Đề tài 5: Quy trình sản xuất Xanthan Gum

Trong lĩnh vực dầu khí xanthan đóng vai trò to lớn trong tất cả các giai đoạn khoan dầu, vệ sinh đường ống Tính lưu biến đặt trưng của xanthan, khả năng tương thích của xanthan với muối và khả năng làm giảm hư hỏng do nhiệt làm cho xanthan được sử dụng rất phổ biến để thêm vào dầu thô. Xanthan cũng được trộn vào bê tông khi đổ dưới nước để tăng độ sệt và chống xói lỡ. Ngoài ra còn có những ứng dụng trong công nghiệp sơn phù.

docx37 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 09/09/2014 | Lượt xem: 2684 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài 5: Quy trình sản xuất Xanthan Gum, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Đề tài 5: QUY TRÌNH SẢN XUẤT XANTHAN GUM GVHD: Nguyễn Thị Thu Sang Nhóm 2_lớp 11CDTP1 Nguyễn Thị Phương Dung 3005110049 Nguyễn Thị Thùy Dương 3005110041 Nguyễn Thị Oanh 3005110218 Võ Lan Phương 3005110228 Huỳnh Thị Phương Dung 3005110047 Tp.HCM, tháng 6 năm 2014 Lời mở đầu Xanthan gum là một polysaccharide được sinh tổng hợp từ vi sinh vật. Có nhiều loại polysaccharide được sinh tổng hợp bởi vi sinh vật như alginate, curlane, dextran, gellan, glucan, pullulan và xanthan. Trong số những loại này thì xanthan gum có vai trò vượt trội hơn bởi có tính định hướng, ứng dụng nhiều. Đối với ngành thực phẩm, những nhu cầu về gum tự nhiên đang có xu hướng giảm xuống, trong khi đó xanthan lại có xu hướng tăng. Để hiểu hơn về tính chất, ứng dụng và các cơ chế tổng hợp nên xanthan gum nhóm chúng em xin được tìm hiểu về “Quy trình sản xuất xanthan gum”. Tuy nhiên với số lượng khổng lồ các kiến thức đã biết nên việc lựa chọn những kiến thức nào phù hợp sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm chúnng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của cô, để lần sau nhóm em viết tiểu luận đạt kết quả cao hơn. Mục lục Tổng quan về xanthan gum Giới thiệu về xanthan gum Khái niệm Xanthan gum là một polysaccharide được sử dụng như là một phụ gia thực phẩm và chất điều chỉnh lưu biến. Là sản phẩm lên men của glucose và saccharose bởi vi khuẩn Xanthomonas campestris. Xanthomonas campestris là loại vi khuẩn gây ra bệnh mục đen trên cải, hoa lơ và các loại rau lá mỏng khác. Lịch sử ra đời của xanthan gum: Cách đây rất lâu, con người đã tìm hiểu được rằng các loài Xanthomonas có thể sản xuất ra những khối sền sệt. Cuối năm 1950, xanthan đã được phát minh tại Northern Reaseach Center (NRRC), Peoria, Illinois. Bà Allene Rosalind Jeanes và cộng sự của bà ở Viện Nông Nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture) đã tổ chức cuộc kiểm tra các loài vi sinh vật có khả năng sản xuất ra các loại gum tan trong nước, trong số đó, xanthan là một polysaccharide tổng hợp bằng phương pháp sinh học mà có tiềm năng ứng dụng rất lớn so với các loại gum tan trong nước được sản xuất bằng phương pháp tự nhiên. Đầu những năm 1960, xanthan trở thành sản phẩm thương mại bởi công ty Kelco với tên thương mại là Kelzan (theo Whistler) nhưng không thích hợp cho thương mại mãi đến năm 1964. Năm 1969, xanthan đã được tổ chức FDA (the American Food and Drug Administration) cho phép sử dụng làm phụ gia thực phẩm sau những nghiên cứu và thử nghiệm trên động vật. Nó được phép sử dụng ở các nước: Hoa Kỳ, Canada, Châu Âu (1982). Số kí hiệu là E415. Các công ty sản xuất xanthan nổi tiếng: Merck, Pfizer và Kelco của Mĩ, Rhône Poulenc và Sanofi-Elf của Pháp, Jungbunzlauer của Úc. Cấu tạo và tính chất Cấu tạo Cấu tạo phân tử Xanthan bao gồm những cụm 5 gốc đường được lặp lại, mỗi cụm gồm 2 gốc đường D - glucose, 2 gốc đường D - mannose, 1 gốc đường D - glucoronate và các gốc acetate, pyruvate với số lượng thay đổi. Mỗi cụm đơn vị của mạch chính trong chuỗi polysaccharide bao gồm các gốc β – D – glucose, liên kết với nhau bằng liên kết β – 1, 4 glycoside. Yếu tố này giống với cấu trúc của cellulose. Mạch nhánh gồm 1 gốc glucoronate nằm ở giữa liên kết với 2 gốc mannose. Vị trí thứ nhất của gốc D-glucoronate liên kết với vị trí thứ hai của 1 gốc D - mannose, còn vị trí thứ tư của gốc D-glucoronate liên kết với vị trí thứ nhất của một gốc mannose khác. Mạch nhánh liên kết với mạch chính tại vị trí thứ 3 trên gốc cellulose của mạch chính và vị trí thứ nhất trên gốc mannose của mạch nhánh. Khoảng một nửa số gốc mannose ở cuối có nhóm acid pyruvic liên kết do nhóm ketal tạo vòng tại vị trí 4 – 6 trên gốc mannose Gốc mannose còn lại liên kết với một acetyl tại vị trí thứ 6. Xanthan gum cũng chứa các ion dương hóa trị một như là Na, K. Mạch nhánh và mạch thẳng xoắn chặt với nhau tạo thành hình dạng bền chặt Hình 1.1: Cấu trúc một đơn vị cuả xanthangum Khối lượng phân tử: Có thể từ 0.9 triệu đến 1.6 triệu Dalton, nó phụ thuộc vào nguồn vi sinh vật và điều kiện thực hiện quá trình lên men. Đôi khi khối lượng phân tử xanthan cũng có thể lên đến 13 - 50 triệu Dalton. Hình 1.2. cấu tạo của xanthan gum Trạng thái phân tử: Xanthan là phân tử sinh học xoắn đôi nhưng không đối xứng nhau. Mạch nhánh và mạch thẳng xoắn chặt với nhau tạo thành hình dạng bền chặt. Các phân tử có thể co lại hình xoắn ốc kép hình thành nên cấu trúc đặc quánh, khi gặp một số điều kiện sẽ bị duỗi mạch làm thay đổi tính chất. Mạch chính được mạch bên bảo vệ nên làm cho xanthan tương đối bền với acid, kiềm và enzyme. Thành phần cấu tạo Acid pyruvic là một thành phần rất quan trọng do nó tác động đến khả năng hòa tan trong nước của polymer. Thành phần acid pyruvic trong xanthan khác nhau phụ thuộc vào chủng Xanthomonas campestris (có những chủng sản xuất ra hàm lượng acid pyruvic rất cao, có những chủng lại sản xuất ra với hàm lượng rất thấp), điều kiện lên men và điều kiện thu hồi sản phẩm. Bảng 1.1 Thành phần % của D – glucose, D – mannose, D – glucuronic acid, pyruvate, acetate trong polysaccharide do một số chủng vi khuẩn khác nhau tạo ra. Vi khuẩn D - Glucose D - Mannose D – Glucuronic Acid Pyruvate Acetate X.campestris 30,1 27,3 14,9 7,1 6,5 X.vasculorum 34,9 30,2 17,9 6,6 6,3 X.faseoli 30,9 28,6 15,3 1,8 6,4 X.juglandis 33,2 30,2 16,8 6,9 6,4 X.gummisudans 34,8 30,7 16,5 4,7 10 X.fragaria 24,6 26,1 14 4,9 5,5 Tính chất Tạo dung dịch có độ nhớt Khi hòa tan trong nước, bị hidrate hóa một cách nhanh chóng, không bị đóng cục tạo dung dịch có độ nhớt cao. Xanthan gum có độ nhớt cao. Dung dịch có nồng độ khoảng 1% có độ nhớt xấp xỉ 1000 cP khi đo ở 60 v/ph với thiết bị đo độ nhớt Brookfield model LVF ở 250C. Ảnh hưởng của muối: độ nhớt không bị ảnh hưởng khi thêm một lượng lớn muối, như trong 250 g/l dung dịch NaCl chỉ làm tăng không đáng kể độ nhớt của dung dịch xanthan. Tính tương hợp của xathangum: ü Với alcohol Tuy xanthan không hòa tan trực tiếp được trong alcohol nhưng lại có khả năng tương thích với nó. Những sản phẩm có chứa xanthan trong công thức thành phần thường chiếm đến60% dung môi alcohol như ethanol. Ta có thể sử dụng tính chất này để làm cho cocktail, rượu cómùi chocolate trở nên đặc hơn. ü Với các loại enzyme Hầu hết các dung dịch keo đều bị thoái hóa ở một giới hạn nào đó bới các enzyme có mặt trong thực phẩm như cellulase, pectinase, amylase, protease. Tuy nhiên, xanthan không bị thoái hóa bới chúng. Khả năng kháng lại tác động của enzyme là do sự xắp xếp các nhánh chính và nhánh phụ, sự xắp xếp này chống lại tác động của enzyme lên liên kết 1,4 trong nhánh chính. Nhờ đó mà ngăn cản được sự ngưng trùng hợp do enzyme, acid và kiềm. Ứng dụng thực tế, khả năng xanthan chống lại tác động của enzyme đã được sử dụng trong một số sản phẩm thực phẩm như bánh mứt táo, thực phẩm có chứa tinh bột, gia vị trộn… Gel thuận nghịch về nhiệt độ: Gel tạo thành khi làm nguội các hỗn hợp. Xanthan gum ở trạng thái keo có thể thực hiện sự chuyển đổi cấu hình xoắn ốc đôi thành chuỗi đơn bằng cách tôi luyện ở nhiệt độ 40 - 800C. Ở cấu hình chuỗi đơn, mạng lưới liên kết yếu đi, hình thành nên trạng thái giả dẻo (pseudoplastic) làm giảm độ nhớt của dung dịch. Xanthan gum có khả năng kết hợp được với nhiều chất tạo gel, tạo sệt khác nhau như locust bean gum, konjac, guar gum. Khả năng hydrat hóa Sự hiện diện của những chuỗi tích điện âm trong phân tử xanthan gum làm tăng khả năng hydrate hóa và tạo nên dung dịch xanthan trong nước lạnh. Xanthan gum là một chất háo nước, tan được trong nước nóng và nước lạnh. Điều kiện lạnh đông/rã đông: nhờ khả năng liên kết với nước nên dung dịch xanthan gum rất bền khi lạnh đông cũng như rã đông. Tình hình sử dụng một số loại polysaccharide Có rất nhiều loại polysaccharide được sinh tổng hợp bởi vi sinh vật như alginate, curlane, dextran, gellan, glucan, pullulan và xanthan. Trong số những loại này thì xanthan có vai trò vượt trội hơn bởi dễ dàng sản xuất và được ứng dụng nhiều. Thực vậy, nó đang dần được sử dụng nhiều trong thực phẩm và trong việc tạo ra chất độn cho mỹ phẩm. Trong công nghiệp polysaccharide thì xanthan là một trong những đại diện phát triển nhanh nhất. Đối với ngành thực phẩm, những nhu cầu về gum tự nhiên đang có xu hướng giảm xuống, trong khi đó xanthan lại có xu hướng tăng lên. Khoảng 20.000 tấn xanthan được sản xuất theo phương pháp công nghiệp từ giống vi khuẩn X. campestris mỗi năm. Nhu cầu tiêu thụ xanthan trên toàn thế giới là khoảng 23 triệu kg/ năm và được dự đoán là sẽ tiếp tục tăng lên 5-10% theo hằng năm. Nguyên liệu sản xuất xanthan gum. Vi sinh vật Giống vi sinh vật Xanthan được sản xuất từ vi khuẩn Xanthanmonas campestris được cô lập từ cây cải bắp, nó chính là loại vi khuẩn gây ra bệnh nấm cho cây có màu đen. Hình 2.1. Vi khuẩn Xanthomonas campestris Hình 2.2. Cải bắp nhiễm vi khuẩn Xanthomonas campestris Đặc điểm hình thái Vi khuẩn xanthomonas campestris Giới: vi khuẩn Ngành: Proteobacteria Lớp: Gamma Proteobacteria Bộ: Xanthomonadales Họ: Xanthomonadaceae Giống: Xanthomonas Có dạng hình que đơn, thẳng, rộng 0,4-0,7 µm, dài 0,7-1,8µm Vi khuẩn Gram âm Có khả năng di động nhờ có tiên mao mọc ở cực Là loại vi khuẩn dị dưỡng, hiếu khí bắt buộc Không có khả khử nito, phản ứng catalase dương tính, oxidase âm tính Phát triển trên môi trường dinh dưỡng agar, bị ức chế bởi 0,1%, triphenyltetrazolium chloride. Phần lớn chúng sống một mình hoặc theo từng cặp X.campestris làm thành đám mucoid màu vàng, trơn nhẵn sống trên môi trường rắn, và những tế bào được bao quanh bởi xanthangum ( polysaccharide ngoại bào). Công thức hóa học của sắc tố vàng được xác định là môn hoặc dibromoaryl polynen. Tính không ổn định thuộc về di chuyển của vi khuẩn X. Campestris sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cũng như số lượng xanthan xuất hiện khi nuôi cấy nó. Sự đột biến gen có liên quan đến việc hình thành 3 dạng khác nhau: L (large) và S ( small) và VS (very small). Trong khi dạng L sản xuất ra một lượng lớn xathan với những tính chất lưu biến học mong muốn thì dạng S lại cho lượng sản phẩm ít và chất lượng thì kém. Còn VS không tổng hợp xanthan. Những chức năng của xathan chưa được nhận biết đầy đủ, nhưng có một bằng chứng chắc chắn rằng có một lớp polysaccharide ở xung quanh màng tế bào, bảo vệ tế bào tránh khỏi những tác động của môi trường xung quanh. Ví dụ như khả năng giữ nước của xanthan, nó sẽ cung cấp một lớp màng bảo vệ dưới điều kiện môi trường hanh khô. Tiêu chí chọn giống Giống vi khuẩn sử dụng phải đạt những chuẩn mực nhất định mới được phép sử dụng. Các yếu tố cơ bản đối với giống vi khuẩn sử dụng lên men thu nhậ xanthan gồm: Giống vi khuẩn phải có khả năng sinh tổng hợp xanthan mạnh, sản phẩm này có chất lượng và số lượng cao hơn hẳn các sản phẩm phụ khác trong quá trình trao đổi chất của chúng. Giống phải có khả năng sử dụng các nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm. Giống vi khuẩn có tính thích nghi cao hơn, đặc biệt phải thích nghi với điều kiện sản xuất công nghiệp, trong đó có sự ổn định về nhiệt độ, pH,… Giống phải có tốc độ sinh sản và phát triển rất mạnh trong điều kiện môi trường công nghiệp. Tính chất này này rất quan trọng vì khi nhiễm vi sinh vật lạ thì giống dùng trong sản xuất phải có khả năng át chế sự phát triển của vi sinh vật lạ. Giống phải ổn định trong bảo quản và dễ dàng bảo quản. Nguyên liệu khác: Nguồn cacbon: Glucose và saccharose là hai nguồn carbon được sử dụng phổ biến để cung cấp cho vi khuẩn Xanthanmonas campestris trong quá trình lên men thu nhận xanthan. Trong đó glucose là nguồn carbon vi khuẩn Xanthanmonas campestris dễ sử dụng. Tuy nhiên, ở nồng độ cao nó ảnh hưởng xấu tới quá trình lên men của vi khuẩn, theo các nghiên cứu thì nồng độ glucose 2 – 4% w/w là môi trường lý tưởng cho quá trình lên men. Để thuận tiện và chủ động cho việc sản xuất, ta dùng syrup glucose làm nguồn cung cấp carbon cho vi khuẩn. Syrup glucose làm nguồn cung cấp cho vi khuẩn. Ở châu âu người ta dùng syrup bắp để làm nguồn nguyên liệu sản xuất xanthan. Syrup bắp còn được gọi là high fructose corn syrup (HFCS) do có hàm lượng fuctose rất cao, được sử dụng phổ biến trong các loại kẹo và đồ uống. Syrup bắp không phải là loại đường tự nhiên như đường mía hay đường củ cải. Vì HFCS có được sau quá trình xử lý công nghiệp phức tạp. Người ta sử dụng 3 loại enzym là α-amylase, glucose amylase thùy phân tinh bột bắp thành đường glucose và emzym isomerase chuyển hóa glucose thành fructose, tăng độ ngọt và khả năng hòa tan. Sau đó, glucose tinh khiết được thêm vào hỗn hợp tạo ra HFCS. Gía trị tỉ lệ fructose: glucose trong HFCS là 90:10, 42:43 hoặc 55:45 Nguồn nitơ Vi khuẩn Xanthanmonas campestris có thể sử dụng nguồn nitơ hữu cơ và nguồn vô cơ. Vì vậy có thể dùng nước ngâm hạt ngũ cốc, dịch thủy phân casein, dịch chiết nấm men, dịch chiết từ đậu nành, tuy nhiên nguồn nito thường được dùng nhất là muối amoni. Xathan được sản xuất có chất lượng tốt nếu như X.campestris được nuôi dưỡng trong một môi trường tổng hợp đơn giản bao gồm NH4Cl2, glucose và muối. Nguồn khoáng và yếu tố sinh trưởng Ngoài việc cung cấp các nguyên tố cơ bản thì để quá trình lên men được diễn ra tốt nhất ta cũng cần cung cấp đầy đủ cho vi khuẩn các nguyên tố khoáng và các yếu tố sinh trưởng. Các muối vô cơ là nguồn chất dinh dưỡng không thể thiếu đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật. Chúng có các chức năng sinh lý chủ yếu là: tham gia vào thành phần của các hoạt tính ở các enzyme của vi sinh vật, duy trì tính ổn định của kết cấu các đại phân tử và tế bào, điều tiết và duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu của tế bào, khống chế điện thế oxy hoá khử của tế bào và là nguồn vật chất sinh năng lượng đối với một số loài vi sinh vật. Bảng 1.2: Muối vô cơ và chức năng sinh lý của chúng Nguyên tố Hợp chất sử dụng Chức năng sinh lý Tiêu chuẩn kĩ thuật P KH2PO4, K2HPO4 Là thành phần của acid nucleic, nucleoprotein, phospholipid, coenzyme, ATP... Làm nên hệ thống đệm giúp điều chỉnh pH môi trường. S (NH4)2SO4, MgSO4 Là thành phần của các aminoacid chứa S, một số vitamin; glutathione có tác dụng điều chỉnh điện thế oxy hoá khử trong tế bào. Mg MgSO4 Là thành phần trung tâm hoạt tính của enzyme phosphoryl hoá hexose, dehydrogenase của acid isocitric, polymerase của acid nucleic, thành phần của chlorophyll và bacterio-chlorophyll. Ca CaCO3 CaCl2, Ca(NO3)2 Tạo tính ổn định của một số cofactor, enzyme duy trì, cần cho sự dựng trạng thái cảm thụ của tế bào. TCVN 3912:1984 Na NaCl Thành phần của hệ thống chuyển vận của tế bào, duy trì áp suất thẩm thấu, duy trì tính ổn định của một số enzyme. K KH2PO4 Là cofactor của một số enzyme, duy trì áp suất thẩm thấu của tế bào, là nhân tố ổn định của ribosome ở một số vi khuẩn ưa mặn. Fe FeCl3.6H2O FeS04 Thành phần của sắc tố vi khuẩn và một số enzyme, là vật chất nguồn năng lượng của một số vi khuẩn sắt, cần thiết để tổng hợp chlorophyll và độc tố vi khuẩn bạch hầu. Quy trình sản xuất xanthangum Nhân giống Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lên men. Quá trình nhân giống nhằm mục tiêu thu nhận được số tế bào cao hay nói cách khác sản phẩm của quá trình sinh khối (thường tính là tổng lượng tế bào/ml). Nhân giống còn có mục đích chuẩn bị cho quá trình lên men tiếp theo được diễn ra tốt hơn. Môi trường nhân giống: dịch mail trong ống thạch nghiên chứa 10g/l glucose, 5g/l peptone, 3g/l dịch chiếc nấm men, 20g/l agar. Bảo quản ở điều kiện ở 40C. Các biến đổi: - Hóa sinh: Trong quá trình nhân giống vi sinh vật xảy ra rất nhiều phản ứng hóa sinh bên trong và bên ngoài tế bào làm xuất hiện nhiều sản phẩm trao đổi chất, góp phần làm thành phần hóa học của môi trường thay đổi liên tục theo thời gian cấy. - Hóa lý: Trong quá trình nhân giống xảy ra 1 số biến đổi về pha. Việc nhân giống được thực hiện trong điều kiện hiếu khí nên việc sục không khí vào canh trường sẽ làm tăng nồng độ oxy hòa tan trong pha lỏng. - Vật lý: Trong quá trình sinh trưởng, 1 phần năng lượng sẽ tỏa ra ngoài dưới dạng nhiệt năng. Hiện tượng này có thể làm tăng nhiệt độ canh trường khi nhân giống vi sinh vật ở qui mô lớn. Do đó cần chú ý hiệu chỉnh nhiệt độ của canh trường trong suốt quá trình nhân giống. - Sinh học: Các tế bào vi sinh vật sẽ thực hiện quá trình trao đổi chất và sản sinh ra nhiều thế hệ tế bào mới. Thiết bị: Trong sản xuất, tùy thuộc vào thể tích làm việc của thiết bị lên men mà lượng giống cấy VSV cần cấy sẽ thay đổi ít hay nhiều. Do đó, số cấp nhân giống cũng sẽ thay đổi để các nhà sản xuất thu được đúng lượng giống cần sử dụng. Nếu thể tích bình lên men càng lớn thì lượng giống cấy càng lớn. Nhân giống được chia làm hai giai đoạn: - Nhân giống ở phòng thí nghiệm: sử dụng các ống nghiệm (cấp 1), bình tam giác hoặc erlen(cấp 2 và 3), bình nuôi cấy(cấp 4). - Nhân giống ở phân xưởng: sử dụng các bình lên men cho môi trường lỏng. Bình lên men dùng để nuôi cấy giống VSV có cấu tạo tương tự như những bình lên men dùng để nuôi cấy VSV thu nhận các sản phẩm trao đổi chất. Thiết bị có dạng hình trụ đứng, bên trong có cánh khuấy và bộ phân sục khí. Nhiệt độ canh trường trong quá trình nhân giống có thể hiệu chỉnh được nhờ lớp vỏ áo xung quanh thân trụ thiết bị. Thông số công nghệ: - Nhiệt độ: tối ưu là 28 – 300C. - pH trung tính là tối ưu cho sự phát triển của X. campestris. 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. Thành phần môi trường dinh dường lên men tĩnh: Lên men tĩnh được thực hiện trong bình erlen 500ml có chứa 100ml môi trường lên men được cấy chuyền từ môi trường 10% (v/v) trước khi nuôi cấy 24h. Sau đó canh trường được ủ ở 300C trong thiết bị khuấy với tốc độ 200v/p trong 96h. Mẫu sẽ được lấy ra thường xuyên để kiểm tra sinh khối, nồng độ xanthan gum và đường sót. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy bao gồm nhiều giai đoạn với những yêu cầu khác nhau. Canh trường nhân giống ban đầu là 10L, sau đó nâng lên 100m3 để đưa vào sản xuất. Ở 2 cấp nhân giống liên tiếp, thể tích của môi trường 10 lần. Thanh trùng môi trường lên men Mục đích: chuẩn bị, đảm bảo về mặt vi sinh của môi trường trước khi đem đi lên men. Biến đổi: chủ yếu là biến đổi sinh học, ức chế, tiêu diệt các vi sinh vật nhiễm. Thông số công nghệ: Nhiệt độ thanh trùng 70 – 750C. Thời gian: 20 phút, sau đó đưa về 25 – 300C là nhiệt độ tối thích cho quá trình lên men xanthan gum. Thiết bị: sử dụng thiết bị thsnh trùng dạng bản mỏng Bộ phận chính của thiết bị là những tấm hình chữ nhật rất mỏng, làm bằng thép không gỉ. Mỗi tấm bảng có 4 lỗ tại 4 góc và hệ thống các đường rãnh trên khắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền nhiệt. Khi ghép các tấm bảng mỏng lại với nhau trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành nên những hệ thống đường vào và ra cho chất lỏng cần thanh trùng và chất tải nhiệt. Lên men Mục đích: khai thác, vì quá trình lên men nhằm thu nhận sản phẩm trao đổi bậc 1 là polysaccharide ngoại bào của vi khuẩn Xanthomanas campestris. Những biến đổi: Sinh học: có sự trao đổi chất giữa của vi khuẩn với môi trường trong quá trình sinh trưởng, phát triển, số lượng tế bào vi khuẩn tăng. Vật lí: trong quá trình lên men toả nhiệt làm tăng nhiệt độ trong bình lên men, do đó trong quá trình trao đổi chất của vi khuẩn có thải ra một phần năng lượng ra bên ngoài dưới dạng nhiệt. Hoá lý: độ nhớt tăng lên do polysaccharide tạo ra ngày càng nhiều. Hoá sinh: vi khuẩn Xanthomonas campestris sử dụng cơ chất để sinh tổng hợp ra xanthan gum, là một loại polysaccharide ngoại bào. Quá trình sinh tổng hợp xanthan gum diễn ra như sau: Quá trình đường phân là giai đoạn phân huỷ hủy phân tử glucose tạo ra acid pyruvic và NADH2. Được chia làm 2 giai đoạn: Giai đoạn đầu là phân cắt đường glucose thành 2 phân tử đường 3C: AIPG và PDA. Giai đoạn 2 là biến đổi đường 3C thành acid pyruvic. Sơ đồ: chu trình đường phân Chu trình tricarboxylic xảy ra trong cơ chất ty thể nhờ sự xúc tác của nhiều hệ enzyme. Bản chất của các phản ứng xảy ra trong chu trình chủ yếu là decacboxyl hoá và dehydro hoá acid pyruvic. Chu trình gồm 2 phần: Phân huỷ acid pyruvic tạo CO2 và các coenzyme khử. Các coenzyme khử thực hiện chuỗi hô hấp để tạo H2O và tổng hợp ATP. Hình 2.2. Chu trình Tricarbonxylic Tương tự như thực vật bậc cao, vi sinh vật cũng có khả năng tổng hợp ra các oligosaccharide. Lượng oligosaccharide và polysaccharide nội bào chiếm đến 60% khối lượng khô của tế bào, còn polysaccharide ngoại bào thì vượt nhiều lần khối lượng tế bào.Tất cả các oligosaccharide và polysaccharide đều được tổng hợp bằng cách kéo dài chuỗi saccharide có trước nhờ việc thêm đơn vị monosacccharide. Đơn vị này sẽ tham gia phản ứng ở dạng nucleotide – monosaccharide đã được hoạt hoá, thường là dẫn xuất của uridin – diphosphat nhưng đôi khi cùng với nucleotide purin và pirimidin khác. Bước đầu tiên của quá trình sinh tổng hợp xanthan là sự hấp thụ carbonhydrate. Tiếp theo sau đó là quá trình phosphoryl cơ chất bằng enzyme hexokinase để có thể sử dụng adenosine 5’ – triphosphat. Sự sinh tổng hợp có liên quan đến sự chuyển đổi cơ chất được phosphoryl hoá thành các loại nucleotide đường khác nhau mà đòi hỏi cần có sự tham gia của enzyme UDP – Glc pyrophosphorylase để kéo dài chuỗi polysaccharide. Trong X.campestris, chu trình Enter – Doudoroff cùng với chu trình tricarboxylic acid là 2 cơ chế chủ yếu cho sự dị hoá đường glucose. Ngoài ra, một lượng nhỏ đường glucose đi theo con đường pentose phosphat. Cuối cùng, hai hệ thống riêng biệt trên gặp nhau, chuẩn bị cho sự hấp thụ glucose. Sinh tổng hợp xanthan, giống như hầu hết các loại vi khuẩn sản sinh ra polysaccharide, sử dụng nhiều nguồn carbonhydrat hoạt hoá khác nhau để tổng hợp nên polymer Xanthan được tổng hợp bằng cách thêm lần lượt monosaccharide vào chuối oligosaccharide từ đường nucleotide diphosphate cho đến khi tạo thành phân tử cho isoprenoid lipid. Mạch chính của xanthan được hình thành từ sự thêm vào của D – glucose – 1 phosphate và D – glucose từ 2 phân tử UDP – D- glucose. Sau đó, D – mannose và D – glucoronic acid được thêm vào từ GDP – mannose và UDP – glucoronic acid. Lần lượt nhóm O – Acetyl được vận chuyển từ acetyl – CoA đến phần mannose còn lại. Sự hình thành nên polysaccharide ngoại bào là một quá trình trùng hợp. Ngay sau khi pentasaccharide lặp lại những đơn vị, ologomer được hình thành bằng sự vận chuyển đến những chất béo khác ngay lặp tức, dần dần, chuỗi carbohydrate tăng dần kích thước. Sự hình thành nên oligomer thông thường yêu cầu phải có sự thêm vào của chuỗi oligosaccharide dài hơn cùng với đơn vị lặp lại cuối cùng được gắn trên isoprenoid lipid diphosphat. Mặc dù cấu trúc lặp lại của các đơn vị được xác định bởi sự vận chuyển liên tục của những monosaccharide khác nhau và những nhóm acyl từ những chất cho tương ứng dưới sự xúc tác của các enzyme đường đặc biệt, enzyme polymerase tham gia phản ứng trùng hợp pentasaccharide thành chất đại phân tử có khối lượng phân tử là M > 106. Giai đoạn cuối cùng của sự tiết ra polysaccharide ngoại bào từ màng tế bào chất, băng qua chất bao, những lớp màng ở bên ngoài khác và cuối cùng là thoát ra môi trường bên ngoài, thì ít lí thuyết hơn so với những quá trình sinh tổng hợp trước đó. Cơ chế kết thúc trong tất cả những vi khuẩn sản sinh ra polysaccharide bằng việc giải phóng polymer từ isoprenoid lipid trước khi vận chuyển đến trạm cuối cùng. Rõ ràng, quá trình trên đòi hỏi phải có một nguồn năng lượng và ta có thể coi nó tương tự như quá trình giải phóng lipopolysaccharide ra khỏi những màng bên ngoài, ở đây, chất cung cấp năng lượng sẽ là ATP. Có một điểm cần chú ý ở đây là có rất nhiều gene ảnh hưởng đến sự tổng hợp xanthan. Ở vi khuẩn Xanthomonas campestris thì sự tổng hợp xanthan được điều khiển bởi nhóm 12 gen từ gen B đến gen M. Trong một nghiên cứu về Xanthomonas campestris, khi sử dụng transposon mutagenesis, Harding đã phát hiện rằng có một nhóm gene liên kết với nhau và chúng đóng vai trò là enzyme mã hoá cho quá trình lắp ráp của pentasaccharide. Nhóm gene này được phân lập và phân tích bởi Thorne, Vanderslice và đồng sự, được sắp xếp theo trình tự AND và bao gồm 12 gene, trong đó có 7 gene cần cho sự vận chuyển monosaccharide và những đơn vị lặp lại nhóm acyl. Những gene cần thiểt cho quá trình acyl hoá xanthan còn được kiểm nghiệm kĩ hơn bở Marzocca và đồng sự. Một chất quan trọng khác trong việc hình thành nên tính di truyền học của Xanthanmonas là sự có mặt của gene xanA và xanB. Những gene này được cho là có liên quan đến sự sinh tổng hợp UDP – glucose và GDP – mannose. Gần đây, chúng còn được cho là những gen mã hoá UDP – glucose pyrophosphorylase (cần thiết cho sự sinh tổng hợp xanthan). Trên thực tế, qua sự phân tích về gene và sự sắp xếp AND, có khoảng trên 20 gene thích hợp. Thiết bị lên men: Xanthan là sản phẩm thương mại, được thực hiện bằng quá trình lên men tĩnh truyền thống trong những bình lên men có động cơ khuấy (STR – stirred tank rate). Bình lên men có cánh khuấy nhằm mục đích cung cấp oxy cho canh trường, nhiệt độ giống cấy phải được điều khiển. Dung dịch đệm phosphate hoặc dung dịch đệm khác phù hợp được bổ sung vào môi trường dinh dưỡng để duy trì pH ổn định của canh trường trong khoảng 7. Bình lên men được trang bị hệ thốnh vô trùng, khuấy, điều kiện hiếu khí, đièu chỉnh nhiệt độ, pH, bọt, mức độ hoà tan oxy. Môi trường lên men trước khi cho vào thiết bị phải được thanh trùng. Sau đó giống vi khuẩn được cấy vào khoảng 5% - 10% thể tích môi trường. Môi trường dinh dưỡng yêu cầu phải có muối khoáng (P, K, S, Mg, Ca…), nguyên tố vết, glucose hoặc carbohydrate, nguồn nitơ như NH4Cl hoặc NH4NO3, nếu cần thiết phải bổ sung thêm các yếu tố sinh trưởng, gồm vitamin và các acid amin cần thiết. Nguồn nitơ có thể dùng dịch chiết nấm men, dịch men tiêu hóa… Thông số của thiết bị lên men tĩnh: Tốc độ khuấy cho phép: 1000 – 2000 v/ph, tốc độ tối ưu: 500 – 1000 v/ph. Tốc độ sục khí: 0,2 – 2 vvm, tối ưu: 0,5 – 1 vvm Nhiệt độ lên men: 20 – 350C, tối ưu: 25 – 300C Thời gian lên men: 96h pH: 5,5 – 8, tối ưu: 6,4 – 7,4. Oxy hoà tan: bão hòa 10% - 90%, tối ưu: bão hoà 20% - 60%. Thanh trùng Mục đích: chuẩn bị sau giai đoạn lên men, xanthan được thu nhận qua các quá trình xuôi dòng. Canh trường sau lên men phải được thanh trùng nhằm mục đích tiêu diệt hết các tế bào vi khuẩn Xanthanmonas chuẩn bị cho quá trình nhằm tách vi sinh vật và kết tủa xanthan. Biến đổi: Sinh học: vi khuẩn Xanthanmonas còn lại trong canh trường sẽ bị tiêu diệt hết. Hoá lý: độ nhớt giảm do nhiệt độ tăng. Thiết bị: dùng thiết bị thanh trùng hình trụ có cánh khuấy. Thiết bị gồm 2 ống hình trụ đồng trục đường kính khác nhau. Trên trục có cánh khuấy và thanh chắn thẳng đứng tháo lắp được, trục nối với motor truyền động. Canh trường được bơm vào ống bên trong từ phía đáy và tháo ra ở phía đỉnh. Ngược lại chất tải nhiệt nạp từ trên đỉnh vào khoảng không gian giữa hai ống trụ và ra ở đáy. Cánh khuấy và thanh chắn quay, giúp truyền nhiệt nhanh và tốt hơn. Thông số công nghệ: Nhiệt độ: 700C Thời gian: 30 phút Xanthanmonas rất nhạy với nhiệt độ và không có khả năng sinh bào tử nên chỉ cần thanh trùng là đủ. Tuy nhiên cần chú ý tới điểm nhiệt độ chuyển tiếp Tm có thể phá hủy chuỗi polymer. Ở đây Tm vào khoảng 1000C, tuy nhiên nó có thể thay đổi theo chiều dài của chuỗi polymer cũng như tỉ lệ hàm lượng của các pyruvate và acetate. Tách vi sinh vật Mục đích: chuẩn bị, sau khi thanh trùng canh trường lên men phải lọc bỏ hết các tế bào vi khuẩn Xanthanmonas, chuẩn bị cho quá trình kết tủa xanthan. Biến đổi: dung dịch trong hơn, vì tách được một phần cặn. Phương pháp: người ta dùng phương pháp ly tâm để tách và để cho quá trình tách dễ dàng hơn thì thường tiến hành pha loãng canh trường lên men để giảm độ nhớt. Ngoài ra cũng có thể tách bằng cách khác, đó là sử dụng hoá chất hoặc các enzyme tiêu hoá. Tuy nhiên cách này thì sản phẩm xanthan thu được có thể bị lẫn các mảnh vụn của vi khuẩn và làm giảm khả năng hoà tan. Sản phẩm thu được bằng cách này chỉ dùng trong dầu khí. Thiết bị: máy ly tâm Nguyên tắc hoạt động: dựa vào sự chênh lệch khối lượng riêng giữa xác vi sinh vật và dịch lên men. Sử dụng thiết bị ly tâm có chén xoay dạng côn. Cấu tạo thiết bị bao gồm một chén xoay dạng côn quay quanh một trục thẳng đứng. Tất cả được đặt trong vỏ cố định. Nguyên liệu đi vào đáy của chén xoay. Dưới tác dụng của lực ly tâm, các huyền phù mà ở đây là các tế bào vi khuẩn sẽ di chuyển về thành của chén xoay và bám trên đó. Phần dung dịch có chứa xanthan di chuyển lên phía trên và chảy tràn ra ngoài vỏ. Khi bã dày, thiết bị được ngừng hoạt động, lớp bã được tách bằng dao hay tháo ra ngoài bằng cửa xả đáy của chén xoay. Thông số công nghệ: - Gia tốc li tâm: 8000.g - Nhiệt độ của dịch ban đầu: 70oC Kết tủa Mục đích: chuẩn bị cho quá trình tách nước Phương pháp: Sau khi lọc bỏ hết vi khuẩn của canh trường sau lên men, xanthan được thu nhận bằng cách làm cho chậm quá trình hoà tan và cho kết tủa bằng cách thêm vào các hợp chất hữu cơ tan trong nước, có thể là acetone, alcohol, dioxane, tetrahydrofuran, muối hoặc acid, tùy trường hợp cụ thể. Thường dùng nhất là thêm ethanol hoặc isopropanol. Acohol sau đó sẽ thu hồi bằng hệ thống chưng cất để tái sử dụng. Việc thêm muối cũng làm tăng khả năng kết tủa nhờ các cation của muối liên kết với các gốc tích điện âm có trong canh trường. Thu nhận xanthan gum là một quy trình phức tạp và tốn kém vì độ nhớt cao của nó kể cả ở nồng độ thấp, làm cho quá trình vận chuyển, xử lý gặp nhiều khó khăn. Do đó, các chất hoá học được hỗ trợ thêm vào để tăng hiệu quả. Một số cách giải quyết cho vấn đề làm sao giảm lượng các chất cần thiết thêm vào trong quá trình kết tủa xanthan gum nhằm nâng cao hiệu suất của quá trình sản xuất: Tăng nồng độ của xanthan gum trong dung dịch, bao gồm các polysaccharide tan. Thêm vào các catinon nhiều hoá trị, chất điều chỉnh pH Nhược điểm khi tăng nồng độ xanthan gum là làm cho độ nhớt của dung dich tăng lên rất nhanh (chỉ cần nồng độ <5%), gây khó khăn lớn. Còn việc thêm vào các cation ( thêm muối) và chất điều chỉnh pH có thể ảnh hưản ng đến chất lượng sản phẩm sau cùng (giảm khả năng hoà tan). Sợi polymer thu nhận được dưới dạng rắn ẩm và phải qua quá trình tinh sạch cuối cùng để có được sản phẩm đạt chất lượng. Xanthan thu được sau quá trình lên men được hoà tan và rửa lại bằng nước/dung dịch KCl để loại bỏ hết thành phần gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như các mảnh vụn tế bào, microgel, vụn hữa cơ, các chất màu… rồi để lắng và tách nước. Cuối cùng đem đi sấy khô. 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. Cánh khuấy hoạt động suốt quá trình kết tủa để tăng hiệu khả năng tiếp xúc giữa các tác nhân gây kết tủa với xanthan để kết tủa xanthan thu được là lớn nhất. Thông số công nghệ: - Thời gian kết tủa: - Độ ẩm của kết tủa: 80% - Tỷ lệ phối trộn: Tách nước Mục đích: chuẩn bị cho quá trình sấy. Xanthan gum sau khi đã kết tủa có độ ẩm ít nhất khoảng 80% về khối lượng. Tuy nhiên, để sấy thật khô thì rất khó khăn vì những ảnh hưởng không mong muốn của dung dịch xanthan gum trong dung dịch muối. Do đó, cần phải tách nước trong khối kết tủa đến khoảng 50% ẩm hoặc ít hơn để quá trính sấy phía sau được hiệu quả hơn. Biến đổi: Biến đổi quan trọng nhất là huyền phù được tách làm hai pha riêng biệt, pha rắn là rắn ướt xanthan, pha lỏng là dịch chứa cồn, muối,… Ngoài ra, các thông số vật lý của dịch như độ nhớt, nhiệt độ,.. thay đổi tương đối. Còn các biến đổi về sinh học cũng như hóa sinh hầu như không có. Thiết bị: sử dụng thiết bị li tâm đĩa Nguyên tắc hoạt động của thiết bị: Sử dụng thiết bị ly tâm có chén xoay dạng côn. Cấu tạo thiết bị bao gồm một chén xoay dạng côn quay quanh một trục thẳng đứng. Tất cả được đặt trong vỏ cố định. Nguyên liệu đi vào đáy của chén xoay. Dưới tác dụng của lực ly tâm, các huyền phù mà ở đây là các kết tủa rắn ẩm của xanthan sẽ di chuyển về thành của chén xoay và bám trên đó. Phần dung dịch gồm cồn, muối và các hợp chất được trích ly trong quá trình kết tủa sẽ di chuyển lên phía trên và chảy tràn ra ngoài vỏ. Khi bã dày, thiết bị được ngừng hoạt động, lớp bã được tách bằng dao hay tháo ra ngoài bằng cửa xả đáy của chén xoay Thông số công nghệ: - Gia tốc li tâm: - Độ ẩm tủa rắn: 30 – 50% Sấy Mục đích: khai thác, bảo quản, hoàn thiện 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: biến đổi quan trọng nhất là sự chuyển pha từ lỏng sang hơi của nước. Sinh học: các vi sinh vật còn sót lại bị ức chế hoặc tiêu diệt dưới tác dụng nhiệt của quá trình sấy, hoạt độ của nước giảm. Thiết bị: sử dụng thiết bị sấy bức xạ Cấu tạo: thiết bị có một băng tải được làm bằng thép không rỉ để chứa mẫu nguyên liệu cần sấy. Phía trên băng tải bố trí các tấm hay ống bức xạ. Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu sẽ được nạp lên băng tải và di chuyển liên tục theo chiều từ trái sang phải. Dưới tác dụng bức xạ của các tia, nước chuyển pha thành hơi và được tách ra khỏi nguyên liệu. Cường độ tia và thời gian sẽ quyết định đến độ ẩm cuối của sản phẩm. Độ ẩm cuối cùng của sản phẩm : 8 – 15%. Nghiền Mục đích: hoàn thiện Sau khi sấy, xanthan gum cần được nghiền đến kích thước mong muốn nhằm điều khiển được mức độ phân tán cũng như mức độ hoà tan (đặc biệt là tăng độ tan trong dung dịch muối), từ đó tạo khối sản phẩm dễ dàng cho vận chuyển, lưu trữ, sử dụng. Các biến đổi: Vật lý: kích thước của nguyên liệu giảm, diện tích bề mặt riêng sẽ tăng lên. Dưới tác dụng của các lực, nhiệt độ của nguyên liệu sẽ tăng lên. Hoá lý: sau khi nghiền, tốc độ hút ẩm sẽ tăng lên, làm độ ẩm sản phẩm tăng lên có thể dẫn đến tình trạng nguyên liệu bị vón cục. Thiết bị: sử dụng thiết bị nghiền búa. Cấu tạo: thiết bị nghiền búa bao gồm một rotor quay với tốc độ cao được gắn với một vòng đai, trên vòng đai có gắn các tay đập (búa). Mặt trong của vỏ bao được cấu tạo được cấu tạo bằng vật liệu dai và cứng. Ngoài ra còn trên vỏ có thể trang bị sàng để giữ lại những nguyên liệu chưa được nghiền đến mức độ đạt yêu cầu. Nguyên tắc hoạt động: Khi rotor quay, các tay đập sẽ chuyển động và đầu của các tay đập tạo thành vòng tròn, khoảng cách giữa vòng tròn này với vỏ bao là rất nhỏ ( tùy thuộc vào kích thước của nguyên liệu và sản phẩm cuối cùng). Khi vận hành, nguyên liệu được tay đập đưa đến khe hẹp giữa đầu búa và thành của vỏ. Dưới tác dụng của lực va đập và lực ma sát, nguyên liệu sẽ vỡ ra. Phần nguyên liệu sau nghiền nếu đạt yêu cuầ sẽ qua tấm sàng phía dưới để đi ra ngoài, còn nếu chưa đạt kích thước sẽ được giữ lại và tiếp tục nghiền đến khi đạt kích thước tiêu chuẩn. 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. Thiết bị: quá trình đóng gói tiến hành trên dây chuyền tự động. Sản phẩm Một số sản phẩm xanthan gum có trên thị trường. Chỉ tiêu chất lượng của xanthan gum Chỉ tiêu vật lý Tan hoàn toàn trong cả nước nóng và nước lạnh. Chỉ tiêu hoá học a) Thành phần dinh dưỡng - Năng lượng: 237 kJ/100g - Protein: 5-6g - Tổng lượng glucid: 78g - Chất xơ: 73g - Natri: 1-2g b) Độc tố - Arsenic <3 (ppm) - Chì <5 (ppm) - Kim loại nặng <20 (ppm) - Isopropyl alcohol <0,075% Chỉ tiêu hoá lý - Độ ẩm max: 12% - Độ nhớt ở 240C: 600cP - Độ trắng >6 Chỉ tiêu vi sinh - Hàm lượng vi khuẩn cấy trong đĩa petri < 2000 (cfu/g) - Nấm mốc, Nấm men: 50 tế bào/g - Samonella: âm tính/25g - E.coli: âm tính/25g Ứng dụng Ứng dụng trong thực phẩm. Một số sản phẩm có sử dụng xanthan làm phụ gia - Xanthan gum là một loại phụ gia sử dụng trong thực phẩm để tạo độ nhớt, độ sệt, tạo nhũ hay làm chất ổn định, làm bền hệ nhũ tương của dầu và nước, ví du như trong các sản phẩm kem, sữa chua, mayonnaise, salad dressing… - Xanthan có thể được phối trộn và sử dụng kết hợp với các phụ gia khác như guar gum, locust bean gum để làm tăng độ dai, độ nhớt, độ bám chắc của thực phẩm so với sử dụng một loại phụ gia. - Khi gluten (có trong lúa mì) bị loại bỏ, xanthan gum sẽ được sử dụng cho bột nhão hoặc hỗn hợp có tính bám dính thay thế cho gluten. Đây là dòng sản phẩm dành cho người dị ứng với gluten. Ứng dụng trong mỹ phẩm Một số mỹ phẩm có dùng xanthan Xanthan được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm như dầu gội đầu, cream, sản phẩm dủng cho tóc, kem đánh răng. Đặt biệt xanthan có công dụng làm cho da dễ chịu và không gây tác dụng phụ khi dùng sản phẩm. Xanthan tạo ra gel liên kết với đất sét bentonite. Nó cũng được dùng để tạo nhũ tương dầu – nước, giúp ổn định các giọt dầu, ngăn cản tách pha. Xanthan tạo được một số hiệu ứng bề mặt. Ứng dụng trong công nghiệp dầu mỏ Trong lĩnh vực dầu khí xanthan đóng vai trò to lớn trong tất cả các giai đoạn khoan dầu, vệ sinh đường ống… Tính lưu biến đặt trưng của xanthan, khả năng tương thích của xanthan với muối và khả năng làm giảm hư hỏng do nhiệt làm cho xanthan được sử dụng rất phổ biến để thêm vào dầu thô. Xanthan cũng được trộn vào bê tông khi đổ dưới nước để tăng độ sệt và chống xói lỡ. Ngoài ra còn có những ứng dụng trong công nghiệp sơn phù. Ứng dụng trong dược phẩm Xanthan được dùng trong thuốc có dạng huyền phù như thuốc kháng sinh, thuốc đau dạ dày…với vai trò capsule bao giữ bột thuốc và tác dụng hòa tan. Nhãn hiệu xanthan trên thị trường: sản phẩm xanthan gum từ Cargill Texturizing Solutions được bán với tên thương hiệu SATIAXANETM cho thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm và VerXanTM cho các ngành công nghiệp khác. Tài liệu tham khảo [Compatibility%20Mode].pdf

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxnhom_2_1067.docx
Luận văn liên quan