Như chúng ta đã biết, protein có cấu trúc phức tạp và nhiều loại nên sản phẩm thủy phân của chúng cũng có những đặc điểm giống nhau. Nguyên liệu chứa protein được gọi là nguồn nitơ hữu cơ trong nuôi cấy sinh học. Trên thực tế, các nguồn nitơ hữu cơ không chỉ cung cấp nitơ mà còn cần thiết cho sự tăng trưởng sinh học và điều hòa bài tiết sản phẩm, chẳng hạn như vitamin. Ngoài ra, nguồn nitơ hữu cơ thường chứa một lượng lớn nguồn carbon.
Do nguồn nitơ hữu cơ là thành phần quan trọng nhất của môi trường nuôi cấy, cấu trúc phức tạp, đa dạng, khó kiểm soát chất lượng nên khi sử dụng nguồn nitơ hữu cơ cần phân tích kỹ nguồn nguyên liệu, quy trình, chìa khóa các chỉ số, v.v., thậm chí phải đến tận nơi sản xuất để kiểm tra, nếu không, nếu nguyên liệu thô có vấn đề, đối với hệ thống lên men phức tạp, rất dễ gây ra thiệt hại kinh tế lớn vì lý do không thể nhanh chóng nhắm mục tiêu. Do đó, chất lượng ổn định là đảm bảo cơ bản cho mối quan hệ lâu dài giữa cung và cầu.
Ngoài ra, chính vì thành phần phức tạp của peptone mà người ta có thể sử dụng peptone trong quá trình lên men của từng loại vi sinh vật. Ngay cả khi nó không dành cho các ứng dụng quy mô lớn, nó cũng có thể được sử dụng trong nghiên cứu và phát triển để thu được các yếu tố ảnh hưởng chính hoặc tiền chất để tạo cơ hội tăng sản lượng đáng kể.
Peptone, một sản phẩm phân hủy protein, được tạo ra bởi quá trình thủy phân không hoàn toàn protein có nguồn gốc từ thịt bò, casein, sữa bột, gelatin, protein đậu nành, protein tơ tằm, fibrin, v.v. Các sản phẩm thương mại có sẵn chủ yếu là bột màu vàng nhạt đến vàng nâu. Trọng lượng phân tử của nó nằm giữa proteose và peptide (khoảng 2000Da).
Thuật ngữ quan trọng nhất cho khái niệm này: một điểm là thủy phân không hoàn toàn, đây là một thuật ngữ không định lượng. Do đó, đối với mỗi công ty, các loại enzyme sử dụng để phân hủy protein và mức độ enzyme phân hủy sẽ khác nhau, do đó, các peptone khác nhau, cho các quá trình sinh học được kiểm soát chính xác, không phổ biến và cần được thử nghiệm để xác minh khả năng sử dụng của chúng. Bản thân tác dụng xúc tác của enzyme cũng không chính xác, hoạt tính thủy phân của enzyme cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi chính enzyme và môi trường xúc tác.
Một thuật ngữ quan trọng khác của khái niệm này là protein: các loài khác nhau, thậm chí các bộ phận khác nhau của cùng một loài có các loại protein khác nhau nên sản phẩm của chúng cũng phức tạp và dễ thay đổi.
Các tính năng chính: nhiều ảnh hưởng, thành phần phức tạp
Protein cũng có thể tạo thành peptone sau khi bị thủy phân bởi axit, kiềm hoặc protease. Các nguồn protein khác nhau và các điều kiện thủy phân khác nhau sẽ làm cho thành phần của dịch thủy phân rất khác nhau, vì vậy peptone thường là một hỗn hợp phức tạp của các peptit. Ngoài axit amin, peptone còn bao gồm nhiều thành phần khác nên có thể cung cấp nguồn carbon, nguồn nitơ, yếu tố tăng trưởng và các chất dinh dưỡng khác cho quá trình canh tác và lên men sinh học.
Nói chung, protein được sử dụng để sản xuất peptone bao gồm protein có nguồn gốc động vật, nguồn gốc thực vật và nguồn gốc vi sinh vật. Hiện nay, nghiên cứu về thịt nhân tạo đã trở thành một điểm nóng.
Protein động vật chủ yếu bao gồm: tryptone, peptone thịt, peptone xương, peptone nhộng lụa, peptone máu, bột cá và tôm, sữa bột, v.v.
Peptone vi sinh vật
Ví dụ, peptone men thuộc peptone vi sinh vật. Nói chung, thành phần tế bào vi sinh vật đơn giản và hàm lượng protein cao, vì vậy nó phù hợp hơn cho ứng dụng quy mô lớn. Tổng nitơ của peptone vi khuẩn thường vượt quá 14,5%.
Các chỉ số quan trọng
Trước khi sử dụng bất kỳ loại nguyên liệu nào, tiêu chuẩn của nguyên liệu cần được xác nhận. Quá trình này cần tương quan tiêu chuẩn nguyên liệu thô được phát hiện với hiệu quả sử dụng, sau đó chọn các chỉ số tác động chính từ nó. Nếu các chỉ số tác động chính không thể được thiết lập trong thời gian này, thử nghiệm bình lắc có thể được sử dụng để chấp nhận nguyên liệu thô trong thời gian này, nhưng tiêu chuẩn này thường khó tương thích với tiêu chuẩn do nhà sản xuất nguyên liệu cung cấp.
Tổng hàm lượng nitơ
Peptone chủ yếu được sử dụng làm chất nền dinh dưỡng để cung cấp nguồn nitơ trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật hoặc tổng hợp sản phẩm. Do đó, hàm lượng nitơ là một chỉ số đánh giá chất lượng quan trọng của peptone. Tổng nitơ của peptone vi khuẩn chất lượng cao là trên 14,5% và peptone thực vật có tổng hàm lượng đường không dưới 8,5% do hàm lượng đường tương đối cao. Tổng nitơ luôn được đo bằng phương pháp Kjeldahl
Hàm lượng nitơ amin
Hàm lượng nitơ amin có thể phản ánh mức độ thủy phân protein và việc phân tích hàm lượng nitơ amin là rất quan trọng để đánh giá chất lượng của peptone. Có thể có một số khác biệt về kích thước khuẩn lạc và hình thái sinh trưởng của cùng một vi sinh vật trên môi trường peptone có hàm lượng nitơ amin khác nhau. Là một peptone cấp thuốc thử, các tiêu chuẩn chất lượng của nó yêu cầu nitơ amin của nó không dưới 2,5%. Hàm lượng nitơ amin được xác định bằng phương pháp chuẩn độ formaldehyd
Hàm lượng đường
Hàm lượng đường của peptone thực vật thường cao hơn protein động vật và hàm lượng đường của các peptone động vật khác nhau cũng khác nhau. Ví dụ, hàm lượng đường của peptone casein là (0,64 ± 0,22)%, peptone lông gà là 0,76%, peptone cá là 1,33%. Do peptone thực vật có hàm lượng đường tương đối cao nên không thích hợp để xây dựng môi trường lên men đường. Hàm lượng đường được đo bằng phương pháp axit sunfuric phenol.
Nitrit
Một số vi sinh vật có thể làm giảm độ pH của môi trường nuôi cấy trong quá trình sinh trưởng và lên men, do đó các amin được tạo ra do sự phân hủy nitrit và protein tạo ra nitrosamine. Do đó, peptone không được chứa nitrit, nếu không, nó có thể ảnh hưởng đến an toàn.
Phương pháp nitrit sử dụng dung dịch thử axit aminobenzenesulfonic ⁃α⁃naphthylamine để xác định.
Hàm lượng phốt pho
Phốt pho là chất nền dinh dưỡng quan trọng để vi sinh vật tổng hợp các đại phân tử sinh học (chẳng hạn như axit nucleic và protein), đồng thời là chất đệm pH quan trọng cho môi trường nuôi cấy. Thông thường, lượng phốt pho được thêm vào môi trường là 0,005 ~ 0,010 mol / L. Hàm lượng phốt pho quá cao không tốt cho sự phát triển của vi sinh vật và dễ gây ra hiện tượng phú dưỡng. Do đó, hàm lượng phốt pho trong peptone nên được kiểm soát. Hàm lượng photpho được xác định bằng phương pháp so màu (bước sóng đo 820 nm).
Hàm lượng natri clorua
Natri clorua là muối chính từ quá trình trung hòa peptone. Khi nồng độ NaCl trong môi trường quá cao, áp suất thẩm thấu của môi trường thường cũng cao, không có lợi cho sự phát triển của vi sinh vật. Do đó, hàm lượng NaCl trong quá trình sản xuất peptone nên được kiểm soát. Hàm lượng natri clorua được xác định bằng phương pháp chuẩn độ
Tro
Tro peptone chủ yếu được lấy từ nguyên liệu thô và các chất muối vô cơ như phốt phát, silicat và natri clorua được sử dụng trong quá trình sản xuất. Mức độ hàm lượng tro có mối quan hệ quan trọng với quá trình sản xuất và nguyên liệu sản xuất. Ví dụ, khi peptone được điều chế bằng phương pháp thủy phân axit hoặc thủy phân kiềm, hàm lượng tro thường tương đối cao, có thể đạt tới hơn 20%. Trong trường hợp bình thường, khi hàm lượng tro quá cao, peptone cần được khử muối để giảm hàm lượng tro. Quá trình thủy phân enzyme có thể giải quyết hiệu quả vấn đề hàm lượng tro quá cao. Peptone làm thuốc thử sinh hóa thường yêu cầu hàm lượng tro không quá 15,0%. Hàm lượng tro được đo theo GB 5009.4-2016
Độ ẩm
Độ ẩm của peptone đối với thuốc thử sinh hóa phải nhỏ hơn 5% và peptone cấp công nghiệp không có yêu cầu cụ thể về độ ẩm. Khi độ ẩm quá cao peptone dễ bị hút ẩm, liên kết tạo thành khối, sẫm màu, hư hỏng, dễ bị biến chất. Nó là một chỉ số kiểm soát chính, không chỉ ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài của sản phẩm mà còn ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật và quá trình tổng hợp các chất chuyển hóa. Nói chung, hàm lượng nước của peptone tiêu chuẩn là (3,83 ± 0,13)%. Độ ẩm được xác định theo GB 5009.3-2016
Hàm lượng vitamin
Hầu hết các kỹ sư lên men đã nhận ra rằng chất lượng của môi trường và chất lượng của mẻ không ổn định. Những khác biệt này giữa các lô thường liên quan trực tiếp đến sự khác biệt giữa các lô nguồn nitơ. Mối quan hệ đồng phân đối ảnh trực tiếp là đối với quá trình lên men, các vitamin và axit amin tự do đóng vai trò chính trong nguồn nitơ hữu cơ. Hiện nay, hệ thống tiêu chuẩn chất lượng môi trường nuôi cấy trên thế giới tương đối lạc hậu và có rất ít nghiên cứu có hệ thống về nguyên liệu thô của môi trường nuôi cấy. Bảng sau đây có thể phản ánh trực tiếp sự khác biệt lớn về hàm lượng vitamin trong các peptone khác nhau.
Hàm lượng thành phần axit amin tự do
Theo định nghĩa về peptone thì peptone là sản phẩm thủy phân không hoàn toàn của protein nên thành phần phức tạp hơn rất nhiều với hơn 20 loại axit amin. Tuy nhiên, hầu hết các nguồn nitơ hữu cơ được vi sinh vật hấp thụ là các axit amin tự do. Do đó, tỷ lệ và loại axit amin tự do đã trở thành một chỉ số chính của peptone và là một chỉ số quan trọng về chất lượng
Hiện tại Đại Lý Men Phúc Nghĩa chuyên cung cấp các loại Peptone.
+ Peptone Yeast: Peptone được thủy phân từ men (Men saccharomyces cerevisiae)
+Peptone Soya: Peptone được thủy phân từ đậu nành
+ Peptone Proteose: Peptone được thủy phân từ thịt.
