Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sản xuất 5'-guanosine monophosphate từ bã nấm men bia

5'-guanosine monophosphate (5'-GMP) là một nucleotide quan trọng trong sinh học, có vai trò thiết yếu trong nhiều quá trình sinh hóa. Nó được hình thành từ RNA thông qua quá trình thủy phân. Nghiên cứu về 5'-GMP đã chỉ ra rằng nó không chỉ là một thành phần cấu trúc của RNA mà còn có khả năng kích thích vị giác, làm tăng hương vị cho thực phẩm. Việc sản xuất 5'-GMP từ bã nấm men bia không chỉ giúp tận dụng nguồn nguyên liệu thải mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Theo Kunikawa (1960), 5'-GMP có khả năng kích thích vị giác, mở ra hướng nghiên cứu mới cho ứng dụng trong công nghệ thực phẩm.

Bã nấm men bia là sản phẩm phụ từ quá trình sản xuất bia, chứa một lượng lớn nấm men và các thành phần dinh dưỡng khác. Bã nấm men thường được sử dụng để chế biến thức ăn cho động vật hoặc làm phân bón, tuy nhiên, việc khai thác giá trị dinh dưỡng từ bã nấm men bia để sản xuất 5'-GMP là một hướng đi mới. Nấm men có hàm lượng protein cao, chứa nhiều amino acid và peptide, có thể được chiết xuất thông qua các phương pháp như tự phân và thủy phân bằng enzyme. Việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất từ bã nấm men sẽ giúp nâng cao hiệu suất thu hồi 5'-GMP.

Quy trình sản xuất 5'-GMP từ bã nấm men bia bao gồm hai bước chính: phá vỡ tế bào và thủy phân RNA. Phá vỡ tế bào có thể thực hiện bằng phương pháp tự phân hoặc sử dụng enzyme. Nghiên cứu cho thấy, hiệu suất trích ly protein cao nhất đạt được khi pH là 6,10 và thời gian tự phân là 30,20 giờ. Sau đó, RNA trong nấm men được thủy phân bằng enzyme phosphodiesterase để thu nhận 5'-GMP. Kết quả cho thấy hàm lượng 5'-GMP trong sản phẩm thu được từ phương pháp thủy phân enzyme đạt 150 mg/l, trong khi phương pháp tự phân đạt 190 mg/l. Điều này cho thấy tiềm năng của bã nấm men bia trong sản xuất 5'-GMP.

5'-GMP có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là trong việc tăng cường hương vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Sản phẩm chiết xuất từ bã nấm men bia không chỉ cung cấp hương vị umami mà còn bổ sung các amino acid cần thiết cho cơ thể. Việc sử dụng 5'-GMP trong thực phẩm có thể giúp cải thiện cảm giác ngon miệng và tăng cường sức khỏe. Sản phẩm này có thể được ứng dụng trong nhiều loại thực phẩm như nước sốt, súp, và các sản phẩm chế biến sẵn, mang lại lợi ích cho cả người tiêu dùng và nhà sản xuất.

Nghiên cứu sản xuất 5'-GMP từ bã nấm men bia không chỉ góp phần vào việc giảm thiểu lãng phí trong ngành công nghiệp bia mà còn mở ra cơ hội mới cho việc phát triển sản phẩm dinh dưỡng. Việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và nghiên cứu thêm về các ứng dụng của 5'-GMP trong thực phẩm sẽ là hướng đi quan trọng trong tương lai. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải thiện hiệu suất chiết xuất và mở rộng ứng dụng của sản phẩm trong ngành thực phẩm, từ đó nâng cao giá trị kinh tế cho bã nấm men bia.