Đang tải... (xem toàn văn)
Tổng quan về tinh bột tạo tinh bột tiêu hóa chậm SDS, các phương pháp biến tính tinh bột tạo tinh bột tiêu hóa chậm SDS, tính chất của tinh bộ tiêu hóa chậm SDS, sợi từ tinh bột, miến khoai lang; vật liệu và phương pháp nghiên cứu; kết quả và thảo luận.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ Nghiên cứu thu nhận tinh bột tiêu hóa chậm SDS (Slowly Digestible Starch) từ tinh bột khoai lang sử dụng chế phẩm enzyme Pullulanase PU – 700 ứng dụng sản xuất miến NGUYỄN THỊ THU HIỀN Hien.NTT202900M@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật thực phẩm Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Lương Hồng Nga Bộ môn: Công nghệ thực phẩm HÀ NỘI, 06/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ Nghiên cứu thu nhận tinh bột tiêu hóa chậm SDS (Slowly Digestible Starch) từ tinh bột khoai lang sử dụng chế phẩm enzyme Pullulanase PU – 700 ứng dụng sản xuất miến NGUYỄN THỊ THU HIỀN Hien.NTT202900M@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật thực phẩm Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Lương Hồng Nga Bộ môn: Công nghệ thực phẩm HÀ NỘI, 06/2022 Chữ ký GVHD CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Nguyễn Thị Thu Hiền Đề tài luận văn: Nghiên cứu thu nhận tinh bột tiêu hóa chậm SDS (Slowly Digestible Starch) từ tinh bột khoai lang sử dụng chế phẩm enzyme Pullulanase PU – 700 ứng dụng sản xuất miến Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số SV: 20202900M Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 30/06/2022 với nội dung sau: - Bổ sung nghiên cứu nước miến phần tổng quan Bổ sung tài liệu trích dẫn, thuyết minh quy trình phần phương pháp nghiên cứu Bổ sung thành phần tinh bột khoai lang ban đầu, thông tin enzyme Chỉnh sửa lại kết luận, làm rõ tính luận văn Chỉnh sửa tài liệu tham khảo, trình bày luận văn theo quy định Bổ sung phụ lục hình ảnh sản phẩm Ngày tháng năm 2022 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN BÁCH KHOA! ONE LOVE, ONE FUTURE! Khép lại ngày cuối chặng đường năm, cảm xúc mạnh mẽ ùa năm ngắn để ta trưởng thành, không dài đời người, mà tất xuân Thanh xuân! Là ngày đầu bước chân vào giảng đường đại học đầy hồi hộp bỡ ngỡ, ngày mang balo đến trường đầy nhiệt huyết, ngày ôn thi vất vả quên thời gian thư viện, ngày làm thí nghiệm đến 22 giờ, giây phút mệt mỏi không gục ngã Đến với Bách Khoa – đến với người lái đò ngày đêm mệt mỏi đưa lớp học trị cập bến thành cơng Cảm ơn thầy – người lái đò nhiệt huyết Bách Khoa thật nhà, tình yêu tất xn Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lịng kính trọng cảm ơn cô PGS TS Lương Hồng Nga tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện tốt cho em suốt trình học tập nghiên cứu trường Em chân thành cảm ơn Nghiên cứu sinh Dương Hồng Quân thành viên nhóm nghiên cứu ln đồng hành giúp đỡ em nhiều để hồn thành luận văn Em xin cảm ơn thầy cô giáo Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giảng dạy cho em kiến thức bản, tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập nghiên cứu Con xin cảm ơn bố mẹ tin tưởng ủng hộ Bố mẹ người truyền cho tự tin để bước tiếp đường Cảm ơn tập thể anh chị em phòng C4 – 209, cảm ơn người bạn quan tâm, chia sẻ, qua năm tháng xuân Lời cuối cùng, xin cảm ơn Bách Khoa – cảm ơn xn, cảm ơn tất Em kính chúc thầy có sức khỏe dồi để tiếp tục thực sứ mệnh – đưa người đến bến bờ thành công Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm Học viên Nguyễn Thị Thu Hiền TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN Trong thập kỷ gần đây, người trọng đến sức khỏe cá nhân nhiều nhu cầu thực phẩm lành mạnh thực phẩm thay ngày lớn lên Chúng ta quan tâm đến việc chăm sóc sức khỏe từ gốc, đặc biệt loại thực phẩm, đồ uống tiêu thụ ngày.Việc sản xuất thành phần từ tinh bột phát triển để đáp ứng nhu cầu đó.Tinh bột tiêu hóa chậm (SDS) nhận nhiều quan tâm ngành Công nghệ thực phẩm với tính chất chức có lợi cho sức khỏe Mục tiêu nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất SDS với enzyme pullulanase PU700 Sau trình nghiên cứu, lựa chọn phương pháp cho quy trình sản xuất SDS phương kết hợp enzyme với vật lý Đầu tiên, dịch tinh bột khoai lang (10% w/v, dung dịch đệm aceate pH= 5,0, 0.2M) đun sôi 30 phút, sau bổ sung 2U/g enzyme pullulanase PU700 Hỗn hợp phản ứng 55°C 30 phút Sau vơ hoạt enyme, hỗn hợp đem thối hóa lần điều kiện 4°C 48 Sản phẩm SDS thu được đem xác định tính chất ứng dụng sản xuất miến khoai lang Học viên Ký ghi rõ họ tên Nguyễn Thị Thu Hiền MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Error! Bookmark not defined CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ TINH BỘT TIÊU HÓA CHẬM SDS (SLOWLY DISGESTIBLE STARCH) Định nghĩa Sự tiêu hóa tinh bột Tác dụng sinh lý tinh bột tiêu hóa chậm .2 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN TÍNH TINH BỘT TẠO TINH BỘT TIÊU HĨA CHẬM SDS .5 Phương pháp vật lý Phương pháp sinh học Phương pháp hóa học 11 Phương pháp kết hợp 12 1.3 TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT TIÊU HĨA CHẬM SDS 14 Hình thái học 14 Khả trương nở hòa tan tinh bột 14 Cấu trúc tinh bột tiêu hóa chậm 15 Cấu trúc gel 16 Hồ hóa 16 Tính nhạy cảm tinh bột với trình thủy phân enzyme 17 1.4 TỔNG QUAN VỀ SỢI TỪ TINH BỘT 17 Định nghĩa 17 Phương pháp sản xuất 18 Phân loại 20 Một số nghiên cứu miến 22 1.5 MIẾN KHOAI LANG 22 Tinh bột khoai lang 23 Một số nghiên cứu miến khoai lang 29 Khả tiêu hóa miến khoai lang 30 i 1.6 KẾT LUẬN TỔNG QUAN 31 Mục tiêu đề tài 31 Nội dung nghiên cứu 31 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 33 Nguyên liệu tinh bột 33 Các chế phẩm enzyme 33 Kit xác định hàm lượng glucose 33 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 Phương pháp xác định độ ẩm tinh bột 33 Phương pháp xác định đường khử 34 Phương pháp xác định mức độ tiêu hóa tinh bột 34 Phương pháp xác định hoạt độ enzyme pullunanase 35 Phương pháp xác định hình dạng tinh bột SEM 36 Phương pháp xác định mức độ trùng hợp DP phân tử tinh bột 36 Phương pháp xác định độ trương nở, hòa tan tinh bột 36 Phương pháp xác định độ hồ tinh bột 37 Phương pháp xác định khả hút nước, hút dầu tinh bột 37 Phương pháp xác định màu tinh bột 37 Phương pháp sản xuất miến bổ sung SDS 38 Phương pháp xác định chất lượng miến 38 Phương pháp xác định cấu trúc miến 39 Phương pháp đánh giá cảm quan 39 Phương pháp xử lý số liệu 40 2.3 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 40 Bố trí thí nghiệm thu hồi tinh bột tiêu hóa chậm SDS từ tinh bột khoai lang enzyme Pullulanase PU – 700, so sánh với enzyme phân tích 40 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu xác định cấu trúc, tính chất tinh bột tiêu hóa chậm SDS 41 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ứng dụng tinh bột tiêu hóa chậm SDS sản xuất miến 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 THU HỒI TINH BỘT TIÊU HÓA CHẬM SDS TỪ TINH BỘT KHOAI LANG BẰNG ENZYME PULLULANASE PU700 44 ii Hoạt lực enzyme 44 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ enzyme pullulanase PU700 tới khả tiêu hóa tinh bột khoai lang 44 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian thủy phân enzyme pullulanae PU700 tới khả tiêu hóa tinh bột khoai lang .46 Ảnh hưởng q trình thối hóa sau thủy phân đến khả tiêu hóa tinh bột khoai lang 47 Đưa quy trình sản xuất tinh bột tiêu hóa chậm SDS từ tinh bột khoai lang enzyme pullulanase PU - 700 49 3.2 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT TIÊU HĨA CHẬM SDS 50 Nghiên cứu đặc điểm hình thái tinh bột tiêu hóa chậm SDS .50 Độ tinh bột tiêu hóa chậm SDS sản xuất từ enzyme enzyme pullulanase PU – 700 51 Khả hút nước, hút dầu tinh bột tiêu hóa chậm SDS sản xuất từ enzyme pullulanase PU – 700 52 Khả trương nở tinh bột tiêu hóa chậm SDS sản xuất từ enzyme pullulanase PU – 700 53 Khả hịa tan tinh bột tiêu hóa chậm SDS sản xuất từ enzyme pullulanase PU – 700 54 Màu sắc tinh bột tiêu hóa chậm SDS sản xuất từ enzyme pullulanase PU – 700 55 Mức độ trùng hợp DP tinh bột tiêu hóa chậm SDS sản xuất từ enzyme pullulanase PU – 700 55 3.3 NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT MIẾN KHOAI LANG BỔ SUNG TINH BỘT TIÊU HÓA CHẬM SDS 57 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng SDS bổ sung tới khả tráng cấu trúc miến khoai lang 57 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ bột nước tới khả tráng miến 58 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ bột hồ hoá tới cấu trúc miến khoai lang 59 Nghiên cứu lựa chọn chế độ sấy miến 60 Nghiên cứu lựa chọn chế độ sấy kết thúc 62 Đưa quy trình sản xuất miến từ tinh bột khoai lang bổ sung tinh bột tiêu hóa chậm SDS 63 3.4 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MIẾN 64 iii Màu sắc miến 64 Cấu trúc miến 65 Đánh giá chất lượng miến 66 Hàm lượng SDS miến 67 Kết cảm quan 68 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 4.1 KẾT LUẬN 69 4.2 KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 81 iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các bước sinh tinh thể trình kết tinh lại tinh bột .6 Hình 1.2: Q trình hồ hóa tinh bột 17 Hình 1.4: Quy trình sản xuất sợi từ tinh bột theo phương pháp thả rơi 18 Hình 1.5: Quy trình sản xuất sợi từ tinh bột theo phương pháp cắt 19 Hình 1.6: Quy trình sản xuất sợi từ tinh bột theo phương pháp đại 20 Hình 1.3: Phân loại sợi (a), dựa phương pháp tạo hình sợi; (b), dựa độ ẩm phương pháp chế biến 21 Hình 1.7: Sản lượng khoai lang Việt Nam 2009 – 2019 (Tổng cục Thống kê, 2020) 24 Hình 1.8: Cấu trúc hạt tinh bột 26 Hình 1.9: Cấu trúc phân tử amylose 28 Hình 1.10: Cơng thức phân tử amylopectin 28 Hình 1.11: Cấu trúc phân tử amylopectin theo Meyer 29 Hình 2.1: Cơ chế phản ứng kit glucose 34 Hình 2.2: Đường chuẩn hoạt độ Pullulanase từ Bacillus licheniformis chất Red-Pullulan 35 Hình 2.3: Hệ L, a*, b* 37 Hình 2.4: Sơ đồ quy trình sản xuất miến khoai lang 38 Hình 2.5: Bố trí thí nghiệm so sánh tương thích enzyme pullulanase phân tích (PU) pullulanase PU700 (PU700) sản xuất SDS từ tinh bột khoai lang 40 Hình 2.6: Bố trí thí nghiệm sản xuất miến khoai lang bổ sung tinh bột tiêu hóa chậm 42 Hình 3.1: Ảnh hưởng nồng độ enzyme pullulanse PU700 tới khả tiêu hóa tinh bột khoai lang 45 Hình 3.2: Ảnh hưởng thời gian thủy phân enzyme pullulanase PU700 tới khả tiêu hóa tinh bột khoai lang 46 Hình 3.4: Quy trình sản xuất tinh bột tiêu hóa chậm SDS từ tinh bột khoai lang enzyme PU700 kết hợp thoái hóa lần 49 Hình 3.5: Ảnh hưởng quy trình sản xuất tinh bột tiêu hóa chậm tới hình dạng tinh bột (a) Tinh bột khoai lang tự nhiên độ phóng đại 1000 lần (b) Tinh bột khoai lang tự nhiên độ phóng đại 5000 lần (c) Tinh bột tiêu hóa chậm độ phóng đại 1000 lần (d) Tinh bột tiêu hóa chậm độ phóng đại 5000 lần 50 v ... NỘI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ Nghiên cứu thu nhận tinh bột tiêu hóa chậm SDS (Slowly Digestible Starch) từ tinh bột khoai lang sử dụng chế phẩm enzyme Pullulanase PU – 700 ứng dụng sản xuất miến. .. tinh bột tiêu hóa chậm SDS .50 Độ tinh bột tiêu hóa chậm SDS sản xuất từ enzyme enzyme pullulanase PU – 700 51 Khả hút nước, hút dầu tinh bột tiêu hóa chậm SDS sản xuất từ enzyme pullulanase. .. sản xuất tinh bột tiêu hóa chậm SDS từ tinh bột khoai lang enzyme pullulanase PU - 700 49 3.2 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT TIÊU HÓA CHẬM SDS 50 Nghiên cứu đặc điểm hình thái tinh bột