Tóm tắt Luận án Nghiên cứu công nghệ sản xuất Pectic oligosaccharide (POS) bằng enzyme ứng dụng trong chế biến thực phẩm chức năng

i 
LỜI CẢM ƠN 
Trong thời gian thực hiện công trình nghiên cứu tôi đã nhận đƣợc nhiều sự giúp đỡ, 
đóng góp ý kiến và chỉ bảo chân tình của các thầy cô, bạn đồng nghiệp và các cơ quan. 
Trƣớc hết cho tôi gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS. TS. Nguyễn 
Thị Xuân Sâm và GS. TS. Đặng Thị Thu – Bộ môn Hóa sinh – Vi sinh – Sinh học phân tử, 
Viện Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm, Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội đã 
tận tình hƣớng dẫn và định hƣớng cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu để hoàn thành 
bản luận án này. 
Tôi xin cảm ơn tới các thầy cô giáo thuộc Viện Công nghệ sinh học – Công nghệ 
thực phẩm, Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ và góp ý cho tôi rất nhiều trong 
quá trình học tập và nghiên cứu. 
Nhân dịp này cho tôi gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học 
Lâm nghiệp và các bạn bè đồng nghiệp, Trƣờng đại học Lâm nghiệp đã hết sức giúp đỡ và 
tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi học tập và nghiên cứu. 
Tôi xin cảm ơn các giáo sƣ, phó giáo sƣ, tiến sĩ là chủ tịch hội đồng, phản biện, thƣ 
ký và ủy viên hội đồng đã dành thời gian quý báu để đọc tham gia hội đồng chấm luận án 
với những góp ý cụ thể, những gợi ý bổ ích, giúp tôi hoàn thiện tốt hơn các nội dung 
nghiên cứu của luận án. 
Tôi cũng vô cùng cảm ơn sự khích lệ, động viên và giúp đỡ hết sức nhiệt tình của 
gia đình, bè bạn đã dành cho tôi để tôi hoàn thành bản luận án nghiên cứu này. 
Hà Nội, ngày tháng năm 2015 
 Vũ Kim Dung
ii 
LỜI CAM ĐOAN 
Luận án này là sản phẩm khoa học thuộc đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất 
Pectic oligosaccharide (POS) bằng enzyme ứng dụng trong chế biến thực phẩm chức năng” 
mã số ĐT.04.14/CNSHCB, thuộc Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong 
lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 của Bộ Công thƣơng. 
Là ngƣời tham gia trực tiếp các nội dung thuộc đề tài đƣợc trình bày trong luận án 
này, tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng 
đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác và đã đƣợc chủ nhiệm đề tài cho phép sử 
dụng vào luận án này. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã đƣợc thực hiện trích dẫn và 
ghi nguồn tài liệu tham khảo theo đúng yêu cầu. 
Hà Nội, ngày tháng năm 2015 
GVHD 1 GVHD 2 Tác giả 
Nguyễn Thị Xuân Sâm Đặng Thị Thu Vũ Kim Dung 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... i 
MỤC LỤC ........................................................................................................................ iii 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................. viii 
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................... ix 
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................................. xi 
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................... 1 
1. TỔNG QUAN ................................................................................................................ 4 
1.1. Prebiotic và pectic oligosaccharide ..................................................................... 4 
1.1.1. Prebiotic ....................................................................................................... 4 
1.1.2. Pectic oligosaccharide (POS) – nguồn prebiotic tiềm năng ........................ 5 
1.1.2.1. Cấu tạo...................................................................................................... 5 
1.1.2.2. Đặc tính sinh học của POS ....................................................................... 6 
1.2. Cơ chất pectin ...................................................................................................... 8 
1.2.1. Cấu tạo ......................................................................................................... 8 
1.2.2. Pectin từ vỏ chanh leo ................................................................................ 11 
1.2.3. Enzyme thủy phân pectin ........................................................................... 12 
1.3. Endopolygalacturonase ..................................................................................... 13 
1.3.1. Vai trò và nguồn thu .................................................................................. 13 
1.3.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến thu nhận endopolygalacturonase ..................... 14 
1.3.2.1. Ảnh hƣởng của cơ chất cảm ứng và nguồn carbon .................................. 14 
1.3.2.2. Ảnh hƣởng của nguồn nitơ ...................................................................... 15 
1.3.2.3. Ảnh hƣởng của các yếu tố khác ............................................................... 16 
1.3.3. Đột biến cải tạo chủng ............................................................................... 16 
1.3.4. Tách và tinh sạch enzyme .......................................................................... 18 
1.3.4.1. Thu chế phẩm endopolygalacturonase thô ............................................. 18 
1.3.4.2. Các phƣơng pháp kết tủa và lọc ............................................................. 18 
iv 
1.3.4.3. Tinh sạch endopolygalacturonase .......................................................... 19 
1.3.5. Đặc tính xúc tác ......................................................................................... 20 
1.4. Nghiên cứu thu nhận pectic oligosaccharide (POS) .......................................... 21 
1.4.1. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình thủy phân ........................................... 23 
1.4.2. Tách, tinh sạch ........................................................................................... 24 
1.4.3. Sấy tạo sản phẩm ....................................................................................... 26 
1.5. Các phƣơng pháp đánh giá pectic oligosaccharide (POS) ................................ 26 
1.5.1. Phân tích định tính ..................................................................................... 26 
1.5.2. Phân tích định lƣợng .................................................................................. 27 
1.5.3. Đánh giá hoạt tính sinh học ....................................................................... 29 
1.5.3.1. Đánh giá hoạt tính prebiotic trong điều kiện in vitro ............................. 29 
1.5.3.2. Đánh giá hoạt tính prebiotic trong điều kiện in vivo .............................. 30 
1.5.3.3. Các chỉ số định lƣợng hoạt tính prebiotic .............................................. 30 
2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................... 32 
2.1. Vật liệu, hóa chất và thiết bị .............................................................................. 32 
2.1.1. Vật liệu ....................................................................................................... 32 
2.1.2. Môi trƣờng ................................................................................................. 32 
2.1.3. Hóa chất và enzyme ................................................................................... 33 
2.1.4. Thiết bị ....................................................................................................... 34 
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................... 35 
2.2.1. Phƣơng pháp vi sinh .................................................................................. 35 
2.2.1.1. Phân lập chủng sinh endopolygalacturonase .......................................... 35 
2.2.1.2. Xác định nấm sợi bằng hình thái ............................................................ 35 
2.2.1.3. Cải tạo chủng A. niger sinh tổng hợp endopolygalacturonase cao ........ 35 
2.2.1.4. Xác định điều kiện nuôi cấy sinh tổng hợp EPG cao ............................. 36 
2.2.1.5. Xác định hoạt tính sinh học của POS ..................................................... 37 
v 
2.2.1.6. Xác định vi sinh vật tổng số hiếu khí ..................................................... 37 
2.2.1.7. Xác định Escherichia coli ...................................................................... 37 
2.2.1.8. Xác định Staphylococcus aureus............................................................ 37 
2.2.1.9. Xác định Salmonella .............................................................................. 37 
2.2.1.10. Thử nghiệm độc tính cấp của pectic oligosaccharide ........................... 37 
2.2.2. Phƣơng pháp hóa lý – sinh ......................................................................... 38 
2.2.2.1. Định lƣợng đƣờng khử bằng DNS ......................................................... 38 
2.2.2.2. Xác định hàm lƣợng POS bằng Kit D-Galacturonic ............................. 38 
2.2.2.3. Xác định hàm lƣợng POS bằng HPAEC ................................................ 40 
2.2.2.4. Xác định hoạt độ polygalacturonase ...................................................... 40 
2.2.2.5. Xác định hoạt độ endopolygalacturonase............................................... 40 
2.2.2.6. Xác định hàm lƣợng protein ................................................................... 40 
2.2.2.7. Tinh sạch endopolygalacturonase .......................................................... 40 
2.2.2.8. Điện di protein ........................................................................................ 42 
2.2.2.9. Khảo sát đặc tính của endopolygalacturonase........................................ 42 
2.2.2.10. Phƣơng pháp thu pectin từ vỏ chanh leo .............................................. 43 
2.2.2.11. Xác định hàm lƣợng pectin .................................................................. 43 
2.2.2.12. Xác định chỉ số este hóa của pectin ...................................................... 43 
2.2.2.13. Xác định điều kiện thủy phân giới hạn pectin tạo POS ........................ 44 
2.2.2.14. Xác định thành phần POS bằng sắc ký bản mỏng ................................ 44 
2.2.2.15. Phƣơng pháp tinh sạch POS ................................................................. 44 
2.2.2.16. Chế độ sấy phun ................................................................................... 44 
2.2.2.17. Bảo quản POS ...................................................................................... 44 
2.2.2.18. Thử nghiệm sản xuất bánh quy xốp bổ sung POS................................ 44 
2.2.3. Phƣơng pháp toán học................................................................................ 45 
2.2.3.1. Tối ƣu hóa sinh tổng hợp EPG từ A. niger UV06-12-23 ....................... 45 
vi 
2.2.3.2. Tối ƣu hóa quá trình thủy phân giới hạn pectin tạo POS ....................... 46 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................................... 48 
3.1. Nghiên cứu thu nhận endopolygalacturonase ................................................... 48 
3.1.1. Phân lập, tuyển chọn chủng A. niger sinh tổng hợp EPG cao ................... 48 
3.1.2. Cải tạo chủng A. niger CNTP 5037 có khả năng sinh tổng hợp EPG cao . 51 
3.1.2.1. Sàng lọc dòng đột biến sinh endopolygalacturonase cao ....................... 53 
3.1.2.2. Cải tạo chủng bằng kỹ thuật chiếu UV nhiều lần ................................... 55 
3.1.3. Thu nhận và đặc tính của endopolygalacturonase từ A. niger UV06-12-23 .. 56 
3.1.3.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng sinh tổng hợp EPG ......... 56 
3.1.3.2. Tối ƣu điều kiện sinh tổng hợp EPG từ A. niger UV06-12-23 .............. 60 
3.1.3.3. Tách và tinh sạch EPG từ chủng A. niger UV06-12-23 ......................... 63 
3.1.3.4. Đặc tính của EPG từ chủng A. niger UV06-12-23 ................................. 66 
3.2. Sản xuất pectic oligosaccharide từ pectin vỏ chanh leo ........................................ 72 
3.2.1. Thu nhận và chuyển hóa HM pectin thành LM pectin .............................. 72 
3.2.2. Xác định điều kiện thủy phân giới hạn pectin vỏ chanh leo tạo POS ........ 76 
3.2.2.1. Lựa chọn nồng độ pectin ........................................................................ 77 
3.2.2.2. Tỷ lệ enzyme/cơ chất thích hợp ............................................................. 78 
3.2.2.3. Ảnh hƣởng của nhiệt độ ......................................................................... 79 
3.2.2.4. Ảnh hƣởng của pH ................................................................................. 80 
3.2.2.5. Ảnh hƣởng của tốc độ khuấy ................................................................. 81 
3.2.2.6. Ảnh hƣởng của thời gian ........................................................................ 82 
3.2.2.7. Tối ƣu hóa các điều kiện thủy phân pectin tạo POS .............................. 84 
3.2.3. Thu hồi và tinh sạch POS từ dịch thủy phân ............................................. 88 
3.2.3.1. Tinh sạch POS bằng kỹ thuật lọc màng ................................................. 88 
3.2.3.2. Tinh sạch POS qua cột sắc ký ................................................................ 89 
3.2.4. Nghiên cứu hoàn thiện chế phẩm POS ...................................................... 91 
vii 
3.3. Nghiên cứu đánh giá hoạt tính và thăm dò khả năng ứng dụng của POS ....... 100 
3.3.1. Hoạt tính sinh học .................................................................................... 100 
3.3.1.1. Ảnh hƣởng của POS đến sự phát triển của vi khuẩn có lợi và có hại .. 100 
3.3.1.2. Khả năng tăng sinh vi khuẩn có lợi bởi POS và các prebiotic khác .... 103 
3.3.1.3. Xác định điểm hoạt tính prebiotic của POS ......................................... 104 
3.3.2. Đánh giá chất lƣợng và vệ sinh an toàn thực phẩm của chế phẩm POS .. 105 
3.3.2.1. Kiểm tra chất lƣợng sản phẩm ............................................................. 105 
3.3.2.2. Thử nghiệm độc tính cấp của sản phẩm trên chuột .............................. 107 
3.3.3. Thử nghiệm sản xuất bánh quy xốp bổ sung POS ................................... 109 
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 112 
4.1. Kết luận ............................................................................................................... 112 
3.4. Kiến nghị ......................................................................................................... 113 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ......................... 114 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 115 
PHỤ LỤC .................................................................................................................. ... llus fumigatus isolated from 
decomposting orange peels. Brazilian Journal of Microbiology 36, pp. 63 - 69. 
101. Pilnik W., Voragen A.G.J. (1992). Gelling agents (pectins) from plants for 
food industry. Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology 1, pp. 219 - 270. 
102. Pinheiro E.R., Silva I.M.D.A., Gonzaga L.V., Amante E.R., Teofilo R.F., 
Ferreira M.M.C., Amboni R.D.M.C. (2008). Optimization of extraction of high-ester pectin 
from passion fruitpeel (Passiflora edulisflavicarpa) with citric acid by usingresponse 
surface methodology. Bioresource Technology 99, pp. 5561 – 5566. 
103. Polakovic M., Bryjak J. (2004). Modelling of potato starch saccharification 
by an Aspergillus niger glucoamylase. Biochemical Engineering Journal 18, pp. 57 - 64. 
104. Qiang X., Yonglie C., Qianbing W. (2009). Health benefit application of 
functional oligosaccharides. Carbohydrate Polymers 77, pp. 435 - 441. 
105. Radha S., Babu R.H., Sridevi A., Prasad N.B.L., Narasimha G. (2012). 
Development of mutant fungal strains of Aspergillus niger for enhanced production of acid 
protease in submerged and solid state fermentation. European Journal of Experimental 
Biology 2(5), pp. 1517 - 1528. 
106. Rajmane S.D., Korekar S.L. (2012). Impact of carbon and nitrogen sources 
on pectinase production of post-harvest fungi. Current Botany 3(3), pp. 01 - 20. 
-125- 
107. Ralet M.C., Cabrera J.C., Bonnin E., Quemener B., Hellın P., Thibault J.F. 
(2005). Mapping sugar beet pectin acetylation pattern. Phytochemistry 66(15), pp. 1832 - 
1843. 
108. Ralet M.C., Crepeau M.J., Bonnin E. (2008). Evidence for a blockwise 
distribution of acetyl groups onto homogalacturonans from a commercial sugar beet (Beta 
vulgaris) pectin. Phytochemistry 69(9), pp. 1903 - 1909. 
109. Ramachandran C., Wilk B.J., Hotchkiss A., Chau H., Eliaz I., Melnick S.J. 
(2011). Activation of human T-Helper/inducer cell, T-cytotoxic cell, B-cell, and Natural 
Killer (NK)-cell and induction of natural killer cell activity against K562 chronic myeloid 
leukemia cells with modified citrus pectin. BMC Complementary & Alternative Medicine 
11(59), pp. 1-9. 
110. Rastall R., Gibson G., Gill H., Guarner F.,Klaehammer T. (2005). 
Modulation of the microbial ecology of human colon by probiotics, prebiotics and 
synbiotics to enhance human health: an overview of enabling science and potential 
applications. FEMS Microbiology Ecology 52, pp. 145 - 152. 
111. Rhoades J., Manderson K., Wells A., Hotchkiss A.T., Gibson G.R., 
Formentin K. (2008). Oligosaccharide-mediated inhibition of the adhesion of pathogenic 
Escherichia coli strains to human gut epithelial cells in vitro. Journal of Food Production 
71(11), pp. 2272 - 2277. 
112. Sabajanes M.M., Yáñez R., Alonso J.L., Parajó J.C. (2012). Pectic 
oligosaccharides production from orange peel waste by enzymatic hydrolysis. 
International Journal of Food Science & Technology 47(4), pp. 747 – 754. 
113. Saeed A., Naser F. (2013). Product optimization, purification and 
characterization of a novel polygalacturonase produced by Macrophomina phaseolina. 
Biological Journal of Microorganism 1(4), pp. 21-34. 
114. Sangkharak K., Vangsirikul P., Janthachat S. (2012). Strain improvement 
and optimization for enhanced production of cellulase in Cellulomonas sp. TSU-03. 
African Journal of Microbiology Research 6(5), pp. 1079 - 1084. 
115. Schnitzhofer W., Weber H.J., Vrsanska M., Biely P., Paulo A.C., Guebitz 
G.M. (2007). Purification and mechanistic characterisation of two polygalacturonases from 
Sclerotium rolfsii. Enzyme and Microbial Technology 40, pp. 1739 - 1747. 
116. Shafique S., Bajwa R., Sobiya S. (2011). Strain improvement in 
Trichoderma viride through mutation for overexpression of cellulase and characterization 
-126- 
of mutants using random amplified polymorphic DNA (RAPD). African Journal of 
Biotechnology 10(84), pp. 19590 - 199597. 
117. Sharma B.R., Naresh L., Dhuldhoya N.C, Merchant S.U., Merchant U.C 
(2006). An overview on pectins. Times Food Processing Journal June-July, pp. 44 - 51. 
118. Soroor M.A.M., Ghazy A.M., Mahdy E.M.S., ElBadery M.O., Shousha 
W.G., El-Khonezy M.I. (2013). Purification and characterization of polygalacturonases 
produced by Trichoderma reesei F418 using Lemon peels and rice straw under solid-state 
fermentation. Journal of Applied Sciences Research 9(4), pp. 3184 - 3198. 
119. Stratilova E., Dzurova M., Breierova E., Omelkova J. (2005). Purification 
and biochemical characterization of polygalacturonases produced by Aureobasidium 
pullulans. Naturforsch 60c, pp. 91 - 96. 
120. Sullivan L.O., Murphy B., McLoughlin P., Duggan P., Lawlor P.G., Hughes 
H., Gardiner G.E. (2010). Prebiotics from marine macroalgae for human and animal health 
applications. Marine Drugs 8, pp. 2038 – 2064. 
121. Thakur A., Pahwa R., Singh S., Gupta R. (2010). Production, purification 
and characterization of polygalacturonase from Mucor circinelloides ITCC 6025. Enzyme 
Research, pp. 1 - 7. 
122. Transparency Market Research (2013). Prebiotic ingredients market – 
global industry analysis, size, share, trends, and forecast, 2012 – 2018. 
123. Uzoma O.A., Ihuaku O.V., Joy O., Adedotun A.A., Albert E.O., Blessing 
O.M. (2009). Pectinase production by UV-2DG resistant mutant of Aspergillus niger with 
a catabolite repression resistance activity. FASEB Journal, 
124. Vos A.P., Esch B.C, Stahl B., Rabet L.M., Folkerts G., Nijkamp F.P (2007). 
Dietary supplementation with specific oligosaccharide mixtures decreases parameters of 
allergic asthma in mice. International Immunopharmacology 7(12), pp. 1582 - 1587. 
125. Vu V.H., Pham T.A., Kim K. (2009). Fungal strain improvement for 
cellulase production using repeated and sequential mutagenesis. Mycobiology 37(4), pp. 
267 - 271. 
126. Wang Y., Han F., Hu B., Li J.B., Yu W.G. (2006). In vivo prebiotic 
properties of alginate oligosaccharides prepared through enzymatic hydrolysis of alginatea. 
Nutrition Research 26, pp. 597 - 603. 
-127- 
127. Westerbeek E.A.M., Berg J.P., Lafeber H.N., Fetter W.P.F., Boehm G., 
Twisk J.W.R., Elburg R.M. (2010). Neutral and acidic oligosaccharides in preterm infants: 
a randomized, double-blind, placebo-controlled trial 1–4. The American Journal of Clinical 
Nutrition 91, pp. 679 - 686. 
128. Woosley B., Xie M., Wells L., Orlando R., Garrison D. (2005). 
Comprehensive glycan analysis of recombinant Aspergillus niger endo-polygalacturonase 
C. Analytical Biochemistry 354, pp. 43-53. 
129. Yapo B.M., Robert C., Etienne I., Wathelet B., Paquot M. (2007). Effect of 
extraction conditions on the yield, purity and surface properties of sugar beet pulp pectin 
extracts. Food Chemistry 100, pp. 1356 – 1364. 
130. Yapo B.M., Wathelet B., Paquot M. (2007). Comparison of alcohol 
precipitation and membrane filtration effects on sugar beet pulp pectin chemical features 
and surface properties. Food Hydrocolloid 21, pp. 245 - 255. 
131. Yu L., Zhang X., Shanshan L., Xiaoyu L., Sun L., Haibo L. (2010). 
Rhamnogalacturonan I domains from ginseng pectin. Carbohydrate Polymers 79(4), pp. 
811 - 817. 
132. Zambare V. (2010). Strain improvement of alkaline protease from 
Trichoderma reesei MTCC-3929 by physical and chemical mutagen. The IIOAB Journal 
1(1), pp. 25 - 28. 
133. Zeni J., Cence K., Grando C.E., Tiggermann L., Colet R., Lerin L.A., 
Cansian R.L., Toniazzo G., Oliveira D., Valduga E. (2011). Sceening of pectinase 
producing microorganisms with polygalacturonase activity. Applied Biochemistry and 
Biotechnology 163, pp. 383 - 392. 
134. Zhou H., Li X., Guo M., Cao Y., Qiao D., Xu H. (2015). Secretory 
expression and characterization of an acidic endo-polygalacturonase gene from Aspergillus 
niger SC323 in Saccharomyces cerevisiae. Journal of Microbiology and Biotechnology 
25(7), pp. 999 - 1006. 
135.
4.htm: Prweb (2010). Prebiotics: A US & European market report. Global Industry 
Analysts, Inc.. 
-128- 
PHỤ LỤC 
PHỤ LỤC 1: Các hình và bảng số liệu về kết quả phân lập, tuyển chọn và cải tạo 
chủng A. niger sinh tổng hợp endopolygalacturonase cao 
Hình PL1.1 Khuẩn lạc các chủng A. niger nuôi trên môi trƣờng chứa 1% pectin, sau 3 ngày ở 30OC 
Hình PL1.2 Vòng thủy phân cơ chất pectin của enzyme từ một số chủng nấm mốc thử nghiệm (0,1 
ml/lỗ, 5 giờ, 50oC) 
5037 
Giếng 17: CNTP 5037 
Giếng 4: CNTP 5004 
Giếng 32: CF1 
Giếng 34: C2 
Giếng 30: B3 
-129- 
 n P ột số h nh ảnh về vòng thủ ph n của các chủng đột biến 
-130- 
Bảng PL1.1 Giá trị D/d thu được từ các chủng A. niger CNTP 5037 xử lý UV 
TT d (mm) D (mm) D/d TT d (mm) D (mm) D/d 
1 3,0 12,0 4,0 27 3,0 11,0 3,6 
2 3,0 11,0 3,7 28 2,0 10,0 5,0 
3 3,0 10,0 3,3 29 3,0 10,0 3,3 
4 3,0 12,0 4,0 30 2,0 11,0 5,5 
5 3,0 11,0 3,7 31 2,0 12,0 6,0 
6 3,0 10,0 3,3 32 3,0 12,0 4,0 
7 1,0 6,0 6,0 33 1,5 11,0 7,3 
8 3,0 12,0 4,0 34 3,0 12,0 4,0 
9 2,0 8,0 4,0 35 3.5 14,0 4,0 
10 2,0 8,0 4,0 36 2,0 9,0 4,5 
11 3,0 10,0 3,3 37 4,0 15,0 3,8 
12 1,5 11,0 7,3 38 5,0 16,0 3,2 
13 2,0 12,0 6,0 39 5,0 17,0 3,4 
14 2,5 10,0 4,0 40 4,0 14,0 3.5 
15 3,0 10,0 3,0 41 2,0 9,0 4,5 
16 2,0 11,0 5,5 42 5,0 16,0 3,2 
17 2,0 10,0 5,0 43 2,0 11,0 5.5 
18 1,0 9,0 9,0 44 2,0 7,0 3,5 
19 2,0 8,0 4,0 45 2,0 12,0 6,0 
20 3,0 11,0 3,7 46 3,0 12,0 4,0 
21 3,0 11,0 3,7 47 2,5 11,0 4,4 
22 1,5 9,0 6,0 48 3,5 16,0 4,5 
23 2,0 8,0 4,0 46 4,0 14,0 4,4 
24 2,0 8,0 4,0 47 3,0 10,0 3,3 
25 2,0 10,0 5,0 48 3,0 11,0 3,3 
26 2,0 10,0 5,0 ĐC 5,0 12,0 2,5 
-131- 
PHỤ LỤC 2: Các bảng số liệu về kết quả thu nhận và đặc tính của 
endopolygalacturonase từ A. niger UV06-12-23 
Bảng PL2.1 Ảnh hƣởng của nồng độ ammonium sulfat bão hòa đến hiệu suất thu nhận EPG 
Nồng độ ammonium sulfat 
bão hòa (%) 
Hoạt độ EPG tổng 
(U) 
Hiệu suất thu hồi 
(%) 
0 10.950 100 
60 4.785 43,70 
70 6.042 55,18 
80 7.013,5 64,05 
85 7.416 67,73 
90 6.208 56,69 
Bảng PL2.2 Ảnh hưởng của nồng độ ethanol tới hiệu suất thu nh n EPG 
Nồng độ Ethanol 
(%) 
Hoạt độ EPG tổng 
 (U) 
Hiệu suất thu hồi 
(%) 
0 10.950 100 
60 4.984 45,52 
70 8.015 73,20 
80 7.673 70,07 
Bảng PL2.3 Hiệu suất c đặc và thu hồi EPG bằng phương pháp lọc (màng lọc 10 kDa) 
 Thể tích 
(ml) 
Hoạt độ tổng 
(U) 
Hiệu suất 
(%) 
Dịch EPG thô 1000 10.950 100 
Dịch sau lọc cut-off 100 9.187 83,90 
-132- 
PHỤ LỤC 3: Các bảng và số liệu về nghiên cứu điều kiện thủy phân giới hạn 
pectin chanh leo nồng độ 1% tạo POS 
Hình PL3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ enzym (A), pH (B), nhiệt độ (C), tốc độ khuấy (D) và 
thời gian (E) đến quá trình thủy phân giới hạn pectin tạo POS 
A B 
C D 
E 
-133- 
PHỤ LỤC 4: Các bảng và số liệu về nghiên cứu tối ƣu a điều kiện thủy phân giới 
hạn pectin chanh leo nồng độ 1% tạo POS 
Bảng PL4.1 Ma tr n thực nghiệm quá trình thủy phân pectin tạo POS 
TN X1 X2 X3 
POS 
(mg/ml) 
TN X1 X2 X3 
POS 
(mg/ml) 
1 35 15 250 4,25 10 40 25 200 5,81 
2 45 15 250 4,37 11 40 15 300 4,02 
3 35 25 250 5,27 12 40 25 300 5,30 
4 45 25 250 5,67 13 40 20 250 5,48 
5 35 20 200 5,05 14 40 20 250 5,53 
6 45 20 200 5,19 15 40 20 250 5,43 
7 35 20 300 4,18 16 40 20 250 5,41 
8 45 20 300 4,55 
17 40 20 250 5,48 
9 40 15 200 4,79 
Bảng PL4.2 Kết quả ph n tích phương sai ANOVA của mô hình 
Thông số 
Phƣơng 
sai 
Chuẩn F 
Mức có 
nghĩa p 
Thông 
số 
Phƣơng 
sai 
Chuẩn 
F 
Mức có 
nghĩa p 
Mô hình 5,18 256,48 < 0,0001 X2.X3 0,02 7,83 0,0266 
Nhiệt độ 
(X1) 
0,13 58,57 0,0001 X1
2
 0,70 310,91 < 0,0001 
Tỷ lệ 
Enzym/cơ 
chất (X2) 
2,66 1185,80 < 0,0001 X2
2
 0,12 54,37 0,0002 
Tốc độ 
khuấy (X3) 
0,97 432,40 < 0,0001 X3
2
 0,42 187,99 < 0,0001 
X1.X2
0,02 8,43 0,0229 
Không 
tƣơng 
thích 
0,01 1,06 0,4594 
Hình PL4.3 Sản phẩm thủy phân giới hạn pectin tạo POS sau khi tối ưu 
1 2 3 4 
1: Monogalacturonic acid 
2: Dịch thủy phân pectin 1% 
trước tối ưu 
3: Dịch thủy phân pectin 1% 
sau tối ưu 
4: Mono, Di, Tri – galacturonic 
acid 
-134- 
PHỤ LỤC 5: Tính toán hiệu suất tạo POS từ pectin vỏ chanh leo 
Bảng PL5.1 Hiệu suất quá trình sản xuất POS 
Thể tích 
thủy phân 
(lít) 
Khối lƣợng 
pectin (g) 
Khối lƣợng 
POS (g) 
Khối lƣợng 
sản phẩm 
POS bột (g) 
Hiệu suất quá 
trình sản xuất 
POS (%) 
5 150 120 250 80 
60 1800 1382 2560 76,8 
Thể tích dịch thủy phân: 60 lít 
Thể tích sau khi lọc nano: 20 lít 
Lƣợng POS trong dịch: 7,5 độ Bx, tỷ khối 1 g/ml nên lƣợng POS = 20 x 
0,075 = 1,5 kg 
Lƣợng maltodextrin cần bổ sung để đạt 12 độ Bx: tỷ khối 1,1 g/ml 
Lƣợng chất khô có trong 20 lít dung dịch có hàm lƣợng chất khô 12oBx là: 
20 x 1,1 x 0,12 = 2,64 kg 
Lƣợng maltodextrin cần bổ sung: 2,64 – 1,5 = 1,14 kg 
Sau khi sấy thu đƣợc 2,56 kg với độ ẩm 5% 
Lƣợng chất khô trong bột POS: 2,56 (1-0,05) = 2,432 kg 
Tổn thất của quá trình sấy phun: 2,64 – 2,432 = 0,208 kg 
Phần trăm tổn thất trong quá trình sấy phun: (0,208/2,64) x 100% = 7,9 % 
Lƣợng POS trong bột thu đƣợc sau khi sấy: 1,5 x (1 - 0,079) = 1,3815 kg 
Hiệu suất của quá trình sản xuất POS từ pectin vỏ chanh leo: 
(1,3815/1,8) x 100% = 76,75% 
-135- 
PHỤ LỤC 6: Một số hình ảnh quá trình sản xuất pectin, POS và ứng dụng 
Hình PL6.1 Một số hình ảnh quá trình thu nhận pectin từ vỏ chanh leo 
A: vỏ chanh leo vàng, B: vỏ chanh leo tím, C: cắt nguyên liệu thành mảnh nhỏ 
D: ủ hỗm hợp bằng acid citric, E: kết tủa pectin, F: pectin từ vỏ chanh leo vàng 
Hình PL6.2 Một số hình ảnh của quá trình thu nh n pectin trên quy mô pilot 
A: vỏ chanh leo, B: thiết bị nghiền trục vít C: c đặc dịch chiết pectin bằng thiết bị c đặc 
chân không, D: thu pectin kết tủa bằng thiết bị ép, E: sản phẩm pectin 
A B C 
D E F 
A B 
C D E 
-136- 
Hình PL6.3 Nguyên liệu và bánh quy xốp bổ sung POS 
A: nguyên liệu làm bánh, B: bánh đối chứng, C: bánh bổ sung POS 1%, D: bánh 
bổ sung POS 2%, E: bánh bổ sung POS 3% 
A C B D E 
-137- 
PHỤ LỤC 7: Ản ƣởng của POS tới sự phát triển của vi khuẩn 
Bảng P 7 Số lượng khuẩn lạc vi khuẩn (107 cfu/ml) khi đồng nu i cấ sau 24 gi trong m i 
trư ng bổ sung POS 
Vi khuẩn Tổng số lƣợng khuẩn 
lạc tăng sau 24 giờ 
L. acidophilus Vi khuẩn có hại 
L. acidophilus + S. typhi 672,75 ± 7,50 658,25 ± 7,25 14,50 ± 0,01 
L. acidophilus + E. coli 616,00 ± 5,85 605,00 ± 6,10 11,00 ± 0,02 
L. acidophilus + S. aureus 619,95 ± 6,05 591,45 ± 6,05 28,50 ± 0,02 
Hình PL 7.1 Một số chủng Lactobacillus trên m i trư ng bổ sung các prebiotic 
(glucose (1), POS (2), MOS (3), FOS (4), Inulin (5)) A1 – A5: L. rhamnosus nuôi sau 24 gi ; B1 – 
B5: L. acidophilus nuôi sau 24 gi ; C1 – C5: L. bulgaricus nuôi sau 24 gi ; D1 – D5: L. 
plantarum nuôi sau 24 gi ; E1 – E5: L. johnsonii nuôi sau 24 gi 
A1 A2 A3 A4 A5 
B1 B2 B3 B4 B5 
C1 C2 C3 C4 C5 
D1 D2 D3 D4 D5 
E1 E2 E3 E4 E5 
-138- 
PHỤ LỤC 8: Các kết quả p ân tíc àm lƣợng aflatoxin của endopolygalacturonase 
từ chủng đột biến A. niger UV06-12-23 và hoạt tính sinh học, chất lƣợng, an toàn vệ 
sinh thực phẩm độc tính cấp của POS