Nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh vật có khả năng phân giải cellulose để xử lý rơm rạ thành phân bón hữu cơ

Xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo làm thực phấm bố sung VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội Đề tài: XÂY DỤNG QUY TRÌNH THU NHẬN PROTEIN TÙ CÁM GẠO LÀM THỤC PHÁM BÓ SUNG Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Thị Mai Phương Sinh viên thực : Đỗ Hoàng Hiệp Lớp :CNSH-1101 Hà Nội - 5/2015 Xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo làm thực phấm bố sung LỜI CÁM ƠN Em xin bày tó lịng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Mai Phương, Viện Công nghệ Sinh học - người hướng dẫn, định hướng nghiên cứu tận tình giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu Viện Công nghệ sinh học Em xin gửi lời cám ơn tới tồn cán phịng Hóa sinh Thực vật, Viện Cơng nghệ sinh học cán nghiên cứu Trần Thị Nhung tận tình giúp đờ, chia sẻ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt thời gian thực tập Hà nội, ngày 26 tháng 05 năm 2015 Thư viện Viện Đại học Mơ Hà Nọi Sinh viên Đỗ Hoàng Hiệp ĐỒ Hoàng Hiệp- 1101-KI8 Xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo làm thực phấm bố sung DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỦ VIÉT TẤT Kí hiệu Tên đầy đủ AUC Axit axetic, urea, cetyltrimethylammonium bromide PBs Protein dự trừ SDS Sodium dodecyl sulfate NL Nguyên liệu kDa Kilo Dalton EtOH Ethanol ESI Khá tạo nhũ tương Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội ĐỒ Hoàng Hiệp- 1101-KI8 Xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo làm thực phấm bố sung DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1.1 Thành phần axit amin protein cám gạo Bảng 1.2 So sánh thành phần axit amin protein cám gạo, đậu nành casein Bảng 1.3 Phuong pháp chiết kiềm đế thu nhận protein cám gạo 01 Bảng 1.4 Phuong pháp thu nhận protein cám gạo sử dụng enzym 11 Bảng 1.5 Phuong pháp thu nhận protein cám gạo sủ' dụng trình 13 vật lí Bảng 1.6 Phuong pháp thu nhận protein cám gạo sủ’ dụng nưó'c điều kiện đặc biệt 14 Bảng 3.1 Các tiêu dinh dưỗng cùa mẫu cám gạo 20 Băng 3.2 Hàm lưọng hiệu suất protein thu đưọc từ quy trình 36 Bảng 3.3 Hàm lưọng nito hòa tan cùa mẫu protein 37 38 Bảng 3.4 Khả tạo bọt protein quy trình 3a 39 Bảng 3.5 Khả tạo nhũ tuông protein quy trình 3b protein Trung quốc ODsoo Đồ Hồng Hiệp- 1101-KI8 Xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo làm thực phấm bố sung DANH MỤC CÁC HÌNH VẺ VÀ BIẾU ĐỊ Tên hình Trang Hình 3.1 Ảnh hưỏng nồng dộ enzym đến khă thủy phân cám 22 gạo Termamyl Hình 3.2 Ảnh hưỏng pH đến khả thúy phân cám gạo 22 Termamyl Hình 3.3 Ánh nhiệt độ den khả thủy phân tinh bột 23 cùa Termamyl Hình 3.4 Ánh hưịĩig thịi gian đến khả thủy phân cám gạo 24 Termamyl Hình 3.5 Sản phẩm protein quy trình 24 Hình 3.6 Quy trình thu nhận protein từ cám gạo (1) 25 Hình 3.7 Sản phấm protein quy trình 26 Hình 3.8 Quy trình thu nhận protein từ cám gạo (2) 27 Hình 3.9 Săn 28 học Mở Hà N Hình 3.10 Quy trình thu nhận protein từ cám gạo (3) 29 Hình 3.11 Sản phấm protein quy trình 30 Hình 3.12 Quy trình thu nhận protein từ cám gạo (4) 31 Hình 3.13 Sản phẩm protein quy trình 32 Hình 3.14 Quy trình thu nhận protein từ cám gạo (5) 33 Hình 3.15 Sản phẩm protein quy trình 34 Hình 3.16 Quy trình thu nhận protein từ cám gạo (6) 35 Hình 3.17 Thí nghiệm xác định độ tạo bọt protein quy trình 3a 38 Đồ Hồng Hiệp- 1101-KI8 Xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo làm thực phấm bố sung MỤC LỤC MỎ ĐẦU PHẦN 1: TÔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 1.2 GIỚI THIỆU VÈ CÁM GẠO PROTEIN CÁM GẠO 1.2.1 1.3 Thành phần protein cám gạo 1.2.2 Phân loại protein cám gạo 1.2.3 Các tính chất dinh dưỡng 1.2.4 Các tính chất chức 1.2.5 Tính tan cùa protein cám gạo 1.2.6 Khả tạo bọt protein cám gạo 1.2.7 Khả tạo nhũ tương TÁCH CHIẾT PROTEIN TỪ CÁM GẠO 1.3.1 Những thách thức việc tách chiết protein từ cám gạo 1.3.2 Phương pháp thu nhận protein cám gạo sừ dụng kiềm 1.3.3 Các 1.3.4 Phương pháp thu nhận protein sừ dụng dung môi 11 10 1.3.5 Phương pháp thu nhận protein sừ dụng enzym 11 1.3.6 Phương pháp chiết sừ dụng q trình vật lí 12 1.3.7 Phương pháp thu nhận protein sử dụng nước điều kiện đặc biệt 13 1.4 ỦNG DỤNG CỦA PROTEIN CÁM GẠO 14 1.5 VẨN ĐỀ NGHIÊN cửu PROTEIN CÁM GẠO Ớ VIỆT NAM 15 PHÀN 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHUONG PHÁP NGHIÊN cứu 16 2.1 NGUYÊN LIỆU 16 2.2 HÓA CHÁT 16 2.3 PHƯƠNG PHÁP 16 2.3.1 Phương pháp xác định độ ấm 16 2.3.2 Phương pháp xác định gluxit tổng số 16 2.3.3 Phương pháp xác định lipit tống số 17 2.3.4 Phương pháp loại dầu cám 18 Đồ Hoàng Hiệp- 1101-KI8 Xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo làm thực phấm bố sung 2.3.5 Phương pháp xác định protein 18 2.3.6 Phương pháp xác định hàm lượng protein 18 2.3.7 Phương pháp xác định hàm lượng nitơ hòa tan chế phẩm thu 18 2.3.8 Phương pháp xác định độ tạo bọt 19 2.3.9 Phương pháp xác định độ tạo nhũ tương 19 PHẦN : KÉT QUẢ 20 3.1 XÁC ĐỊNH MỘT SĨ CHÍ TIÊU DINH DƯỠNG CỦA CÁM GẠO 20 3.2 NGHIÊN CỨU LOẠI BỎ TINH BỘT TRONG CÁM GẠO sử DỤNG CÁC ENZYM CÔNG NGHIỆP 20 3.2.1 Nghiên cứu loại bỏ tinh bột sử dụng a-amylase (Termamyl) 21 3.3 XÂY DỤNG QUY TRÌNH THU NHẬN PROTEIN CĨ HIỆU Q TỪ CÁM GẠO Ớ QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM ? 24 3.3.1 Quy trình 24 3.3.2 Quy trình 26 3.3.3 Quy trình 27 3.3.4 Quy t5tìưt.v.iệa.Viên.Đại.học MỞ.Hà.Nội 30 3.3.5 Quy trình 32 3.3.6 Quy trình 34 3.4 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PROTEIN CỦA CHẾ PHÁM THU ĐƯỢC 35 3.5 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITO HÒA TAN CỦA CHÉ PHÀM PROTEIN THU ĐƯỢC 36 3.6 XÁC ĐỊNH DỘ TẠO BỌT CỦA CHÉ PHÀM PROTEIN THU ĐƯỢC 37 3.7 XÁC ĐỊNH ĐỘ TẠO NHỦ TUONG CỦA CHẾ PHÀM THU ĐUỌC 38 KÉT LUẬN VÀ ĐÈ NGHỊ 40 Kết luận 40 Đề nghị 40 Đồ Hoàng Hiệp- 1101-KI8 MỞ ĐẦU Cám gạo sản phấm phụ cùa trình chế biến gạo, sàn phẩm phụ nông nghiệp doi dào, giá thành rẽ có giá trị kinh tế thấp Cám gạo có chứa lượng protein từ 12-20% với chất lượng dinh dường cao, bao gồm 37% tan nước, 31% hòa tan muối, 2% hòa tan cồn 27% hòa tan chất kiềm protein lưu trữ Các nghiên cứu chứng minh protein cám gạo protein thực vật có giá trị dinh dường cao có ứng dụng đặc biệt trong thực phấm dược phấm Đặc tính quan trọng cúa protein cám gạo khơng gây dị ứng có hoạt tính chống ung thư Vì the, xem protein lương thực cao cấp có ứng dụng hàng loạt lĩnh vực chăn nuôi, thực phấm chức năng, thực phẩm dinh dưỡng, mỹ phấm làm đẹp y học Mặc dù có nhiều nghiên cứu thu nhận sử dụng protein cám gạo Tuy nhiên, tính den protein cám gạo chưa có sẵn thị trường thương mại Lý cùa hạụ chế phương pháp tách chiết protein chưa tối ưu Việt Nam nước sàn xuất gạo dứng thứ hai giới (số liệu năm 2014) nên nguồn nguyên liệu cám gạo cho mục đích tách chiết dẫn xuất protein vơ phong phú vấn dề đặt dây việc phải xây dựng quy trình tách chiết protein cám gạo toi ưu đạt hiệu đế thu nhận sán phẩm có độ tinh cao, an tồn cho người sử dụng với giá thành hợp lý Đề tài khóa luận: “Xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo làm thực pham bo sung ” thực sở đặt hàng nghiên cứu Công ty trách nhiệm hữu hạn Đông Dương nhằm mục đích đưa quy trình thu nhận protein từ cám gạo hiệu qua, có độ > 60% quy mơ phịng thí nghiệm, làm sở cho việc sán xuất protein cám gạo quy mô lớn đế làm thực phẩm bô sung Page I Đỗ Hồng Hiệp - 1101 -K18 PHẦN 1: TĨNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VÈ CÁM GẠO Sán krựng gạo giới năm 2008 khoáng 661 triệu tan tương ứng có 66 triệu cám gạo sàn xuất sàn phẩm phụ cùa xay xát lúa gạo Cám gạo thường không dược tiêu thụ thực phâm có chứa hàm lượng chất xơ cao có lớp vó bị nhiễm bấn Nó bị hạn chế ứng dụng thực phầm phát triển nhanh chóng cùa vi sinh vật gây ôi hỏng, thông qua kích thích hoạt động lipase cám xay xát thúy phân glycerit thành axit béo 117| Nhờ có phát triền kĩ thuật chế biến, phần trăm nhó cám gạo có thề sứ dụng sản phẩm thực phàm thương mại Tuy nhiên, cám gạo phần lớn chì sừ dụng trực tiếp thành phần thức ăn gia súc Cám gạo giàu protein, chất béo, thành phần chất xơ, vitamin, chất khoáng [6] Các thành phần cám gạo 15-22% chất béo, 34,1-52,3% carbonhydrate, 7-11,4% chất xơ, 6,6-9,9% tro 8-12% độ ẩm protein 10-16% chất dinh dưỡng ỴỊiư vjện Ỵịện £)ại học yơ Ị_Jà Nội Sự phát triến cũa sãn phẩm giá trị gia tăng từ cám gạo địi hói phải nam rõ thơng tin, đặc tính, đặc điếm cám gạo đế có the phát triển phương pháp khai thác tốt nhằm đến ứng dụng thực tiền 1.2 PROTEIN CÁM GẠO Hầu hết protein có hạt lúa tìm thấy thành phần cám [33] Protein cám gạo chủ yếu protein dự trữ albumin, globulin, prolamin glutelin Chúng đánh giá cao giá trị dinh dưỡng có tính tương đương với protein ngũ cốc khác Việc chiết xuất protein cám gạo coi khả thi, đặc biệt nguồn nguyên liệu cung cấp rẻ tiền dồi Các protein đưa vào giúp gia tăng giá trị dinh dưỡng ứng dụng cúa thực phẩm Vì the, nhu cầu sàn phấm ngày tăng Protein cám gạo cơng nhận có nguồn dinh dưỡng vượt trội so với protein khác, có không gây dị ứng chống ung thư Page I Đỗ Hoàng Hiệp - 1101 -K18 Mặc dù tiền dinh dưỡng giá trị dược phẩm protein cám gạo cơng nhận cịn protein cám gạo tách chiết Vì thế,chúng vần chưa có sẵn thị trường thương mại [3], Hiện nay, có rat nhiều phương pháp tách chiết protein cám gạo đưa phần lớn chưa đạt hiệu kinh tế thi đề có thề sán xuất protein cám gạo thương mại Một số quy trình chiết xuat protein cám gạo với hiệu suất từ 30-50% sử dụng kiềm pH 7-12 đưa [10,23] Tuy nhiên, chì có kết hợp tách chiết cúa chất NaCl, ethanol 80%, NaOH 0.IM AUC (axit axetic, urea, cetyltrimethylammonium bromide) hiệu suất thu nhận đạt tới 90% [14] 1.2.1 Thành phần protein cám gạo Trong ngũ cốc gạo có loại protein enzym protein dự trữ Cám gạo có chứa số loại lipase có vị trí nhận biết cắt đặc hiệu vị trí 1,3 triacylglycerol Ngồi lipase, cám gạo có chứa amylase, catalase, acid ascorbic oxidase, cytochrome oxidase, lipoxygenases, polyphenol, dehydrogenase esterase Một so số chúng anh hương đen oxy hóa.gây thiu cua cám Protein dự trữ đóng vai trị nguồn cung cap nitơ, carbon lưu huỳnh cho hạt Chúng dược bao bọc lớp tế bào dày đặc dược gọi thẻ protein (PBs) Ớ lúa có hai loại protein khác hình thái: protein hình cầu với tầng lớp đồng tâm thể protein không quan sát thấy q trình tích lũy cùa phát triền hạt giống Các the protein hình cầu mô tã tế bào chất bao bọc lớp màng kép trái ngược với protein không tiết vào không bào [23], Rất nhiều số the protein có thề quan sát thấy, đặc biệt lớp cùa aleurone [38] 1.2.2 Phân loại protein cám gạo Otterburn [27] phân loại cám gạo thành loại sau: albumin, globulin, glutelins prolamins, tương ứng tan dung dịch nước, muối, kiềm Sự phân bố cúa thành phần protein cám gạo khác tùy theo giống lúa Cagampang et al [7] cho thấy protein cám gạo chứa 37% albumin Page I Đỗ Hồng Hiệp - 1101 -K18 Hình 3.14 Quy trình thu nhận protein từ cám gạo (5) Ớ quy trình này, chúng tơi định tăng hàm lượng amylase lên 1% với hy vọng cãi thiện độ cúa chế phấm thu protein thu Ket quă cho thấy quy trình sau thùy phân 50g cám hiệu suất (hàm lượng chất khô dịch thủy phân/50g cám gạo) chi đạt 9% hàm lượng protein theo TCVN 4328-1:2007 đạt 46% Có thấy hàm lượng protein thiện không nhiều bước thuc lại nhiều phức tạp quy trình 3a, khơng kinh tế áp dụng thực tiễn Page I 33 Đỗ Hồng Hiệp - 1101 -K18 3.3.6 Quy trình quy trình này, chúng tơi thực lặp lại thí nghiệm quy trình có thay đối số bước nhô thay đối pH bồ sung amylase, tăng nồng độ amylase lên 1% rửa protein băng EtOH 30% Các bước thực quy trình gồm bước : í) Cám gạo thơ hịa nước cất Hình 3.15 Sản phâin protein theo tỷ lệ 1:7, có quy trình khuấy ii) Điều chinh pH 9.0 với NaOH IN, khuấy nhiệt độ phòng iii) Điều chinh pH 6.0, bổ sung amylase 1% iv) Đặt bể ổn nhiệt đạt 90°C giò rhưviện viện v) Ly tâm 4000 vòng 20 phút thu dịch vi) Điều chinh pH 4.0 bang HC1 IN tạo tủa protein vii) Ly tâm 4000 vòng 20 phút thu túa lắng, rửa túa protein viii) Thu cặn protein, sấy khơ tính hiệu suất EtOH 30% Kết lặp lại cho thấy quy trình sau thúy phân 50g cám thu hiệu suất (hàm lượng chất khô dịch thủy phân/50g cám gạo) đạt 8%, hàm lượng protein theo TCVN 4328-1:2007 chi đạt khoảng 14,60%, thấp nhiều so với yêu cầu Page I 34 Hình 3.16 Quy trình thu nhận protein từ cám gạo (6) 3.4 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PROTEIN CỦA CHẾ PHÁM THU Được Hàm lượng protein chế phầm thu từ quy trình thơng số quan trọng đế đánh giá thành cơng cùa quy trình sàn xuất Ngồi đế áp dụng quy trình vào sàn xuất cịn phải ý tới thơng số hiệu suất thu protein cùa quy trình Đế so sánh hàm lượng protein thu từ quy trình thủy phân cám gạo trên, tiến hành gừi mẫu phân tích tới Trung tâm phân tích giám định thực phâm quốc gia, Viện Công nghiệp thực phâm đê đánh giá sản phẩm Kêt quă kiểm tra trình bày bảng 3.2, thấy hàm lượng protein thu nhận từ quy trình với mầu cám tách dầu đạt giá trị cao 46%, gồm bước thực hiện, đạt hiệu suất 9,2% Trong đó, quy trình 3a với mẫu cám thơ, hàm _ Page I35 Đỗ Hoàng Hiệp - 1101 -K18 lượng protein đạt tới 41,77%, lại cho hiệu suất cao 13,41%, chi với bước thực Vì quy trình có nhiều ưu so với quy trình cịn lại Sản phẩm protein thu từ quy trình 3a sử dụng đế kiếm tra chi tiêu công nghệ cần thiết gồm hàm lượng nitơ hòa tan, độ tạo nhũ tương độ tạo bọt Bảng 3.2 Hàm lượng hiệu suất protein thu đưọ'c tù' quy trình Quy trình Mầu cám Số bước quy trình Hàm lu-ỌTig (%) Hiệu suất (%) Cám thô 07 26,46 12,9 Cám thô 06 30.60 14 3a Cám thô 08 41,77 13,41 3b Cám tách dầu 08 43,77 10,97 AWvif i°Viện Đại iộfe8Mơ Hà Nộ i 14,62 Cám tách dầu 09 46,0 9,2 Cám thô 08 14.60 8.2 3.5 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITO HÒA TAN CỦA CHẾ PHẮM PROTEIN THU ĐƯỢC Kết quà xác định hàm lượng nitơ hịa tan mẫu protein thu từ quy trình 3a trình bày băng 3.3 Page I 36 Đỗ Hoàng Hiệp - 1101 -K18 Bảng 3.3 Hàm lirọmg nỉto hòa tan mẫu protein Mầu protein Mầu 0,0272 Mầu 0,0448 Mầu 0,1216 Giá trị TB 3.6 Hàm lượng nito hòa tan ( % ) 0,0645 ± 0,0501 XÁC ĐỊNH Độ TẠO BỌT CỦA CHẾ PHÀM PROTEIN THU Được Một tính chất đặc trưng cùa protein khả tạo bọt Sự hình thành bọt liên quan đến khuếch tán protein hịa tan đến bề mặt khơng khí/nước Các phân từ protein ngpèp cấu trúc, bậc 2,0 sỗ tác dụng cách có hiệu chất hoạt động bề mặt Sự hấp thụ cùa protein lên bọt thực qua vùng kỵ nước Đề hệ bọt bền, màng lạo thành xung quanh bọt khí phải dày, có độ dính, dẻo, đàn hoi, liên tục Protein có hoạt tính tạo bọt tốt protein lịng trắng trứng, globin hemoglobin, serumalbumin, gelatin, protein lactoserum, mixen casein casein p, protein lúa mi, protein đậu nành số chế phẩm cùa protein thủy phân Đế xác định độ tạo bọt chế phẩm protein thu được, chúng tơi thực thí nghiệm mẫu protein mẫu protein Trung Quốc mẫu protein quy trình 3a Page I 37 Đỗ Hồng Hiệp - 1101 -K18 Hình 3.17 Thí nghiệm xác định độ tạo bọt protein (3a) Số liệu thu bàng 3.4 cho thấy khà tạo bọt cùa protein cám tách dầu 3a mầu protein Trung Quốc Bãng 3.4 Kết tạo bọt ciía protein quy trình 3a protein Trung Quốc H1Ũ việnViẹiTĐại nọc Mỡ ĨTà Nội Mau protein Độ tạo bọt (ml) Protein 3a 4±l Protein Trung quốc Dựa vào số liệu có thổ thấy mầu protein Trung Quốc không cho khả tạo bọt Trong mẫu protein quy trình 3a có khả tạo bọt từ 3-4 ml 15ml thể tích ban đau 3.7 XÁC ĐỊNH Độ TẠO NHỮ TƯƠNG CỦA CHÉ PHẤM THU ĐƯỢC Hệ nhũ tương hệ phân tán hai chất lịng khơng hòa tan vào nhau, dạng giọt nho phân tán, cịn chất lóng dạng pha phân tán liên tục Trong phần lớn trường hợp, đường kính giọt lỏng phân tán khoáng 0,1-50 pm với mức độ phân tán khác xung quanh giá trị trung bình Sự tạo thành giọt nhũ tương đồng thời đong thời với việc hình thành be mặt phân chia hai chất Pí>ap tR lỏng khơng tan vào (cịn gọi bề mặt liên pha) Diện tích bề mặt phân chia tăng theo hàm số mũ đường kính giọt giám khối lượng pha phân tán đạt đến m2/ml nhũ tương Khá tạo độ nhũ tương cúa protein quy trình 3a protein Trung Quốc trình bày báng 3.5 Bảng 3.5 Khả tạo nhũ tưong protein quy trình 3b protein Trung quốc ODsno Mẩu OD5W)„n,0 phút OD5oo,„n30 phút ESI Protein 3a 0,710 ±0,070 0.420 ±0,265 73.448 ±6,089 Protein Trung Quốc 0,646 ±0,026 0,355 ±0,029 66.597 ±4,771 Kết quâ trình bày bâng 3.5 cho thấy protein cám gạo quy trình 3a cho khả tạo nhũ tương hóa tốt ổn định so với protein Trung Quốc, chúng có khả ứng dụng nhiều vào sàn phẩm thực phẩm hệ nhũ tương sữa bò,-! sữa đậu nậnh, kery, npịớc c$tj dừy, bơ, ^homai nóng chày, mayonnaise, xúc xích, thịt cá Page I 39 Đỗ Hoàng Hiệp - 1101 -K18 KÉT LUẬN VÀ DÈ NGHỊ Kết luận I Cám gạo Hà Tây có hàm lượng protein đạt 12,7%, ti lệ tạp chất đạt 16,4% Đã xác định điều kiện phù hợp cho amylase Termamyl thúy phân cám Đã tìm quy trình thu nhận protein cám gạo tương đối phù hợp cho độ độ ấm đạt 10,9%, phù hợp đế làm nguyên liệu tách chiết, thu nhận protein gạo nồng độ 0,25%, pH 7.0, nhiệt độ 90°C thời gian thủy phân 20 phút đạt 41.77% hiệu suất đạt 13,41% Quy trình bao gồm bước: i) Cám gạo ban đầu hịa nước cất theo tý lệ 1:7, có khuấy; ii) Điều chỉnh pH 9.0 bàng NaOH IN khuấy giờ; iii) Điều chinh pH 7.0 HC1 IN bố sung enzym Termamyl 0,25% 90“C đế thúy phân tinh bột; iv) Ly tâm 4000 vòng 20 phút, thu dịch trong; v) Sử dụng HCI IN đưa dịch thu sau ly tâm VC pH 4.0; vi) Ly tâm thu cặn tủa 4000 vòng 20 phút; vii) Ly tâm rửa cặn túa nước khứ trùng; viii) sấy khơ mẫu 5ỈfeịcWíVẳ ồnltìỉỉệỄìâẳthọc Mo I la Nọi Protein thu nhận có chi số nitơ hòa tan đạt 0.0645%, độ tạo bọt đạt 20% độ tạo nhũ tương đạt 73.448 Đề nghị - Tiếp tục cải tiến quy trình 3a đề thu nhận protein cám gạo có chất lượng hiệu suất cao sán xuất quy mơ lớn - Đánh giá đầy đù chất lượng cùa chế phẩm protein thu để có thề sứ dụng sán xuất thực phẩm thực phàm chức Page I 40 Đỗ Hoàng Hiệp - 1101 -K18 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nc ngồi 1) Abediyi, A.P Adebiyi, A.o Yamashita, J Ogawa, T„ and Muramoto, K (2009b) Purification and characterization of antioxidative peptides derived from rice bran protein hydrolysates Eur Food Res Technol 228: 553-563 2) Adebiyi, A.P., Adebiyi, A.O., Hasegawa, Y., Ogawa, T., and Muramoto K (2009a) Isolation and characterization of protein fractions from deoiled rice bran EurFood Res Technol 288: 391-401 3) Ansharullah, Hourigan, J.A., and Chesterman, C.F (1997) Application of carbohydrases in extracting protein from rice bran J Sci Food Agric 74: 141-146 4) Barber, s and Benedito de Barber, c (1980) Rice bran: Chemistry and technology In: Rice: Production and Utilization Luh, B.s, Ed., AVI Publishing, CT 5) Bera, M.B and Mukherjee, R.K (1989) Solubility, emulsifying, and foaming properties of rice bran protein concentrates J Food Sci 54: 142— 145 e K iTiti VIỌII \ ien ơài noc rvroTia Nộ 6) Betschart, A.A Fong R.Y and Saunders, R.M (1977) Rice byproducts: Comparative extraction and precipitation of nitrogen from U.S and Spanish bran and germ J Food Sci 42: 1088-1093 7) Cagampang, G.B., Cruz, L.J., Espiritu, S.G., and Juliano B.o (1966) Studies on the extraction and composition of rice proteins Cereal Chern 43:145-155 8) Chandi, G.K and Sogi, D.s (2007) Functional properties of rice bran protein concentrates J Food Eng 79: 592-597 9) Cheftel, J.C Cuq, J.L., and Lorient, D (1985) Amino acids, peptides and proteins In: Food Chemistry, p 245 Fennema O.R., Ed Marcel Dekker, New York 10) Chen, L and Houston D.F (1970) Solubilization and recovery of proteins from defatted rice bran Cereal Chern 47: 72-791 Page I 41 Đỗ Hoàng Hiệp - 1101 -K18 l)Connor, M.A Saunders R.M and Kohler, G.o (1976) Preparation and properties of protein concentrates obtained by wet alkaline processing of rice bran Cereal Chcm 12)Giese, J (1994) Proteins as ingredients: Types, functions, applications Food Technol 48: 50-60 13)Gupta, s., Chandi, G.K., and Sogi, D.s (2008) Effect of extraction temperature on functional properties of rice bran protein concentrates Int J Food Eng 4:2-19 14)Hamada, J.s (1997) Characterization of protein fractions of rice bran to devise effective methods of protein solubilization Cereal Chern 74: 662668 15)Helm, R.M and Burks, A.w (1996) Hypoallergenicity of rice bran protein Cereal Foods World 41: 839-843 16)Ivanova, D.I (1974) Cytological investigation of protein deposit formation in the endosperm of rice Soviet Plant Physiol (Engl Transl.) 21: 795-799 17)Juliano, B.o (1985) Rice bran In: Rice Chemistry and Technology, pp 647-680 Juliano B O.,'Ed American Association of Cereal Chemists, St Paul, MN 18)Kawamura, Y and Muramoto, M (1993) Anti-tumorigenic and immunoactive protein and peptide factors in food stuff Antitumorigenic factors in rice bran In: Food and Cancer Prevention Chemical and Biological Aspects, pp 331-401 Waldron K.W Johnson I.T and Fenwick L.R., Eds., The Royal Society of Chemistry, Cambridge 19)Kelly, R and Ballew J.E (1982) Effect of alkaline treatment of soy protein on sulfur amino acid bioavailability J Food Sci 47: 2070-2071 20)Kennedy, J.F and Cabral M.S (1993) Recovery Processes for Biological Materials John Wiley & Sons, England 21)Kinsella, J.E (1976) Functional properties of proteins in foods: A survey CritRev Food Sci Nutri 7: 219-280 22)Krishnan, H.B White J.A., and Pueppke, S.G (1992) Characterization and localization of rice (Oryza sativa L.) seed globulins Plant Sci 81: 1-11 23)Lew, E J-L., Houston, D.F., and Fellers, D.A (1975) A note on protein concentrate from full-fat rice bran Cereal Chern 52: 748-749 _ Page I 42 Đỗ Hoàng Hiệp - 1101 -K18 24)Matsuda, T., Sugiyama, M., Nakamura R., and Torii, s (1988) Purification and properties of an allergenic protien in rice grain Agric Biol Chern 52: 1465-1470 25)MawaI, Y.R., Mawal M.R., and Ranjekar, P.K (1987) Biochemical and immunological characterization of rice albumin Bioscience Rep 7: 1-9 26)Mitsuda, H., Yasumoto, K., Murakami, K., Kusano, T., and Kishida H (1967) Studies on the proteinaceous subcellular particles in rice endosperm: electron microscopy and isolation AgricBiolChem 31: 293-296 27)Otterburn,M.S (1989) Protein Crosslinking In: ProteinQuality and the Effects of Processing Phillips, R.D and Finley, J.W., Eds., Marcel Dekker, New York 28)Padhye, v.w and Salunkhe D.K (1979) Extraction and characterization of rice proteins Cereal Chern 56: 389-393 29)Pan, S.J and Rceck G.R (1988) Isolation and characterization of rice eu­ globulin Cereal Chern 65: 316-319 30)Patrick, H.R., Griffith, K., Liotta, C.L., and Eckert, C.A (2001) Near-critical water: a benign medium fctij catalytic reactions Ind Eng Chern Res 40: 6063-6067 31)Sasaki,M.,Adschiri, T., andArai.K (2003) Fractionation of sugarcane bagasse by hydrothermal treatment Bioresour Technol 86: 301-304 32)Sawai H and Morita, Y (1968) Studies on rice glutelin Part Isolation and purification ofglutclin from rice endosperm Agric Biol Chern 32: 76-80 33)Schramm, R., Abadie, A., Hua, N., Xu, z., and Lima, M (2007) Fractionation of the rice bran layer and quantification of vitamin E, oryzanol, protein, and rice bran saccharide JBiolEng 1:9 34)Shewry, P.R., and Casey, R (1999) Seed Proteins Kluwer Academic Publishers, The Netherlands 35)Shih, F.F., Champagne, E.T., Daigle, K and Zarins, z (1999) Use of enzyms in the processing of protein products from rice bran and rice flour Nahrung43: 14-18 36)Shoji Y„ Mita, T., Isemaru, M Mega T., Hase, s., Isemura s., and Aoyagi, Y (2001) A Fibronectibinding protein from rice bran wit cell adhesion activity for animal tumor ceils Biosci Biolechnol Biochem 65:1181-1186 Page I 43 Đỗ Hoàng Hiệp - 1101 -K18 37)Sugimoto,T., Tanaka, K., and Kasai, z (1986) Improved extraction of rice prolamin Agric Biol Chern 50: 2409-2411 38)Takaiwa, F„ Ogawa, M., and Okita, T.w (1999) Rice glutelins In: Seed Proteins, pp 401-425 Shewry, P.R and Casey, R., Eds., Kluwer Academic Publishers, The Netherlands 39)Tang, s., Hettiararchy, N.S., and Shellhammer, T.H (2002) Protein extraction from heat-stabilized defatted rice bran Physical processing and enzym treatments J Agric Food Chern 50: 7444-7448 40)Tang, s., Hettiararchy, N.S., Eswaranandam s., and Crandall, p (2003) Protein extraction from heat stabilized defatted rice bran II The role of amylase, celluclast, and viscozyme J Food Sci 68: 471 -4-75 41)Wang,M Hettiarachchy.N.S.,Qi,M., Burks,w., and Siebenmorgen, T (1999) Preparation and functional properties of rice bran protein isolate J Agric Food Chern 47: 411—416 42)Wei,C.,Nguyen, S.D.,Kim.M.R., and Sok.D (2007).Rice albuminN- terminal (Asp-His-His-Gln) prevents against copper ion-catalyzed oxidations JAgric FoodChenri1íii-^4?TÍ2l'5íện Đại học Mơ Hà Nội Tài Liệu nước 43) Phan Tuấn Nghĩa “ Giáo trình Hóa sinh học Thực Nghiệm”, Nhà xuất bán giáo dục Việt Nam, 2012 44) Nguyễn Quang Vinh, Bùi Phương Thuận Phan Tuấn Nghĩa “ Thực tập Hóa sinh ”, Nhà xuất bàn giáo dục Việt Nam, 1997 45) Trần Thị Nhung “ Nghiên cứu sàn xuất xylooligosaccharide ( xos ) từ cám gạo” , Viện Đại học Mớ Hà Nội, Báo cáo khóa luận tốt nghiệp, 2012 Page I 44 Đỗ Hoàng Hiệp - 1101 -K18 VIỆN DẠI HỌC MỊ HÀ NỘI KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC ĐÈ CƯƠNG TÓT NGHIỆP ĐẠI HỌC (Dùng cho sinh viên bào vệ khóa luận tốt nghiệp KI8) Họ tên sinh viên: Đỗ Hồng Hiệp Chun ngành: Cơng nghệ sinh học Lớp: 1101 Tên đề tài: Xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Mai Phương Cơ quan công tác: Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam NỘI DUNG ĐÈ CƯƠNG Mục tiêu đề tài: Bước đầu xây dựng quy trình thu nhận protein từ cám gạo PHÀN 1: TÓNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 1.2 * _ PROTEIN CÁM GẠO 1.2.1 1.3 _Xnir*Yien V lẹn Đặí nọc Mỡ Hà Nội GIỚI THIỆU VỀ CÁM GẠO ;.L „.; L; : .: Thành phần protein cám gạo 1.2.2 Phân loại protein cám gạo 1.2.3 Các tính chất dinh dưỡng 1.2.4 Các tính chất chức .7 1.2.5 Tính tan protein cám gạo 1.2.6 Khà tạo bọt 1.2.7 Khá tạo nhũ tương TÁCH CHIẾT PROTEIN TỪ CÁM GẠO 1.3.1 Những thách thức việc tách chiết protein từ cám gạo 1.3.2 Phương pháp chiết sử dụng kiềm 1.3.3 Các tác nhân phá hủy liên kết 10 1.3.4 Phương pháp chiết xuất sử dụng dung môi II 1.3.5 Phương pháp chiết sử dụng enzym 11 1.3.6 Phương pháp chiết sử dụng q trình vật lí 12 1.3.7 Phương pháp chiết sứ dụng nước điều kiện đặc biệt 13 1.4 ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN CÁM GẠO 14 1.5 VÁN ĐỀ NGHIÊN cứu PROTEIN CÁM GẠO Ở VIỆT NAM 15 PHÀN : NGUYÊN LIỆU VÀ PHU ONG PHÁP NGHIÊN CÚU 16 2.1 NGUYÊN LIỆU 16 2.2 HÓA CHÁT 16 2.3 PHUONG PHÁP 16 2.3.1 Phương pháp xác định độ ẩm 16 2.3.2 Phương pháp xác định gluxit tống số 16 2.3.3 Phương pháp xác định lipit tổng số 17 2.3.4 Phương pháp loại dầu cám 18 2.3.5 Phương pháp xác định protein 18 2.3.6 Phương pháp xác định hàm lượng protein 18 2.3.7 Phương pháp xác định hàm lượng nitơ hòa tan che phẩm thu 18 2.3.8 Phương pháp xác định độ tạo bọt cùa chế phẩm thu 2.3.9 Phương pháp xác dịnh độ tạo nhũ tương chế phẩm thu 19 vĩẹn'yieiTUai nọc“ivroTIp Nọi 19 PHẦN 3: KÉT QUÁ 20 3.1 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHÌ TIÊU DINH DƯỠNG CỦA CÁM GẠO 20 3.2 NGHIÊN CỬU LOẠI BÒ TINH BỌT TRONG CÁM GẠO sử DỤNG CÁC ENZYM CÔNG NGHIỆP 20 3.2.1 Nghiên cứu loại bò tinh bột sử dụng a-amylase (Termamyl) 21 3.3 XÂY DỤNG QUY TRÌNH THU NHẬN PROTEIN CÓ HIỆU QUẢ TỪ CÁM GẠO Ở QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM 24 3.3.1 Quy trình 24 3.3.2 Quy trình 26 3.3.3 Quy trình 27 3.3.4 Quy trình 30 3.3.5 Quy trình 32 3.3.6 Quy trình 34 3.4 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PROTEINCỦA CHÉ PHÀM THU ĐƯỢC 35 3.5 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITO HÒA TAN CỦA CHÉ PHÁM 36 3.6 XÁC ĐỊNH Độ TẠO BỌT CỦA CHÉ PHÀM PROTEIN THU Được 37 3.7 XÁC DỊNH DỘ TẠO NHŨ TUONG cúA CHÉ PHẢM THU Được 38 KẾT LUẬN VÀ ĐÈ NGHỊ 40 Kết luận 40 Đồ nghị .40 Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội ... Phương, Vi? ??n Công nghệ Sinh học - người hướng dẫn, định hướng nghiên cứu tận tình giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu Vi? ??n Công nghệ sinh học Em xin gửi lời cám ơn tới toàn cán phịng Hóa sinh. .. Thực vật, Vi? ??n Cơng nghệ sinh học cán nghiên cứu Trần Thị Nhung tận tình giúp đờ, chia sẻ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt thời gian thực tập Hà nội, ngày 26 tháng 05 năm 2015 Thư vi? ??n Vi? ??n... thịt [12], 1.5 VÁN ĐÈ NGHIÊN cứu PROTEIN CÁM GẠO Ĩ VI? ??T NAM Mặc dù có ứng dụng cao, vi? ??c nghiên cứu sản xuất cám gạo Vi? ??t Nam mê Phần lớn sán phan protein thị trường sản phẩm nhập ngoại, chủ yếu