(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt

(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt(Đồ án tốt nghiệp) Ảnh hưởng của transglutaminnase và gelatin đến tính chất hóa lý và cơ lý của Yogurt

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116058 ẢNH HƢỞNG CỦA TRANSGLUTAMINASE VÀ GELATIN ĐẾN TÍNH CHẤT HÓA LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA YOGURT GVHD: SVTH: TS PHẠM THỊ HOÀN HOÀNG ĐỨC KHÁNH NHÂN NGUYỄN THỊ PHƢƠNG ANH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 09/2020 MSSV: 16116058 16116001 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116058 ẢNH HƢỞNG CỦA TRANSGLUTAMINASE VÀ GELATIN ĐẾN TÍNH CHẤT HÓA LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA YOGURT GVHD: TS PHẠM THỊ HOÀN SVTH: HOÀNG ĐỨC KHÁNH NHÂN MSSV: 16116058 NGUYỄN THỊ PHƢƠNG ANH 16116001 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 09/2020 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất quý thầy cô trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh nói chung q thầy khoa Cơng Nghệ Hố Học Thực Phẩm nói riêng Trong q trình học tập suốt năm trường truyền đạt nhiều kiến thức, không kiến thức đại cương, chuyên ngành mà kỹ chuyên môn, kỹ sống Đây kho tàng kiến thức vơ q báu, giúp chúng tơi tự tin công việc sống sau Và xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Phạm Thị Hoàn – Giảng viên Bộ mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm, Khoa Cơng Nghệ Hố Học Thực Phẩm, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Cảm ơn ln hỗ trợ dạy chúng tơi tận tình từ hình thành ý thưởng đến hồn thiện khố luận tốt nghiệp Cơ ln sẵn sàng hỗ trợ để chúng tơi hồn thành nội dung nghiên cứu Chúng thật biết ơn cảm ơn cô nhiều điều Chúng xin cảm ơn quý thầy, cô phụ trách xưởng công nghệ thực phịng thí nghiệm thực hóa- thực phẩm tạo điều kiện tốt để hồn thành khố luận Q thầy hỗ trợ, giúp đỡ nhiều dụng cụ, máy móc, thiết bị q trình nghiên cứu Trong q trình thực đề tài, khó tránh khỏi sai xót nên chúng tơi mong thơng cảm góp ý q thầy Một lần xin chân thành cảm ơn tất cả, chúc người nhiều sức khoẻ thành công Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Hoàng Đức Khánh Nhân Nguyễn Thị Phương Anh ii LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan tồn nội dung trình bày khóa luận tốt nghiệp chúng tơi thực Chúng tơi xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp tr ch d n ch nh xác đầy đủ theo quy định Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực Hoàng Đức Khánh Nhân Nguyễn Thị Phương Anh iii PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN iv PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆN v PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP i LỜI CẢM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN iv PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƢỜI PHẢN BIỆNv PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xii TÓM TẮT KHÓA LUẬN xiii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan sản phẩm yogurt 1.1.1 Lịch sử phát triển tính đa dạng yogurt 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Một số đặc tính yogurt 1.2 Nguyên liệu sản xuất yogurt 1.2.1 Sữa tƣơi 1.2.2 Sữa bột 1.2.3 Chủng vi khuẩn khởi đầu 1.2.3.1 Casein 10 1.2.3.2 Cơ chế đông tụ 11 1.3 Gelatin 14 1.4 Transglutaminase 16 1.4.1 Giới thiệu transglutaminase 16 vii 1.4.2 Ứng dụng MTGase 17 1.4.3 Cơ chế tác dụng Transglutaminase 18 1.5 Tình hình nghiên cứu nƣớc 19 1.5.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc 19 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc 19 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 21 2.1 Địa điểm, nguyên liệu, hóa chất thiết bị sử dụng 21 2.1.1 Địa điểm thực thí nghiệm 21 2.1.2 Nguyên liệu 21 2.1.3 Hóa chất 22 2.1.4 Thiết bị sử dụng 22 2.2 Qui trình sản xuất 23 2.3 Nội dung nghiên cứu 26 2.3.1 Phân tích thành phần hóa học sữa bột ngun liệu 26 2.3.2 Đánh giá tƣơng quan gelatin MTGase sản phẩm yogurt 26 2.3.2.1 Xây dựng mơ hình thực nghiệm 26 2.3.2.2 Kiểm định ý nghĩa hệ số hồi quy 30 2.3.2.3 Kiểm định tiêu chuẩn Fisher: 31 2.3.2.4 Giải toán tối ƣu đơn mục tiêu 31 2.3.3 Đánh giá ảnh hƣởng Gelatin MTGase đến đặc điểm hóa lý lý sản phẩm yogurt 32 2.4 Phƣơng pháp phân tích 32 2.4.1 Độ tách whey 32 2.4.2 Xác định protein hòa tan 32 2.4.3 Độ axit 33 2.4.4 Phân tích đặc điểm lƣu biến học 34 2.4.5 Đo quang phổ hồng ngoại biến đổi chuỗi (Fourier Transform InfraredFTIR) 34 viii 2.4.6 Kính hiển vi điện tử quét trƣờng phát xạ (Field Emission Scanning Electron Microscopy-FESEM) 35 2.4.7 Phƣơng pháp phân tích thành phần hóa học 35 2.4.8 Đánh giá cảm quan 35 2.4.9 Phƣơng pháp xử lý liệu 35 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 36 3.1 Thành phần hóa học sữa nguyên liệu 36 3.2 Đánh giá tƣơng quan gelatin MTGase sản phẩm yogurt36 3.2.1 Xây dựng hàm mục tiêu độ tách whey 36 3.2.2 Xây dựng hàm mục tiêu hàm lƣợng protein hòa tan whey 38 3.2.3 Đánh giá mơ hình 40 3.3 Đánh giá ảnh hƣởng Gelatin MTGase đến đặc điểm hóa lý lý sản phẩm yogurt 42 3.3.1 Độ tách whey 42 3.3.2 Đánh giá cảm quan 44 3.3.3 Độ axit 47 3.3.4 Thời gian lên men 48 3.3.5 Phân tích đặc điểm lƣu biến học 50 3.3.6 Quang phổ hồng ngoại biến đổi chuỗi – FTIR 55 3.3.7 Kính hiển vi điện tử (Field Emission Scanning Electron MicroscopyFESEM) 58 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 4.1 Kết luận 61 4.2 Kiến nghị 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC 70 ix 30 J.P.Burton (2017) The Microbiota in Gastrointestinal Pathophysiology Implications for Human Health, Prebiotics, Probiotics, and Dysbiosis Pages 165-169 31 Jaros, D P (2006) Transglutaminase in dairy products: chemistry, physics, applications Journal of texture studies, 37(2), 113-155 32 Jaya, S (2009) Microstructure Analysis of Dried Yogurt 33 Kacuráková M., W N (1999) Characterisation of xylan-type polysaccharides and associated cell wall components by FT-IR and FT-Raman spectroscopies, Food Hydrocolloids pp: 35–41 34 Kalab, M E (1976) Milchwissenschaft pP: 402 35 Karim, A A ( 2009) Fish gelatin: Properties, challenges, and prospects as an alternative to mammalian gelatins Food Hydrocolloids 23: 563-576 36 Karim, A A (2009) Fish gelatin 37 Kato, A W (1991) Food Protein Conjugates Prepared through the Transglutaminase Reaction' in Agric Biol Chem pP: 1027-1031 38 Katya Dimitrova, Y K (2015) Technological characteristics of yogurt supplemented with 3% ground amaranth seeds during refrigerated storage 39 Kieliszek, M & (2014) Microbial transglutaminase and its application in the food industry A review Folia microbiologica, 59(3), 241-250 40 Kieliszek, M., & Misiewicz, A (2013) Microbial transglutaminase and its application in the food industry A review Folia Microbiologica, pp 241–250 41 Kumar, P & (2004) Mango soy fortified set yoghurt: effect of stabilizer addition on physicochemical, sensory and textural properties Food Chemistry, 87, 501–507 42 Kumar, P (2003) Mango soy fortified set yoghurt: effect of stabilizer addition on physicochemical, sensory and textural properties 65 43 Lorenzen, P N (2002) Effect of enzymatic crosslinking of milk proteins on functional properties of set-style yoghurt 44 Lowry, e (1951) Protein measurment with the Folin Phenol Reagent 45 Lucey, J (2004) Formation, structural properties and rheology of acid-coagulated milk gels 46 Lucey, J A ( 2004) Formation, structural properties and rheology of acid-coagulated milk gels 47 M.Freitas (2017) The Microbiota in Gastrointestinal Pathophysiology Pages 209223 48 Masulli, D (2016 ) Measuring pH of Yogurt 49 Montgomery, D (1997) Design and Analysis ofExperiments 50 Mordechai, S M (2001) Application of FTIR microspectroscopy for the follow-up of childhood leukaemia chemotherapy, Pro ceedings of SPIE Subsurface and Surface Sensing Technologies and Applications III, 4491: 243–250 51 Moros, J (2006) Evaluation of the application of attenuated total reflectance–Fourier transform infrared spectrometry (ATR–FTIR) and chemometrics to the determination of nutritional parameters of yogurt samples 52 Mudgil (2018) Rheological, micro-structural and sensorial properties of camel milk yogurt as influenced by gelatin 53 Mulvihill, D M ( 1995) Effect of thermal processing on the coagulability of milk by acid In Heatinduced Changes in Milk Special Issue No 9501 (Ed P F.ox) International Dairy Federation, Brussels pp 188-205 54 Nagwa H I Abou-Soliman, S S ( 2017) Physico-chemical, microstructural and rheological properties of camel-milk transglutaminase 66 yogurt as enhanced by microbial 55 Nonaka, M M (1996) Incorporation of Lysine Dipeptides into 56 Oner, Z A (2008) Effect of transglutaminase on physicochemical properties of setyogurt 57 Oner, Z., Karahan, A G., Aydemir, S., & Aloglu, H S (2008) Effect of Transglutaminase on Physicochemical Properties of Set-style International Journal of Food Properties 58 PANG, Z (2014) Effect of addition of gelatin on the rheological and microstructural properties of acid milk protein gels 59 Gerrard, J A., Newberry, M P., Ross, M., Wilson, A J., Fayle, S E., & Kavale, S (Pastry lift and croissant volume as affected by microbial transglutaminase) 2000 60 Pavon, Y L (2014) Simultaneous effects of gelatin and espina corona gum on rheological, physical and sensory properties of cholesterol reduced probiotic yoghurts 61 Phadungath, C (2005) The mechanism and properties of acid-coagulated milk gels Journal of Science and Technology pP: 433-448 62 Phadungath., C (2005) The mechanism and properties of acid-coagulated milk gels pp: 433-448 63 Piyawan Supavititpatana, T I (2007) Addition of gelatin enhanced gelatin of cornmilk yogurt 64 Pyne, G T (1962) J Dairy Res pP: 101 65 Ramaswamy, H S (1991b) ‘‘Rheology of stirred yogurts,’’ J Texture Stud 22, 231– 241 66 Ramdhani, J P (2018) Effect of transglutaminase addition to chemical, physical, and culture survivability of yogurt during storage period 67 Ramesh C Chandan and Kevin R O’Rell (2006) Principles of Yogurt Processing pP:206 67 68 Ramesh C Chandan cộng (2006) Manufacturing Yogurt and Fermented Milks.pp: 69 Ramesh C Chandan cộng (2006) Manufacturing Yogurt and Fermented Milks pp: 19-24 70 Rao, M A ( 1999) Rheology of fluids and semisolid foods 71 Ray, R C., et a (2017) Microbial Enzyme Technology in Food Applications CRC 72 Roefs, S P (1986) Structure of acid casein gels A study of gels formed after acidification in the cold 73 S Sakhamuri, J B (2004) Simultaneous Determination of Multiple Components in Nisin Fermentation Using FTIR Spectroscopy 74 Seguroy, M M (1998) Transglutaminase and its use for food processing 75 Seppo Salminen cộng (2004) Lactic Acid Bacteria 76 Setiadi (2018) Effect of transglutaminase addition to chemical, physical, and culture survivability of yogurt during storage period 77 Sharma R., L P (2001) Influence of transglutaminase treatment of skim milk on the formation of -(γ-glutamyl-lysine and the susceptibility of individual proteins towards crosslinking Int Dairy J, 12, pp 785 78 Sharon M Donovan, R S (2014) Introduction to the Yogurt in Nutrition Initiative and the First Global Summit on the Health Effects of Yogurt 79 Supavititpatana, P (2008) Addition of gelatin enhanced gelation of corn–milk yogurts 80 Tamime (2006) Fermented Milks 81 Tang, Y.-w (2016) Tradespace as a Decision Making Tool in Bioprocess Design 82 Weerathilake, D R (2014) The evolution, processing, varieties and health benefits of yogurt 68 83 Yuksel, Z (2010) The influence of transglutaminase treatment on functional properties of set yogurt 69 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: COA CỦA NGUYÊN LIỆU SỮA BỘT NGUYÊN KEM 70 PHỤ LỤC 2: CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HĨA HỌC 71 Xác định hàm lƣợng chất khô Nguyên tắc: Chất khô sữa đặc có đường khơng có đường phần cịn lại m u sau sấy khơ nhiệt độ (102 ± 2)oC đến khối lượng không đổi biểu thị gam 100g sản phẩm Cách tiến hành: Sấy chén nhiệt độ (102 ± 2)oC Làm nguội chén bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng cân, phép cân phép cân sau tiến hành với độ ch nh xác đến 0,0001g Cho 1,5g m u vào chén, rót 5ml nước nhiệt độ 80 đến 90oC Dùng đũa thủy tinh khuấy Đặt chén vào nồi cách thủy sôi 20 phút, dùng đũa khuấy Chuyển chén cân có hỗn hợp đũa thủy tinh vào tủ sấy nhiệt độ (102 ± 2) oC khoảng 90 phút, đậy nắp chén cân làm nguội bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng đem cân Sấy lại giờ, làm nguội cân lặp lại việc sấy chênh lệch khối lượng lần cân lần sấy liên tiếp không lớn 0,0005g Nếu sau sấy lại mà khối lượng tăng, lấy kết nhỏ Hàm lượng chất khơ tính cơng thức W= x 100 (2.5) Trong đó: - m0 khối lượng đĩa, với nắp đậy, t nh gam (g); - m1 khối lượng đĩa, với nắp đậy m u thử, t nh gam (g); - m2 khối lượng đĩa, với nắp đậy m u thử sấy khô, t nh gam (g); Xác định hàm lƣợng protein Hàm lượng protein sản phẩm yogurt xác định phương pháp Kjeldahl theo TCVN 8099-1:2015 Nguyên tắc: Phần m u thử phân hủy hỗn hợp axit sulfuric đậm đặc kali sulfat Sử dụng đồng (II) sulfat làm chất xúc tác để chuyển nitơ hữu có mặt amoni 72 sulfat Dùng kali sulfat để tăng điểm sôi axit sulfuric tạo hỗn hợp oxi hóa mạnh cho việc vơ hố m u Bổ sung lượng dư natri hydroxit vào dịch phân hủy để nguội làm giải phóng amoniac Amoniac giải phóng chưng cất dung dịch axit boric dư sau dung dịch chuẩn độ dung dịch thể t ch chuẩn axit clohydric Hàm lượng nitơ t nh từ lượng amoniac tạo thành Cách tiến hành: Vô hóa m u: Cân g m u bỏ vào bình Kjeldahl Cho chất xúc tác vào (12 g kali sulfat, ml dung dịch đồng (II) sulfat 20 ml axit sulfuric đậm đặc, gia nhiệt, phân hủy dung dịch m u trở nên suốt Trung hòa chưng cất: Dung dịch sau phân hủy pha loãng với nước Bật ngưng tụ nước thiết bị chưng cất Thêm 75 ml NaOH vào dịch phân hủy pha loãng Ngay sau bổ sung dung dịch natri hydroxit vào bình Kjeldahl nối bình vào thiết bị chưng cất, đầu ống ngưng ngập 50 ml dung dịch axit boric Amoniac tạo thành chưng cất vào dung dịch axit boric có chứa thị xanh bromophenol methyl đỏ Chuẩn độ: Dùng buret chuẩn độ lượng chứa bình nón axit clohydric Điểm kết thúc đạt dung dịch có vết màu hồng Đọc buret ch nh xác đến 0,05 ml Tính toán: Số mol HCl = Số mol NH3 = Số mol N m u T nh hàm lượng Nitơ, Wn m u thử công thức sau: Wn = (2.6) Trong đó: - Wn hàm lượng nitơ m u, t nh phần trăm khối lượng (%) - Vs thể tích dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric sử dụng phép xác định (ml) 73 - Vb thể tích dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric sử dụng phép thử trắng - Mt nồng độ mol/l dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric - m khối lượng phần m u thử (g) Hàm lượng protein thô m u thử, Wp xác định theo cơng thức sau: 𝑊 = 𝑊𝑛 × 6,38 (2.7) Trong đó: - Wp hàm lượng protein thơ, tính phần trăm khối lượng (%) - Wn hàm lượng nitơ m u thử, tính phần trăm khối lượng (%) lấy đến bốn chữ số thập phân - Hệ số để chuyển đổi hàm lượng nitơ thành hàm lượng protein thô 6,38 Xác định hàm lƣợng lipid Hàm lượng lipid xác định phương pháp Mojonnier theo TCVN 7084:2010 Nguyên tắc: Dung dịch etanol amoniac phần m u thử chiết ete dietyl Loại bỏ dung môi cách chưng cất làm bay Xác định khối lượng chất chiết Cách tiến hành:  Cân 10g m u cho vào bình Mojonnier  Thêm 1,5ml NH4OH lắc mạnh NH4OH trung hòa m u axit hòa tan protein  Thêm 10ml ethanol 95% lắc 90 giây  Thêm 25ml ethyl ete lắc 90 giây Ethyl ete giúp hòa tan lipid  Thêm 25ml petroleum ete lắc 90 giây Petroleum ete giúp loại bỏ ẩm khỏi dịch trích ly ethyl ete hịa tan nhiều lipid khơng phân cực  Ly tâm 30 giây 600 rpm  Chắt, gạn dung dịch từ bình Mojonnier vào đĩa chất béo Mojonnier cân trước 74  Thực trích ly lần lần lần tr ch ly  Làm bay dung môi đĩa nhiệt độ