lactone hóa để thu nhận γ-decalactone từ dịch .............................50               3.3.1.4. Lựa chọn tỷ lệ dung môi chiết rút ..................................52 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi sử dụng đến hiệu suất chiết rút γ-decalactone từ dịch lên men.................................................................................................................................................52                    .......................................................................................................52   3.3.1.5 Lựa chọn số lần chiết rút .............................................................52 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của số lần chiết rút đến hiệu suất chiết rút γ-decalactone từ dịch lên men 53 Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013
  10. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  3.3.2. Lựa chọn điều kiện thu nhận và làm sạch γ ­decalactone từ dịch lên  men...................................................................................................................... 53 (A).........................................................................................................................................................57 ..............................................................................................................................................................58 (B).........................................................................................................................................................58 ..............................................................................................................................................................58 (C).........................................................................................................................................................58 (D)........................................................................................................................................................59 Hình 3.5. Sắc ký đồ γ-decalactone thu nhận từ dịch lên men bằng chủng Y. lipolytica VTP 5 (A), sau khi làm sạch bằng phương pháp “Chiết rút-làm sạch” (B), bằng phương pháp “Chưng cất-chiết rút-làm sạch” (C), γ-decalactone cô đặc (D).......................................................................................59 Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013
  11. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Aox Acyl­coA oxydase ATP Adenosin triphosphat CoA Coenzyme A Cs Cộng sự FDA Food and drug administration GC Gas chromatography (Sắc ký khí) Mb Megabase POX Peroxisomal acyl­CoA oxidase v/p Vòng/phút Y­ VTP5 Yarrowia lipolytica­VTP5 YM Yeast Maltose Y­ MTLY36­2P Yarrowia lipolytica­ MTLY36­2P DO Dessolved Oxygen (Hàm lượng ôxy hòa tan) YMA Yeast Maltose Agar S. cerevisiae          Saccharomyces cerevisiae DE                         Diethyl ether U                           Unit L                             Lít     Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013
  12. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  MỞ ĐẦU      Con người biết đến chất thơm và sử dụng chúng từ  hàng nghìn năm nay. Nó   làm tăng chất lượng của nhiều sản phẩm, đặc biệt là thực phẩm. Khi đời sống  ngày càng phát triển, xã hội càng văn minh thì các chất thơm được sản xuất và sử  dụng ngày càng đa dạng và phong phú về cả số lượng lẫn chất lượng.       Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến thực phẩm có nhu cầu rất lớn về các  chất phụ gia tạo hương. Hương tạo nên giá trị  cảm quan và hương vi đặc trưng  cho thực phẩm. Trong quá trình chế biến thực phẩm, cấu tử hương trong nguyên   liệu ban đầu sẽ  dần mất đi, điều đó bắt buộc các nhà công nghệ  phải nghĩ tới   phương án thêm chất phụ  gia tạo hương. Mặt khác, trong các sản phẩm thực   phẩm pha chế  (nước ngọt, rượu mùi, sữa chua ...) luôn cần sự  có mặt của các   chất tạo hương. Ngoài công nghiệp thực phẩm ra, những ngành khác cũng có nhu  cầu sử dụng các chất phụ gia tạo hương, đó là: công nghiệp mỹ phẩm, chất phụ  gia để  sản xuất nước hoa, phấn son, kem xoa; công nghiệp dược cần thêm các   chất tạo hương vào thuốc, đặc biệt là các loại thuốc cho trẻ  em để  làm át đi  hương vị  khó chịu của thuốc và làm cho thuốc dễ  uống hơn; việc sản xuất các  hàng tiêu dùng như kem đánh răng, xà phòng thơm, nước gội đầu, vv... cũng cần  bổ xung chất phụ gia tạo hương.            Trong số  các cấu tử  tạo hương như  este, andehyde, lactone, alcohol..... thì   lactone là hợp chất khá phổ  biến và là cấu tử  hương thơm chính trong  một số  loại hoa quả, thảo mộc như  đào, mận, dừa, dâu tây...   Trong các lactone thì  γ­ decalactone (C10H18O2) là có giá trị  nhất, được nghiên cứu nhiều nhất. Chất này  tồn tại trong tự  nhiên  ở  mức độ  vi lượng, song là thành phần chủ  đạo tạo nên  hương thơm cho nhiều loại quả. γ­ decalacton có thể  được tổng hợp bằng con  đường sinh tổng hợp từ dầu thực vật nhờ quá trình chuyển hoá của vi sinh vật.        Trong các loại dầu thực vật, dầu thầu dầu (castor oil),  là một loại nguyên   liệu phù hợp cho quá trình tổng hợp γ­decalactone. Quá trình thuỷ phân dầu thầu  Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013 1
  13. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  dầu sẽ  tạo ra  axit ricinoleic, đây là “cơ  chất” để  một số  nấm men chuyển hóa  thành chất thơm, nhờ quá trình β­oxi hóa.              Một số nấm men chuyển hóa chất béo (oleaginous yeasts)  như  Yarrowia   lipolytica, Rhodotorula  sp.,  Candida  sp.,  Lipomyces  sp.,  Trichosporon  sp.,…. có  khả  năng sử  dụng, chuyển hóa axít béo và các hợp chất kị  nước. Trong số  đó   nấm men Yarrowia lipolytica là loài được nghiên cứu nhiều nhất. Vấn đề  nâng  cao sự chuyển hóa dầu thầu dầu thành chất thơm đang thu hút sự  quan tâm của  nhiều nhà khoa học cũng như các nhà sản xuất. Nguồn nguyên liệu dầu thầu dầu   ở nước ta sẵn có, rẻ  tiền nhưng việc sử dụng nó cho việc nghiên cứu sinh tổng  hợp chất thơm nhờ vi sinh vật chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều. Vì những   lẽ   trên   đây,   chúng   tôi   tiến   hành   đề   tài  “Nghiên   cứu   điều   kiện   nuôi   cấy,  chuyển hóa sinh học và thu nhận  γ­decalactone từ  dầu thầu dầu bằng  nấm men Yarrowia lipolytica”. Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013 2
  14. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  Mục tiêu của đề tài Chứng minh dầu thầu dầu Việt Nam như một nguyên liệu tiềm năng trong   việc   sản   xuất   chất   thơm   –decalactone   nhờ   nấm   men,   cũng   như   nấm   men  Yarrowia lipolytica VTP5 như một chủng tiềm năng cho việc sản xuất này. Nội dung nghiên cứu 1. Lựa chọn điều kiện thích hợp để lên men chuyển hóa sinh học dầu thầu   dầu thành chất thơm   –decalactone  bằng nấm men  Yarrowia lipolytica  VTP5,  quy mô trên máy lắc. 2. Lựa chọn điều kiện thích hợp cho quá trình lên men đó trong các nồi lên  men dung tích 5L và 50L. 3. Tìm các điều kiện tách chiết và thu nhận chất thơm  –decalactone từ dịch  lên men. Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013 3
  15. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Nấm men Yarrowia lipolytica           Nấm men Yarrowia lipolytica thuộc về nhóm các loài nấm men có khả năng  chuyển hóa chất béo, hay còn gọi là nấm men ưa béo (oleaginous yeasts). Trong  đó còn có các loài khác như Rhodotorula sp., Candida sp., Lipomyces sp.,  Trichosporon sp. Chúng có khả năng chuyển hóa chất béo, dầu và các hợp chất  hydrocacbon kị nước [11]. Yarrowia là chi nấm men duy nhất thuộc ngành nấm túi (Ascomycota), chi  này cũng chỉ có một loài.   Nấm men này  được phân lập lần đầu tiên từ  bơ  thực vật  ở  Hà Lan năm  1928, lúc đầu có tên gọi là  Torula lipolytica, sau đó được đổi thành  Candida  lipolytica và đến nay là Yarrowia lipolytica. Nó thuộc nhóm vi sinh vật hiếu khí  bắt buộc, có khả tạo rất nhiều sản phẩm khác nhau, và đã  được đánh giá là nhóm  nấm men không có khả  năng gây bệnh. Nhiều quy trình sản xuất cơ  bản nhờ  nấm men này được cấp phép  ứng dụng bởi Cơ  quan Quản lý Thực phẩm và  Dược phẩm Hoa Kỳ  (FDA). Hơn nữa,   Yarrowia lipolytica cũng  được sử  dụng  làm   công   cụ   trong   các   nghiên   cứu   về   sự   bài   tiết   protein,   sự   hình   thành   của   peroxisome, về  tính lưỡng hình của nấm men, về  sự phân hủy các hợp chất kỵ  nước, cũng như trong nhiều các lĩnh vực khác [16][18]. Đặc điểm hình thái, di truyền Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013 4
  16. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  Yarrowia  lipolytica  là   loại  nấm   men  lưỡng   hình   chuyển   hóa   chất   béo,  thường  được  phân  lập  từ  nhiều  loại thực phẩm  khác nhau,  từ  môi trường tự  nhiên  như  nước thải  của nhà máy ép dầu, xưởng sản xuất thực phẩm có dầu,  hay từ môi trường ô nhiễm dầu. Hầu hết các tế bào phân lập được ở trạng thái  đơn bội, nhưng một số  ít  ở  trạng thái lưỡng bội để  hình thành bào tử  túi chứa  bốn bào tử. Các tế bào có thể biệt hóa thành dạng đơn bào, dạng hệ sợi giả, hay  dạng  sợi,   tùy   thuộc   vào  điều   kiện   sinh   trưởng.   Bộ   gen   trong  nhân   của  Y.  lipolytica  có sáu  nhiễm  sắc thể,  với kích thước khoảng   20Mb.  Nhiều trong số  các gen  xuất hiện  tương tự  như  gen  của  nấm sợi  hơn  là  của  nấm men truyền  thống  Saccharomyces cerevisiae.  Việc giải mã trình tự  bộ  gen  của  Y.  lipolytica  gần đây đã cho biết nhiều thông tin quan trọng về  tích lũy và phân giải lipit, về  sự  tương tác của cơ chất kỵ nước với các tế bào nấm men, sự hấp phụ  và vận  chuyển của chúng, các quá trình oxy hóa các cơ chất này và các enzyme khác nhau  tham gia vào những quá trình đó. Một số enzyme liên quan đến sử dụng cơ chất  kỵ  nước  thuộc  các  loại  multigene (đa gen). Ví dụ:  lipases/esterase  (LIP  genes),  cytochromes  P450  (ALK  genes) và  peroxisomal  acyl­CoA  oxidases  (POX genes)  được mã hóa bởi một họ 5 gen có tên  POX1, POX2, POX3, POX4, POX5, những  gen này mã hóa tổng hợp năm enzyme acyl­coenzyme A oxidases (Aox) là Aox1,  Aox2, Aox3, Aox4, Aox5. Các enzyme  ở  thể  peroxi có vai trò quan trọng trong  sản xuất   ­ decalactone  từ  methyl ricinoleate, một phần chuỗi ngắn riêng Aox  (Aox3) có liên quan đến quá trình tái tiêu thụ   ­ decalactone. Khi những gen này  bị đột biến, tế bào không chết nhưng sự phân giải, sử dụng các cơ chất kỵ nước   của Yarrowia lipolytica bị ức chế [21][25][27].  Đặc điểm sinh lý học Về nguồn cacbon Ngoài   việc   sử   dụng   các   cơ   chất   thông   thường   như   các   đường   hexose,  pentose,  thì   Yarrowia lipolytica  còn  có thể  sử  dụng hiệu quả  các cơ  chất kỵ  nước như  ankan, hydrocacbon thơm, chất béo… Việc sử  dụng các cơ  chất đặc  Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013 5
  17. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  biệt này có liên quan đến cơ chế bám dính của cơ chất kỵ nước vào màng tế bào  và cơ  chế  vận chuyển các chất qua màng tế  bào bằng các chất mang. Khi đó,   những giọt nhỏ cơ chất kỵ nước bám dính lên bề mặt tế bào (hình 1.1), tế bào tự  thay đổi bề mặt như tạo bề mặt gồ gề lồi lõm, và giảm độ dày thành tế bào. Sau  đó chúng được vận chuyển chủ động thông qua các kênh vận chuyển điện tử dày  đặc trên màng tế bào [16]. Dưới đây (hình 1.1) là ảnh hiển vi của tế bào Yarrowia lipolytica trong môi  trường methy ricinoleate, minh họa cho hiện tượng vừa trình bày. Hình 1.1 Tế bào Yarrowia lipolytica sinh trưởng trong môi trường chứa methy  ricinoleate [16]. Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013 6
  18. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt        Sau khi được vận chuyển vào trong tế bào, nếu là chất béo, trước hết chúng   sẽ chịu tác động của enzyme lipotic (lipase) để bị thủy phân thành glycerol và axít  béo; tiếp đó các cơ chất kỵ nước này sẽ được hydroxy hóa nhờ hệ ezyme có tên  là cytochrome P450 monoxidase khu trú trong lưới nội chất, rồi tiếp tục chịu tác  động của hệ enzyme oxidase chuyển thành andehyde béo; tiếp đó là quá trình oxi  hóa andehyde béo được xúc tác bởi aldehyde dehydrogenase [10]. Ngoài nguồn cacbon kể trên, Yarrowia lipolytica cũng có thể sử dụng ancol  (ankan, glycerin…), axit hữu cơ  (axit axetic, axit xitric, axit succinic…) hay các   muối của các axit hữu cơ đó như  những nguồn cacbon duy nhất để  sinh trưởng,   và  chuyển hóa các chất theo những hướng khác nhau [16]. Nhu cầu oxy Nấm men Yarrowia lipolytica sống hiếu khí bắt buộc, sự sinh trưởng và trao  đổi chất của nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, đặc biệt là lượng oxy trong môi   trường nuôi cấy. Trong quá trình nuôi cấy, nhu cầu oxy cho sự  sinh trưởng và  trao đổi chất của nấm men này phụ  thuộc vào nồng độ  ion sắt có trong môi   trường [12]. Ngoài việc khuấy lắc, có nhiều phương pháp được áp dụng nhằm  tăng hàm lượng oxy trong môi trường nuôi cấy như  sục khí nén, đặc biệt là bổ  sung chất mang perfluorocarbons (PFC) đã hòa tan oxy vào bình lên men trong giai   đoạn sau của quá trình nuôi cấy khi mà lượng oxy ban đầu đã được sử dụng đáng  kể. Theo các nghiên cứu, khi tăng nồng độ  oxy trong môi trường lên men từ  10   đến 20% thì sản lượng chất đã chuyển hóa tăng rõ rệt (từ  10­80%);  việc tăng  nồng độ oxy lên trên 20% không làm tăng thêm lượng sản phẩm [12]. 1.2. Chất thơm từ lipit 1.2.1. Vài nét về các chất thơm dùng trong công nghiệp thực phẩm Chất thơm là những chất có khả năng bay hơi một phần hay toàn phần trong   không khí,  được  cơ  quan khứu giác cảm nhận mùi khi chúng lan truyền hay  Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013 7
  19. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  khuyếch tán trong không khí với độ bay hơi vừa đủ  và ở  một khoảng cách nhất   định [2]. Các chất thơm có thể là một hợp chất hay hỗn hợp nhiều chất, có thể là  chất rắn hay chất lỏng hoặc chất khí.  Đến nay, người ta đã xác định được khoảng 7.000 chất bay hơi trong thực   phẩm và có khoảng hơn 8.000 chất bay hơi được tìm thấy trong mỹ  phẩm và   dược phẩm. Các hợp chất thơm này chủ yếu thuộc các nhóm chất aldehit, xeton,  ancol, các axit hữu cơ, este, lactone… Dựa  vào nguồn gốc người ta chia chất thơm thành 3 loại:   chất thơm tự  nhiên; chất thơm tổng hợp hoàn toàn (không có trong tự  nhiên); và chất thơm   tổng hợp giống hợp chất tự nhiên [2].  Chất thơm tự nhiên được chiết tách từ nguyên liệu thiên nhiên có nguồn gốc  thực vật (tinh dầu, nhựa dầu thơm) hoặc động vật (xạ  hương).  Trong khi đó  chất thơm tổng hợp được tạo ra bằng con đường hoá học, có mùi giống các chất  thơm của tự  nhiên hoặc các chất thơm mới chưa có trong tự  nhiên. Trong công   nghiệp thực phẩm và dược phẩm, người ta chỉ được phép sử dụng các chất thơm   có nguồn gốc tự  nhiên và các chất thơm tổng hợp giống hợp chất tự nhiên. Các  chất thơm tổng hợp hoàn toàn nếu được sử  dụng phải được kiểm tra chặt chẽ  về độ tinh khiết và liều lượng sử dụng trong sản phẩm cuối cùng. Để  sản xuất các chất thơm từ  cơ  chất tự  nhiên người ta sử  dụng enzyme  hoặc vi sinh vật. Các chất thơm được tạo thành theo cách này được gọi là “hợp  chất tự  nhiên”  bởi chúng được tạo ra từ  các sản phẩm nông nghiệp thông qua  hoạt tính sinh học tự  nhiên (enzyme  và vi sinh vật) và nhờ  đó, tỷ  lệ  các đồng  phân (isomers) và đồng vị  (isotops) của các chất thơm này có thể  so sánh được  với sản phẩm chiết xuất từ  tự nhiên, không như  các chất được tổng hợp bằng   quá trình hóa học.  Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013 8
  20. Luận văn thạc sĩ khoa học                                                                Nguyễn Xuân Việt  Trong thực phẩm, lipit được khử  hoặc biến đổi nhờ  các enzyme  có sẵn  trong nguyên liệu thô hoặc enzyme  được tạo ra do quá trình  sinh trưởng  trong  môi trường thực phẩm của vi sinh vật .  Mặc dù có nhiều nghiên cứu về  chất thơm trong thực phẩm nhưng chỉ có  một số  ít chất thơm  được nghiên cứu để  sản xuất  bằng con đường sinh học.  Trong   số  đó  được   quan  tâm  nhiều   nhất  là   các   chất  thơm   họ   lacton e  như   ­ decalactone và các chất thơm từ carotenoit.  Các chất thơm có sức hấp dẫn đặc biệt bởi nó liên quan đến hương vị  và  tạo nên giá trị cảm quan cho thực phẩm. Trong đa số trường hợp, chất thơm đem   lại cho người sử  dụng thực phẩm cảm giác ngon miệng. Chất thơm trong thực  phẩm có thể có sẵn từ nguyên liệu ban đầu, hay có thể được hình thành trong quá  trình chế  biến, hoặc được thêm vào thực phẩm như  chất phụ  gia với mục đích  tăng giá trị  cảm quan trong thực phẩm. Hiện nay ngành công nghiệp chế  biến  thực phẩm có nhu cầu rất lớn về  các chất phụ  gia tạo hương. Trong quá trình   chế  biến thực phẩm  và đồ  uống, các chất thơm  có trong  nguyên liệu ban đầu  thường xuyên bị mất đi, khiến các nhà công nghệ phải nghĩ tới phương án thêm  chất phụ  gia. Mặt khác các sản phẩm như  nước ngọt, rượu mùi, sữa chua,…  luôn cần sự có mặt của các chất thơm. Ngoài công nghiệp chế  biến thực phẩm  và đồ uống thì công nghiệp mỹ phẩm, chất tẩy rửa và công nghiệp dược là các  ngành có nhu cầu lớn sử dụng các chất phụ gia tạo hương [2]. 1.2.2. Chất thơm  ­decalactone  Trong số  các cấu tử  thơm như  andehit, este, lactone,…thì   lactone  là hợp  chất khá phổ  biến. Các lactone là cấu tử  tạo hương thơm chính của của nhiều   loại quả như đào, dừa, dâu tây và của rất nhiều thực phẩm chế biến từ thịt, các   sản phẩm sữa, các loại caramel [6]. Các lactone được tìm thấy nhiều trong tự  nhiên, trong số  đó  ­decalactone  (C10H18O2) có giá trị nhất và cũng được quan tâm nghiên cứu nhiều nhất. Chất này  Chuyên ngành Vi sinh vật học                                                                     Khóa 2011­2013 9
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng
172 tài liệu
837 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2