Nghiên cứu thu nhận chất khô từ rau má centella asiatica bằng phương pháp enzym

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỐNG THỊ MINH CHÂU NGHIÊN CỨU THU NHẬN CHẤT KHÔ TỪ RAU MÁ “CENTELLA ASIATICA” BẰNG PHƯƠNG PHÁP ENZYM Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm đồ uống Mã số: 605402 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2014 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM…… Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Đống Thị Anh Đào TS.Trần Thị Ngọc Yên (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét :TS.Huỳnh Ngọc Oanh (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét :PGS.TS Võ Thị Bạch Huệ (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa,ĐHQG Tp.HCM ngày 21 tháng 07 năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:………………………………… 1.PGS.TS Trần Văn Luận 2.PGS.TS Nguyễn Thị Thu Hương 3.PGS.TS Võ Thị Bạch Huệ 4.PGS.TS Đống Thị Anh Đào 5.TS Trần Bích Lam 6.TS Huỳnh Ngọc Oanh Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đống Thị Minh Châu MSHV: 2144474 Ngày, tháng, năm sinh: 07/07/1981 Nơi sinh: TP.HCM Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Đồ Uống Mã số:605402 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu thu nhận chất khô từ rau má “ Centella asiatica ” phương pháp enzym NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: * Tổng quan tài liệu nguyên liệu hợp chất saponin………………………………… * Thiết lập quy trình cơng nghệ trích ly chất khô từ nguyên liệu rau má tươi khơ…… * Khảo sát điều kiện trích ly tối ưu chất khô phương pháp thủy phân enzym cellulase ectinase…………………………………………………………………………… * Khảo sát điều kiện trích ly tối ưu chất khô thủy phân kết hợp enzym…………… * Khảo sát hàm lượng saponin thô asiaticoside trích ly điều kiện tối ưu…… II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:(Ghi theo QĐ giao đề tài):……………24/06/2013… III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:(Ghi theo QĐ giao đề tài): 23/05/2014…… IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): .PGS.TS Đống Thị Anh Đào……………………………………………………………… TS.Trần Thị Ngọc Yên … Tp HCM, ngày 14 tháng 07 năm 2014 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….… (Họ tên chữ ký) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn, trước hết em xin chân thành cảm ơn Cô PGS.TS Đống Thị Anh Đào, TS Trần Thị Ngọc Yên, tận tình hướng dẫn, quan tâm giúp đỡ em suốt thời gian thực đề tài Xin chân thành cám ơn Cô Nguyễn Thị Nguyên, nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện em thực thí nghiệm phịng thí nghiệm B10-Trường Đại Học Bách Khoa- TP.HCM Xin chân thành cám ơn Cô Trần Thị Hồng Hạnh, giúp đỡ, tạo điều kiện để em thực đề tài phịng thí nghiệm B2-Trường Đại Học Bách Khoa-TP.HCM Xin chân thành cám ơn Ban Giám Đốc Anh Chị em cán Trung Tâm Nghiên Cứu Phát Triển Nông Nghiệp Công Nghệ Cao huyện Củ Chi giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi thời gian tơi thực thí nghiệm Trong trình học tập, em xin gởi lời biết ơn sâu sắc đến tồn thể Thầy Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học nói chung Thầy Cơ Bộ Mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm nói riêng truyền đạt, giảng dạy kiến thức tảng cho em giai đoạn Đại Học giai đoạn Sau Đại Học Cuối cùng, xin cảm ơn tất Thầy Cơ, gia đình, bạn bè Xin nhận nơi em lòng biết ơn chân thành lời chúc tốt đẹp Học viên Đống Thị Minh Châu TÓM TẮT Rau má nước ta loài rau trồng phổ biến thu hoạch quanh năm Rau má giàu khoáng chất, chứa chất có hoạt tính sinh học dùng làm dược liệu quý, có tác dụng hỗ trợ điều trị số bệnh Tuy nhiên, sản phẩm chế biến từ rau má quy mơ cơng nghiệp chưa sản xuất Do đó, việc tiến hành nghiên cứu “Nâng cao hiệu suất thu hồi chất khô từ rau má phương pháp enzyme” nhằm đa dạng hóa sản phẩm đưa rau má thành nguồn nguyên liệu cho công nghiệp cần thiết Trong luận văn này, tiến hành khảo sát ảnh hưởng enzyme cellulase, pectinase kết hợp loại enzyme lên trình thủy phân rau má tươi rau má khô, sau tính đến hiệu suất thu hồi chất khơ từ đó, lựa chọn loại enzyme thích hợp nguyên liệu rau má phù hợp để thu hiệu suất thu hồi chất khô cao nhất, tiến hành xác định hàm lượng saponin thô hàm lượng asiaticoside Kết thực nghiệm cho thấy, enzyme cellulase thủy phân tốt rau má tươi, cho hiệu suất thu hồi chất khô 46,44%(w/w) điều kiện tối ưu: pH o 4,96; nhiệt độ thủy phân 44,4 C, với hàm lượng enzyme cellulase bổ sung vào trình thủy phân 0,52%(v/w)( tương ứng với hoạt độ 34,98(UI/g chất khô tuyệt đối)) thời gian thủy phân 111,7 phút Và giữ màu mùi vị đặc trưng rau má tươi Khảo sát điều kiện tối ưu trích ly saponin thơ ngun liệu rau má tươi: o nồng độ ethanol 80,5 , thời gian trích ly cho hàm lượng saponin thô 31,23mg/g Và thu nhận thành phần trích ly sau: Protein: 49,03%; Mg: 47,06%; Mn:45,41%; K :7,16%; Ca: 21,77% Hàm lượng đường khử: 20,52%(chất khô) Hàm lượng saponin thô: 66,67% Hàm lượng asiaticoside: 54,76% Summary Centella asiatica in our country is one of the species of the most commonly grown vegetables, harvest year round Centella asiatica rich in minerals, containing bioactive substances used as medicinal herbs, effective support and treatment of certain diseases However, current products processed from centella asiatica has not been in industrial scale production Therefore, our research about "Improving the performance of dry matter recovery from centella asiatica by enzymatic methods" in order to be able to diversify and bring products from centella asiatica source for industrial raw materials is necessary In this paper, we have surveyed the effects of the enzyme cellulase, pectinase and a combination of two types of enzyme hydrolysis on centella asiatica fresh and dried to a dry matter recovery performance From there, choose the most suitable enzyme on suitable materials pennywort to obtain recovery yield the highest dry matter, and determine the content of crude saponins and asiaticoside The experimental results show, hydrolysis of cellualse best on fresh centella asiatica, efficient recovery of dry matter 46.44% (w / w) at optimum conditions: pH 4.96 and temperature 44.4°C, the concentration of cellulase enzyme supplementation on hydrolysis was 34,98(UI/g) and hydrolysis time 111.7 (minutes), and still retain the color and flavor characteristics of fresh centella asiatica Survey conditions of optimal extraction of crude saponins in raw fresh o centella asiatica: 80.5 ethanol concentration, extraction six time hours for crude saponins 31.23mg/g The extraction efficiency as follows: Protein: 49,03%; Mg: 47,06%; Mn:45,41%; K :7,16%; Ca: 21,77% Content of reducing sugar: 20,52% Content of crude saponin: 66,67% Content of asiaticoside: 54,76% LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Học viên Đống Thị Minh Châu MỤC LỤC Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình Danh mục sơ đồ MỞ ĐẦU PHẦN I:TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Tổng quan họ hoa tán .2 1.2.Tổng quan rau má 1.2.1.Nguồn gốc .2 1.2.2.Đặc điểm thực vật loài Centella asiatica .2 1.2.3.Đặc điểm phân bố 1.2.4.Phân loại rau má 1.2.5.Tình hình tiêu thụ rau má Việt Nam giới .8 1.2.6.Cách trồng rau má bảo quản rau sau thu hoạch .8 1.2.7.Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng 1.2.7.1.Thành phần dinh dưỡng .9 1.2.7.2.Thành phần hóa học a Hợp chất saponin b Asiaticoside10 1.2.8.Tổng quan chlorophyll 13 1.3.Một số nghiên cứu nước giới rau má 16 1.3.1.Trên giới 16 1.3.2.Trong nước 16 1.4.Tổng quan enzym 17 1.4.1.Pectinase 17 1.4.1.1.Định nghĩa 17 1.4.1.2.Cơ chất 17 1.4.1.3.Phân loại 17 1.4.1.4.Ứng dụng pectinase 19 1.4.2.Cellulase 19 1.4.2.1.Định nghĩa .20 1.4.2.2.Cơ chất 20 1.4.2.3.Cơ chế thủy phân cellulase .20 1.4.2.4.Ứng dụng cellulase .20 PHẦN II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .20 2.1.Nguyên liệu 20 2.2.Chế phẩm enzym 20 2.2.1.Pectinase-pectinex Ultra SP_L 20 2.2.2.Cellulase-cellulast 1.5L 20 2.3.Sơ đồ phương pháp nghiên cứu chung 20 2.4.Nội dung nghiên cứu 21 2.4.1.Mục tiêu nghiên cứu 21 2.5.Quy trình cơng nghệ thu nhận bột rau má từ nguyên liệu rau má tươi khơ 21 2.5.1.Sơ đồ quy trình .21 2.5.2.Thuyết minh 22 2.6.Phân bố thí nghiệm .23 2.6.1.TN 1.Thủy phân xúc tác chế phẩm cellulase thủy phân rau má tươi 24 2.6.1.1.TN.Khảo sát tỷ lệ rau:nước xay 24 2.6.1.2.TN.Khảo sát pH ảnh hưởng đến HSTHCK 24 2.6.1.3.TN.Khảo sát nhiệt độ ảnh hưởng đến HSTHCK 24 2.6.1.4.TN.Khảo sát hàm lượng chế phẩm enzym ảnh hưởng đến HSTHCK 24 2.6.1.5.TN.Khảo sát thời gian xử lý enzym 26 2.6.2.TN 2.Sử dụng chế phẩm pectinase thủy phân rau má tươi 26 2.6.2.1.TN.Khảo sát pH ảnh hưởng đến HSTHCK 26 ... chế biến từ rau má quy mô công nghiệp chưa sản xuất Do đó, việc tiến hành nghiên cứu “Nâng cao hiệu suất thu hồi chất khô từ rau má phương pháp enzyme” nhằm đa dạng hóa sản phẩm đưa rau má thành... I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu thu nhận chất khô từ rau má “ Centella asiatica ” phương pháp enzym NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: * Tổng quan tài liệu nguyên liệu hợp chất saponin…………………………………... 1.3 Rau má mỡ Hình 1.4 Rau má dại .5 Hình 1.5 Rau má lơng Hình 1.6 Rau má to Hình 1.7 Cây rau má rau muống Hình 1.8 Rau má núi