Nghiên cứu ứng dụng enzyme trong công nghệ sản xuất chế phẩm isoflavone dạng aglycone

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU ÚNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÉ PHẨM ISOFLAVONE DẠNG AGLYCONE Ngưòi hướng dẫn : TS TRUONG HƯƠNG LAN Sinh viên thực : LÊ THỊ LÝ Lớp : TP CNSH 11.03 Khóa luận tất nghiệp Lời cảm on Sau trình học tập, nghiên cứu tiến hành thí nghiệm đế hồn thành khóa luận này, trước tiên xin cám on sâu sắc tới TS Trương Hương Lan, chủ nhiệm môn Thực phẩm dinh dưỡng - Viện Công Nghiệp Thực Phấm tận tình hướng dẫn, cung cấp thơng tin q giá tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tơi xin câm ơn cán Bộ môn Thực phẩm dinh dường - Viện Công Nghiệp Thực Pham giúp đỡ thời gian thực đe tài Qua xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tập the cán bộ, nhân viên khoa Công nghệ sinh học - Viện Đại học Mờ Hà Nội dạy dồ, chi bảo tận tình quãng thời gian năm học trường Cuối xin cảm ơn quan tâm giúp đỡ, động viên cùa gia đình bạn bè dành cho tơi suốt quãng thời gian qua Thư viẹn Viện Đại học Mở Hà Nội Hà Nội, ngày 21 tháng năm 2015 Sinh Viên Lê Thị Lý Lê Thị Lý Lớp: 1103 Khóa luận tất nghiệp MỤC LỤC Lời cảm on MỤC LỤC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TAT DANH MỤC BẢNG BIÊU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞDÀU PHẦN I TÔNG QUAN 1.1 Đậu tương 1.1.1 Giới thiệu đậu tương 1.2 Các thành phầncó giátrị dinh dưỡng đậu tương ỉ 1.1.2.1 Protein 1.1.2.2 Chất béo ,, „, Tlur viện Viện Đại học Mở Hà Nội 1.1.23 Gluxit 1.1.2.4 1.2 Vitamin khoángchất Isoflavone đậu tương 7.2.7 Cấu trúc isoflavone 1.2.1.1 Gentstein .9 1.2.1.2 Daidzein 10 1.2.2 Hàm lượng isoflavone thực plĩâm từ đậu tương 11 1.2.3 Lợi ích cùa isoflavone đoi với sức khỏe 13 1.2.4 Tính an tồn isoflavone đậu tương 15 1.3 Sự chuyển hóa isoflavone từ glycoside sang aglycone đậu tương enzyme 16 1.4 Một số thực phẩm giàu isoflavone thị trường Việt Nam Thế Giới 18 PHẦN II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 20 2.1 Nguyên vật liệu 20 Lê Thị Lý Lớp: lltrì Khóa luận tất nghiệp 2.2 Phương pháp nghiên cứu 20 2.2.1 Phương pháp công nghệ 20 2.2.2 Phương pháp phân tích lý hỏa 24 PHÀN III KÉT QUẢ VÃ THẢO LUẬN 31 3.1 Lựa chọn nguyên liệu đậu tương có hàm lượng isollavone cao 31 3.2 Nghiên cứu chuyến hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone sữa đậu nành enzyme 32 3.2.1 Nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp đế nâng cao hiệu suất chun hóa32 3.2.2 Nghiên cứu nồng độ enzyme tối ưu đế nâng cao hiệu suất chuyến hóa.33 3.2.3 Nghiên cứu pH tối ưu đê nâng cao hiệu suất chuyên hóa 34 3.2.4 Nghiên cứu nhiệt độ toi ưu đe cao hiệu suất chuyến hóa 36 3.2.5 Nghiên cứu thời gian tối ưu cho trình thúy phân sữa đậu tương bang chê phẩm enzyme Lactozym 36 3.3 Nghiên cứu thu nhận che phâm sữa bột đậu tương nảy mầm 38 3.3.1 Nghiên 3.3.2 Nghiên cứu xác định lưu lượng dòng nhập liệu 39 3.3.3 Nghiên cứu xác định ảnh hưởng áp suất khí nén 41 nhiẹt độẽỉầu btòt ^ẤQ Ẳ.Ị.‘l ’ YýJ 38 PHÀN IV KÉT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Lê Thị Lý Lớp: lioẳ Khóa luận tất nghiệp DANH MỤC CÁC KÝ KIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đií DAD Diode Array Detection ER Estrogen receptor - Thụ thê estrogen FDA Food and Frug Administratio - Cục Dược phẩm Thực phẩm Hoa Kỳ GH Glycoside hydrolase HPLC High Performance Liquid Chromatography - Sac ký lóng hiệu cao LDL-cholesterol Low density lipoprotein cholesterol - Cholestero Hiên ket Lipoprotein CÓ tv trọng thấp Thư viện Viện Đại nọc Mở Hà Nội O-DMA - desmethylangolensin PSA Prostate - Specific Antigen SP1 Soybean protein isolate P-NPG P-nitrophenyl - p - D - glucopyranoside óOAccGlc 6” - - acetyl glycoside óOmaGlc 6” - - malonyl glycoside SEMs Selective estrogen receptor - chat điều bien đặc hiệu thụ the estrogen Lê Thị Lý Lớp: 1105 Khóa luận tất nghiệp DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lượng trung bình cùa chất có hạt đậu tương [3] Bảng 1.2 Thành phẩn hàm lượng axit amin hạt đậu tương Bàng 1.3 Hàm lượng axit béo không no hạt đậu tương 13] Bãng 1.4 Thành phần loại vitamin hạt đậu tương [3] Bang 1.5 Thành phần chất khoáng hạt đậu tương [3] .7 Bàng 1.6 Hàm lượng sử dụng đậu tương trung bình số nước 14 Bảng 1.7 Một số thực phẩm giàu isotlavone 19 Báng 2.1 Điều kiện thủy phân sữa đậu tương 22 Bâng 3.1 Hàm lượng isoflavone giống đậu tương khác 31 Bàng 3.2 Ảnh hưởng nồng độ enzyme Lactozym đến chuyến hóa isotlavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone 34 Th II■ vỉẹ n yìẹn Đại li ọc Mở Ft Nội Bàng 3.3 Ảnh hường pH đến chuyến hổa isoflavone 35 Bàng 3.4 Ánh hưởng nhiệt độ đến chuyển hóa isoflavone-từ dạng glycoside sang dạng aglycone nhờ enzyme Lactozym 36 Bảng 3.5 Ảnh hường cùa thời gian đến chuyển hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone nhờ enzyme Latozym .37 Bảng 3.6 Ánh hường cùa nhiệt độ khơng khí đầu vào đến hiệu suất thu hồi giá trị cám quan sản phẩm 38 Bàng 3.7 Anh hường lưu lượng dòng nhập liệu đến 40 Bàng 3.8 Ảnh hưởng áp suất khí nén đến 41 hiệu suất thu hồi giá trị cảm quan sản phẩm 41 Bảng 3.9 Thành phần dinh dưỡng tính chất cảm quan cúa 43 Lê Thị Lý Lớp: 110§ Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cây hạt đậu tương Hình 1.2 Cấu trúc hóa học aglycone Hình 1.3 Cấu trúc hóa học glycoside Hình 1.4 Cẩu trúc hóa học genistein Hình 1.5 Cấu trúc hóa học cũa daidzein 10 Hình 1.6 Cấu trúc hóa học cùa glycitein .11 Hình 1.7 Một số thực phẩm chế biến từ đậu tương 12 Hình 1.8 Sự thủy phân isoflavone enzyme p-glucosidase .17 Hình 2.1 Quy trình chuẩn bị sừa đậu tương 21 Hình 3.1 Hiệu suất chuyển hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone 33 Hình 3.2 Ảnh hướhg;qia nhiệt độ kpộrịg khí.đầưvàợdếụj.;4 ^0.ị 39 hàm lượng isoflavone sàn phẩm 39 Hình 3.3 Ánh hưởng cùa lưu lượng dòng nhập liệu đến 41 Hình 3.4 Ánh hưởng áp suất khí nén đến 42 hàm lượng isoflavone sàn phẩm 42 Hình 3.5 Sơ đồ quy trình sàn xuất bột đậu tương náy mầm 44 Lê Thị Lý Lớp: 1103 Khóa luận tất nghiệp MỎ ĐÀU Hiện nay, đậu tương trờ thành nguồn thực phấm thiếu cùa người Ớ nhiều nước giới, việc sử dụng thực phấm chế biến từ đậu tương hàng ngày khuyển khích lợi ích sức khỏe người Theo nhiều nghiên cứu cho thấy số tác dụng cùa đậu tương việc giảm cholesterol máu, tức giảm thiếu nguy mac bệnh liên quan đến tim mạch [11], chúng ngăn càn phát triến mầm ung thư [4], ngăn ngừa bệnh thận, bệnh tiểu đường, bệnh xốp xương [5] triệu chứng rối loạn tiền mãn kinh [ 11 Những tác dụng đậu tương có nhờ thành phần isoflavone có hoạt tính tương tự nội tiet to estrogen Isoflavone đậu lương tồn hai dạng glycoside aglycone Theo nghiên cứu thực hiện, nhà khoa học khăng định hạt đậu tương aglycone chiếm lượng nhó, hợp chất dẫn xuất glycoside [131 (chiếm 90%) Nhưng aglycone lại phytroestrogen ,vieiiy lên MteMơHà< có hoạt tính sinh học cao, cớ thê hâp thu nhanh với lượng lớn rât nhiều so với dạng glycoside Mặc dù isoflavone dạng glycoside thúy phân phần thành aglycone bời nước bọt sau vi sinh vật đường ruột hiệu suất chuyến hóa thấp Các săn phấm đậu tương truyền thống miso, natto (Nhật Bán), Thuanao (Thái Lan), Chungnkookjang (Hàn Quốc), tempeh (Indonesia) có hàm lượng aglycone cao đáng kể so với sản phầm đậu tương không lên men Nhiều nghiên cứu chi chuyền hóa isoflavone dạng glycoside sang dạng aglycone nhờ trình náy mầm đậu tương [22], thủy phân đậu tương enzyme thương mại [15, 23] trình lên men với vi sinh vật [7, 16, 26] Trong nghiên cứu này, enzyme P-glucosidase coi enzyme chìa khóa, chịu trách nhiệm cho q trình chuyền hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone Xuất phát từ mục đích xây dựng quy trình cơng nghệ ứng dụng enyme đế nâng cao hiệu suất chuyến hóa từ isoflavone dạng glycoside sang isoflavone dạng aglycone giúp the người hấp thu cách tốt đạt hiệu Lê Thị Lý Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp cao việc ngăn ngừa số bệnh, tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu ứng dụng enzyme công nghệ sản xuất chế phấm isoílavone dạng aglycone” Nội dung nghiên cứu gồm: - Nghiên cứu nâng cao hiệu suất chuyến hóa isotlavone đậu tương từ dạng glycoside sang dạng aglycone bang chế phẩm enzyme p-glucosidasc thương mại - Nghiên cứu điều kiện tối ưu để thu nhận chế phấm sữa bột giàu isoflavone dạng aglycone Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội Lê Thị Lý Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp PHẦN I TỎNG QUAN 1.1 Đậu tưong 1.1.1 Giới thiệu đậu tưứng Đậu tương hay đồ tương hay đậu nành có tên khoa học Glycine max (L) Merrill, thuộc Dậu (Fabalcs) phân họ cánh bướm Fabaccac (Papilionaccac) Đậu tương thân thảo, thân mảnh, có lơng, cao từ 0,8 - 0,9 m, cành hướng lên Lá mọc cách có ba chét hình trái xoan, đầu gần nhọn, có lơng, khơng gốc Hoa có hai loại màu trang màu tím, xếp thành chùm nách Quả thõng, hình lười liềm, gân bị ép, có nhiều lơng mềm, tập trung hạt Hạt đậu tương màu vàng tôt nên trơng sử dụng nhiêu 111 Hình 1.1 Cây hạt đậu tưoug Đậu tương có nguồn gốc từ Trung Quốc cách khoáng 4.000 - 5.000 năm du nhập sang Nhật Bân vào ki thứ dần có mặt nước Châu Á khác Đầu ký 18, đậu tương đưa sang Châu Âu du nhập vào Châu Mỹ Ngày nay, đậu tương trờ lên phố biến toàn giới thu hút quan tâm đặc biệt cùa nhiều nhà nghiên cứu nhờ vào giá trị dinh dưỡng hoạt tính sinh học chúng sức khỏe người Hoa Kỳ đứng đầu giới sản lượng đậu tương, sau đến Trung Quốc Ấn Độ Tại Việt Nam, đậu tương dược trồng 25 so 63 tinh thành cà nước, với khống 65% diện tích khu vực phía Bắc 35% khu vực phía Nam 111 Lê Thị Lý Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp tác cho phàn ứng xày sừ dụng thừa enzyme gây ức chế phản ứng cạnh tranh chất phân tứ enzyme đồng thời gây lãng phí kinh tế Do vậy, cần thiết phài xác định nồng độ enzyme thích hợp sữa đậu tương đế vừa đạt hiệu suất chuyến hóa isoflavone cao vừa tiết kiệm chi phí Trong thí nghiệm nay, nồng độ enzyme Lactozym khác dược sử dụng đế thúy phân dịch sìra đậu tương mam Ket trình bày bâng 3.2 Bảng 3.2 Ảnh hưỏng nồng độ enzyme Lactozym đến chuyển hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone Hàm lưọng aglycone (mg/100g) Nồng độ enzyme (ml/1) Daidzein Genistein 0,5 4.23 6.12 1,0 5.01 8.47 1,5 rx 5,94 Thir viên 71 Ân 14'11 Ivv’ \/fn' 2,0 6,95 10,25 Nôi 11,46 2,5 7,21 11,87 Kết bâng 3.2 cho thấy hàm lượng isoflavone tăng tỳ lệ thuận theo nồng độ enzyme sử dụng tìm thấy cao nong độ enzyme Lactozym 2,5 ml/1 với giá trị daidzein genistein tương ứng 7,21 11.87 mg/100g Tuy nhiên giá trị aglycone cao không đáng kế so với giá trị tương ứng nồng độ enzyme ml/1 với hàm lượng daidzein genistein tương ứng 6,95 11,46 mg/100g Do vậy, sứ dụng chê phẩm Lactozym với nông độ ml/1 vừa đám bào hiệu suất chuyền hóa isotlavone cao dịch sữa đậu tương nảy mầm, vừa tiết kiệm chi phí săn xuất 3.2.3 Nghiên cứu pH tối ưu đế nâng cao hiệu suất chuyến hóa Hoạt tính enzyme P-glucosidase bị ánh hường nhiều điều kiện nhiệt độ pH Enzyme P-glucosidase từ nguồn khác thích hợp với pH khác Lê Thị Lý 34 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp cho q trình thủy phân Do vậy, thí nghiệm đây, giá trị pH từ đến khảo sát để xác định chuyến hóa tối ưu isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone dịch sữa dậu tương mầm chế phẩm enzyme Lactozym Ket trình bày bàng 3.3 Báng 3.3 Ảnh hưởng cúa pH đến chuyển hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone dịch sữa đậu tưong nảy mầm Hàm luwng isoflavone dịch sữa đậu tưoiìg nảy mầm (mg/100g) pH Daidzein Genistein 2,95 5,12 4,87 8,34 5,04 9,12 _ ir’ TJ' Thư viẹn2(Viện Đại 11 oc Mớ ĩ Noi 3,97 6,14 3,03 4,35 Kết bảng 3.3 cho thấy chuyền hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone đạt hiệu quà cao pH 5,0 (daidzein có hàm lượng 5,04 mg/100g genistein có hàm lượng 9,12 mg/100g) khoáng pH 5, hàm lượng daidzein genistein giảm Trong khoáng pH từ - hàm lượng genistein có thẻ tạo nhiều có nguồn gốc từ Malonyl genistin Axetyl genistin Đầu tiên Malonyl genistin tạo thành Axetyl genistin bang q trình decacboxyl hóa sau cà hai tạo thành genistein nhờ phản ứng kích thích bời mơi trường axit Tuy nhiên, khoáng pH thấp hàm lượng genistein daidzein tạo lại làm giám hoạt tính cùa enzyme P-glucosidase chế phẩm enzyme Lactozym Lê Thị Lý 35 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp 3.2.4 Nghiên cứu nhiệt độ tối ưu để nâng cao hiệu suất chuyến hóa Các mẫu sữa đậu tương sau thuy phân 180 phút phân tích hàm lượng daidzein genistein kết thu bàng 3.4 Băng 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ đen chuyển hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone nhờ enzyme Lactozym Hàm lượng isoflavone dạng aglycone (mg/100g) Nhiệt độ (°C) Daidzein Genistein 30 5,25 8.97 40 5,64 9,61 50 5,10 8,55 60 4.86 6,84 Kết bang 3MJ cho íhấy hàm-lượng-datdzein -và gfetfistein đạt cao nhiệt độ 40°C (daidzein 5.64 mg/100g genistcin 9,61 mg/100g) Như vậy, nhiệt độ 40°C tối ưu cho hoạt tính thúy phân cùa enzyme p-glucosidase chế phẩm Lactozym Mặc dù theo Matsuura cộng nhiệt độ 50°C nhiệt độ thích hợp hoạt động cùa enzyme p-glucosidase nội bào đậu tương [14], 3.2.5 Nghiên cứu thời gian tối ưu cho trình thủy phân sữa dậu tưoiig chế phẩm enzyme Lactozym Thời gian yếu tố quan trọng ánh hưởng đến trình thúy phân dịch sữa đậu tương Tien hành thủy phân sữa đậu tương với điều kiện nhiệt độ, pH, nồng độ enzyme tối ưu xác định Hàm lượng isoflavone sữa đậu tương xác định thời điềm thúy phân 1, 8, 16, 24 h kết quà trình bày báng 3.5 Lê Thị Lý 36 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp Bảng 3.5 Ánh hưỏng cùa thịi gian đến chuyến hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone nhò' enzyme Latozym Hàm lượng isoflavone dạng aglycone (mg/100g) Thòi gian (h) Daidzein Genistein 4,4772 5,34 5.31 7,63 6,72 10,97 7,58 12,76 16 9,34 13,51 24 9,15 13,62 Kết báng 3.5 cho thấy hàm lượng daidzein genistein tăng lên ti lệ thuận với thời gian, có nghĩa thời gian thúy phân kéo dài hàm lượng isoflavone tạo c|t|g lớn TroiỊg 4h đầu cùa trình thùỵ phân, q trình chuyến hóa isoflavone diên nhanh sò với thời gian từ - 24 h Q trình chun hóa chi dừng lại thời gian thúy phân 24h Tuy nhiên với thời gian thúy phân dài ảnh hường đến chất lượng dịch sữa đậu tương, thủy phân diều kiện nhiệt độ 40°C Do lựa chọn thời gian thủy phân 4h Với thời gian thủy phân này, hàm lượng isoflavone có thấp chút so với thời diem 12 24 h đàm bão dược chất lượng sàn phẩm sau Từ kết trên, kết luận điều kiện thích hợp cho q trình chuyến hóa isotlavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone bang enzyme xác định là: - Chế phẩm enzyme - Nồng độ enzyme thích hợp : Lactozym Novo Nodisk (Đan Mạch) : 2ml/l - pH tối ưu : 5,0 - Nhiệt độ tối ưu : 40°C - Thời gian thủy phân : 4h Lê Thị Lý 37 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp 3.3 Nghiên cứu thu nhận chế phấm sữa bột đậu tưong nảy mầm Đe thu nhận che phẩm sừa bột đậu tương chứa nhiều isoflavone dạng aglycone từ dịch thúy phàn đậu tương nảy mam bang enzyme, có thê sử dụng số phương pháp sấy đông khô, sấy chân không sấy phun Mặc dù sấy đơng khơ có thê cho săn phẩm có chât lượng cao giá thành lại rât đăt suất thấp, tốn lượng, khấu hao thiết bị lớn không phù hợp cho sàn xuất quy mô công nghiệp Tương tự phương pháp sấy chân khơng khó thực điều kiện sản xuất lớn Trong đó, phương pháp say phun ứng dụng sấy phun nhiều sàn phấm thực phẩm thực phấm chức đường FOS (fructooligosacarit), nondairy creamer, bột hoa quà bột đậu tương giàu protein (soybean protein concentrate) Từ day, định sữ dụng phương pháp sấy phun đế thu nhận bột đậu tương giàu isoflavone từ dịch sữa đậu tương náy mầm thủy phân chế pham enzyme Lactozym 3.3.1 Nghiên cứu xác định nhiệt độ đầu vào Kháo sát nhiệt độ dịng khí đầu vào 140, 160, 180 200°C Các thơng số cịn lại cúa thiết bị sấy phun.cố'định.ờ.ápísuất khí nén bar .lưu lượng dịng nhập liệu lít/h Ket hiệu suất thu hồi sàn phấm, hàm lượng isoflavone giá trị cám quan cùa săn phẩm trình bày báng 3.6 hình 3.2 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí đầu vào đến hiệu suất thu hồi giá trị cảm quan sản phấm Nhiệt độ khơng khí (°C) Hiệu suất thu hồi (%) 140 160 80,5 Bột màu vàng sáng, mịn 180 87,4 Bột màu vàng sáng, lơi, mịn 200 76,8 Bột màu vàng sẫm, tơi, mịn Lê Thị Lý Đánh giá cảm quan Đầu phun bị tác 38 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp Nhiệt độ khơng khí (°C) Hình 3.2 Ảnh hu’OTig nhiệt độ khơng khí đầu vào đến hàm luo'ng isoflavone sản phẩm Kết quà báng 3.6 h,nh :3,2 clio thấy n^iệt độ thấp hay cao không mang lại hiệu quă cho trình sấy dịch sữa, biểu là: Khi nhiệt độ khơng khí sấy thấp q (140°C), đầu phun bị tắc nhiệt độ đầu thấp Khi tăng nhiệt độ khơng khí đầu vào lên 160°C, độ ấm cùa hạt vật liệu cao nên bám nhiều lên thành buồng sấy, làm giám hiệu suất thu hồi sàn phẩm sau sấy (chi đạt 80.5%) Tuy nhiên nhiệt độ khơng khí sấy q cao (200°C) lại nguyên nhân làm phá húy hạt bột, làm cho vật liệu bị cháy, đồng thời làm giám hàm lượng isoflavone săn phấm (chi 421,7 mg/100g so với 478,9 mg/10()g nhiệt độ khơng khí sấy 180°C) Do nhiệt độ khơng khí sấy 180°C thích hợp cho q trình sấy, tương ứng với hiệu suất thu hồi sàn phâm 87,4%, hàm lượng isoflavone 478,9 mg/100g, sán phâm có màu vàng sáng, tơi, mịn 3.3.2 Nghiên cứu xác định lưu lượng dòng nhập liệu Tiến hành nghiên cứu với lưu lương dòng nhập liệu từ - lít/h, thơng số khác cùa chế độ sấy phun cố định nhiệt độ khơng khí đầu vào 18()°c áp Lê Thị Lý 39 Lớp: 1103 Khóa luận tất nghiệp suất khí nén bar Các kết hiệu suất thu hồi hàm lượng isoflavone, giá trị cảm quan cùa sán phấm trình bày báng 3.7 hình 3.3 Bảng 3.7 Ánh hưỏng lưu lượng dòng nhập liệu đến hiệu suất thu hồi giá trị cảm quan sản phẩm Lưu lượng nhập liệu (lít/h) Hiệu suất thu hồi (%) Đánh giá cảm quan 91,2 Bột màu vàng sáng , mịn, tơi 89,4 Bột màu vàng sáng, mịn, tơi 80,6 Bột màu vàng sáng, mịn 72.5 Bột màu vàng sáng, mịn Theo kết quà bàng 3.7 lưu lượng dòng nhập liệu tăng từ - lít/h, hiệu suất thu hồi lại khơng cao (tương ứng 80,6 72,5 %) Một số tác giá cho rằng, tốc độ nhập lỊợâ^aX^lẳtì tkn^ỉỉiítỈỐI cỉíầtáMiỌt lỉiìt ìẩẴy, tạo sãn phấm có hiệu thu hồi thấp [8] Hiệu suất thu hoi sản phấm cao lưu lượng nhập liệu lít/h (91,2%) chế độ thời gian sấy dài nên chúng tơi chọn lưu lượng dịng nhập liệu lít/h Với tốc độ hiệu suất thu hồi sàn phẩm đạt 89.4%, không thấp nhiều so với lưu lượng nhập liệu lít/h Lưu lượtts dơng nhập Uệu (lít/h) Lê Thị Lý 40 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp Hình 3.3 Ánh hưởng lun lượng dịng nhập liệu đến hàm lượng isoflavone săn phẩm Ket hình 3.3 cho ta thấy lưu lượng nhập liệu khơng ảnh hướng đáng kế đen hàm lượng islavone sàn phấm Khi nhập liệu với lưu lượng khác từ - lít/h hàm lượng isoflavone dao động khoáng từ 478,5 mg/100g đến 483,5 mg/100g Từ kết quă trên, chọn lưu lượng dòng nhập liệu lít/h với hiệu suất thu hồi sán phấm 89,4% hàm lượng isoflavone đạt 480.2 mg/100g 3.3.3 Nghiên cứu xác định ánh hưởng áp suất khí nén Áp suất khí nén anh hường đen vận tốc cùa đĩa quay thiết bị sấy phun Áp suất khí nén tăng đĩa quay nhanh Khi tăng áp suất khí nén từ - bar (các thơng so nhiệt độ khơng khí đầu vào, tốc độ nhập liệu cố định tương ứng I8O°C lít/h), kết q trình bày bâng 3.8 hình 3.4 Bảng 3.8 Ánh hưởng áp suất khí nén đến hiệu suất thu hồi giá trị cảm quan sản phẩm Áp suất khí nén (bar) Hiệu suất thu hồi (%) Đánh giá cám quan 80.2 Bột màu vàng sáng, mịn, không tơi 85.4 Bột màu vàng sáng, mịn 93,5 Bột màu vàng sáng, mịn, tơi 80.6 Bột màu vàng, mịn Từ kết quâ bảng 3.8, có thê nhận thấy áp suất khí nén có ảnh hưởng lớn tới hiệu suất thu hồi sàn phấm trình sấy phun Khi áp suất khí nén tăng từ đến bar, hiều suất thu hồi tăng từ 80,2 lên 93,5 % Kết hoàn toàn phù hợp áp suất khí nén tăng làm đĩa phun quay nhanh hơn, diện tích tiếp xúc với khơng khí nóng tăng, hạt sấy phun tạo nhẹ khơ bị dính lại thành buồng sấy giúp hiệu suất thu hồi cao Tuy nhiên áp suất khí nén cao quá, nghĩa tốc độ cùa đĩa quay lớn hệ thống sấy phun làm việc Lê Thị Lý 41 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp khơng ốn định Do vậy, áp suất khí nén bang bar lựa chọn với hiệu suất thu hồi sán phấm 93,5% Hình 3.4 Ành hirơng cua áp suất khí nén đến hàm lượng isoflavone sản phẩm Hình 3.4 cho thấy hàm lượng isoflavone-trong sản phẩm bột đậu tương mầm thay đối theo điều kiện áp suất khí nén Hàm lượng isoflavone đạt cao 492,5 mg/100g áp suất khí nén bar Điều giái thích áp suất khí nén tăng làm cho đĩa quay nhanh thời gian lưu cùa săn phẩm với khơng khí nóng ngan hơn, isoflavonc bị phá hủy hưn Tống kết, điều kiện tối ưu cho việc thu nhận chế phấm bột đậu tương giàu isotlavone phương pháp sấy phun là: - Nhiệt độ khơng khí đầu vào: 18()°c - Lưu lượng dịng nhập liệu: lít/h - Áp suất khí nén: bar, tương đương với tốc độ đĩa quay 14.000 vòng/phút Với chế độ sấy này, hiệu suất thu hồi sàn phẩm đạt 93,5%; sán phàm có màu vàng sáng, bột tơi mịn có mùi thơm đặc trưng với hàm lượng isoflavone sàn phàm 492,5 mg/IOOg hàm lượng isflavonc aglycone 191.5 Lê Thị Lý 42 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp mg/100g Chất lượng sản phẩm Bột đậu tương náy mầm giàu isoflavone dạng aglycone trình bày bảng 3.9 Bảng 3.9 Thành phần dinh dưõng tính chất cảm quan sữa bột dậu tuông nảy mầm giàu isoflavone dạng aglycone TT Tính chất sản phấm Đon vị Hàm lưọng Độ ấm % 3,7 Isoflavone tong so mg/100g 492,5 Isoflavone glycone mg/1 OOg 191,5 Protein % 52,5 Lipid % 23.4 Gluxit % 19,4 Lê Thị Lý Màu Thư viên V iện Đi li học Mở Hà Trạng thái Vàng sáng Nùi Đặc trưng Tơi, mịn 43 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp Hình 3.5 Sơ đồ quy trình sản xuất bột đậu tu'0'ng nảy mầm giàu isoflavone dạng aglycone Lê Thị Lý 44 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp PHẦN IV KÉT LUẬN Từ kết quâ đạt được, rút sổ kết luận sau: Đã lựa chọn giống đậu tương có hàm lượng isoflavone cao giống DT 2008 với hàm lượng isoflavone tống số 213,6 mg/100g chất khô Đã xác định điều kiện thích hợp cho q trình thủy phân sữa đậu tương chế phấm enzyme Lactozym Các điều kiện cụ là: - Nồng độ enzyme thích hợp - pH tối ưu : 5.0 - Nhiệt độ tối ưu : 40°C - Thời gian thúy phân : 4h : 2ml/l Đã xác định dược điều kiện thích hợp cho q trình sấy phun thu sàn phấm bột đậu tương náy mam giàu isoflavone dạng aglycone Các điêu kiện cụ là: itehọc Mở Hà Nội - Nhiệt độ - Lưu lượng dòng nhập liệu: lít/h - Áp suất khí nén: bar, tương đương với tốc độ đĩa quay 14.000 vòng/phút Với điều kiện trên, hiệu suất thu hồi sản phẩm đạt 93,5%; sản phẩm có màu vàng sáng, bột tơi, mịn có mùi thơm đặc trưng với hàm lượng Isoflavone tống số 492,5 mg/100g hàm lượng isoflavone aglycone 191,5 mg/100g; độ ấm 3,7%; hàm lượng protein 52,5%; hàm lượng lipid 23,4%; hàm lượng gluxit 19,4%; Đã xây dựng quy trình cơng nghệ sán xuất bột đậu tương nảy mầm giàu isoflavone dạng aglycone với thông số cụ tối ưu Lê Thị Lý 45 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt I Tâm Diệu - Đậu nành nguồn dinh dưỡng tuyệt hào - Hoa Sen Trương Hương Lan Tran Thị Minh Hà Lại Quốc Phong Dương Văn Đồng, Ngô Anh Tuấn (2006) Nghiên cứu cơng nghệ sản xuất chế phẩm isotlavon có hoạt chất sinh học cao, ứng dụng cho sán xuất thực phẩm chức năng, Báo cáo Đe tài cấp Bộ Phạm Văn Thiều (1996) Cây đậu tương trồng chế biến sàn phấm Nhà xuất hán Nông Nghiệp Tài liệu tiếng Anh American Association for Cancer Research’s 102nd Annual Meeting (2011) “Soy isoflavones not increase rick for breast cancer survivors” Arijmandi B.H., Alekel L., Hollis B.W., et al (1996) “Dietary soybean protein prevents bone loss in an ovariectomized rat model of osteoporosis”, J Nutr., 126, 161-167 vịện yịện Đạị họC y|ơ Ị Nội Carmignani L.O., Pedro A.O., Costa-Paiva L.H., Pinto-Neto A.M (2010) “The effect of dietary soy supplementation compared to estrogen and placebo on menopausal symptoms: a randomized controlled trial", Maturitas., 67(3), 262-269 Chien H.L., Huang H.Y & Chou c.c (2006) “Transformation of isoflavone phytocstrogcns during the fermentations of soymilk with lactic acid bacteria and bifidobacteria", Food Microbiol., 23, 772-778 Erdman J.W., and Potter S.M (1997) “Soy and bone health”, The soy Connection 5:1 Fundamental Concepts in the safety assessment of foods containing soy isoflavones for purpose of specified health use (2006) “Food Safety Commission of Specified Health Use, Food Safety Commission Novel Foods Expert Committee” 10 Isao Akagi, Motoki Nishihara, Shigehide Ueda, Akitoshi Yokoyma Yoki Asano and Yuichi Saeki, (2007) “Isoflavone content of soybean cultivars for warm Lê Thị Lý 46 Lớp: 1103 Khóa luận tất nghiệp districts grown in Miyazaki Prefecture”, Japanese Journal of Crop Science., 76(3), 454-458 II Janice B., Jo Ann p Johnson, Lacie, s (2007) “Fact sheet on the phytroestrogen genistein", Breast cancer & the enviroment research centers 12 Jin-Ae Kim, Seung-Beom Hong, Woo-Suk Jung, Chang-Yeon Yu, Kyung-Ho Ma, Jae-Goo Gwag, III-Min Chung (2007) “Comparison of isoflavones composition in seed, embryo, cotyledon and seed coat of cooked-with-rice and vegetable soybean (Glycine max L.) varieties”, Food Chemistry, 102 738-744 13 Larkin T., Price w E & Astheimer L (2(X)8) “The key importance of isoflavone bioavailability to understanding health benefit”, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 538-552 14 Matsuura M Obata A., Fukushima D (1989) “Objectionable flavor of soymilk developed during the soaking of soybeans and its control”, J Food Sci., 54, 602- 605 15 Obata A, et al (2001) ‘tPÈoóeSSỊ for.production isoflavone aglycone - containing composition”, United States Patent 0010930 16 Otieno D.O., Ashton J.F., and Shah N.p (2006) “Evaluation of enzymic potential for biotransformation of isoflavone phytoestrogen in soymilk by Bifidobacterium animalis, Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus easel”, Food Res hit., 39 17 Potter S.M Baumm J.A Teng H., Stillman R.J., Shay N.F., and Erdman J.W.Jr (1998) “Soy protein and isoflavones: their effects on blood lipids and bone density in postmenopausal women”, Am J Clin Nutr., 68, 1375-1379 18 Pandjaitan N., Hcttiarachchy N., and Ju Z.Y (2000) “Enrichment of genistcin in soy protein concentrate with p-glucosidase”, Insitute of Food Technologysts., 65(3) 403-406 19 Rimbach G., Boesch-Saadatmandi c., Frank J., Fuchs D Wenzel u., Daniel H., Hall WL., Weinberg P.D (2008) “Dietary isoflavones in the prevention of cardiovasculardisea.se molecular perspective” Food Chern Toxicol., 1308-1319 Lê Thị Lý 47 Lớp: 1103 Khóa luận tất nghiệp 20 Ryowon c„ Lee J.Y., Lee H.O., Chung S.J., Cho M.R., Kim J.Y., Lee I.H (2004) “The long term effects of soy-based formula on isoflavone concentration of plasma and 14 urine, and growth and recognition development at 10 and 20 months old infants”, Asia Pac J Clin Nutr., 13, 123 21 Ribeiro M.L.L Mandarino J.M.G Panizzi M C.C., Oliveira M.C.N., Campo C.B.H., Nepomuceno A.L., Ida E.I (2007) “Isoflavone content and (5-glucosidase activity in soybean cultivars of different maturity groups”, Journal of Food Composition and Analysis, 20( 1), 19-24 22 Raimodi s., Roncaglia L., De Lucia M., Amaretti A., et al (2009), “Bioconversion of soy isoflavones daidzin and daidzein by Bifidobacterium strains”, App/ Microbiol Biotechnol., 81, 943-950 23 Shen J.L, et al (1994) “Aglucone isoflavone enriched vegetable protein fiber", United States Patent, 5,352,384 24 Safiya R., Che s., Lora B., Zhou Xia, James M Shikany, Lyn s., Carlos J Rodriguez (2012).i "Dietary IsoflaVpne Intake in Associated ^{ith Lower Systolic Blood Pressure: the Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARIDIA) study" J Am Coll Cardiol, 1659-1630 25 Taku K„ Melby M.K., Kronenberg F., Kurzer M.S., Mesina M (2012) “Extracted or synthesized soybean isoflavones reduce menopausal hot flash frequency and severity: systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials”, Menopause., 776-790 26 Wei Q.K., Chen T.R., & Chen J.T (2007) “Using of Lactobacillus and Bifidobacterium to product the isoflavone aglucones in fermented soymilk” Int J Food Microbiol., 117, 120-124 27 Wang H.J and Murphy P.A (1996) “Mass balance study of isoflavones during soybean processing”, J Agric Food Chern 44, 2377-2383 28 Wang H.J., Murphy P.A (1994), “Isoflavone content in commercial soybean foods”, J Agric Food Chern., 42, 1666-1673 Lê Thị Lý 48 Lớp: 1103 ... thực đề tài ? ?Nghiên cứu ứng dụng enzyme cơng nghệ sản xuất chế phấm islavone dạng aglycone? ?? Nội dung nghiên cứu gồm: - Nghiên cứu nâng cao hiệu suất chuyến hóa isotlavone đậu tương từ dạng glycoside... thành dạng aglycone tương ứng [18] Vì vậy, nghiên cứu sừ dụng loại chế phẩm enzyme Lactozym, Sumizyme FP Novozyme 188 đế xác định khã chuyền hóa isoflavonc từ dạng glycoside sang dạng aglycone. .. 3.2 Nghiên cứu chuyến hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone sữa đậu nành enzyme 32 3.2.1 Nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp đế nâng cao hiệu suất chuyên hóa32 3.2.2 Nghiên