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 . 2 0: 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. 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. 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