Khảo sát thành phần hoá học, hoạt tính enzyme, khả năng tiêu hoá cùa ba (3) loại hạt nguyên liệu kê trắng, kê vàng, kê đỏ báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Khảo sát thành phần hoá học, hoạt tính enzyme, khả tiêu hố cùa ba (3) loại hạt nguyên liệu: kê trắng, kê vàng, kê đỏ Mã số đề tài: 21/1SHTPSV05 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Hữu Hiếu Đơn vị thực hiện: Viện công nghệ Sinh học Thực Phẩm LỜI CÁM ƠN Cảm ơn Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh hỗ trợ kinh phí cho đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên mã số 21/1SHTPSV05, đồng cảm ơn Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm tạo điều kiện thuận lợi trang thiết bị để chúng tơi hồn thành nghiên cứu Chúng em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Hà Diệu Trang tận tình giúp đỡ, định hướng cách tư cách làm việc khoa học Đó góp ý q báu khơng q trình thực nghiên cứu mà hành trang tiếp bước cho em trình học tập lập nghiệp sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! PHẦN I THƠNG TIN CHUNG I Thơng tin tổng quát 1.1 Tên đề tài: Khảo sát thành phần hoá học, hoạt tính enzyme, khả tiêu hố cùa ba (3) loại hạt nguyên liệu: kê trắng, kê vàng, kê đỏ 1.2 Mã số:21/1SHTPSV05 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài TT Họ tên (học hàm, học vị) Đơn vị công tác Vai trò thực đề tài Nguyễn Hữu Hiếu (sinh viên) Viện công nghệ Sinh Học Thực Phẩm Chủ nhiệm đề tài 1.4 Đơn vị chủ trì: Viện Cơng nghệ Sinh học Thực phẩm 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng năm 2021 đến tháng năm 2022 1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng… năm… 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng… năm…… đến tháng… năm… 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): Khơng (Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết nghiên cứu tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ý kiến Cơ quan quản lý) 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 10.000.000 VND (mười triệu đồng) II.Kết nghiên cứu Đặt vấn đề Hạt kê coi loại dị ứng nhất, hầu hết loại ngũ cốc tiêu hóa loại ngũ cốc làm ấm giúp làm nóng thể vào mùa lạnh mưa Tuy nhiên, việc sử dụng hạt kê bị hạn chế chất hạt Nó có hàm lượng chất xơ cao bên lớp vỏ hạt dày, chế biến khó, cho chất lượng cảm quan quan trọng khó tiêu hóa nên người không lựa chọn hạt kê thực phẩm bữa ăn mà thường sư dụng làm thức ăn cho chim Ngoài ra, thiếu nguồn đầu phát triển sản phẩm dẫn đến hạt kê chưa đánh giá giá trị kinh tế sản xuất tiêu dùng [1] Ngoài ra, khu vực miền tây nước ta vừa qua xảy tình trạng hạn hán, khơng có nguồn nước để tưới tiêu dẫn đến mùa thiệt hại lớn cho người dân Hạt kê loại nông sản ưa thích nhờ có suất cao vụ mùa ngắn thích hợp trồng điều kiện khơ cằn, nhiệt độ cao Một vấn đề an ninh lương thực giới giải vấn đề lương thực cho dân số tăng lên tỷ người vào năm 2050 cung cấp nguồn lương thực giàu dinh dưỡng cho địa phương thường xuyên xảy thiên tai Do tác động biến đổi khí hậu nước biển dâng, nơng nghiệp Việt Nam có nguy giảm 7,2 triệu lúa ảnh hưởng đến 32,2% diện tích đất nơng nghiệp vào cuối kỷ 21 [2] Do đó, trạng đặt nhu cầu cần phải sản xuất nhiều lương thực sở tài nguyên thiên nhiên ngày cạn kiệt để đảm bảo khả tiếp cận lương thực công cho người dân Vì kê loại trồng chịu hạn tốt, mang lại suất cao trồng tiềm cho biến đối khí hậu Ở Việt Nam, hạt kê nguồn nguyên liệu chứa nhiều chất dinh dưỡng, khơng có gluten, trồng dễ, suất cao chịu hạn tốt [1] Tuy nhiên, hạt kê chưa nhiều người biết đến sử dụng rộng rãi Ngoài ra, chất thành phần hạt theo nhiều nghiên cứu, hạt kê loại hạt có chứa thành phần khó tiêu hóa Mục tiêu 2.1 Mục tiêu tổng quát Mục tiêu đề tài khảo sát rút thông số ban đầu thành phần hóa học, hoạt tính enzyme, khả tiêu hóa ba loại hạt kê: kê proso trắng, kê chồn vàng kê ngón tay đỏ trồng Việt Nam, Mỹ Châu Á Kết đề tài nghiên cứu thu nhận nhờ vào thực nghiệm hạt kê nguyên liệu phục vụ cho so sánh thay đổi hạt kê trước hạt nảy mầm đồng thời cung cấp thơng tin hữu ích cho ngành công nghiệp thực phẩm xây dựng sản phẩm từ hạt kê, nhằm mục địch tăng tiềm giá trị sử dụng nguồn lương thực cao lương 2.2 Mục tiêu cụ thể - Xác định thành phần hóa học đa lượng vi lượng ba loại hạt kê - Xác định hoạt tính enzyme ba loại hạt kê - Xác định khả tiêu hóa protein ba loại hạt kê - Xác định biến đặc trưng mối liên hệ tiêu chất lượng (mục tiêu 1,2,3) ba loại hạt kê - Xác định phân bố nhóm so sánh tổng quát ba loại hạt kê Phương pháp nghiên cứu 3.1 Phương pháp hóa lý 3.1.1 Xác định độ ẩm: theo TCVN 9934:2013 [23] 3.1.1.1 Quy trình Đối với sản phẩm nghiền cân nhanh tất phần nghiền thu cho vào cốc làm khô cân trước, với nắp, xác đến 0,2 mg, cân khoảng 1g mẫu ghi lại khối lượng Đặt cốc chứa mẫu vào tủ sấy, nhiệt độ 105 ̊ C với thời gian sấy Sau giờ, lấy cốc để vào bình hút ẩm phút để cốc giảm nhiệt lượng, cân cốc xác đến 0,2 mg Lặp lại thao tác quy định thu khối lượng không đổi (nghĩa chênh lệch hai lần cân liên tiếp nhỏ 0,6 mg) 3.1.1.2 Cơng thức tính tốn Trong đó: m0 khối lượng đĩa rỗng nắp sấy, tính gam (g) m1 khối lượng đĩa với phần mẫu thử nắp trước sấy, tính gam (g) m2 khối lượng đĩa với phần mẫu thử nắp sau sấy, tính gam (g) 3.1.2 Xác định hàm lượng tro: phương pháp nung theo TCVN 8124:2009 ISO 712 [24] 3.1.2.1 Quy trình Cân khoảng 10 - 20g mẫu cốc nung Đốt bếp điện để than hoá Nung nhiệt độ 500 ̊ C thu tro màu trắng ngà (khi có mặt sắt có màu đỏ gạch, có mặt đồng mangan có màu xanh nhạt) Làm nguội bình hút ẩm Quá trình nung lặp lại cốc nung có khối lượng khơng đổi Để tăng nhanh q trình tro hố cho vào cốc chứa tro (đã nguội) - giọt hydroperoxit 5%, sau tiến hành 3.1.2.2 Cơng thức tính tốn Trong đó: m - lượng mẫu cân (g) m1 - khối lượng cốc nung (g) m2 - khối lượng cốc nung tro (g) 3.1.3 Xác định hàm lượng protein: theo TCVN 10385:2014 [25] 3.1.3.1 Quy trình Vơ hố mẫu bột hạt kê thành dạng lỏng Dùng pipet lấy 10 ml mẫu thử (Vs) cho vào bình Kjeldahl chuyển vào bình vài viên trợ sơi Làm nóng nhẹ cách để thiết bị thủy phân mẫu thử có màu đen khơng làm bay đến khơ hồn tồn Để nguội Dùng ml axit suifuric đậm đặc cho gam chất rắn hịa tan mà chủ yếu đường để tính hàm lượng chất rắn hòa tan mẫu thử từ tỷ trọng tương đối xác định TCVN 8907 (EN 1131) Sau nguội, chuyển vào bình Kjeldahl lượng axit sulfuric đậm đặc tính cộng với ml dư Thêm 0,9 g hỗn hợp chất xúc tác hạt selen dioxit Làm nóng nhẹ lại thiết bị thủy phân, sau đun sơi dung dịch thường xuyên lắc bình khơng có hạt ngun liệu dính cổ bình Sau đó, giữ chất lỏng sơi tiếp 60 phút Để nguội đến nhiệt độ phòng Thêm cẩn thận khoảng 35 ml nước Trộn để nguội lại Chưng cất Chuyển vào bình nón 30 ml dung dịch axit boric hai giọt dung dịch chất thị Trộn Đặt bình nón bình ngưng cho đầu ống ngập dung dịch axit boric Chuyển lượng chứa bình Kjeldahl vào thiết bị chưng cất Dùng ống đong bổ sung 20 ml dung dịch natri hydroxit Chưng cất để thu khoảng 100 ml dịch chưng cất khoảng phút đến phút Đảm bảo dịch chưng cất làm nguội hiệu nhiệt độ lượng chứa bình nón khơng vượt q 25 °C suốt q trình chưng cất Khoảng 30s trước kết thúc trình chưng cất, hạ thấp bình nón cho đầu ống không bị nhúng sâu dung dịch axit tráng đầu ống lượng nhỏ nước Chuẩn độ: Chuẩn độ dịch chưng cất bình nón, sử dụng dung dịch chuẩn chất thị đổi sang màu hồng Ghi lại thể tích (V) axit sulfuric axit clohydric tiêu tốn 3.1.3.2 Công thức tính tốn Trong đó: Biểu thị hàm lượng nitơ, rN mẫu thử đến số nguyên Đơn vị (mg/l), đổi sang (%)= (mg/l) /10.000 V thể tích, dung dịch axit sulfuric dung dịch axit clohydric cần cho phép xác định, tính mililit (ml); Vs thể tích phần thử, tính mililit (ml) Cần tính đến hệ số pha loãng mối liên hệ với khối lượng thể tích Nếu mẫu đặc pha loãng đến nồng độ đơn (nồng độ ban đầu) ghi lại tỷ trọng tương đối mẫu có nồng độ đơn 3.1.4 Xác định hàm lượng lipid: Phương pháp hydrolysis – extraction (AOAC 996.06, Vu et al 2019) [26] 3.1.4.1 Quy trình Cân g mẫu rắn xử lý với ml of 5M HCl ống nghiệm có nắp Vortex mạnh hỗn hợp 10s, gia nhiệt bể nước nóng (80 ̊ C/60 phút) Lắc ống nghiệm, 10 phút lắc lần Sau thủy phân, làm nguội ống nghiệm nước Thêm ml ethyl ether vào ống nghiệm Lắc ống nghiệm 10 phút Ly tâm (5000-6000 rpm, 5-10 phút), thu dung môi sang erlen (cân erlen trước chuyển dung môi sang) Thêm ml ethyl ether, lập lại q trình trích ly thêm hai lần Làm bay dung mơi khí N2 Cân lại erlen 3.1.4.2 Cơng thức tính tốn Trong đó: m - lượng mẫu cân (g) m1 - khối lượng erlen (g) m2 - khối lượng cốc nung lipid mẫu (g) 3.1.5 Xác định cacbonhydrate: [27] Hàm lượng cacbonhydrate (%)=100 - ( Hàm lượng % Protein + Hàm lượng % Lipid + Hàm lượng % Tro + Hàm lượng % Độ ẩm) 3.1.6 Xác định hàm lượng phenolic acids: [39] 3.1.6.1 Quy trình Free PAs Cân 1g bột hạt, ghi số lượng, số cân số lẻ Loại béo cách : hút 5mL Diethyl ether vào mẫu, vortex lắc phút, ly tâm 5000 rpm 10 phút, tách bỏ dịch trên, thu cặn Để cặn bay hết dung môi, xốc mẫu lên cần để dung môi bay hết mẫu Thêm 5mL 80% MetOH, vortex, xịt khí Nitơ vào ống, sau lắc máy lắc nhiệt độ 250C vòng 24h (qua đêm) Ly tâm tách dịch 5000 rmp vòng 10 phút Chỉnh pH dịch chiết xuống