BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾNCÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PREBIOTI

Từ những nghiên cứu về lợi ích của các loại vikhuẩn lên men trong thực phẩm đối với sức khỏe con người, đã cho thấy rằng hệ sinh vậtđường ruột nhất là hệ vi sinh vật ở ruột già rất hữu í

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

======  ======

BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA

VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

PREBIOTIC

GVHD: ThS Đặng Thị Mỹ Dung Sinh viên thực hiện:

1 Đặng Thị Thanh Châu 14116010

2 Lê Tất Duy 141160

Tp Hồ Chí Minh, tháng 11, 2016

1 MỤC LỤC

1 GIỚI THIỆU CHUNG 3

1.1 Các khái niệm và định nghĩa prebiotic 3

1.2 Nguồn gốc và phân loại: 4

1.3 Vai trò prebiotics 6

2 ỨNG DỤNG 7

3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT PREBIOTIC 8

3.1 Quy trình sản xuất Galactooligosaccharide (GOS) 9

3.1.1 GOS là gì? 9

3.1.2 Quy trình sản xuất GOS 11

3.1.2.1 Sơ đồ 11

3.1.2.2 Thuyết minh quy trình 13

3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất GOS: 20

3.2 Quy trình sản xuất FOS 23

3.2.1 FOS là gì? 23

3.2.2 Quy trình sản xuất FOS 26

3.2.2.1 Sơ đồ 26

3.2.2.2 Thuyết minh quy trình 28

3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng quy trình sản xuất FOS 31

4 KẾT LUẬN 35

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Ví dụ về các thành phần thường được coi là prebiotics đối với người 5

Bảng 2: Ứng dụng thực phẩm của prebiotic 6

Bảng 3: Thành phần chính của GOS 10

Bảng 4: Hàm lượng FOS trong một số sản phẩm 23

Bảng 5: Ảnh hưởng của ion kim loại đến hoạt tính enzyme 32

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Một số sản phẩm sữa bột dành cho trẻ em có chưa prebiotic 8

Hình 2: Cấu trúc phân tử GOS 9

Hình 3: Quy trình sản xuất GOS 11

Hình 4: Hệ thống phản ứng 13

Hình 5: Hệ thống hấp phụ bằng than hoạt tính 15

Hình 6: Thiết bị lọc màng membrane 17

Hình 7: Thiết bị cô đặc nhiều nồi 18

Hình 8: Ba dạng cấu hình thường thấy của máy sấy phun khô 19

Hình 9: Ảnh hưởng của hàm lượng Lactose ban đầu đến sự tạo thành GOS 21

Hình 10: Sự thay đổi các thành phần GOS theo thời gian 22

Hình 11: Cấu trúc fructooligosaccharide 23

Hình 12: Một số sản phẩm có hàm lượng FOS cao 24

Hình 13: Quy trình sản xuất FOS liên tục 25

Hình 14: Quy trình sản xuất FOS theo phương pháp gián đoạn 26

Hình 15: Sơ đồ oxy hóa glucose bằng 2 enzyme GOD và CAT 29

Hình 16: Ảnh hưởng của nhiệt độ và Ph 31

MỞ ĐẦU

Ngày nay mối quan tâm đến sức khỏe là vấn đề quan trọng và được quan tâm hàngđầu, vì thế chúng ta cần sử dụng thực phẩm gì? Nguồn gốc ra sao? Sử dụng như thế nào?Lợi ích ra sao? Thông qua chế độ ăn uống, chúng ta đòi hỏi những thực phẩm không chỉdừng ở việc cung cấp các chất dinh dưỡng, mà còn đồng thời có tác dụng ngăn ngừa haychữa bệnh, tăng cường sức đề kháng, cung cấp dưỡng chất có lợi cho sức khỏe, hệ tiêuhóa và toàn bộ cơ thể

Cơ thể con người là “mái ấm tình thương” cho rất nhiều chủng loại vi khuẩn vớimột số lượng cực lớn Trong số những vi khuẩn này, có những loại có hại cho sức khỏe

vì chúng sản xuất độc tố và những chất có khả năng gây ung thư Bên cạnh đó những loại

vi khuẩn khác lại có lợi cho sức khỏe như Lactobacillus và Bifidobacteria được đánh giá

là cư dân tốt bụng của đường tiêu hoá Sở dĩ cơ thể chúng ta vẫn an nhiên sống hoà bình,khoẻ mạnh với bao nhiêu là vi khuẩn do trong điều kiện bình thường luôn có sự cân bằnggiữa hệ vi khuẩn tốt và xấu Khi trạng thái cân bằng này bị phá vỡ, một số chủng loại vikhuẩn xấu trong hệ khuẩn chí kể trên có thể vượt trội gây hại cho cơ thể Nhằm duy trìtrạng thái cân bằng của hệ vi khuẩn có ích của đường tiêu hoá, các nhà dinh dưỡng đãđưa ra 2 cách can thiệp: bổ sung trực tiếp vi khuẩn sống (probiotics) hoặc bổ sung chấtkích thích sự tăng trưởng của các vi khuẩn này (prebiotics) để tăng số lượng vi khuẩn cólợi trong ruột, hạn chế sự phát triển của vi khuẩn có hại

Cũng chính vì lí do đó, một trong những hướng nghiên cứu được các nhà khoa họchướng đến đó là thực phẩm chức năng, mang lại lợi ích cho con người, đặc biệt phảimang tính chất tự nhiên và phố biến Từ những nghiên cứu về lợi ích của các loại vikhuẩn lên men trong thực phẩm đối với sức khỏe con người, đã cho thấy rằng hệ sinh vậtđường ruột (nhất là hệ vi sinh vật ở ruột già) rất hữu ích trong việc hỗ trợ tiêu hóa, tăngkhả năng hấp thu chất dinh dưỡng…Prebiotic ra đời, được định nghĩa là một dạng thựcphẩm tự bản thân không tiêu hóa được nhưng có ảnh hưởng tốt cho cơ thể con ngườibằng cách kích thích sự tăng trưởng của các vi khuẩn có lợi Prebiotics được xem là thức

Prebiotic hứa hẹn sẽ là một trong những xu hướng nghiên cứu và phát triển mớicủa ngành công nghệ thực phẩm, mang lại những sản phẩm có lợi cho sức khỏe nóichung và sức khỏe cho hệ tiêu hóa nói riêng Và đây cũng là lí do nhóm chọn đề tài này.Thông qua bài báo cáo, nhóm xin trình bày những hiểu biết về prebiotic và ảnh hưởngcủa các yếu tố đến công nghệ sản xuất prebiotic

2 GIỚI THIỆU CHUNG

Ngày nay, trên thế giới để nâng cao sức khỏe của con người và động vật, đã cónhiều tiến bộ về các giải pháp tự nhiên có lợi cho cơ thể được ứng dụng rất phổ biến Quacác nghiên cứu đã chỉ ra rằng các vi sinh vật đường ruột có vai trò quan trọng đối với sứckhỏe mang lại nhiều lợi ích cho động vật và con người Các hoạt động trao đổi chất của

hệ vi sinh vật này giúp đảm bảo sự hấp thu các chất dinh dưỡng, thúc đẩy phát triển dạdày, kích thích tăng sinh tế bào biểu mô và duy trì hoạt động của tế bào niêm mạc vàcung cấp chức năng bảo vệ chống lại tác nhân gây bệnh

Từ các lợi ích đã kể trên, các nhà khoa học đã hướng sự quan tâm trong việcđiều chế hệ vi sinh vật đường ruột có lợi, từ các vi khuẩn có lợi thông qua việc sử dụngthành phần thực phẩm chức năng mới lạ chẳng hạn như prebiotic, trong một số trườnghợp, sự kết hợp của probiotic với prebiotic (Synbiotics) Synbiotics là thành phần bổ sungdinh dưỡng có chứa cả prebiotic và probiotic làm việc với nhau, tác động có lợi đến vậtchủ bằng cách cải thiện sự sống còn và đưa vào các chất bổ sung để vi khuẩn sử dụngsống trong đường ruột phát triển (nghiên cứu của Gibson và Roberfroid năm 1995).Prebiotics có thể tạo nền tảng cho probiotic có sẵn trong ruột sử dụng để phát triển sinhkhối và trực tiếp cung cấp điều kiện cho các probiotic được cung cấp sử dụng, nếu nó cóthể lên men prebiotic Do đó, đã mở ra một con đường mới của nghiên cứu mà đang trởthành tài liệu tốt đối với động vật trên cạn, nhưng rất ít thông tin có sẵn cho các loài độngvật dưới nước [1]

2.1 Các khái niệm và định nghĩa prebiotic

Việc sử dụng các chế phẩm sinh học, để tạo điều kiện cho các vi sinh vật có lợinhư probiotic trong ruột già phát triển gặp nhiều khó khăn, ví dụ trong công nghiệp sảnxuất thức ăn chăn nuôi vì tính khả thi thấp khi đưa các vi khuẩn này ép viên, quá trìnhbảo quản, cũng như các vấn đề với nuôi xử lý và chuẩn bị Ngoài ra, có một khả năng củacác vấn đề môi trường trong cơ thể vật chủ như khi probiotics bị tác động khi đưa vào

Để thay thế các vấn đề trên, prebiotic đã được đánh giá là một bước ngoặt để khắc phụccác vấn đề liên quan đến các ứng dụng probiotic nêu trên

Như chúng ta đã biết, ruột già tham gia các hoạt động sinh lí quan trọng trongquá trình tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng, nhưng để thực hiện sự trao đổi chất quantrọng này thì lại được trung gian, hỗ trợ bởi các vi khuẩn đường ruột Các vi sinh vật sinhsống dọc theo toàn bộ chiều dài của đường tiêu hóa con người với số lượng và có các đặcđiểm khác nhau Sự tiêu hóa qua dạ dày và ruột non là nhanh chóng (khoảng 4-6 giờ) hơn

so với thời gian tiêu hóa ở ruột già khoảng 48-70 giờ đối với người lớn Điều này chophép việc thành lập một cộng đồng vi sinh vật phức tạp và tương đối ổn định trong ruộtgià Độ pH gần trung tính và tình trạng hấp thụ tương đối thấp từ đại tràng tiếp tục kíchthích sự tăng trưởng và phát triển của vi sinh vật tại đây Thông qua các vi sinh vật này,đại tràng có khả năng biểu hiện chức năng tiêu hóa, thủy phân phức tạp Điều này liênquan đến sự tiêu hóa, phân giải các chất dinh dưỡng, carbohyhrate, … nhưng cũng có một

số chất dinh dưỡng không được thủy phân và không hấp thu ở đường tiêu hóa trên Các vikhuẩn đường ruột sẽ phát triển và bị ảnh hưởng từ chế độ ăn uống.[3]

Do đó, mục đích của prebiotics là để kích thích hệ vi sinh vật có lợi, có sẵn đượcchọn Một prebiotic được đánh giá là các thỏa các tiêu chí như sau: là một thành phầnthực phẩm không tiêu hóa được, đề kháng với mọi sự tiêu hóa trước khi xuống đến ruộtgià, thúc đẩy quá trình lên men của vi sinh vật trong đường ruột, mang lại lợi ích đối vớicác vật chủ, kích thích chọn lọc các loại probiotic, kích thích sự tăng trưởng, phát triển vàhoạt động của một hoặc một số các vi khuẩn trong ruột già, do đó cải thiện sức khỏe vậtchủ và cuối cùng là tính ổn định trong nghiên cứu sản xuất thực phẩm [1][2][3]

2.2 Nguồn gốc và phân loại:

Kể từ khi ra đời, các khái niệm về prebiotics đã thu hút nhiều sự chú ý, kíchthích sự quan tâm khoa học cũng như công nghiệp Tuy nhiên, nhiều thành phần thựcphẩm, đặc biệt là nhiều thực phẩm oligosaccharides và polysaccharides (bao gồm chấtxơ), đã được tuyên bố đã được xem là prebiotic mà không cân nhắc các tiêu chuẩn yêucầu Không phải tất cả carbohydrate trong bữa ăn đều là prebiotics, và tiêu chí rõ ràng cầnphải được thiết lập để phân loại một thành phần thực phẩm có được xem là prebiotic haykhông [1]

Các nghiên cứu phát triển ban đầu trong prebiotics mới được diễn ra vào cuốinhững năm 1970 tại Nhật Bản, nơi một số carbohydrate, đặc biệt là fructo-oligosaccharides (FOS), được chọn lọc lên men bằng bifidobacteria và có khả năng, khicho ăn, để kích thích sự tăng trưởng của động vật có vú Prebiotics chủ yếu bao gồmoligosaccharides đó đã được chứng minh là có khả năng thúc đẩy tăng trưởng của vikhuẩn có lợi trong đường ruột (nghiên cứu của Gibson vào năm 2003) Oligosaccharides

có thể cung cấp năng lượng cần thiết để chọn lọc các loài vi khuẩn chịu trách nhiệm choviệc sản xuất lactic, acetic và axit hữu cơ chuỗi ngắn khác oligosaccharides như vậy chủyếu là oligosaccharides mannan (MOS), FOS (bao gồm fructooligosaccharides chuỗingắn, scFOS) và trans-galactooligosaccharides (TOS, bao gồm galactooligosaccharides,GOS) Inulin là một polysaccharide fructan cũng được xem là một prebiotic giúp cácprobiotic phát triển tốt.Chưa có probiotic nào được thử nghiệm từ các polysacarit trongnuôi trồng thủy sản tại thời điểm này.[2]

Trong một nghiên cứu gần đây hơn cho hệ vi sinh vật đường ruột của con người,

đã cập nhật cho prebiotic, đó là nghiên cứu của Gibson vào năm 2004 cho rằng mộtprebiotic có đầy đủ 3 tính chất: không bị thủy phân cũng như không hấp thu ở phần trêncủa đường tiêu hóa, là một chất nền chọn lọc hạn chế một hoặc một số về vi khuẩn có lợicùng sống cho đại tràng, được kích thích để phát triển và được kích hoạt trao đổi chất.Theo Gibson et al (2004), mỗi một trong những tiêu chí quan trọng đó là tiêu chí thứ ba,liên quan đến sự kích thích có chọn lọc sự phát triển và hoạt động của vi khuẩn có lợi, làquan trọng nhất và khó khăn nhất để đạt được Do đó, để đạt được đúng với tiêu chí nàyđòi hỏi phải lấy mẫu phân tích định lượng vi sinh vật đáng tin cậy cần được thực hiện chomột phạm vi rộng của các loài vi khuẩn (ví dụ như tổng số vi khuẩn hiếu khí và kỵ khícũng như tổng số lượng của Bifidobacteria, Enterobacteria, Lactobacillus vv) Đối vớimục đích này nó được phải sử dụng các kỹ thuật phân tích tiên tiến [1][2]

Ngoài ra, nghiên cứu của Gibsonetal năm 2004 đã đánh giá tám ứng cử viênprebiotic có thể: Inulin, TOS, lactulose, isomaltooligosaccharides, lactosucrose,xylooligosaccharides, oligosaccharides đậu tương và GOS Theo tiêu chí của họ chỉ có ba

Hiện nay có rất nhiều loại prebiotic nhưng các loại dưới bảng 1 sau đây đã đượcnghiên cứu và đưa ra ứng dụng như sau:

Bảng 1: Ví dụ về các thành phần thường được coi là prebiotics đối với người [3]

Prebiotic Nguồn tài liệu nghiên cứu

Inulin Coppa, Bruni, Zampini, Galeazzi and Gabrielli

(2002), Franck (2002), Roberfroid (2005)TOS

Carbohydrates Chen et al (2002), Kanauchi (2003), Murphy (2001),

Olano-Martin et al (2000), Szilagyi (2002), VanLaere et al (1999)

FOS (Fructooligosaccharides) L’Homme et al (2003), Losada and Olleros (2002)GOS (Galacto-oligosaccharide) Alander et al (2001), Ziegler et al (2007)

2.3 Vai trò prebiotics

Tích cực: Tái tạo sự cân bằng của hệ vi khuẩn đường ruột, kích thích miễn dịch

đường tiêu hóa Đảm bảo sự hấp thu các chất dinh dưỡng cũng như tăng cường hấp thu

khoáng chất,kích thích tăng sinh tế bào biểu mô và duy trì hoạt động của tế bào niêm mạc

và cung cấp chức năng bảo vệ, chống lại các tác nhân gây bệnh, ứng dụng trong chănnuôi giúp các vật nuôi hấp thụ và tiêu hóa dinh dưỡng trong thức ăn để tăng năng suất.[1][2][4]

Tiêu cực: Prebiotic chỉ hiệu quả khi cơ thể đã có sẵn các vi sinh vật có lợi(probiotic), bản thân prebiotic không sản sinh ra các vi sinh vật này, tiêu thụ một lượnglớn cùng lúc có thể sẽ gây tình trạng nhuận tràng hơn so với bình thường và từ đó là tăng

vi khuẩn tạo khí gas trong hệ tiêu hóa [1][2][17]

3 ỨNG DỤNG

Hiện này, có rất nhiều sự quan tâm từ các nhà khoa học trong việc điều chế hệ vi sinh vật đường ruột có lợi, từ các vi khuẩn có lợi thông qua việc sử dụng thành phần thực phẩm chức năng mới, đặc biệt phải kể đến prebiotic Sau đây là các sản phẩm ứng dụng thưc phẩm của prebiotic:

Chất béo và đường thay thế, cung cấp chất xơ và prebiotics

Cake và biscuits Đường thay thế, duy trì độ ẩm, cung cấp chất xơ và prebioticsChocolate Đường thay thế, cung cấp chất xơ và prebiotics

Kẹo ngọt (sugar

confectionary)

Đường thay thế, cung cấp chất xơ và prebiotics

Soups and sauces Đường thay thế và prebiotics

Thực phẩm dành cho trẻ

em

Tạo kết cấu, tạo sự ngon miệng, độ đặc và độ ổn định, cung cấp chất xơ và prebiotics

Dielac Pedia của Milex của Arla Friso Gold 1,2,3,4

Vinamilk có FOS có chứa FOS có chứa FOS, GOS

Star Science Gold của Nuti IQ 3,4 của Nutifood Enfalac A+ của Mead Jonhson

Namyangi chứa GOS có chứa FOS Nutrition có chứa FOS/Inulin

Hình 1: Một số sản phẩm sữa bột dành cho trẻ em có chưa prebiotic

4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT PREBIOTIC Prebiotic được sản xuất bằng nhiều phương pháp :

- Chiết tách trực tiếp từ nguyên liệu thô thực vật như: inulin từ rau diếp xoăn

( chicory, oligosaccharide soybean từ đậu tương, Tinh bột bền từ ngô …

- Thủy phân có kiểm soát: thủy phân có kiểm soát polysaccharide bằng enzyme, có thể sử dụng phượng pháp sắc ký để tinh sạch prebiotic như XOS từ arabinoxylan

nhờ enzyme xylanase hoặc xylan lõi ngô fructooligosaccharide( FOS ) từ inulin dưới tác dụng của enzyme inulinase…

- Glycosyl hóa: quá trình tổng hợp bằng cách sử dụng enzyme thủy phân hoặc

glycosyl transferase tạo oligosaccharide từ disaccharide từ các và được tinh sạch bằng quá trình sắc kí như GOS từ lactose, FOS từ sucrose… Quá trình này có thể làm ảnh hưởng có màu sắc hay hương vị của sản phẩm, sự hiện diện các mono- và disaccharide có thể làm giảm tính chọn lọc của prebiotic.[5]

- Các quá trình hóa học: Sự chuyển đổi xác tác từ cacbohydrate như Lactulose từ sự đồng phân hóa lactose trong môi trường kiềm, Lactitol từ quá trình hydro hóa Các prebiotic được nghiên cứu nhiều nhất là Galacto-oligosaccharides (GOS) và Fructo-oligosaccharides (FOS)

4.1 Quy trình sản xuất Galactooligosaccharide (GOS)

4.1.1 GOS là gì?

Galacto-oligosaccharides (GOS), còn được gọi là oligogalactosyllactose,oligogalactose, oligolactose hoặc transgalacto-oligosaccharides (TOS), thuộc nhóm củaprebiotics Prebiotics được định nghĩa là các thành phần thức ăn không tiêu được nhưngảnh hưởng tốt đến sức khỏe con người bằng cách kích thích sự tăng trưởng và / hoặc hoạtđộng của vi khuẩn có lợi trong ruột kết GOS xảy ra trong các sản phẩm thương mại cósẵn như thực phẩm cho cả trẻ sơ sinh và người lớn.[8]

Galacto-oligosaccharide là prebiotic có nguồn gốc sữa động vật, được sinh tổnghợp từ lactose và thường có trong sữa mẹ, sữa bò, dê, yogurt.là một prebiotic có nguồngốc từ động vật GOS được xem là loại chất tạo ngọt có năng lượng thấp, là thành phầncủa thực phẩm và chất thêm vào mỹ phẩm

Cấu trúc hóa học của GOS bao gồm galactose và lactose liên kết với nhau, hỗnhợp các oligomer galactopyranosyl liên kết chủ yếu là do β- (1,4) hoặc β-(1,6), một sốchiếm tỉ lệ thấp liên kết của β (1,2) hoặc β- (1,3) Và có thể có gốc glucosyl ở đầu khử

thông qua kết nối β- (1,4) Ổn định trong điều kiện acid và ở nhiệt độ cao, hòa tan, khảnăng thấp để kết tinh, kết hợp trong thực phẩm chức năng khác nhau.

Hình 2: Cấu trúc phân tử GOS

Các thành phần chính GOS là oligosaccharide, disaccharides và trisaccharides theo

tỉ lệ sau:

Bảng 3: Thành phần chính của GOS

GOS có tác dụng kích thích tăng trưởng probiotic, sắp xếp lại hệ vi sinh vật đườngruột, quy chế của hệ thống miễn dịch đường ruột, ức chế các tác nhân gây bệnh, ức chếhoạt động của vi sinh vật Ngăn ngừa nhiễm trùng (ví dụ Clostridium difficile tiêu chảy),phòng chống ung thư, tăng cường hấp thu dinh dưỡng, khống chế sự thèm ăn giúp giảmnguy cơ bệnh béo phì, sử dụng cho bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường, làm tăng lượngglucose máu sau ăn, sử dụng trong thực phẩm dành cho người không dung nạp lactose.[6][7]

4.1.2 Quy trình sản xuất GOS

4.1.2.1 Sơ đồ [9][10]

Cô đặc Sấy phun

GOS Syrup GOS bột

Khử khoáng

LọcKhử màu

Dịch Lactose

Phản ứng enzyme β -galactosidase

Hình 3: Quy trình sản xuất GOS

4.1.2.2 Thuyết minh quy trình

GOS được sản xuất từ syrup đường lactose nhờ enzyme thủy phân β –galactosidase (Gibson và cộng sự, 2000) β -galactosidase có thể được tách ra từ thực vậtnhư đào, mơ, hạnh; động vật từ ruột, não, mô da; vi sinh vật như nấm men, vi khuẩn, nấmmốc Vi khuẩn thường cho năng suất cao hơn khi sản xuất các sản phẩm với mục đíchthương mại (Shukla, 1975)

a Phản ứng enzyme

 Phương pháp thực hiện:

Thiết bị phản ứng được thiết kế có thể sản xuất theo mẻ hoặc liên tục Cho dịchlactose đã tiệt trùng, gia nhiệt lên 40°C vào bình phản ứng Giữ dung dịch ở 40°C, chỉnhpH=4.5 rồi bổ sung enzyme vào, khi phản ứng kết thúc nâng nhiệt độ lên 95°C để vô hoạtenzyme, thường phản ứng xảy ra sau 37.5 h

β – galactosidase hoạt động xúc tác cho phản ứng thủy phân, và phản ứng galactosylhóa, bản chất quá trình tổng hợp GOS là quá trình galactosyl hóa, bao gồm các phản ứnggiữa các phân tử và các nội phân tử:

 Nội phân tử: là quá trình các phức enzyme - galactosyl chuyển trực tiếp đến đồngphân glucose sinh ra từ lactose, hình thành aldolactose

 Phản ứng giữa các phân tử: là quá trình các phức enzyme - galactosyl chuyển đếncác phân tử di-, tetra-, penta-saccharides tạo các oligosaccharide dài hơn được tạothành.[11]

 Thiết bị: Sử dụng thiết bị phản ứng hình trụ được làm bằng thép không rỉ, xung

quanh thân dưới và đáy là lớp vỏ áo giữ nhiệt cho dung dịch Trong qua trình phảnứng, bên trong có cánh khuấy và một motor để cho cánh khuấy quay

Hình 4: Hệ thống phản ứng

xuất bằng cách dùng hóa chất vô cơ, như kẽm clorua hoặc axit photphoric để xúc tiến quátrình nhiệt phân của cacbonhyđrat, nhờ đó quá trình cacbon hóa có thể xảy ra ở nhiệt độthấp hơn Muối vô cơ được rửa sạch khỏi sản phẩm và sẽ tạo ra loại than hoạt tính có cấutrúc vi xốp, thích hợp để hấp phụ các phân tử lớn.

Than hoạt tính trong quá trình xử lý bằng phương pháp hấp thụ chủ yếu là những vitinh thể graphit sắp xếp hỗn độn một cách tự nhiên với diện tích bề mặt có thể lên tới hơn700m2/g

Bề mặt của than hoạt tính không phân cực, làm cho vật liệu này ưa nước và ưa chấthữu cơ mặc dù sự oxy hóa trên bề mặt có thể làm nó có tính phân cực đôi chút Sự kếthợp giữa diện tích bề mặt lớn với tính không phân cực làm than có hoạt tính hấp phụmạnh

Bơm GOS sau phản ứng vào thiết bị dạng cột chứa than hoạt tính, chọn lưu lượngdòng chảy sao cho phù hợp với thời gian tiếp xúc với than hoạt tính, để chất màu, chấtkhoáng có thể hấp thụ lên hoạt tính Thời gian hấp phụ thường 3 phút

c Lọc

 Phương pháp thực hiên:

Quá trình tinh sạch oligosaccharide để thu được sản phẩm có lượng GOScao hơn, bằng lọc bằng màng membrane, phương pháp sắc kí hay lọc nano để táchenzyme và mụi than ra khỏi dung dịch Loại bỏ các đường đôi và đường đơn.Đường đơn thu được làm chất tạo ngọt, lactose thu được cho lại vào thiết bị đểphản ứng tạo GOS