ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br />
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br />
<br />
----------------------------------<br />
<br />
Nguyễn Thị Ánh Thao<br />
<br />
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ĐƢỜNG ERYTHRITOL<br />
TỪ NẤM MEN MONILIELLA PHÂN LẬP TẠI VIỆT NAM<br />
<br />
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br />
<br />
Hà Nội - 2016<br />
<br />
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br />
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br />
<br />
-----------------------<br />
<br />
Nguyễn Thị Ánh Thao<br />
<br />
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ĐƢỜNG ERYTHRITOL<br />
TỪ NẤM MEN MONILIELLA PHÂN LẬP TẠI VIỆT NAM<br />
<br />
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm<br />
Mã số: 60420114<br />
<br />
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br />
<br />
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:<br />
PGS.TS. LÊ ĐỨC MẠNH<br />
TS. LÊ HỒNG ĐIỆP<br />
<br />
Hà Nội - 2016<br />
<br />
Luận văn Thạc sĩ Khoa học<br />
<br />
Nguyễn Thị Ánh Thao<br />
<br />
LỜI CẢM ƠN<br />
<br />
Lời đầu tiên, tôi xin đƣợc bày tỏ lòng cảm ơn và kính trọng sâu sắc tới<br />
PGS.TS. Lê Đức Mạnh và TS. Lê Hồng Điệp đã tận tình hƣớng dẫn, đồng thời tạo<br />
điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện<br />
luận văn này.<br />
Lời cảm ơn tiếp theo tôi xin gửi tới các Cán bộ của Trung tâm Hóa sinh<br />
công nghiệp và môi trƣờng - Viện Công nghiệp thực phẩm đã chia sẻ, hƣớng dẫn<br />
và tạo những điều kiện tốt nhất để tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn<br />
của mình.<br />
Tôi c ng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy giáo, cô giáo của Khoa<br />
Sinh học c ng nhƣ các thầy, các cô thuộc Bộ môn Sinh lý Thực vật và Hóa sinh,<br />
Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên đã truyền đạt cho tôi nhiều kiến<br />
thức nền tảng bổ ích.<br />
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bố m , ông bà và những ngƣời thân trong<br />
gia đình đã luôn dành tình cảm và động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập.<br />
Và cuối cùng tôi xin cảm ơn các bạn bè đã luôn ủng hộ và giúp đỡ tôi hoàn<br />
thành luận văn.<br />
Hà Nội, tháng 12 năm 2016<br />
Học viên<br />
<br />
Nguyễn Thị Ánh Thao<br />
<br />
Khóa 2014 - 2016<br />
<br />
Luận văn Thạc sĩ Khoa học<br />
<br />
Nguyễn Thị Ánh Thao<br />
<br />
MỤC LỤC<br />
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1<br />
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................3<br />
1.1. Đƣờng erythritol ...............................................................................................3<br />
1.1.1. Cấu tạo và tính chất của đƣờng erythritol..................................................3<br />
1.1.2. Lợi ích cho sức khỏe của đƣờng erythritol ................................................3<br />
1.1.3. Ứng dụng của đƣờng erythritol .................................................................4<br />
1.2. Công nghệ sản xuất ertythritol từ tinh bột ...............................................................4<br />
1.3. Tình hình sản xuất erythritol trên thế giới và ở Việt Nam ...............................6<br />
1.4. Nấm Moniliella...................................................................................................7<br />
1.4.1. Đặc điểm cơ bản của nấm men Moniliella ................................................7<br />
1.4.2. Ƣu điểm và ứng dụng của nấm men đen Moniliella trong sản xuất<br />
erythritol...............................................................................................................9<br />
1.4.3. Con đƣờng sinh tổng hợp đƣờng erythritol của nấm men ......................10<br />
1.5. Một số phƣơng pháp thu nhận erythritol trong dịch lên men .........................14<br />
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................17<br />
2.1. Đối tƣợng, nguyên vật liệu nghiên cứu ..........................................................17<br />
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ..............................................................................17<br />
2.1.2. Các môi trƣờng nghiên cứu. ....................................................................17<br />
2.1.3. Các hóa chất dùng trong nghiên cứu .......................................................18<br />
2.1.4. Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu .....................................................18<br />
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................19<br />
2.2.1. Phƣơng pháp lên men sinh tổng hợp erythritol .......................................19<br />
2.2.2. Phƣơng pháp sắc ký HPLC. .....................................................................19<br />
2.2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học của nấm men Moniliella. ..20<br />
2.2.4. Phƣơng pháp khảo sát một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình<br />
sinh tổng hợp đƣờng erythritol ..........................................................................22<br />
2.2.5. Các phƣơng pháp làm sạch dịch lên men thu hồi đƣờng erythritol .........23<br />
2.2.6. Phƣơng pháp khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình kết tinh.........24<br />
2.2.7. Phƣơng pháp kiểm tra một số chỉ tiêu chất lƣợng đƣờng erythritol ........26<br />
Khóa 2014 - 2016<br />
<br />
i<br />
<br />
Luận văn Thạc sĩ Khoa học<br />
<br />
Nguyễn Thị Ánh Thao<br />
<br />
Chƣơng 3. KẾT QUẢ THẢO LUẬN .......................................................................27<br />
3.1. Sàng lọc các chủng nấm men đen Moniliella có khả năng sinh tổng hợp<br />
đƣờng erythritol .....................................................................................................27<br />
3.2. Đặc điểm cơ bản của chủng nấm men M. megachiliensis TBY 3406.6 ........30<br />
3.2.1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc và tế bào của chủng TBY 3406.6 ............30<br />
3.2.2. Đặc tính sinh lý, sinh hóa của chủng M. megachiliensis TBY 3406.6 ....31<br />
3.3. Nghiên cứu các điều kiện lên men sinh tổng hợp erythritol của chủng<br />
M. megachiliensis TBY 3406.6 từ dịch đƣờng thủy phân là sản phẩm của<br />
quá trình dịch hóa đƣờng hóa tinh bột sắn. ...........................................................33<br />
3.3.1. Nghiên cứu lựa chọn hàm lƣợng đƣờng glucose .....................................33<br />
3.3.2. Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ cao nấm men .................................................35<br />
3.3.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ ure ..........................................................................36<br />
3.3.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ ...........................................................................37<br />
3.3.5. Ảnh hƣởng của pH ...................................................................................37<br />
3.3.6. Ảnh hƣởng của tốc độ khuấy lắc .............................................................38<br />
3.3.7. Ảnh hƣởng của thời gian .........................................................................39<br />
3.4. Nghiên cứu quá trình làm sạch và thu hồi eyrthritol ......................................41<br />
3.4.1. Nghiên cứu loại bỏ tạp chất trong dịch lên men - Xử lý than hoạt tính<br />
(khử mùi, khử màu) ...........................................................................................41<br />
3.4.1.1. Ảnh hƣởng của tỷ lệ than hoạt tính ..................................................41<br />
3.4.1.2. Ảnh hƣởng của thời gian xử lý chất hấp phụ ....................................42<br />
3.4.2. Xử lý dịch đƣờng trên cột trao đổi ion (tẩy khoáng) ...............................42<br />
3.4.3. Nghiên cứu điều kiện kết tinh đƣờng erythritol ......................................43<br />
3.4.3.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ chất khô hòa tan tới quá trình<br />
kết tinh ............................................................................................................43<br />
3.4.3.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỉ lệ mầm tinh thể tới quá trình kết tinh .. 44<br />
3.4.3.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình kết tinh ................ 46<br />
3.4.3.4. Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian đến quá trình kết tinh ............... 46<br />
<br />
Khóa 2014 - 2016<br />
<br />
ii<br />
<br />