Đang tải... (xem toàn văn)
Trong thời kỳ phát triển chung về mọi mặt của xã hội như hiện nay thì nhu cầu của con người cũng ngay càng được quan tâm chú trọng. Một trong những nhu cầu hàng đầu của con người là vấn đề ăn uống. Hiện nay thực phẩm không những phải ngon, bổ, dưỡng mà kèm theo đó phải đảm bảo an toàn vệ sinh. Thực phẩm của con người bao gồm từ rất nhiều nguồn khác nhau với vô số chất cần thiết cho sự sông của con người. Một trong số đó là các loại polysaccharide, cung cấp cho con người nguồn năng lượng lớn, cải thiện các tính chất cảm quan của thực phẩm làm tăng giá trị của thực phẩm. Ngoài những giá trị mang lại đối với thực phẩm thì chúng còn có giá trị rất lớn đối với sức khỏe con người. Đây hiện đang là một đối tượng nghiên cứu có tiềm năng rất lớn trong lĩnh vực y học.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐẠI HỌC HUẾ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự – Hạnh phúc -* - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ Họ tên: ĐOÀN THỊ KIM TIẾC Lớp: CNTP46 B Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 1.Tên đề tài: Tìm hiểu vai trò EPS thực phẩm sức khỏe người 2.Nội dung - Lời nói đầu - Tổng quan polysaccharide - Nguồn thu polysaccharide - Vai trò polysaccharide thực phẩm sức khỏe người - Kết luận - Tài liệu tham khảo Ngày giao nhiệm vụ: 28/09/2015 Ngày hoàn thành: 06/01/2016 Huế, ngày 06 tháng 01 năm 2016 Trưởng môn CNSTH Giáo viên hướng dẫn TS Lê Thanh Long Th.S TRẦN BẢO KHÁNH LỜI MỞ ĐẦU Trong thời kỳ phát triển chung mặt xã hội nhu cầu người quan tâm trọng Một nhu cầu hàng đầu người vấn đề ăn uống Hiện thực phẩm phải ngon, bổ, dưỡng mà kèm theo phải đảm bảo an toàn vệ sinh Thực phẩm người bao gồm từ nhiều nguồn khác với vô số chất cần thiết cho sông người Một số loại polysaccharide, cung cấp cho người nguồn lượng lớn, cải thiện tính chất cảm quan thực phẩm làm tăng giá trị thực phẩm Ngoài giá trị mang lại thực phẩm chúng có giá trị lớn sức khỏe người Đây đối tượng nghiên cứu có tiềm lớn lĩnh vực y học Với vai trò thực phẩm y học nêu nên đồ án em có nhiệm vụ “Tìm hiểu vai trò polysaccharide thực phẩm sức khỏe người” PHẦN TỔNG QUAN VỀ POLYSACCHARIDE 1.1 Định nghĩa polysaccharide Polysaccharides polymer phân tử gồm chuỗi dài đơn vị monosaccharide liên kết với mối liên kết glycosidic Trong số trường hợp, polymer chúng chứa loại monomer (β-D-glucose cellulose α-Dglucose tinh bột) Các loại polymer gọi homopolysaccharide Nếu mạch polymer có chứa loại monomer trở lên chúng gọi heteropolysaccharides Thông thường heteropolysaccharides có chứa hexose pentose Trong số trường hợp, gốc monosaccharide polysaccharide chứa gốc phi glucoside sulfuric acid, phosphoride acid, acetic acid,… Polysaccharides tự nhiên dễ bị phân hủy sinh học độc hại so với polyme tổng hợp Vì polysaccharide tổng hợp từ loại thực vật vi sinh vật ngày có vai trò quan trọng đời sống người Hầu hết polysaccharides có nguồn gốc từ tự nhiên exopolysaccharide (EPS) Exopolysaccharides polyme cao phân tử trọng lượng cấu tạo dư lượng đường sinh loại vi sinh vật vào môi trường xung quanh Vi sinh vật tổng hợp phổ rộng đa chức polysaccharides bao gồm polysaccharides tế bào, polysaccharides cấu trúc polysaccharides ngoại bào exopolysaccharides (EPS) Exopolysaccharides thường bao gồm monosacarit số nhóm không carbohydrate (như acetate, pyruvate, succinate, phosphate) Do đa dạng, phong phú thành phần, exopolysaccharides ứng dụng phong phú nhiều ngành công nghiệp thực phẩm dược phẩm 1.2 Nguồn thu nhận polysaccharide 1.2.1 Polysaccharide từ nấm 1.2.1.1 Tổng hợp polysaccharide từ nấm đông trùng hạ thảo (Cordyceps sinensis) C sinensis nấm dược liệu quý hiếm, có giá trị cao y học cổ truyền Trung Quốc, gọi “DongChongXiaCao” (Đông trùng Hạ thảo) Nghiên cứu đại chứng minh, C sinensis có tác dụng tốt cho sức khỏe, tăng cường miễn dịch, chống suy giảm trí nhớ, làm chậm trình lão hóa, bảo vệ não tim điều kiện oxy khí quyển…(Zhu cộng sự, 2013) Những tác dụng có lợi có đa dạng thành phần hợp chất có hoạt tính sinh học nucleosid (cordycepin, adenosin), polysaccharid, alkaloid, acid amin, nguyên tố vi lượng… Trong đó, nhóm hoạt chất polysaccharid nghiên cứu nhiều chúng có hoạt tính sinh học cao kháng oxy hóa, điều hòa hệ thống miễn dịch, giảm đường huyết, giảm cholesterol máu, kháng ung thư chống di căn.[4] Quy trình tách chiết exopolysaccharide (EPS) từ dịch nuôi nấm C.sinensis dựa phương pháp Kim Yun (2003); Sharma Sapan Kumar cộng (2015) có chỉnh sửa [4] Dịch nuôi cấy nấm C.sinensis Ly tâm 4000 vòng/phút 15 phút Thu dịch cô quay Cô nước Tủa với ethanol 95° Ly tâm 6000 vòng/phút 20 phút Thu tủa Bảo quản 4°C EPS Hình Quy trình tách chiết EPS từ dịch nuôi cấy nấm Cordyceps sinensis 1.2.1.2 Tổng hợp polysaccharide từ nấm bào ngư nhật SI-02 Các thông số trình nuôi cấy để sản xuất exopolysaccharide (EPS) từ nấm bào ngư nhật SI-02 tối ưu hóa cách sử dụng phương pháp nuôi cấy bề mặt (RSM) Các điều kiện tối ưu cho EPS chiết xuất dự đoán là, thời gian kết tủa 20.24 h, nồng độ ethanol 89.62% pH 8.17, EPS sản xuất ước đạt 7,27 g / L Năng suất thực tế EPS theo điều kiện 7.21 g / L Các kết cung cấp tài liệu tham khảo cho sản xuất quy mô lớn EPS P eryngii SI-02 trình lên men công nghiệp EPS sử dụng chất chống oxy hóa tiềm tăng cường phản ứng miễn dịch thích ứng [5] 1.2.2 Polysaccharide từ thực vật 1.2.2.1 Carrageenan từ rong đỏ (Rhodophyceae) Rong đỏ (Rhodophyceae) loài rong biển tươi có màu hồng lục, hồng tím hay hồng nâu Khi khô tùy theo phương pháp sơ chế mà chuyển sang màu nâu hay nâu vàng đến vàng Ngành rong đỏ có 2.500 loài, gồm 400 chi thuộc nhiều họ, phần lớn sống biển, có cấu tạo từ nhiều tế bào, trừ số thuộc dạng tế bào hay quần thể Rong có dạng hình trụ dẹp dài, phiến chia không chia nhánh Phần lớn chia nhánh kiểu trục, số theo kiểu hợp trục Nhóm rong cho carrageenan (Carrageenophit): Bao gồm loại Gigartina, Eucheuma, Chondrus, Iridaea Furcellaria Carrageenan tách nước nóng môi trường kiềm yếu, sau sấy khô hay kết tủa để thu sản phẩm tinh Carrageenan sử dụng làm chất ổn định, chất tạo nhũ chất tạo kết cấu cho nhiều ứng dụng nông nghiệp công nghiệp 1.2.2.2 Alginate từ rong nâu (Phacophyccae) Alginate sản xuất chủ yếu cách chiết chúng từ rong nâu khai thác từ tự nhiên Alginate có tất loại tảo nâu (Phacophyccae), thành phần thành tế bào Nguồn thu nhận công nghiệp từ tảo bẹ Alginate thường chiết kiềm, sau kết tủa acid hay muối calcium Sau trung hòa kiềm bazo khác để tạo alginate tương chúng mà ta mong muốn: natri alginate, amon alginate, canxi alginate trictanolanin alginate 1.2.2.3 Polysaccharide từ loại củ, Tinh bột thực vật tạo tự nhiên quả, củ như: ngũ cốc Tinh bột, với protein chất béo thành phần quan trọng bậc chế độ dinh dưỡng loài người nhiều loài động vật khác Ngoài sử dụng làm thực phẩm ra, tinh bột dùng công nghiệp sản xuất giấy, rượu, băng bó xương Tinh bột tách từ hạt ngô lúa mì, từ rễ củ sắn, khoai tây, dong loại tinh bột dùng công nghiệp Ngoài ra, polysaccharide từ thực vật có cellulose, pectin… 1.2.3 Polysaccharide từ vi sinh vật Ngày nay, việc sản xuất hợp chất cao phân tử từ vi sinh vật phát quan trọng Quá trình sản xuất không phụ thuộc vào mùa màng, điều kiện khí hậu hay nguồn nước Những sản phẩm kiểm soát có tính chất ổn định, ứng dụng nhiều ngành công nghiệp Một số exopolysacchride (EPS) từ vi sinh vật thường gặp - acetan (Acetobacter xylinum) alginate (Azotobacter vinelandii) cellulose (Acetobacter xylinum) chitosan (Mucorales spp.) curdlan (Alcaligenes faecalis var myxogenes) cyclosophorans (Agrobacterium spp., Rhizobium spp and Xanthomonas spp.) dextran (Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc dextranicum and Lactobacillus hilgardii) emulsan (Acinetobacter calcoaceticus) galactoglucopolysaccharides (Achromobacter spp., Agrobacterium radiobacter, Pseudomonas marginalis, Rhizobium spp and Zooglea' spp.) gellan (Aureomonas elodea and Sphingomonas paucimobilis) glucuronan (Sinorhizobium meliloti) N-acetyl-glucosamine (Staphylococcus epidermidis) N-acetyl-heparosan (Escherichia coli) hyaluronic acid (Streptococcus equi) indican (Beijerinckia indica) kefiran (Lactobacillus hilgardii) lentinan (Lentinus elodes) levan (Alcaligenes viscosus, Zymomonas mobilis, Bacillus subtilis) pullulan (Aureobasidium pullulans) scleroglucan (Sclerotium rolfsii, Sclerotium delfinii Sclerotium glucanicum) schizophyllan (Schizophylum commune) stewartan (Pantoea stewartii subsp stewartii) succinoglycan (Alcaligenes faecalis var myxogenes, Sinorhizobium meliloti) xanthan (Xanthomonas campestris) welan (Alcaligenes spp.) [6] Quá trình tách chiết EPS từ vi sinh vật tóm tắt sơ đồ sau: Phân lập, định danh vi sinh vật Nuôi cấy Ly tâm Thu dịch nuôi cấy Tủa với ethanol EPS thô Hình Quy trình tách chiết EPS từ vi sinh vật Tiến hành định danh, phân lập loại vi sinh vật cần nuôi cấy thu EPS nhờ phản ứng hóa sinh thích hợp Sau thu giống vi sinh vật tiến hành tạo môi trường dinh dưỡng thích hợp, bổ sung chất, chất khoáng cần thiết cho chúng sinh trưởng phát triển Vi sinh vật sinh trưởng phát triển môi trường tổng hợp nhiều loại polysaccharides đa chức bao gồm polysaccharides tế bào, polysaccharides cấu trúc polysaccharides ngoại bào exopolysaccharides (EPS) Tiến hành ly tâm để thu dịch nuôi cấy kết tủa ethanol 1.2.3.1 Tách EPS từ Paenibacillus spp Các chi Paenibacillus bao gồm 89 loài vi khuẩn kỵ khí Paenibacillus spp sản xuất loại EPS khác Một polyme Levan, loại EPS từ P polymyxa EJS-3, thứ hai curdlan từ P polymyxa ATCC 21.830 Nhiều dịch khác từ Paenibacillus spp thu có thành phần monosaccharide thường glucose, mannose, galactose acid glucuronic với tỷ lệ khác Sau thu dịch nuôi cấy từ Paenibacillus spp ta đem ly tâm (ở 12.000 vòng/phút 20 phút) để thu dịch nuôi cấy Các dịch lọc qua màng lọc 0,45 mm, khuấy động giữ qua đêm ° C Kết tủa dịch thu ethanol, rửa ba lần nước cất vô trùng, sau đông khô lại để thu EPS thô Đây phương pháp phổ biến thuận tiện cho việc tách EPS từ nuôi cấy bề mặt [7] 1.2.3.2 Thu EPS từ Bacillus subtilis Bacillus subtilis nguồn xuất EPS lớn B.subtilis tìm thấy chủ yếu để sản xuất polymer sinh học poly-γ-Glutamate (PGA), Levan fructan sản xuất chủng B.subtilis natto Môi trường phát triển thông số môi trường đóng vai trò quan trọng trình sinh tổng hợp EPS Các nghiên cứu cho thấy thành phần môi trường ảnh hưởng đến tỷ lệ cụ thể tổng hợp EPS, kích thước phân tử EPS, mức độ phân nhánh thành phần Sản xuất thường đạt mức hiệu cao có tỷ lệ canxi cao tỷ lệ đạm thấp Thành phần carbohydrate môi trường ảnh hưởng đến suất EPS không ảnh hưởng đến cấu trúc hóa học chúng.Chúng ảnh hưởng đến độ nhớt EPS, không đồng trọng lượng phân tử.[1] 1.2.3.3 Tách EPS từ Lactobacillus confusus TISTR 1498 Lactobacillus confusus TISTR 1498 phân lập từ thịt lợn lên men truyền thống miền bắc Thái Lan Nước dừa sau lên men ly tâm 10.000 vòng/phút 10 phút nhiệt độ °C gạn tế bào Trước kết tủa EPS với ethanol, bổ sung với 30% acid acetic trichloro- giữ 30 phút nhiệt độ °C, để làm bất hoạt enzym làm giảm EPS EPS thô sau kết tủa ethanol (tỷ lệ 1: 3) Sau ly tâm (3500 vòng/phút, 15 phút, °C), EPS viên phân tán dung dịch nước 80% ethanol ly tâm lần trình lặp lặp lại ba lần Kết tủa hòa tan nước cất miếng sấy khô có trọng lượng không đổi 55 °C [5] 1.2.3.4 Tách EPS từ vi khuẩn Lactic hạt kefir Các điều tra giai đoạn việc tầm soát để tổng hợp exopolysacccharide lactic teria bac- axit phân lập từ hạt kefir cho thấy Cellulose nguồn chất xơ giúp cải tạo hệ thống tiêu hóa tái hấp thu chất dinh dưỡng Chúng nguồn dinh dưỡng cho hệ vi sinh vật đường ruột 2.1.2 Polysaccharide tứ vi sinh vật Các polysaccharide có tính chất làm đông đặc thường chiết xuất từ thực vật hay tảo biển, hợp chất có tên gum Tính chất suất hợp chất thường phụ thuộc vào điều kiện khó kiểm soát, ví dụ thời tiết, môi trường, đất đai, nhân công lao động, … điều ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm Nên việc sử dụng loại polysaccharide ngày quan tâm EPS có vai trò to lớn lĩnh vực thực phẩm Vai trò số loại EPS thực phẩm mà số lĩnh vực khác tóm tắt bảng sau poly me Dext ran Xant han Các đơn vị mono mer Gluco se Sinh vật sản xuất Các ứng dụng Leuconostoc mesenteroid es Gluco se, mann ose, glucur Xanthomon as Dextran sử dụng bánh kẹo để cải thiện trì độ ẩm, độ nhớt ức chế kết tinh đường Trong kẹo cao su kẹo mứt, hoạt động chất gel Trong kem hoạt động chất ức chế kết tinh Ngoài ra, dextran sử dụng chất độn huyết tương thành phần nhiều giai đoạn văn phòng phẩm sắc ký Một đặc tính đáng ý xanthan gum khả tăng độ nhớt chất lỏng Cũng sử dụng thực phẩm đông lạnh đồ Leva n Algi nate onic acid Fructo se Cell ulose Gulur onic acid, mann uronic acid Sugar and fatty acid Gluco se, rhamn ose, glucur onic acid Gluco se Curd lan Gluco se Emu lsan Gell an Bacill us, Streptococc us, Pseudomon as, Zymomonas Pseud omonas aeruginosa and Azotobacter vinelandii Acinetobact er calcoaceticu s Sphingomon as paucimobili s Acetobacter spp Rhizobium meliloti and Agrobacteri um Radiobacter uống, xanthan gum giúp tạo kết cấu sánh mịn kem Để sản xuất bánh kẹo ngọt, kem Alginate sử dụng tác nhân làm đặc Thu hồi dầu thô ứng dụng khác tương tự alginate Là chất ổn định ban đầu sử dụng chất gel thay agar môi trường nuôi cấy vi sinh vật Trong y học người sử dụng làm da nhân tạo tạm thời để chữa lành vết bỏng vết thương phẫu thuật, dinh dưỡng xơ tẩm axit amin, vitamin khoáng chất, công nghệ tách, màng âm thiết bị nghe nhìn Là chất gel, cố định thực phẩm, curdlan với zidovudine (AZT), có khả đầy hứa hẹn hoạt động kháng virus (chống AIDS ma túy) Hyal uroni c acid Succ inogl ycan Acet an Gluc uron an Cola nic acid glucur onic acid, Nacetyl glucos amine Gluco se, galact ose Cello biose, glucos e Glucu ronic acid polym er Fucos e, glucos e, glucor onate, and galact ose Streptococc us equii and Streptococc us zooepidemic us Dùng việc thay chất lỏng nhãn khoa, nước mắt nhân tạo-lỏng, lành vết thương, ngành công nghiệp mỹ phẩm (sữa, chất giữ ẩm) Alcaligenes faecalis var myxogenes Là chất gel chức khác tương tự curdlan Acetobacter xylinum Chất tạo keo cho thực phẩm Sinorhizobi um meliloti M5N1CS, Gluconacet obacter hansenii E coli, Shigella spp., Salmonella spp., Enterobacte r spp Thực phẩm sản phẩm mỹ phẩm Mỹ phẩm sản phẩm chăm sóc cá nhân [8] Bảng Vai trò số EPS từ vi sinh vật thực phẩm lĩnh vực khác 2.1.2.1 Khả tạo độ nhớt sữa EPS sản xuất vi khuẩn lactic, sử dụng rộng rãi để cải thiện độ đặc kết cấu sữa chua sản phẩm sữa lên men khác Dahi Dahi sản phẩm sữa lên men phổ biến Ấn Độ có 3,5-8% chất béo, tương tự sữa chua, tiêu thụ hầu hết hộ gia đình Nhận thức yêu cầu người tiêu dùng sử dụng sản phẩm có calo thấp, đặc biệt sản phẩm sữa béo thị trường Tuy nhiên, chất béo sữa góp phần vào phát triển mùi vị, độ đặc kết cấu sản phẩm sữa, loại bỏ chất béo dẫn đến tính chất cảm quan sản phẩm trở nên EPS sản xuất từ vi khuẩn lactic cung cấp 'chất làm đặc' tự nhiên Những sản phẩm đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng sản phẩm với lượng chất phụ gia hóa học thấp Để cải thiện độ nhớt sữa chua, để tăng cường kết cấu cảm nhận miệng để tránh đông đặc trình lên men lưu trữ sản phẩm sữa lên men, sử dụng EPS điều có hiệu Sữa chua làm EPS có khả giữ nước tốt hơn, làm giảm nguy đông đặc sản phẩm Các kết cấu sản phẩm diện chất làm đặc sinh học dịch (huyết thanh), tồn gel protein dẫn đến tương tác protein polysaccharides, làm giảm lượng nước tự giúp cải thiện độ nhớt sữa 2.1.2.2 Ứng dụng dextran Dextran polysaccharide công nghiệp sản xuất Leu mesenteroides tìm thấy ứng dụng thương mại việc tăng chất lượng loại bánh nướng Do cấu trúc khác biệt nó, số dextrans tan nước chất khác không hòa tan Dextran sử dụng bánh kẹo để cải thiện trì độ ẩm, độ nhớt ức chế kết tinh đường Một nghiên cứu thực Brandt et al cung cấp chứng EPS hiệu cải thiện thông số lưu biến bột chất lượng bánh EPS sản xuất từ chủng Weissella bột làm bánh cải thiện tính chất kết cấu chất lượng bánh mì Polyme sản xuất từ Lactobacilli ảnh hưởng đến nhiều tính công nghệ sau bột bánh mì: hấp thụ nước bột,tính lưu biến khả chế biến, ổn định bột kho bảo quản đông lạnh, khối lượng ổ bánh [8] Ngoài ra, dextran sử dụng chất độn huyết tương thành phần nhiều giai đoạn việc phân tích sắc ký 2.1.2.3 Ứng dụng gellan Gellan polymer có khối lượng phân tử khoảng 500 000 Dalton, sử dụng thương mại dạng bột màu trắng, tan nước tạo gel, không tan ethanol Gellan exopolysaccharide tách từ trình lên men tĩnh, hiếu khí vi khuẩn Sphingomonas paucimobilis Gellan với hàm lượng acyl khác cho gel có tính chất khác Gellan tự nhiên cho gel mềm, đàn hồi , thuận nghịch với nhiệt yếu nhiều nhóm acetyl glyceryl ngăn chặn liên kết chặt chẽ chuỗi polymer gellan việc hình thành nhiều chuỗi xoắn ốc, ngăn cản gói chặt chuỗi xoắn đôi liên kết ngang Quá trình deacyl hóa gellan cho gel chắc, giòn thuận nghịch với nhiệt vắng mặt nhiều nhóm acetyl glyceryl Khi nhiệt độ cao, gellan tồn dạng sợi cuộn Khi hạ nhiệt độ xuống, sợi duỗi xoắn kép với tạo sợi kép Và sợi kép tiếp tục liên kết với tạo nên tinh thể gellan Sự hình thành gel gellan xảy nhanh chóng nâng hạ nhiệt độ dung dịch gellan với có mặt cation Ở nhiệt độ thấp, sợi kép gellan hình thành vòng xoắn có trật tự, nhiệt độ cao xuất polysaccharide dạng sợi đơn làm giảm độ nhớt dung dịch Nhiệt độ chuyển tiếp khoảng 30 - 350C Dưới nhiệt độ chuyển tiếp, cấu trúc dịch trở nên cứng dần kết hình thành gel Các sợi xoắn liên kết với mối nối hình thành nên mạng lưới không gian ba chiều cách tạo phức hợp với cation liên kết hydro với nước Sự bổ sung cation hóa trị hóa trị hai suốt trình làm lạnh làm tăng số cầu muối mối nối, cải thiện tính chất tạo gel gellan Gellan ứng dụng tác nhân tạo đặc hay tạo cấu trúc thực phẩm Tùy loại lượng gellan sử dụng tạo gel có cấu trúc khác theo mong muốn Gellan có khả kết hợp với chất keo khác alginate khác neenn làm tăng nồng độ đọ cứng gel Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo, gellan góp phần tạo cấu trúc kết cấu để giảm đông cứng bột theo thời gian cồn ngăn ngừa chảy nước đường Cung cấp chất tạo gel cho nước giải khát với vị gelatin, thêm gellan làm tăng nhiệt độ nóng chảy , giúp cho gel mềm, mọng nước lại không tan chảy, đồng thời tạo trực quan tốt [8] Ứng dụng Alginate 2.1.2.4 Các Alginate có ứng dụng nhiều thực phẩm Natri alginate hợp phần để tạo kết cấu cho nhiều sản phẩm thực phẩm Với khả tạo đặc, làm dày để ổn định bọt Natri alginate dùng để làm chất bảo vệ sản phẩm kem đá với ứng dụng sau - Ngăn ngừa tạo tinh thể đá khô Ức chế hoàn toàn tạo tinh thể lactoza Nhũ hóa cầu béo Làm bền bột Tạo độ nhớt cao Tạo gel có khả giữ nước tốt Làm cho kem không bị tan chảy Alginate dùng số sản phẩm chống tăng trọng 1g alginate cung cấp khoảng 1,4 kcal Vai trò giữ nước làm mềm cấu trúc phô mai: Sự toa đổi ion Na + Ca2+: Các ion Ca2+ giữ vai trò quan trọng việc tạo nên cấu trúc gel phô mai Chúng liên kết phần tử casein lại với tạo nên mạng lưới không gian định hình cho cấu trúc gel Dưới tác dụng nhiệt độ cao khuấy trộn học, số ion Na+ alginate thay chỗ ion Ca2+ liên kết với phân tử casein phô mai Hiện tượng làm phá vỡ cấu trúc gel giải phóng cá phân tử casein tự Vì phô mai nấu chảy sau có cấu trúc gel độ cứng hoàn toàn khác với phô mai nguyên liệu ban đầu Trong trình xử lý nhiệt, số phân tử nhóm chức háo nước alginate hydrate hóa, phô mai nấu chảy có độ ẩm cao có cấu trúc mềm so với phô mai nguyên liệu 2.1.2.5 Ứng dụng carageenan Việc sử dụng carageenan công nghệ thực phẩm dựa khả tạo gel, tăng cường độ nhớt dung dịch, có khả ổn định, đông đặc làm bền hệ nhũ tương nhiều hệ phân tán khác carrageenan Như sản phẩm sau: a Trong sản phẩm bơ sữa, carrageenan có công dụng sau Carageenan có khả tương tác protein hình thành hệ gel thixotropic sữa Hệ thixtropic cấu trúc gel định hình lại, có tác dụng trì hệ nhũ tương ổn định đồng hóa tốt, chống việc hình thành “đường kem” cách làm giảm trình đông tụ phân tách hạt cầu béo, tạo cảm giác mềm dịu sản phẩm - Carageenan có khả tạo gel bảo vệ phần tử chất khô làm cho sản phẩm lâu chảy có khả chịu nhiệt tốt - Carrageenan có khả làm giảm tồn phần tử nước tự làm cho sản phẩm trở nên mịn - Cũng xó khả tạo gel đông tụ bới mát, carrageenan giúp cho sản phẩm dễ cát lát lâu chảy b Trong sản phẩm bia nước quả, với khả tương tác với protein bia, carrageenan có công dụng sau - Carrageenan bia có tác dụng kết lắng protein cách hiệu - Tăng công suất nồi đun hoa, tăng độ dịch hèm bia thành phẩm - Tăng thời gian bảo quản sản phẩm c Trong công nghệ sản xuất thịt, với khả tương tác với protein, tạo nhiều liên kết hydro, carrageenan có công dụng sau - Tăng kết cấu sản phẩm, dễ cắt lát, tăng cảm giác ngon miệng - Tăng khả giữ nước trình chế biến - Tăng hiệu suất - Ổn định hóa hệ nhũ tương hỗn hợp protein chất béo thịt - Chống phân tách, tăng kết dính thịt Vai trò EPS sức khỏe người Tạo màng sinh học - 2.2 2.2.1 Ngoài ứng dụng công nghiệp, EPS có chức việc bảo vệ tế bào vi khuẩn nhờ hình thành màng sinh học Tuy nhiên, vai trò sinh lý EPS vi khuẩn chưa xác định rõ ràng, có lẽ đa dạng phức tạp Nói chung, EPS vi sinh vật cho đóng vai trò việc bảo vệ tế bào vi sinh vật môi trường tự nhiên chúng để chống lại tình trạng bất lợi khô hạn, thẩm thấu, thuốc kháng sinh hợp chất độc hại (ví dụ ion kim loại độc hại, sulfur dioxide, ethanol), chống lại ăn thịt sinh vật đơn bào, thực bào công khác Ngoài ra, diện lớp polysaccharide gel hóa xung quanh tế bào có tác dụng quan trọng vào tính khuếch tán chất vào khỏi tế bào Một số nhà nghiên cứu khẳng định EPS tế bào liên quan đến làm giảm độ nhạy cảm vi khuẩn chống khuẩn lysozyme, nhiều khả cách che mục tiêu cho thể thực khuẩn enzyme Các chủng vi khuẩn có khả sản xuất EPS tương đối cao không nhạy cảm thực khuẩn cho thấy chức sinh lý có lợi chúng môi trường tự nhiên Một màng sinh học hòan chỉnh dầy từ 600-900 µm, tức dầy gấp trăm lần vi khuẩn đơn lẻ.(một vi khuẩn dài khoảng 1µm) Ứng dụng màng sinh học a Lọc sinh học Lọc sinh học (biofiltration) công nghệ điều khiển ô nhiễm Nó bao gồm loại bỏ oxi hóa hợp chất khí bị nhiễm bẩn nhờ vi sinh vật Lọc sinh học phát triển Đức Hà Lan thu hút quan tâm Bắc Mỹ Lọc sinh học xử lý phân tử khí hữu hợp chất hữu bay hợp chất cacbon, hay chất khí độc vô amoniac hay H2S Lọc sinh học sử dụng vi sinh vật để phân hủy hợp chất hữu (hoặc biến đổi hợp chất vô cơ) thành cacbonic, nước muối Khi hệ thống lọc sinh học lắp đặt, vi sinh vật có sẵn nguyên liệu mà sử dụng lớp lọc Trong phòng thí nghiệm, với mục đích tăng cường tốc độ phân hủy, vi sinh vật cân nhắc đến hiệu chúng việc phân hủy nguyên liệu nghiên cứu Nguyên liệu lọc thường than bùn, đất hay thạch nam, nhiên bột cacbon hoạt hóa polysterene sử dụng Sự lựa chọn nguyên liệu lọc vô quan trọng phải cung cấp cho vi sinh vật dinh dưỡng, phát triển mặt sinh học, có dung tích hấp thụ tốt Quá trình sinh học oxi hóa nhờ vi sinh vật, viết sau: Hợp chất gây ô nhiễm + Oxi -> CO2+ H2O + nhiệt + sinh khối Vi sinh vật sống lớp màng sinh học ẩm , mỏng, nơi bao bọc xung quanh phần tử nguyên liệu lọc Khí bẩn khuyếch tán hệ thống lọc hấp thụ bên màng sinh học b Màng trị bỏng Người ta dùng màng sinh học để ngăn ngừa biến chứng nhiễm trùng vết thương bỏng, tạo điều kiện làm lành sớm vết thương Qua đó, rút ngắn thời gian điều trị giảm thiểu sẹo xấu vùng bỏng sâu Chế phẩm nhóm nghiên cứu có khả thấm nước cao, khả kết dính chặt chẽ trơ mặt hóa học nên có vai trò màng sinh học, thay da tạm thời Màng có khả diệt 100% vi khuẩn thường gây nhiễm trùng vết thương hở da vết bỏng, hay vết thương Chỉ cần áp sát màng vào vết thương không cần sử dụng thứ khác, màng có khả cản khuẩn, đồng thời, làm vết thương mau lành thúc đẩy trình tái tạo mô 2.2.2 Polysaccharides oligosaccharides cho sức khỏe đại tràng EPS sản xuất vi khuẩn lactic có vai trò chức khác sức khỏe người động vật bao gồm tính điều hòa miễn dịch, hoạt tính kháng virus, chống oxy hóa, hạ huyết áp sử dụng làm phụ gia thực phẩm để cải thiện kết cấu Bên cạnh đặc tính, prebiotics dựa vi khuẩn lactic oligosaccharides có lợi ích sức khỏe khác Thuật ngữ "probiotic" lần đề xuất Fuller, định nghĩa "các vi sinh vật sống mà tiêu thụ với số lượng đầy đủ phần thực phẩm mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ" vi khuẩn lactic Probiotic đại diện cho lớp học thành phần thực phẩm sống mà gây tác dụng có lợi sức khỏe vật chủ Hầu hết prebiotics trọng lượng phân tử thấp trừ inulin Chuỗi carbohydrate mạch dài chuyển hóa chậm so với chất ngắn mạch, polysaccharides chịu tác dụng prebiotic vùng đại tràng xa so với oligosaccharides EPS sản xuất vi khuẩn lactic sử dụng prebiotics Prebiotic chất xơ hòa tan, chủ yếu Oligosaccharides Do chúng không thủy phân ruột non nên gọi chất xơ Trong đó, Prebiotic có nguồn gốc từ thực vật FOS (Fructo Oligosaccharide), bao gồm glucose fructose liên kết với Prebiotic nguồn thức ăn cho lợi khuẩn đường ruột vật chủ, giúp trì cân môi trường vi sinh vật đường ruột cải thiện khả tiêu hóa đường ruột Nhờ chúng có khả cải thiện khả hấp thụ dinh dưỡng người Vi khuẩn có hại tạo thành chất amoniac, hydrogen sulfide, indles, amin độc hại đến người Tuy nhiên, vi khuẩn có lợi bifidobacteria lactobacilli ức chế tăng sinh vi khuẩn có hại, tăng cường hệ miễn dịch Hệ vi sinh vật hệ tiêu hóa đa dạng bao gồm loại vi khuẩn có hại có lợi, số lượng thành phần chúng khác nhiều dọc theo đường tiêu hóa Sự cân vi sinh vật hệ tiêu hóa ảnh hưởng đến khía cạnh khác sức khỏe người cầu, đầy hơi, hấp thu chất dinh dưỡng Nhiều yếu tố làm đảo lộn cân này, bao gồm stress, hấp thụ thuốc kháng sinh, nhiễm trùng, nhiễm độc thực phẩm, trình lão hóa tự nhiên.Để khắc phục tình trạng cân này, tăng trưởng hoạt động vi khuẩn có lợi tăng cường thành phần cụ thể thực phẩm Các oligosaccharides khác xác định prebiotics, làm tăng số lượng Bifidobacterium ruột vật chủ Galacto-oligosaccharides (GOS) fructo-oligosaccharides (FOS) coi prebiotic quan trọng Carbohydrate khác bao gồm gluco-oligosaccharides, isomalto-oligosaccharides, lactulose, Mannanoligosaccharides, nigero-oligosaccharides coi prebiotics Tăng số lượng bifidobacteria / lactobacilli ruột kết chứng minh có tác dụng hữu ích, tỉ lệ cụ thể để cung cấp hiệu ứng tăng cường sức khỏe chưa xác định Để hoạt động có hiệu nhất, prebiotics phải chống trình tiêu hóa dày ruột non, để chúng tiếp xúc với vi khuẩn ruột già [3] 2.2.3 Chống viêm dày, chống loét hạ cholesterol EPS tinh khiết từ S thermophilus CRL 1190 tìm thấy có hiệu việc phòng ngừa viêm dày mãn tính Tương tự vậy, Nagaoka et al báo cáo tác dụng chống loét EPS sản xuất bifidobacteria, lactobacilli, chủng Streptococcus Tuy nhiên, việc bảo vệ tế bào biểu mô dày EPS-sản xuất vi khuẩn lactic chưa mô tả chi tiết Sữa lên men từ chủng Lc Lactis ssp Cremoris SBT0495 giảm cholesterol nhiên, chế không rõ Trong nghiên cứu khác, hấp thụ cholesterol polysaccharides đo ống nghiệm phản ứng enzyme Họ nói với 0,1% (wt/vol) polysaccharide hòa tan nước cất, khả hấp phụ alginate, pectin, gellan gum, xanthan gum, zooglan 2.9, 2.88, 2.5, 2.9, 2.4 mg / dL Tuy nhiên, 0,2% zooglan hoàn toàn hấp thụ cholesterol (3 mg / dL), dextran Tok Aslim nói tổng số chủng L delbrueckii subsp bulgaricus, phân lập từ sữa chua tự chế, ba chủng sản xuất lượng lớn EPS loại bỏ cholesterol nhiều lượng trung bình so với chủng EPS sản xuất thấp Họ báo cáo tế bào men cố định hiệu nhiều việc hấp thụ cholesterol so với tế bào tự [3] 2.2.4 Đặc tính chống gây đột biến EPS từ chủng L plantarum cho thấy khả chống gây đột biến chất amin dị vòng, chất gây đột biến bất hoạt cách gắn vào EPS Có nhiều nghiên cứu động vật thí nghiệm để nghiên cứu ảnh hưởng sinh lý miễn dịch cách cho ăn dùng thuốc EPS Trong nghiên cứu động vật, thay đổi áp suất huyết thành phần máu kiểm tra chuột SHRSP / Hos sử dụng liều lượng 100 300 mg kefiran / kg chuột Sau 30 ngày, ức chế tăng huyết áp báo cáo (việc tăng huyết áp đột biến gen gây ra) [3] 2.2.5 Đặc tính chống oxi hóa, chống ung thư Các gốc tự biết đến nguyên nhân nhiều bệnh mãn tính thoái hóa, bao gồm lão hóa, bệnh tim mạch vành, viêm, đột quỵ, đái tháo đường ung thư Các hợp chất chống oxy hóa đóng vai trò quan trọng việc ngăn ngừa chữa viêm, xơ vữa động mạch, ung thư mãn tính rối loạn tim mạch Các gốc tự có hại cho sinh vật sống Để giảm bớt thiệt hại gây gốc tự do, có chất chống oxy hóa tổng hợp tự nhiên sử dụng Tuy nhiên, chất chống oxy hóa tổng hợp cho gây tổn thương gan Vì vậy, cần thiết để phát triển chất chống oxy hóa tự nhiên không độc hại để bảo vệ người khỏi gốc tự Nguồn thu chất chống oxy hóa tự nhiên từ loài vi sinh vật thực vật mối quan tâm 2.2.5.1 Nấm đông trùng hạ thảo Nấm Cordyceps spp Được đánh giá cao giá trị dinh dưỡng sản xuất thực phẩm chức sản xuất thuốc phòng chữa bệnh Chúng chứa nhiều loại đường, bao gồm mono-, di-, oligosaccharide nhiều polysaccharides phức tạp Các polysaccharides nấm Cordyceps dạng glucans với mối liên kết glycosidic chứa liên kết: (1/3) – (1/6) – β glucans (1/3) - 1- glucans Mặc dù, vách tế bào nấm nguồn cung cấp polysaccharides chứng minh kháng khối u, polysaccharides thu nhận từ thực vật lại đặc điểm này, điều giải thích thông qua khác cấu trúc hóa học polysaccharides Các polysaccharides có khả chống lại hoạt động tế bào ung thư bao gồm homopolyme có cấu tạo đơn giản đến phức tạp bao gồm glucose, galactose, mannose, xylose, arabinose, fructose, ribose acid glucuronic Trong số loài nấm, polysaccharides liên kết với protein peptide tạo thành hệ polysaccharides – protein polysaccharides – peptide cấu trúc hoạt tính kháng u mạnh Cấu trúc 1/3 – β – glucans có khả kháng u biết đế nhiều nhất, điều giải thích cấu tạo phân tử có dạng mạch thẳng mạch nhánh với cấu trúc phân tử glucose liên kết với đơn vị chuỗi vị trí khác nhau, với chuỗi bên bao gồm đơn vị acid glucuronic, xylose, galactose, mannose, arabinose ribose Đặc tính kháng u polysaccharides bị ảnh hưởng kích thước phân tử, mức độ phân nhánh, hình thức khả hòa tan nước Các polysaccharides có trọng lượng phân tử lớn hòa tan nước tốt có khả kháng khối u cao [9] 2.2.5.2 Các hoạt động chống oxy hóa từ EPS nấm bào ngư nhật SI-02 Nấm bào ngư nhật, nấm nhân tạo trồng có giá trị nhiều nước, chứa nhiều vật liệu sinh học hoạt tính sinh học, chẳng hạn protein, axit amin thiết yếu, chất xơ, nguyên tố vi lượng, vitamin, carbohydrate(Liu et al., 2005) Polysaccharides từ P eryngii có tiềm chống oxy hóa, chống ung thư, chống virus, đặc tính miễn dịch (Stajic et al., 2009) Wasser (2002) báo cáo nhiều loại exopolysaccharide (EPS) có nguồn gốc từ nấm sợi có hoạt động chống ung thư hiệu có tính chất điều hòa miễn dịch So với polysaccharides từ phận thân sợi nấm, EPS từ dịch chiết với chức sinh lý dược lý tương tự dễ dàng có Gốc hydroxyl ôxy phản ứng gốc tự thể sống, lý quan trọng gây trình chung lão hóa mô thiệt hại, ảnh hưởng đến phát triển nhiều bệnh thoái hóa (Trong et al., 2002) Theo nghiên cứu số tác giả thu kết EPS P eryngii SI-02 ảnh hưởng đáng kể việc khử gốc hydroxyl, Superoxide anion DPPH Những kết EPS P eryngii SI-02 nghiên cứu có khả chống oxy hóa [2] PHẦN KẾT LUẬN Sau hoàn thành xong đồ án giúp em hiểu phần vai trò polysaccharide thực phẩm sức khỏe người nguồn thu nhận polysaccharide tự nhiên Tuy em cố gắng nhiều lần em tiếp xúc việc dịch thuật kiến thức thân hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót Mong thầy cô nhận xét hướng dẫn thêm để góp phần hoàn thiện đồ án môn học để em làm tốt lần sau Cuối em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo Th.S Trần Bảo Khánh tận tình hướng dẫn em trình làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Tài liệu tham khảo Influence Of Various Parameters On Exopolysaccharide Production From Bacillus subtilis Sirajunnisa Abdul Razack, Vijayagopal Velayutham and Viruthagiri Thangavelu Exopolysaccharides Produced by Lactic Acid Bacteria of Kefir Grains Ginka I Frengovaa, Emilina D Simovaa, , Dora M Beshkovaa Zhelyasko I Simovb Food and Health Applications of Exopolysaccharides produced by Lactic acid Bacteria Ami Patel and JB https://translate.google.com/translate? hl=vi&sl=en&u=https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/7896/ 1/Paterson_Cordyceps%255B1%255D.pdf&prev=search Extraction and in vitro antioxidant activity of exopolysaccharide by Pleurotus eryngii SI-02, Xinyi Sun, Hua Ma, Tong Li, Lan Zheng, Zhao Ma, Guoyin Zhai, Liqin Wang, Shanglong Gao, Xiaonan Liu, Mengshi Jia, Le Jia https://translate.google.com/translate? hl=vi&sl=en&u=https://en.wikipedia.org/wiki/Extracellular_polymeric_subs tance&prev=search https://translate.google.com/translate? hl=vi&sl=en&u=http://www.mdpi.com/16603397/13/4/1847/htm&prev=search http://www.intechopen.com/books/lactic-acid-bacteria-r-d-for-food-healthand-livestock-purposes/exopolysaccharides-of-lactic-acid-bacteria-for-foodand-colon-health-applications#B72 http://www.slideshare.net/luongnguyenthanh/graduation-thesis-cordyceps [...]... và đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực này.[6] PHẦN 2 VAI TRÒ CỦA POLYSACCHARIDE ĐỐI VỚI THỰC PHẨM VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI 2.1 Vai trò của polysaccharide đối với thực phẩm Các polysacchride được sử dụng phần lớn là để biến đổi lưu biến học của dung dịch bằng cách tăng cường tính nhớt và được sử dụng phổ biến làm chất làm dày, chất keo, và các chất huyền phù Chúng có thể làm ổn định cấu trúc thực phẩm. .. mỹ phẩm (sữa, chất giữ ẩm) Alcaligenes faecalis var myxogenes Là một chất gel và các chức năng khác cũng tương tự như đối với curdlan Acetobacter xylinum Chất tạo keo cho thực phẩm Sinorhizobi um meliloti M5N1CS, Gluconacet obacter hansenii E coli, Shigella spp., Salmonella spp., Enterobacte r spp Thực phẩm và sản phẩm mỹ phẩm Mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân [8] Bảng 1 Vai trò của một số EPS. .. xuất thịt, với khả năng tương tác với protein, tạo nhiều liên kết hydro, carrageenan có các công dụng sau - Tăng kết cấu sản phẩm, dễ cắt lát, tăng cảm giác ngon miệng - Tăng khả năng giữ nước trong quá trình chế biến - Tăng hiệu suất - Ổn định hóa hệ nhũ tương của hỗn hợp protein và chất béo trong thịt - Chống sự phân tách, tăng sự kết dính của thịt Vai trò của EPS đối với sức khỏe con người Tạo màng... oligosaccharides có những lợi ích sức khỏe khác Thuật ngữ "probiotic" lần đầu tiên được đề xuất bởi Fuller, và định nghĩa của nó là "các vi sinh vật sống mà khi được tiêu thụ với số lượng đầy đủ như là một phần của thực phẩm thì nó mang lại lợi ích sức khỏe cho vật chủ" vi khuẩn lactic Probiotic đại diện cho một lớp học của các thành phần thực phẩm sống mà gây một tác dụng có lợi trên sức khỏe của vật chủ Hầu hết... đã giúp em hiểu một phần nào đó về vai trò của polysaccharide đối với thực phẩm và sức khỏe con người cũng như các nguồn thu nhận polysaccharide trong tự nhiên Tuy em đã cố gắng rất nhiều nhưng vì đây là lần đầu tiên em tiếp xúc việc dịch thuật và do kiến thức bản thân còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót Mong thầy cô nhận xét và hướng dẫn thêm để góp phần hoàn thiện đồ án môn học hơn và để em... Polysaccharides và oligosaccharides cho sức khỏe đại tràng EPS được sản xuất bởi vi khuẩn lactic có vai trò chức năng khác nhau trong sức khỏe con người hoặc động vật bao gồm các tính điều hòa miễn dịch, hoạt tính kháng virus, chống oxy hóa, và hạ huyết áp và cũng đã được sử dụng làm phụ gia thực phẩm để cải thiện kết cấu Bên cạnh những đặc tính, prebiotics dựa trên vi khuẩn lactic và oligosaccharides... đối với nhiều sản phẩm thực phẩm có chứa tinh bột, làm tăng giá trị cảm quan của các thực phẩm này d Khả năng tạo hình Tinh bột ngô biến tính hay tinh bột sắn có thể được ứng dụng để taoj hình có độ bóng cho sản phẩm Dựa vào khả năng này, người ta ứng dụng nó để thay thế một phần chất ổn định trong sản phẩm yaourt, kem sữa,… e Hạn chế tác động của vi sinh vật Trong quá trình bảo quản các sản phẩm thực. .. từ thực vật hay tảo biển, những hợp chất này có tên là gum Tính chất và năng suất của các hợp chất này thường phụ thuộc vào những điều kiện khó kiểm soát, ví dụ như thời tiết, môi trường, đất đai, nhân công lao động, … và những điều này sẽ ảnh hưởng đến giá thành của sản phẩm Nên việc sử dụng các loại polysaccharide ngày càng được quan tâm EPS có vai trò to lớn trong lĩnh vực thực phẩm Vai trò của. .. vi sinh vật đối với thực phẩm và các lĩnh vực khác 2.1.2.1 Khả năng tạo độ nhớt trong sữa EPS được sản xuất bởi vi khuẩn lactic, được sử dụng rộng rãi để cải thiện độ đặc và kết cấu của sữa chua và các sản phẩm sữa lên men khác như Dahi Dahi là một sản phẩm sữa lên men phổ biến của Ấn Độ có 3,5-8% chất béo, tương tự như sữa chua, tiêu thụ ở hầu hết các hộ gia đình Nhận thức về yêu cầu của người tiêu... dụng sản phẩm có calo thấp, đặc biệt các sản phẩm sữa ít béo trên thị trường Tuy nhiên, chất béo sữa góp phần vào sự phát triển mùi vị, độ đặc và kết cấu của các sản phẩm sữa, khi loại bỏ chất béo dẫn đến các tính chất cảm quan trong sản phẩm trở nên kém hơn EPS sản xuất từ vi khuẩn lactic cung cấp như 'chất làm đặc' tự nhiên Những sản phẩm đáp ứng yêu cầu của người tiêu dùng là các sản phẩm với lượng