Nguồn gốc của các thủy phân protein được sử dụng làm nguồn nitơ cho quá trình lên men vi sinh vật có thể chia thành ba nhóm chính: từ động vật, vi sinh vật và thực vật.
Peptone nguồn động vật
Chủ yếu bao gồm hai loại là peptone casein và peptone collagen. Hàm lượng axit amin toàn phần trong peptone từ động vật rất cao, lên tới 80–90%, và thường được sử dụng như một nguồn nitơ cơ bản cho môi trường nuôi cấy vi sinh. Tuy nhiên, các nguồn nitơ hữu cơ có nguồn gốc động vật đối mặt với rủi ro an toàn sinh học như bệnh bò điên (BSE) hoặc dịch tả heo, và không phù hợp với các yêu cầu ăn kiêng đặc biệt hoặc tôn giáo.
Tuy nhiên, đối với một số loại vi sinh vật nhất định, nguồn peptone từ động vật là không thể thay thế. Hiện tại, ICFood vẫn đang có sản phẩm peptone thịt (Proteose peptone) có nguồn gốc từ Ấn Độ.
Peptone nguồn vi sinh vật
Nấm men là sinh vật đơn bào nhân chuẩn đơn giản, chứa đầy đủ các thành phần chức năng và chất dinh dưỡng cần thiết cho toàn bộ vòng đời. Peptone/chiết xuất nấm men bao gồm khoảng 70% axit amin và phân đoạn peptide, cùng khoảng 10% acid nucleic, 5% carbohydrate và 10% vi chất dinh dưỡng, đặc biệt là vitamin nhóm B.
Peptone từ vi sinh vật hiện có tại ICFood là peptone nấm men (Yeast peptone – mã FP103)
Peptone nguồn thực vật
Peptone thực vật chủ yếu được chiết xuất từ các loại hạt và quả thực vật như đậu nành, đậu phộng, lúa mì và đậu Hà Lan. Ngoài cung cấp protein, chúng còn chứa carbohydrate, một lượng nhỏ các thành phần tan trong chất béo như vitamin, phospholipid, acid nucleic và các yếu tố tăng trưởng khác.
Protein thực vật thường là dạng protein dự trữ dinh dưỡng, thành phần protein ổn định, cấu trúc và trình tự rõ ràng, với thành phần axit amin đặc trưng cho từng loại thực vật.
Hiện tại ICFood cũng có peptone từ đậu nành (Soy peptone – mã FP410)
Xu hướng chuyển sang nguyên liệu có nguồn gốc thực vật
Trước đây, các nhà sản xuất sinh học thường sử dụng nguồn nitơ hữu cơ từ động vật. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều công ty trong lĩnh vực thực phẩm lên men và dược phẩm sinh học yêu cầu sử dụng nguyên liệu “không có nguồn gốc động vật”. Hơn nữa, các nhà sản xuất sinh học xem peptone thực vật như một lựa chọn bền vững và đạo đức hơn. Vì thế, peptone thực vật đang trở thành lựa chọn thay thế tuyệt vời cho peptone động vật trong các sản phẩm yêu cầu không chứa thành phần từ động vật. Ứng dụng bao gồm nguyên liệu lên men thực phẩm, lên men probiotic, nuôi cấy tế bào, dược phẩm sinh học, nông nghiệp sinh học, hương thực phẩm, thực phẩm y tế đặc biệt và sản phẩm dinh dưỡng – sức khỏe.
Nghiên cứu của Angel Yeast
Trong một nghiên cứu, peptone lúa mì FP220 cho hiệu quả sản xuất glutathione (GSH) cao gấp 2–3 lần so với các nguồn nitơ khác. Peptone lúa mì chứa khoảng 30% glutamine – dưỡng chất thiết yếu cho sự phát triển của tế bào động vật và là tiền chất của các thành phần mỹ phẩm/dược phẩm như acid hyaluronic.
Trong nghiên cứu khác, Angel Yeast sử dụng protein đậu nành có thành phần axit amin gần giống thịt, thực hiện thủy phân có kiểm soát để tạo ra PU040 – thủy phân giàu oligopeptide và axit amin tự do. Khi thêm vào môi trường nuôi cơ bản với nồng độ khác nhau, PU040 thúc đẩy tăng sinh tế bào và kéo dài thời gian sống của tế bào. Dữ liệu cho thấy PU040 chứa nhiều peptide phân tử nhỏ và axit amin dễ hấp thu.
Thủy phân enzyme và kiểm soát chất lượng
Thủy phân enzyme là bước then chốt trong sản xuất peptone thực vật, quyết định mức độ thủy phân, hàm lượng axit amin tự do, kích thước peptide, thành phần peptide và sự hiện diện của các peptide hỗ trợ tăng trưởng.
Việc giải trình tự protein thực vật và phân tích điểm cắt enzyme giúp kiểm soát kích thước đoạn peptide và thành phần axit amin đầu ra. Chọn nguyên liệu đầu vào phù hợp cũng rất quan trọng. Dù thành phần axit amin không chênh lệch lớn, nhưng các protein thực vật từ nguồn khác nhau có thể khác biệt đáng kể về yếu tố tăng trưởng như vitamin và khoáng chất. Quá trình chiết xuất, điều kiện sấy và thiết bị công nghệ cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, đặc biệt là ngoại quan và độ ổn định.
Tiến tới đổi mới từ nguồn thực vật
Angel Yeast đang dẫn đầu xu hướng phát triển peptone thực vật. Tháng 10/2022, công ty khánh thành dây chuyền sản xuất thông minh cho nguồn nitơ thực vật tại Binzhou, tỉnh Sơn Đông, nhằm phục vụ thị trường châu Âu và toàn cầu khi xu hướng chuyển sang nguồn hữu cơ không có nguồn gốc động vật tăng mạnh.
Dây chuyền có thể sản xuất 5.000 tấn peptone từ đậu nành, lúa mì, ngô và đậu Hà Lan, góp phần mở rộng danh mục sản phẩm nitơ và dinh dưỡng lên men của Angel Yeast. Ngoài ra, nhà máy còn có thể phát triển thêm các loại nitơ hữu cơ mới từ thực vật và cung cấp dịch vụ tùy chỉnh theo nhu cầu khách hàng.
Về Angel Fermentation Nutrients
Angel Fermentation Nutrients giàu protein, axit amin, peptide, nucleotide, vitamin nhóm B và vi khoáng. Với các ưu điểm như không gây dị ứng, không biến đổi gen, hiệu quả cao và chất lượng ổn định, các sản phẩm của Angel được ứng dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm sinh học và quy mô công nghiệp, thúc đẩy sự an toàn và phát triển kỹ thuật trong ngành lên men toàn cầu.
ICFOOD Việt Nam là nhà phân phối chính thức các sản phẩm peptone cũng như môi trường lên men từ Angel Yeast.
