Báo cáo Xanthan gum
Khái niệm và cấu tạo
Xanthan gum là một polysaccharide. Là sản phẩm lên men bởi vi khuẩn Xanthomonas campestris.
Cấu tạo:
Tính chất
Tạo dung dịch có độ nhớt
Tính tương hợp của xanthan
Với các loại enzyme
Với alcohol
Gel thuận nghịch về nhiệt độ
Khả năng hydrate hóa
Đặc điểm hình thái và sinh lí:
Vi khuẩn Xanthomonas campestris có dạng hình que đơn, thẳng. Rộng 0.4 – 0.7µm, dài 0.7 – 1.8 µm.
Vi khuẩn Gram âm.
Có khả năng di động nhờ tiên mao mọc ở cực.
Là loại vi khuẩn dị dưỡng, hiếu khí bắt buộc.
Không có khả năng khử nito, phản ứng catalase dương tính, oxidase âm tính.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo Xanthan gum", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Báo cáo Xanthan gum
![Báo cáo Xanthan gum Báo cáo Xanthan gum](https://s1.tailieubachkhoa.net/rl6k7x3q9zfh00j8/thumb/2021/12/02/bao-cao-xanthan-gum_TVUHF4ru8p.jpg)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINHKHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC Bộ môn Công nghệ thực phẩm Báo cáo tiểu luận môn học: Công nghệ lên men Đề tài : XANTHAN GUM GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn SVTH: Nguyễn Văn Đức Nguyễn Thị Ái Ngọc Vũ Thị Kim Ngân Nguyễn Thị Huỳnh Anh Phạm Tố Nga NỘI DUNG CHÍNH GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XANTHAN GUM NGUYÊN LIỆU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẨM XANTHAN GUM TÀI LIỆU THAM KHẢO Khái niệm và cấu tạo Xanthan gum là một polysaccharide . Là sản phẩm lên men bởi vi khuẩn Xanthomonas campestris. Cấu tạo: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XANTHAN GUM GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XANTHAN GUM Tính chất Tạo dung dịch có độ nhớt Tính tương hợp của xanthan Với các loại enzyme Với alcohol Gel thuận nghịch về nhiệt độ Khả năng hydrate hóa Vi khuẩn Xanthomonas campestris Ngành: Proteobacteria Bộ : Gamma Proteobacteria Họ: Xanthomonadaceae Giống: Xanthomonas NGUYÊN LIỆU Đặc điểm hình thái và sinh lí: Vi khuẩn Xanthomonas campestris có dạng hình que đơn, thẳng. Rộng 0.4 – 0.7µm, dài 0.7 – 1.8 µm. Vi khuẩn Gram âm. Có khả năng di động nhờ tiên mao mọc ở cực. Là loại vi khuẩn dị dưỡng, hiếu khí bắt buộc. Không có khả năng khử nito, phản ứng catalase dương tính, oxidase âm tính. Tiêu chí chọn giống: NGUYÊN LIỆU NGUYÊN LIỆU Môi trường nhân giống quy mô phòng thí nghiệm: dịch malt trong ống thạch nghiêng chứa: 10 g/l glucose. 5 g/l peptone 3 g/l dịch chiết nấm men. 20g/l agar. Môi trường nhân giống quy mô công nghiệp: K 2 HPO 4 : 5 g/l MgSO 4 .7H 2 O: 0,1 g/l Dịch chiết nấm men: 0,5 g/l Ure : 0,4 g/l Glucose: 20 g/l NGUYÊN LIỆU Môi trường lên men Nguồn Carbon Dùng syrup glucose làm nguồn cung cấp carbon cho vi khuẩn Nguồn Nitơ Thường được sử dụng nhất là muối amoni trong môi trường nhân giống và nitrat trong môi trường lên men Nguồn khoáng và yếu tố sinh trưởng Muối công nghiệp và cồn tinh luyện Muối và cồn là phụ liệu cần thiết cho quá trình kết tủa của xanthan. Để đảm bảo cho chất lượng của sản phẩm xanthan thì muối và cồn cần đạt những tiêu chuẩn nhất định. STT T ên chỉ tiêu Đơ n v ị đ o Yêu c ầ u 1 E t han o l % v/v K h ông t h ấ p h ơn 96 , 2 2 A l d eh yd e t ổ ng m g/ l K h ông vư ợ t q u á 4 3 R ư ợ u c a o p h ân tử m g/ l K h ông vư ợ t q u á 4 4 E s t er m g/l K h ông vư ợ t q u á 30 5 Methanol PP t h ử v ới f u c h s in acid Âm t í nh 6 A c i d h ữu cơ m g/ l K h ông vư ợ t q u á 15 7 F u fur o l K h ông có Bảng . Chỉ tiêu chất lượng muối và cồn NGUYÊN LIỆU Tên chỉ tiêu Yêu cầu Màu sắc Muối tinh chế, tinh thể màu trắng đều, sạch, không có tạp chất . Khi hòa tan trong nước phải được dung dịch trong, đồng nhất Mùi Không có mùi Dạng bên ngoài Khô ráo, tơi đều, trắng sạch Cỡ hạt 1÷15 mm Độ ẩm < 10% Nghiền Đóng gói Sản phẩm Bao bì Hình 3.1. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất xanthan Hình: Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất xanthan QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Nhân giống Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lên men. Các biến đổi: Hóa sinh: Hóa lý: Vật lý: Sinh học : Thiết bị: Nhân giống được chia làm hai giai đoạn: Nhân giống ở phòng thí nghiệm Nhân giống ở phân xưởng: Thiết bị có dạng hình trụ đứng, bên trong có cánh khuấy và bộ phân sục khí. Thông số công nghệ: Nhiệt độ: tối ưu là 28 – 30 0 C. pH trung tính là tối ưu cho sự phát triển của X. campestris. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Chuẩn bị môi trường lên men Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình lên men. Môi trường được phối trộn theo một tỷ lệ nhất định đảm bảo nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn lên men. Sau khi được phối trộn, môi trường này sẽ được thanh trùng để đảm bảo cho môi trường được vô trùng. Biến đổi: Vật lý: tăng nhiệt độ của dịch. Sinh học: ức chế và tiêu diệt vi sinh vật. Hóa học: một số phản ứng hóa học dưới tác dụng của nhiệt độ có thể xảy ra như Maillard. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Chuẩn bị môi trường lên men Tỷ lệ phối trộn môi trường lên men : Glucose: 30g/l MgSO 4 .7H 2 O: 0,24g/l (NH 4 ) 2 SO 4 : 3,33g/l H 3 BO 3 : 0,0072g/l FeCl 3 .6H 2 O: 0,0042g/l KH 2 PO4: 7,2g/l CaCO 3 : 0,029g/l Acid citric: 2g/l ZnO: 0,006g/l Dịch chiết nấm men: 0,75 g/l Peptone: 0,34 g/l Chất chống bọt: 0,06 g/l HCl: 0,16 ml/l pH ban đầu: 7,0 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Chuẩn bị môi trường lên men QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Thiết bị khuấy trộn môi trường Thiết bị thanh trùng môi trường Lên men Mục đích: khai thác. Biến đổi: Sinh học: Hóa lý: Vật lý : Hóa sinh: Thiết bị Thông số công nghệ Tốc độ sục khí: 0,2 – 2 vvm, tối ưu: 0,5 – 1 vvm Nhiệt độ lên men: 20 – 35 0 C, tối ưu: 28– 30 0 C Thời gian lên men: 96 h. pH: 5,5 – 8, tối ưu: 6,4 – 7,4 Oxy hòa tan: 10 – 30% Tốc độ khuấy đảo: 200 – 500 rpm. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Thanh trùng Mục đích: chuẩn bị Các biến đổi : Vật lý : Sinh học : Thiết bị Thông số công nghệ Nhiệt độ: 70 0 C Thời gian: 30 phút. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Pha loãng Mục đích : chuẩn bị QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Thiết bị: dạng hình trụ có cánh khuấy. Sử dụng nước nóng để pha loãng. Thông số công nghệ: Tỷ lệ pha loãng: tùy vào độ nhớt cuối cùng của canh trường lên men. Nhiệt độ nước pha loãng: 70-80 0 C Độ nhớt của dịch sau pha loãng: 100cP Tách vi sinh vật Mục đích : chuẩn bị Thiết bị : Sử dụng thiết bị ly tâm có chén xoay dạng côn Thông số công nghệ: Gia tốc li tâm: 8000g Nhiệt độ của dịch ban đầu: 70 o C QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Kết tủa Mục đích : Khai thác. Các biến đổi: Vật lý: dịch trở lên đục. Hóa lý: sự kết tủa của các phân tử xanthan nhờ sự hình thành liên kết của các cation của muối với các gốc tích điện ẩm có trong canh trường Thiết bị Quá trình kết tủa được diễn ra trong các bồn chứa có cánh khuấy. Muối và ethanol được bổ sung vào với tỷ lệ nhất định so với nồng độ xanthan và thể tích của dịch thu được sau ly tâm . Thông số công nghệ: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Tách nước Mục đích: chuẩn bị cho quá trình sấy. Biến đổi : Thiết bị: sử dụng thiết bị li tâm đĩa Thống số công nghệ : Gia tốc li tâm: Độ ẩm tủa rắn: 30 – 50% QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Sấy Mục đích: khai thác, hoàn thiện và bảo quản. Biến đổi : Vật lý: nhiệt độ sẽ tăng cao trong bán thành phẩm. Hóa học: độ ẩm giảm, nhiệt độ cao có thể phân hủy mạch polymer trong cấu trúc của xanthan. Hóa lý: sự chuyển pha từ lỏng sang hơi của nước. Sinh học: các vi sinh vật còn sót lại bị ức chế hoặc tiêu diệt, hoạt độ của nước giảm QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Thiết bị: Sử dụng thiết bị sấy bức xạ hoạt động liên tục dạng đường hầm (tunnel). Thống số công nghệ : Thời gian lưu: Cường độ bức xạ. Độ ẩm cuối của sản phẩm: 8-15% Sấy QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Nghiền Mục đích : hoàn thiện Thiết bị: thiết bị nghiền búa Các biến đổi: Vật lý: Hóa lý : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Đóng gói Mục đích : bảo quản và hoàn thiện. Sản phẩm xanthan là một sản phẩm hút ẩm mạnh nên cần bao gói chúng trong các bao bì có khả năng chống hút ẩm cao . Các biến đổi : sản phẩm ít biến đổi trong quá trình này . Thiết bị : quá trình đóng gói tiến hành trên dây chuyền tự động. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Chỉ tiêu vật lý Trạng thái: dạng bột mịn, không vón cục. Màu sắc: màu kem SẢN PHẨM XANTHAN GUM Chỉ tiêu vi sinh Tổng số vi sinh vật: không được quá 5000 CFU/g. E.Coli : âm tính đối với mẫu thử. Salmonella : âm tính đối với mẫu thử. Nấm men và nấm mốc: không được quá 500 CFU/g. Chỉ tiêu hóa lý Theo QCVN 4 -21: 2011/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm – chất làm dày. Yêu cầu: Định tính: Độ tan: tan trong nước, không tan trong ethanol. Tạo gel: phải có phản ứng tạo gel đặc trưng. Độ tinh khiết: Giảm khối lượng khi sấy khô: không được quá 15% (nhiệt độ sấy 105 0 C trong 2.5 giờ). Tro toàn phần: không được quá 16% sau khi sấy. Acid pyruvic: không được nhỏ hơn 1.5% Nitrogen: không được quá 1.5% Ethanol và isopropanol: không được quá 500mg/kg, ở dạng đơn chất hoặc hợp chất. Chì: không được quá 2 mg/kg. SẢN PHẨM XANTHAN GUM 4 . SẢN PHẨM XANTHAN GUM Một số sản phẩm có trên thị trường 5 . TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nout R.M.J. et al, Food Fermentation, Wagemngen aceademic publicshers, 2005 [2] Nguyễn Lân Dũng, Vi Sinh Vật Học, NXB Giáo Dục, 2003 [3] V.S.Wadhai and A.N.Dixit, Production of xanthan gum by xanthomonas campestrisand comparative study of xanthomonas campestris isolates for the selection of potential xanthan producer, 2011. [4] Flores Candia J-L, Deckwer W-D. Xanthan gum. In: Flickinger MC, Drew SW, editors. Encyclopedia of bioprocess technology: fermentation, biocatalysis, and bioseparation, vol. 5. New York: Wiley, 1999. pp. 2695±711. [5] Rosalam S, England R. Review of xanthan gum production from unmodified starches by Xanthomonas campestris sp. Enzym Microbial Technol. 2006. [6] Souw P, Demain AL. Nutritional studies on xanthan production by Xanthomonas campestris NRRL-B-1459. Appl Environ Microbiol. 1979;37:1186–1192. [7] Druzian JI, Pagliarini AP. Xanthan gum production by fermentation from residue of apple juice. Ciência e Tecnologia de Alimentos. 2007. [8] Papagianni M, Psomas SK, Batsilas L, Paras SV, Kyriakidis DA, Liakopouloukyriakides M. Xanthan production by Xanthomonas campestris in batch cultures. Process Biochem. 2001. CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE
File đính kèm:
bao_cao_xanthan_gum.pptx