KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TRÍCH LY PROTEIN TỪ BÈO TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT Q TRÌNH TRÍCH LY PROTEIN TỪ BÈO TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG GVHD: TRẦN CHÍ HẢI SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ CHI MSSV: 2005150301 LỚP: 06DHTP3 NGUYỄN THỊ HỒNG TIÊN MSSV: 2005150291 LỚP: 06DHTP3 TP HỒ CHÍ MINH, 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TRÍCH LY PROTEIN TỪ BÈO TẤM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG GVHD: TRẦN CHÍ HẢI SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ CHI MSSV: 2005150301 LỚP: 06DHTP3 NGUYỄN THỊ HỒNG TIÊN MSSV: 2005150291 LỚP: 06DHTP3 TP HỒ CHÍ MINH, 2019 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM BẢN NHẬN XÉT Khóa luận tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp Những thông tin chung: Họ tên sinh viên giao đề tài (Số lượng sinh viên: 02) (1) NGUYỄN THỊ MỸ CHI (2) NGUYỄN THỊ HỒNG TIÊN MSSV: 2005150301 MSSV: 2005150291 Lớp: 06DHTP3 Lớp: 06DHTP3 Tên đề tài: (1) Khảo sát ảnh hưởng số thơng số cơng nghệ đến q trình trích ly protein từ bèo phương pháp truyền thống (2) Tối ưu hóa q trình trích ly protein từ bèo phương pháp truyền thống Nhận xét giảng viên hướng dẫn: - Về tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: - Về nội dung kết nghiên cứu: - Ý kiến khác: Ý kiến giảng viên hướng dẫn việc SV bảo vệ trước hội đồng: Đồng ý Không đồng ý TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2019 GVHD (Kí ghi rõ họ tên) Trần Chí Hải (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi cam đoan báo cáo khóa luận tốt nghiệp chúng tơi thực hướng dẫn thầy Trần Chí Hải Các số liệu kết phân tích báo cáo trung thực, không chép từ đề tài nghiên cứu khoa học TP.HCM, tháng 06 năm 2019 SINH VIÊN THỰC HIỆN (Kí ghi rõ họ tên) i TÓM TẮT KHÓA LUẬN Theo nhà khoa học, bèo có tỉ lệ protein cao, chí cao tỉ lệ protein đậu nành (45% so với 36%) nguồn nguyên liệu có tốc độ sinh trưởng nhanh, phổ biến lại rẻ tiền Mục đích nghiên cứu đưa thơng số cơng nghệ phù hợp cho q trình trích ly protein từ bèo phương pháp truyền thống Qua đó, thể mức độ ảnh hưởng yếu tố thông số công nghệ tối ưu cho q trình trích ly protein từ bèo Với đề tài này, tiến hành đánh giá nguyên liệu, khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly protein từ bèo kích thước ngun liệu, dung mơi, tỉ lệ dung mơi, nhiệt độ, thời gian, tối ưu hóa điều kiện cho q trình trích ly protein từ bèo Từ nghiên cứu trên, chọn phương pháp truyền thống để thực Nguyên liệu bèo sử dụng đề tài bèo tươi thu nhận đầm rau nhút huyện Tân Trụ, tỉnh Long An, làm phơi khô Bèo có hàm lượng protein tổng đạt 24.21±1.21% Khi tiến hành khảo sát ảnh hưởng đơn yếu tố, loại dung mơi thích hợp để trích ly protein từ bèo đạt hiệu suất cao dung môi NaOH 1%, với tỷ lệ ngun liệu/ dung mơi 1/20, trích ly điều kiện nhiệt độ 55℃ 75 phút thu hiệu suất trích ly protein từ bèo đạt 46.61±0.11% Sau đó, bốn yếu tố: nồng độ NaOH, tỉ lệ ngun liệu/dung mơi, nhiệt độ trích ly thời gian trích ly sàng lọc theo mơ hình Plackett Burman Kết cho thấy hai yếu tố nồng độ NaOH thời gian trích ly có ảnh hưởng đến hàm mục tiêu hiệu suất trích ly protein Mơ hình bề mặt đáp ứng sử dụng để tối ưu hóa cho hiệu suất trích ly protein đạt cực đại 47.22% điều kiện NaOH 1.13%, tỉ lệ ngun liệu/dung mơi 1/20, nhiệt độ trích ly 54.7℃ thời gian trích ly 75 phút Ngồi ra, động học q trình trích ly tn theo mơ hình bậc hai với khả trích C e 121.95 mg/g, tốc độ trích ly ban đầu v0 17.85 (mg.g-1.phút-1), số tốc độ trích ly k 1.210-3 (g.mg1 phút-1) R2 = 0.9934 ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận này, trước hết chúng tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy, cô khoa Công nghệ thực phẩm trường Đại học Công nghiệp thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho chúng tơi suốt q trình học tập rèn luyện trường Trong trình thực đề tài chúng tơi gặp khơng khó khăn Nhưng với động viên giúp đỡ quý thầy cô, người thân bạn bè, chúng tơi hồn thành tốt đề tài nghiên cứu có kinh nghiệm, kiến thức hữu ích cho thân Cảm ơn thầy Trung tâm thí nghiệm thực hành tạo điều kiện thuận lợi để hồn thành thí nghiệm Đặc biệt xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Trần Chí Hải, người trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ chúng tơi suốt thời gian thực đề tài Dù cố gắng khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong thơng cảm đóng góp ý kiến q thầy bạn để khóa luận hồn thiện Cuối cùng, xin kính chúc q thầy bạn sức khỏe, thành công công việc sống Chúng xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, tháng 06, năm 2019 SVTH iii 34 1.5 25 50 60 1.00 20 0.2365 25 5.232764 104.6553 43.228 35 1.5 25 60 60 1.00 20.3 0.2105 25 4.657492 94.54708 39.053 36 1.5 25 60 90 1.00 20.1 0.2165 25 4.790247 96.28396 39.77 37 0.5 25 60 90 1.00 19.8 0.1715 25 3.794584 75.13276 31.034 38 1.5 15 60 90 1.00 9.6 0.384 25 8.496327 81.56474 33.691 39 0.5 25 50 90 1.00 20.7 0.1815 25 4.015842 83.12793 34.336 40 1.5 15 60 60 1.00 10.4 0.41 25 9.071599 94.34463 38.969 41 1.5 25 50 90 1.00 20.2 0.2355 25 5.210638 105.2549 43.476 42 0.5 25 60 60 1.00 19.6 0.164 25 3.62864 71.12134 29.377 43 0.5 15 60 90 1.00 10.2 0.334 25 7.390035 75.37835 31.135 44 1.5 15 50 90 1.00 10.5 0.4615 25 10.21108 107.2163 44.286 45 0.5 25 50 60 1.00 19.7 0.194 25 4.292415 84.56058 34.928 46 0.5 15 60 60 1.00 9.7 0.348 25 7.699796 74.68803 30.85 47 0.5 15 50 90 1.00 10.4 0.3445 25 7.622356 79.2725 32.744 48 0.5 15 50 60 1.00 9.5 0.392 25 8.673334 82.39667 34.034 Trong đó: - V: thể tích dịch trích (mL) - OD: độ hấp thu quang dịch trích bước sóng 660nm - f: độ pha lỗng - C: hàm lượng protein có dịch trích (mg/mL) - h: hàm lượng protein trích ly 1g mẫu (mg/g) - H: hiệu suất trích ly protein từ bèo (%) Các cơng thức tính tốn: - Với ho hàm lượng protein tổng, ho = 24.21 (g/100g)= 242.1 (mg/g) - B.16 Tối ưu hóa yếu tố sàng lọc đến hiệu suất trích ly protein từ bèo - Bảng B.57 Số liệu hiệu suất trích ly tối ưu hóa yếu tố sàng lọc đến hiệu suất trích ly protein từ bèo (n = 3) STT Nồng độ (%) Nhiệt độ (℃) m (g) V (mL) OD f C (mg:mL) h (mg:g) H (%) Lần 1 0.5 50 1.00 14.5 0.2385 25 5.309911835 76.99 31.8024 1.5 50 1.00 15.5 0.248 25 5.521417758 85.58 35.3498 0.5 60 1.00 15 0.2355 25 5.243120492 78.65 32.4853 1.5 60 1.00 16 0.2325 25 5.176329148 82.82 34.2095 0.5 55 1.00 14.6 0.2945 25 6.556683587 95.73 39.5405 1.5 55 1.00 15 0.3315 25 7.380443495 110.71 45.7277 50 1.00 15.5 0.257 25 5.721791789 88.69 36.6327 60 1.00 15.5 0.215 25 4.786712975 74.19 30.6460 55 1.00 15.4 0.344 25 7.658740761 117.94 48.7173 10 55 1.00 15.4 0.3335 25 7.424971057 114.34 47.2303 11 55 1.00 15.1 0.348 25 7.747795886 116.99 48.3237 Lần 12 0.5 50 1.00 15.5 0.2245 25 4.967253739 76.99 31.8019 13 1.5 50 1.00 15.5 0.2415 25 5.343393221 82.82 34.2101 14 0.5 60 1.00 14.5 0.2355 25 5.21063811 75.55 31.2079 15 1.5 60 1.00 15 0.2235 25 4.945127887 74.18 30.6390 16 0.5 55 1.00 14.5 0.295 25 6.527126294 94.64 39.0927 17 1.5 55 1.00 15 0.331 25 7.323656961 109.85 45.3758 18 50 1.00 15 0.257 25 5.686343924 85.30 35.2314 19 60 1.00 14.7 0.2235 25 4.945127887 72.69 30.0262 20 55 1.00 15 0.345 25 7.633418887 114.50 47.2950 21 55 1.00 15.3 0.3395 25 7.511726701 114.93 47.4719 22 55 1.00 15.5 0.3455 25 7.644481813 118.49 48.9424 Lần 23 0.5 50 1.00 15.5 0.2205 25 4.878750332 75.62 31.2353 24 1.5 50 1.00 15 0.26 25 5.75272148 86.29 35.6426 25 0.5 60 1.00 14.8 0.231 25 5.111071776 75.64 31.2449 26 1.5 60 1.00 15.1 0.2205 25 4.878750332 73.67 30.4292 27 0.5 55 1.00 15 0.287 25 6.35011948 95.25 39.3440 28 1.5 55 1.00 14.8 0.3265 25 7.224090627 106.92 44.1621 29 50 1.00 15 0.2615 25 5.785910258 86.79 35.8483 30 60 1.00 14.8 0.2245 25 4.967253739 73.52 30.3657 31 55 1.00 15.1 0.354 25 7.832551553 118.27 48.8523 32 55 1.00 15.3 0.34 25 7.522789627 115.10 47.5418 33 55 1.00 15.2 0.3465 25 7.666607664 116.53 48.1340 Trong đó: - V: thể tích dịch trích (mL) - OD: độ hấp thu quang dịch trích bước sóng 660nm - f: độ pha lỗng - C: hàm lượng protein có dịch trích (mg/mL) - h: hàm lượng protein trích ly 1g mẫu (mg/g) - H: hiệu suất trích ly protein từ bèo (%) Các cơng thức tính tốn: - Với ho hàm lượng protein tổng, ho = 24.21 (g/100g)= 242.1 (mg/g) Bảng B.58 Số liệu kiểm tra thực nghiệm hiệu suất trích ly protein STT Nồng độ (%) 1.13 1.13 1.13 Tỉ lệ nguyên liệu/dung mơi (w/v) 20 20 20 Nhiệt độ trích ly (℃) 54.7 54.7 54.7 m (g) V (mL) 1.00 15.2 1.00 14.8 1.00 15.2 OD 0.3435 0.3475 0.346 f C (mg/mL) h (mg/g) H (%) 25 7.60023010 115.52 47.72 25 7.68873351 113.79 47.00 25 7.65554473 116.36 48.06 Trong đó: - V: thể tích dịch trích (mL) - OD: độ hấp thu quang dịch trích bước sóng 660nm - f: độ pha loãng - C: hàm lượng protein có dịch trích (mg/mL) - h: hàm lượng protein trích ly 1g mẫu (mg/g) - H: hiệu suất trích ly protein từ bèo (%) Các cơng thức tính tốn: Với ho hàm lượng protein tổng, ho = 24.21 (g/100g)= 242.1 (mg/g) B.17 Xây dựng động học q trình trích ly protein từ bèo Bảng B.59 Số liệu hiệu suất trích ly xây dựng động học q trình trích ly protein từ bèo (n = 3) STT Nồng Tỉ lệ nguyên Nhiệt độ Thời gian trích m (g) V OD f C h (mg/g) độ (%) liệu/dung mơi (w/v) trích ly (℃) ly (phút) (mL) (mg/mL) Lần 1 1.13 1/20 54.7 1.00 15.4 0.2165 25 4.790 73.770 1.13 1/20 54.7 10 1.00 15.5 0.2555 25 5.653 87.624 1.13 1/20 54.7 20 1.00 15.5 0.2625 25 5.808 90.025 1.13 1/20 54.7 30 1.00 14.3 0.2915 25 6.450 92.231 1.13 1/20 54.7 40 1.00 15.5 0.2785 25 6.162 95.512 1.13 1/20 54.7 50 1.00 16 0.2855 25 6.317 101.071 1.13 1/20 54.7 60 1.00 15.5 0.3085 25 6.826 105.800 1.13 1/20 54.7 70 1.00 16 0.309 25 6.837 109.390 1.13 1/20 54.7 80 1.00 16 0.3185 25 7.047 112.753 10 1.13 1/20 54.7 90 1.00 16 0.3255 25 7.202 115.231 11 1.13 1/20 54.7 100 1.00 15.5 0.3325 25 7.357 114.031 12 1.13 1/20 54.7 110 1.00 16 0.3305 25 7.313 117.002 13 1.13 1/20 54.7 120 1.00 15.5 0.347 25 7.678 119.004 Lần 14 1.13 1/20 54.7 1.00 14.8 0.194 25 5.046 74.677 15 1.13 1/20 54.7 10 1.00 15 0.2275 25 5.917 88.756 16 1.13 1/20 54.7 20 1.00 15.3 0.2255 25 5.865 89.735 17 1.13 1/20 54.7 30 1.00 15.8 0.2285 25 5.943 93.901 18 1.13 1/20 54.7 40 1.00 15.2 0.239 25 6.216 94.486 19 1.13 1/20 54.7 50 1.00 15 0.2605 25 6.775 101.631 20 1.13 1/20 54.7 60 1.00 14.8 0.2755 25 7.166 106.050 21 1.13 1/20 54.7 70 1.00 15 0.2835 25 7.374 110.604 22 1.13 1/20 54.7 80 1.00 15.3 0.2835 25 7.374 112.816 23 1.13 1/20 54.7 90 1.00 15.3 0.2865 25 7.452 114.010 24 1.13 1/20 54.7 100 1.00 16 0.275 25 7.153 114.440 25 1.13 1/20 54.7 110 1.00 15.5 0.29 25 7.543 116.911 26 1.13 1/20 54.7 120 1.00 15.2 0.3015 25 7.842 119.195 Lần 27 1.13 1/20 54.7 1.00 15.8 0.2095 25 4.635 73.239 28 1.13 1/20 54.7 10 1.00 16 0.2515 25 5.565 89.034 29 1.13 1/20 54.7 20 1.00 15.2 0.2715 25 6.007 91.309 30 1.13 1/20 54.7 30 1.00 15.4 0.2715 25 6.007 92.510 31 1.13 1/20 54.7 40 1.00 14.7 0.292 25 6.461 94.973 32 1.13 1/20 54.7 50 1.00 15.3 0.2975 25 6.582 100.711 33 1.13 1/20 54.7 60 1.00 14.8 0.319 25 7.058 104.461 34 1.13 1/20 54.7 70 1.00 16 0.3135 25 6.936 110.983 35 1.13 1/20 54.7 80 1.00 15.7 0.3225 25 7.136 112.029 36 1.13 1/20 54.7 90 1.00 15.8 0.327 25 7.235 114.315 37 1.13 1/20 54.7 100 1.00 15.2 0.3425 25 7.578 115.187 38 1.13 1/20 54.7 110 1.00 15 0.351 25 7.766 116.493 39 1.13 1/20 54.7 120 1.00 15.5 0.3465 25 7.667 118.832 Trong đó: - V: thể tích dịch trích (mL) - OD: độ hấp thu quang dịch trích bước sóng 660nm - f: độ pha loãng - C: hàm lượng protein có dịch trích (mg/mL) - h: hàm lượng protein trích ly 1g mẫu (mg/g) - H: hiệu suất trích ly protein từ bèo (%) Các cơng thức tính tốn: Với ho hàm lượng protein tổng, ho = 24.21 (g/100g)= 242.1 (mg/g) Bảng B.60 Hàm lượng protein trích ly theo thời gian Thời gian (phút) Hàm lượng protein (mg/g chất khô nguyên liệu) Thời gian (phút) Hàm lượng protein (mg/g chất khô nguyên liệu) 73.895 ± 0.73 60 101.138 ± 0.86 10 88.472 ± 0.75 70 105.437 ± 0.83 20 90.356 ± 0.84 80 110.326 ± 0.44 30 92.881 ± 0.89 90 112.533 ± 0.64 40 94.990 ± 0.51 100 114.52 ± 0.59 50 73.895 ± 0.46 110 114.553 ± 0.27 120 116.802 ± 0.18 Bảng B.612 Giá trị nghịch đảo tốc độ trích ly protein theo thời gian Thời gian (phút) Giá trị nghịch đảo tốc độ trích ly protein (phút*g/mg) Thời gian (phút) Giá trị nghịch đảo tốc độ trích ly protein (phút*g/mg) 0.000 ± 0.000 70 0.635 ± 0.005 10 0.113 ± 0.001 80 0.711 ± 0.003 20 0.221 ± 0.002 90 0.786 ± 0.004 30 0.323 ± 0.003 100 0.873 ± 0.004 40 0.421 ± 0.002 110 0.942 ± 0.002 50 0.494 ± 0.002 120 1.008 ± 0.002 60 0.569 ± 0.005 PHỤ LỤC C: HÌNH ẢNH Một số thiết bị sử dụng nghiên cứu Máy ly tâm Máy đo quang UV-Vis 6600 Bể ổn nhiệt Máy Vortex Bộ chiết Soxhlet Lò nung Cân số Tủ lạnh Tủ hood Tủ sấy Một số hình ảnh thực thí nghiệm q trình trích ly Bèo tươi ngun liệu Phơi bèo Mẫu bèo khô Mẫu dung môi sau ổn nhiệt Dịch sau lọc Pha loãng mẫu Mẫu thêm dung dịch C Đo quang protein ... thủy sinh mầm Hiện nay, phân họ Lemnoideae có 37 lồi thuộc chi: Spirodela, Landoltia, Lemna, Wolffiella Wolffia Các chi phân họ bèo tấm bao gồm: Spirodela: gồm các loài S intermedia, S oligorrhiza,... dimethylsulphoxide Nghiên cứu so sánh hiệu ba dung môi thông dụng (dimethylsulphoxide, ethanol aceton) chiết xuất chlorophyll carotenoid năm loài thực vật loài cỏ dại Kết cho thấy dimethylsulphoxide hiệu... loại bèo Lemna Aequinoctialis DB1 Spirodela Polyrhyza DB2 1.2 Protein 1.2.1 Tổng quan protein Protein nhóm hợp chất đại phân tử sinh học, với polysaccharide, lipid nucleic acid, tạo nên hợp phần