Tiểu luận Tìm hiểu về Cyclodextrins, ứng dụng và triển vọng tương lai trong thực phẩm

Cyclodextrins ( hay còn gọi là cycloamyloses) thuộc nhóm hợp chất được tạo thành từ các phẩn tử đường liên kết với nhau tạo thành vòng (vòng oligosaccharides). Cyclodextrins là hợp chất chứa từ 5 hoặc nhiều hơn các đơn vị đường α-Dglucopyranoside theo liên kết 1-4, như trong amylose (một đoạn của tinh bột).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận "Tìm hiểu về Cyclodextrins, ứng dụng và triển vọng tương lai trong thực phẩm" VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌCVIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Tiểu luận: Tìm hiểu về Cyclodextrins, ứng dụng và triển vọng tương lai trong thực phẩm. Sinh viên thực hiện:Bùi Thị Vàng Anh Trần Thị Thu Hoài Giáo viên hướng dẫn:TS.Nguyễn Thị Minh Tú Hà Nội 2011Cyclodextrins(CDs) là gì?CDs được sản xuất từ đâu và sảnxuất như thế nào?Tại sao CDs lại được ứng dụng trongthực phẩm?Tình hình ứng dụng CDs trên thế giớihiện nay ra sao?Các triển vọng tương lai của CDs làgì?Cyclodextrins là gì? Cyclodextrins ( hay còn gọi là cycloamyloses) thuộc nhóm hợp chất được tạo thành từ các phẩn tử đường liên kết với nhau tạo thành vòng (vòng oligosaccharides). Cyclodextrins là hợp chất chứa từ 5 hoặc nhiều hơn các đơn vị đường α-D- glucopyranoside theo liên kết 1-4, như trong amylose (một đo ạn của tinh bột). Vòng có chứa 5 phân tử là không tự nhiên. Gần đây phân tử cyclodextrin l ớn nh ất đã đ ược phát hiện có chứa 32 đơn vị 1,4-anhydroglucopyranoside trong khi như một hỗn hợp ít thuộc tính nhất, thậm chí có ít nhất oligosaccharides vòng có ch ứa 150 đ ơn v ị đã biết đến. Cyclodextrins điển hình có chứa một số lượng các monomer glucose nằm trong khoảng từ 6 -8 , tạo nên một hình nón, do vậy dễ cho electron α -cyclodextrin: có chứa 6 phân từ đường trong vòng β -cyclodextrin: chứa 7 phân tử đường trong vòng γ -cyclodextrin: chứa 8 phân tử đường trong vòng Cyclodextrins điển hình được tạo thành bởi từ 6-8 đơn vị đường glucopyranoside, v ề hình học có thể đại diện như toroids với sử mở lớn hơn và nhỏ hơn của toroid để d ễ hòa tan trong dung môi lần lượt là các nhóm hydroxyl thứ cấp và sơ c ấp. Do sự sắp xếp này, bên trong của toroids không ưa nước, nhưng có thể cân nhắc đến khả năng ưa nước kém trong môi trường nước và do vậy có thể làm vật chủ cho các phân tử ưa nước khác. Trái lại, bên ngoài hoàn toàn ưa nước cho phép cyclodextrinh có thể hòa tan trong nước dễ dàngHình 1.Cấu trúc và kích thước các CDsCác tính chất của CDs-Tính chất vật lýBảng 1. Một vài thông số vật lý của CDs α -CD β -CD γ -CD Các thông số Khèi lîng ph© tö n 972 1135 1297 Sè ® n vÞ glucoza ¬ 6 7 8 Sè ph© tö H2O trong lç n 6 11 17 4,7 - 5,3 6,0 - 6,6 7,5 - 8,3 Đêng kÝnh trong (Å) 14,6 15,4 17,5 Đêng kÝnh ngoµi (Å) 79 79 79 ChiÒu cao (Å) 174 262 472 ThÓ tÝch lç hang 0,1 0,14 0,2 (ml/mol) 0,174 0,262 0,472 (ml/g) 14,2 1,85 23,2 (nm3) Đé tan trong níc (g/100ml, 25 0C) 255 - 260 255 - 265 240 - 245 ĐiÓm nãng chảy (0C) 12,33 12,2 12,08-Tính chất hóa học của CDs Độ bền hóa học: So với các oligosacarit mạch thẳng thì các CD là những phân tử rất bền. Các axit mạnh như axit clohydric có thể phân hủy CD tạo ta hỗn hợp các oligosacarit khác nhau (từ mạch thẳng do phân tử CD bị mở vòng cho đến tận glucoza). Tốc độ thủy phân tăng khi nhiệt độ thủy phân tăng nhưng chậm hơn 3-5 lần so với các oligosacarit mạch thẳng tương ứng [R. A. Hedge (1998)]. Trong một môi trường axit yếu như axit hữu cơ sự thủy phân hầu như không xảy ra. Cũng như các oligosacarit và dịch kiềm đặc (trong dung dịch NaOH 0,35N) ở 700C không thấy có sự thủy phân CD. CD khá bền với nhiệt độ, tia UV hay IR. Với các tác nhân oxy hóa CD có thể bị oxy hóa làm mở vòng glucoza nhưng không tạo ra focmadehyt hay axit focmic vốn là các chất độc do CD không có tính khử.α và β-CD khá bền dưới tác dụng của enzim thủy phân amololytic trong khi đó γ –CD bị thủy phân dễ dàng bởi α- amillaza.Nói chung các α- amillaza từ nấm mốc thủy phân CD tốt hơn các α- amillaza từ vi khuẩn. β amilaza và glucoamilaza không thủy phân CD nhưng cyclodextrin glucosyltransfenaza có thể thủy phân dễ dàng.Các phức CD nhìn chung bền hơn CD trước sự thủy phân bởi enzim. Điều này có thể do một số chất khách thể ức chế enzim hoặc cản trở không gian khiến enzim khó tiếp xúc với cơ chất CD.Ngoài ra các CD biến đổi cũng bền hơn do nhóm thay thế không gian.[E.Scheiderman và cs (2000)].Đối với các polisacarit không có tính khử khác CD không bị thủy phân, thậm chí ở nhiệt độ cao và trong môi trường đậm đặc. Khả năng biến đổi hóa học: ...