(Đồ án hcmute) nghiên cứu khả năng nhũ hóa của globulin trích ly từ hạt bụp giấm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA VÀ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHŨ HĨA CỦA GLOBULIN TRÍCH LY TỪ HẠT BỤP GIẤM GVHD: TS TRẦN THỊ NGỌC YÊN SVTH: LƯU THỊ THU THỦY MSSV: 11116064 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015-11116064 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHŨ HĨA CỦA GLOBULIN TRÍCH LY TỪ HẠT BỤP GIẤM GVHD: TS TRẦN THỊ NGỌC YÊN SVTH: LƯU THỊ THU THỦY MSSV: 11116064 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lưu Thị Thu ThủyMSSV:11116064 Ngành: CN thực phẩm Tên đồ án: Nghiên cứu khả nhũ hóa globulin trích ly từ hạt bụp giấm Mã số đồ án: 2015 - 11116064 Nhiệm vụ đồ án: - Khảo sát điều kiện trích ly globulin - Nghiên cứu khả nhũ hóa globulin Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/2015 Ngày hoàn thành đồ án: 07/2015 Họ tên người hướng dẫn: Trần Thị Ngọc Yên Nội dung yêu cầu đồ án tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày 28 tháng 06 năm 2015 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn cô Trần Thị Ngọc Yên tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ với kiến thức chuyên ngành để em có đƣợc nhiều kiến thức hữu ích tạo điều kiện cho em hồn thành tốt luận văn Em cảm ơn cô Hồ Thị Thu Trang truyền dạy kinh nghiệm, nhƣ hỗ trợ thiết bị dụng cụ trình nghiên cứu Kế đến em xin bày tỏ lòng biết ơn tập thể quý thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật thành phố HCM - ngƣời dẫn dắt, dạy cung cấp cho em kiến thức Đó tảng giúp em hồn thành tốt luận văn hành trang cho em vững tin bƣớc vào sống Con xin cảm ơn ba mẹ chỗ dựa vững chắc, ủng hộ giúp đỡ Sau cùng, em muốn nói lời cảm ơn đến bạn Lê Thị Thùy ngƣời bạn phịng thí nghiệm, họ ngƣời giúp đỡ em lúc thực luận văn Do vốn kiến thức cịn nhiều hạn chế nên em khơng tránh khỏi nhiều thiếu sót Em mong đƣợc dẫn thầy cô Em xin chúc thầy cô lời chúc tốt đẹp công việc sống TP.HCM, ngày 16 tháng 07 năm 2015 Sinh viên, Lƣu Thị Thu Thủy Trang i an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN TÓM TẮT LUẬN VĂN Mục đích nghiên cứu xác định khả nhũ hóa globulin từ hạt bụp giấm, loại hạt có hàm lƣợng protein cao loại hạt khác có giá trị dinh dƣỡng nhƣng lại đƣợc xem phế phẩm trình sản xuất sản phẩm khác từ bụp giấm Từ đƣa kết luận có hay không khả ứng dụng globulin từ hạt bụp giấm vai trò chất phụ gia thực phẩm Luận văn bao gồm nội dung sau: - Khảo sát điều kiện trích ly thu nhận globulin từ hạt bụp giấm - Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ globulin đến hoạt tính nhũ hóa globulin độ bền nhũ tƣơng - Khảo sát ảnh hƣởng pH đến hoạt tính nhũ hóa globulin độ bền nhũ tƣơng Kết quả: - Nồng độ muối NaCl 9% cho hiệu suất trích ly globulin cao - Điểm đẳng điện globulin pH=4 - Globulin tạo nhũ tƣơng đƣợc nồng độ tối thiểu 1% w/v - Globulin có hoạt tính nhũ hóa thấp so với protein khác hoạt tính bị ảnh hƣởng nồng độ protein pH - Độ bền nhũ tƣơng đƣợc tạo từ globulin bị ảnh hƣởng nồng độ protein pH Trang ii an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Cây bụp giấm 1.1.1 Đặc điểm sinh học bụp giấm 1.1.2 Sự phân bố, sản lƣợng thu hoạch tiêu thụ bụp giấm 1.1.3 Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng bụp giấm 1.1.4 Giá trị dinh dƣỡng hạt bụp giấm 1.1.5 Giá trị dinh dƣỡng tính chất protein hạt bụp giấm 1.2 Đặc điểm phân tử globulin 12 1.3 Tính chất nhũ tƣơng đƣợc tạo từ protein 13 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 15 2.1 Vật liệu 15 2.2 Dụng cụ, thiết bị 15 2.3 Hóa chất sử dụng 15 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 16 2.41 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ muối đến trích ly globulin 16 2.4.2 Khảo sát khả hòa tan globulin phạm vi điểm đẳng điện 17 2.4.3 Khảo sát khả nhũ hóa globulin từ hạt bụp giấm 17 2.5 Bố trí thí nghiệm 18 2.5.1 Chuẩn bị bột hạt bụp giấm tách béo 18 2.5.2 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ muối trích ly 20 2.5.3 Khảo sát hòa tan globulin phạm vi điểm đẳng điện 23 2.5.4 Chuẩn bị globulin 23 2.4.5 Khảo sát khả nhũ hóa globulin 25 3.1 Ảnh hƣởng nồng độ muối đến hiệu suất trích ly 27 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 28 3.1 Ảnh hƣởng nồng độ muối đến hiệu suất trích ly 28 3.2 Khảo sát khả hòa tan globulin phạm vi điểm đẳng điện 31 3.3 Khảo sát khả nhũ hóa globulin theo nồng độ 31 3.4 Khảo sát khả nhũ hóa globulin theo pH 34 4.1 Kết luận 37 4.2 Kiến nghị 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC 42 Trang iii an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN DANH MỤC HÌNH Hình 1.1.Cây bụp giấm (www.kentary.com) Hình 1.2 Hạt bụp giấm (Juana S-M.và cộng sự, 2008) Hình 1.3 Siro làm từ đài hoa bụp giấm ( www.lamanhkitchen.wordpress.com ) Hình 1.4 Hình ảnh điện di protein phân đoạn số giống đậu xanh (trái) 12 Hình 1.5 Cấu trúc tinh thể globulin hạt bí đỏ (Wikipedia) (phải) 12 Hình 1.6 Qúa trình nhũ hóa protein ( Lam R.S.H Nickerson M.T , 2013) 14 Hình 2.1 Quy trình tách béo bột hạt bụp giấm 19 Hình 2.2 Quy trình trích ly globulin 21 Hình 2.3 Quy trình thu bột globulin 25 Hình 2.4 Quy trình chuẩn bị hệ nhũ tƣơng 26 Hình 3.1 Kết khảo sát nồng độ muối 29 Hình 3.4 Hoạt tính nhũ hóa globulin theo nồng độ 32 Hình 3.5 Độ bền nhũ tƣơng theo nồng độ globulin 33 Hình 3.6 Hoạt tính nhũ hóa globulin pH khác 35 Hình 3.7 Độ bền nhũ tƣơng pH khác 36 Hình Bột globulin từ hạt bụp giấm 37 Trang iv an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học loại hạt( Ismail A.,2008) Bảng 1.2 Thành phần amino acid loại protein hạt bụp giấm (g/100g protein) (Tounkara F cộng sự, 2013) Trang v an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Cây bụp giấm Cây bụp giấm đƣợc gọi Bụt giấm, hay Giấm có tên khoa học Hibiscus sabdariffa Linn, chi với Bông Bụp, thuộc họ Bông vải Malvaceae Chúng loại sống năm, thân cỏ đƣợc trồng nhiều miền trung nƣớc ta.Ngƣời Việt Nam gọi bụp giấm gần giống nhƣ dâm bụt nhƣng lại có vị chua nhƣ giấm.Ở Việt Nam, bụp giấm đƣợc dùng để làm cảnh nhƣng cơng dụng trồng để lấy lá, đài hoa làm chất chua thay cho giấm nƣớc giải giát Ở Trung Quốc, đƣợc trồng để lấy dầu làm thuốc, Tây Phi, ngƣời ta dùng bột từ hạt bụp giấm cho bữa ăn ngày Nhiều công trình nghiên cứu chứng minh đƣợc lợi ích cho sức khỏe ngƣời mà bụp giấm mang lại Vì bụp giấm loại thảo dƣợc q vừa có giá trị cao dinh dƣỡng nhƣ y học.Ngồi cịn nguồn nguyên liệu đầy tiềm cho ngành công nghiệp thực phẩm Theo thông tin trang web http://database.prota.org , nguồn gốc bụp giấm có lẽ từ châu Phi, đƣợc khai hóa Sudan cách 6000 năm Đầu tiên, ngƣời ta trồng để lấy hạt sau đài hoa đƣợc dùng làm thực phẩm ngày Vào kỷ 17, loại đƣợc du nhập vào Ấn Độ châu Mỹ Đầu kỷ 20, đƣợc trồng nhiều để lấy sợi nƣớc châu Á nhƣ Ấn Độ, Sri Lanka, Thái Lan, Malaysia Java Cây thích hợp sống vùng có khí hậu nóng ẩm nên đƣợc tìm thấy nhiều nƣớc nhiệt đới.Đặc biệt, sống hoang mạc Tây Trung Phi.Dựa đặc điểm sinh trƣởng mục đích sử dụng, H.sabdariffa đƣợc phân thành hai loại H.sabdariffa var.sabdariffa H.sabdariffa var.altissima Wester.Loại có đặc điểm phát triển thành bụi với nhiều nhánh cây.Hoa chúng mọc nách lá, cánh hoa có màu trắng nhị hoa màu đỏ.Đài hoa mở rộng chúng trƣởng thành đƣợc dùng làm thực phẩm Loại thứ hai H.sabdariffa var.altissima Wester có đặc điểm thƣa thớt nhánh, thân thẳng cao tới 4.8m, đƣợc trồng để lấy sợi Ấn Độ, nƣớc Đông Ấn, Nigeria số nƣớc vùng nhiệt đới châu Mỹ Thân chúng có màu xanh màu đỏ có màu xanh cây, có thêm gânđỏ Trang an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Hoa chúng có màu vàng, đài hoa màu đỏ màu xanh cây, có gai khơng đƣợc dùng làm thực phẩm 1.1.1 Đặc điểm sinh học bụp giấm Theo Bách khoa toàn thƣ mở Wikipedia nhiều tài liệu khác cao từ 1,5 đến 2,5m, phân nhánh gần gốc, thân màu tím nhạt Lá hình trứng, phân thành 3-5 thùy, 815cm, mép có răng, xếp luân phiên thân Hoa đơn độc, mọc nách, gần nhƣ khơng có cuống, đƣờng kính 8-10cm, tràng hoa màu trắng vàng nhạt với đám đỏ gốc cánh hoa Đài hoa rộng 1-2cm, kéo dài đến 3-3,5cm, màu đỏ tƣơi nhƣ chín Đài hoa có hình dạng giống nang hình trứng, có lơng thơ mang đài mầu đỏ sáng tồn bao quanh Mỗi đài chứa từ 22 – 34 hạt.Trọng lƣợng 1000 hạt khoảng 25 g (FAO, 1988) Hình 1.1.Cây bụp giấm (www.kentary.com) Trang an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Khối lƣợng globulin (µg) 3.2 Khảo sát khả hòa tan globulin phạm vi điểm đẳng điện 3,93 3,12 2,39 2,02 1,287 3,5 4,5 5,5 pH Hình 3.3 Kết khảo sát khả hòa tan protein phạm vi điểm đẳng điện Trong hình thấy khối lƣợng protein hịa tan dung dịch muối thấp, mức vài µg Tại pH =4, khối lƣợng protein dịch thấp ( 1.29 µg), điều cho thấy lƣợng lớn protein bị kết tủa Tại điểm đẳng điện protein, số điện tích trái dấu bề mặt phân tử protein gần nhƣ nhau, nên làm cho điện tích tồn phần xấp xỉ không Các protein trở nên hấp dẫn lẫn có gia tăng lực hút chúng Kết protein liên kết chặt chẽ với thành khối kết, tƣợng gọi kết tủa protein (protein bị biến tính) lúc protein có tƣợng gần nhƣ khơng tan nƣớc Vậy globulin hạt bụp giấm có điểm đẳng điện pI pH =4 3.3 Khảo sát khả nhũ hóa globulin theo nồng độ Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ globulin đến tính nhũ hóa độ bền nhũ tƣơng đƣợc thể hình 4.3 Kết thu đƣợc cho thấy hoạt tính nhũ hóa globulin giảm đáng kể nồng độ protein tăng lên (p< 0.05) Sự giảm giá trị EAI nồng độ protein tăng lên đƣợc thể nghiên cứu khác hoạt tính nhũ hóa protein khoai tây (Q.Guo, T.Mu;2011), bột đậu gà (A Ghribi, I Maklouf; 2015) Các gía trị EAI hệ nhũ tƣơng đƣợc tạo globulin từ hạt bụp giấm 102.4, Trang 31 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN 85.7, 75.7, 64.5, 53, 44.4, 35.2 m2/g tƣơng ứng vơí nồng độ protein lần lƣợt 1, 2, 3, 4, 5, 6, % w/v Trong thí nghiệm này, nhũ tƣơng đƣợc tạo nồng độ globulin tối thiểu 1% w/v, dƣới nồng độ globulin tạo thành nhũ tƣơng Trong đó, Q.Guo T Mu (2011) khảo sát ảnh hƣởng nồng độ protein khoai tây đến hoạt tính nhũ hóa với nồng độ thấp 0.1 % w/v Hệ nhũ tƣơng đƣợc tạo thành protein từ hạt khác nhƣ hạt đậu phộng (H Wu, Q Wang, T.Ma cộng sự; 2008) hạt bí đỏ (Atuonwu cộng sự; 2010) phạm vi nồng độ protein từ 0.1 – % Điều cho thấy cần nồng độ protein lớn để tạo hệ nhũ tƣơng từ globulin bụp giấm so với dùng protein từ hạt khác Các giá trị EAI nhũ tƣơng lớn nồng độ protein thấp từ 1-3% Có thể giải thích nồng độ protein thấp hơn, protein dễ dàng khuếch tan hấp phụ lên bề mặt liên pha Sự hấp phụ thúc đẩy hình thành giọt phân tán mới, kết làm tăng diện tích bề mặt đƣợc nhũ hóa nên giá trị EAI lớn Ghribi A Maklouf I (2015) cho nồng độ protein cao hơn, có rào cản lƣợng hấp phụ protein Sự cản trở làm cho protein hấp thụ chồng lên chồng lên bề mặt đƣợc hấp thụ, kết giá trị EAI nhỏ Nhƣ vậy, hoạt tính nhũ hóa globulin có phụ thuộc vào nồng độ protein nhũ tƣơng 120 102,36 100 85,72 EAI (m2/g) 80 75,74 64,48 60 53,02 40 35,24 20 1% 2% 3% 4% 5% 6% Nồng độ protein (%w/v) Hình 3.4 Hoạt tính nhũ hóa globulin theo nồng độ Trang 32 an 7% ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Ảnh hƣởng nồng độ protein đến độ bền nhũ tƣơng đƣợc tạo từ globulin hạt bụp giấm theo chiều hƣớng ngƣợc lại so với hoạt tính Kết cho thấy có phụ thuộc độ bền nhũ tƣơng vào nồng độ protein Cụ thể nồng độ protein tăng lên giá trị ESI tăng lên đáng kể (p< 0.05) Các giá trị ESI 21.7, 30.7, 36.8, 51.9, 63, 77.6, 88.4 phút tƣơng ứng với nồng độ lần lƣợt 1, 2, 3, 4, 5, 6, % Có thể thấy nhũ tƣơng ổn định nồng độ protein cao so với nhũ tƣơng nồng độ protein thấp Nồng độ cao nhũ tƣơng bền với giá trị ESI lớn nồng độ lớn (7% w/v) phạm vi nồng độ protein đƣợc khảo sát Nguyên nhân nồng độ protein cao kéo theo nồng độ protein bề mặt liên pha cao Protein tập trung bề mặt nhiều hiệu ngăn chặn kết tụ giọt phân tán cao nên giá trị EAI lớn Do đó, ổn định nhũ tƣơng nồng độ protein cao tăng lên protein bề mặt liên pha nồng độ protein nhũ tƣơng tăng lên Ở nồng độ protein thấp, phân tử protein không bao phủ đƣợc hết giọt dầu lực đẩy tĩnh điện giọt yếu để ngăn kết tụ xảy Kết giọt dính vào lúc protein đóng vai trị cầu nối giọt để hình thành khối tụ dầu lớn Nhũ tƣơng trở nên bền nên giá trị ESI nhỏ nồng độ protein thấp (1-3 % w/v) 120 100 ESI (phút) 88,35 80 77,64 63,1 60 51,91 40 36,77 30,66 21,67 20 1% 2% 3% 4% 5% 6% Nồng độ protein (% w/v) Hình 3.5 Độ bền nhũ tƣơng theo nồng độ globulin Trang 33 an 7% ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN 3.4 Khảo sát khả nhũ hóa globulin theo pH Ảnh hƣởng pH đến tính chất nhũ hóa globulin hạt bụp giấm đƣợc thể hình 4.5 hình 4.6 Có thể thấy hoạt tính nhũ hóa globulin đƣợc trích ly từ hạt bụp giấm có giá trị thấp pH = 4, sau pH = giá trị tăng lên đến giá trị lớn pH =10 hình Kết thu đƣợc cho thấy thay đổi điều kiện pH hoạt tính nhũ hóa thay đổi theo với giá trị EAI pH khác khác đáng kể (p < 0.05) Từ đồ thị nhận thấy hoạt tính nhũ hóa globulin phụ thuộc vào điều kiện pH Hoạt tính nhũ hóa globulin vƣợt trội pH=10 với giá trị EAI 89.8 m2/g Hoạt tính nhũ hóa cao pH=9 với giá trị EAI 68.7 m2/g Trong phạm vi điểm đẳng điện protein với pH từ – hoạt tính nhũ hóa có giá trị thấp so với hoạt tính nhũ hóa pH lại thấp pH = với giá trị EAI 34.3 m2/g Hoạt tính nhũ hóa globulin lớn pH nhũ tƣơng cách xa điểm đẳng điện Cụ thể khoảng pH từ – 10 giá trị EAI tăng lên pH tăng lên dƣới điểm đẳng điện pH = hoạt tính tƣơng đối lớn với giá trị EAI 55.6 m2/g Tác động pH đến hoạt tính nhũ hóa globulin từ hạt bụp giấm tƣơng tự với tác động pH đến tính nhũ hóa protein từ loại hạt khác nhƣ hạt đậu phộng (H Wu, Q Wang, T.Ma cộng sự; 2008 peanut), hạt điều (S Olalekan, F Henshaw, H.Mock cộng sự; 2009), hạt chà (I Akasha, L Campbell, S Euston; năm 2012), hạt đậu tây đỏ (I.Hayat, A.Ahmad cộng sự; 2014) Rõ ràng thấy mơi trƣờng axit cực mạnh kiềm, globulin có tính nhũ hóa tốt với giá trị EAI cao so với giá trị EAI điểm đẳng điện Tuy nhiên,trong mơi trƣờng pH kiềm hoạt tính đƣợc tăng cƣờng so với môi trƣờng pH axit Tại điểm đẳng điện protein, hòa tan protein thấp sau tăng pH lên hịa tan tăng theo Những nghiên cứu trƣớc (O.Lawal, K Adebowale, B.Ogunsanwo cộng sự, 2005; S.Olalekan,F Henshaw,H Mock cộng sự, 2009) mô tả rõ tƣợng Nguyên nhân hịa tan thấp có cân điện tích dƣơng âm nội phân tử protein phân tử protein, kết điện tích tồn phần gần lực đẩy tĩnh điện chúng giảm Lúc lực hút chiếm ƣu làm cho phân tử protein liên kết lại với Chính liên kết mà khuếch tán protein đến bề mặt dầu nƣớc bị hạn chế Trang 34 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC N kéo theo hoạt tính nhũ hóa bị giảm Tuy nhiên, pH tăng lên hòa tan protein tăng lên Protein dễ dàng khuếch tán hấp phụ lên bề mặt liên pha, kết giá trị EAI tăng lên Theo Sosulsi Fleming (1977) pH có ảnh hƣởng đến hoạt tính nhũ hóa protein hoạt tính nhũ hóa protein phụ thuộc vào độ cân ƣa – kị nƣớc mà trị số bị tác động pH Giải thích làm cụ thể hóa chế tác động pH đến hoạt tính nhũ hóa protein Tại điểm đẳng điện, trung hòa điện tích nội phân tử protein làm cho cấu trúc protein “đóng lại”, phần kị nƣớc bị giấu vào bên Kết liên kết phần kị nƣớc với bề mặt liên pha giảm mạnh làm cho hoạt tính nhũ hóa kém, EAI có giá trị thấp Nhƣng sau điều chỉnh pH theo hƣớng tăng dần giá trị EAI tăng dần lên Nguyên nhân protein hòa tan nhiều để lộ nhiều nhóm kị nƣớc Tại bề mặt liên pha, phần ƣa nƣớc protein liên kết với pha liên tục phần kị nƣớc liên kết với pha dầu, nên tăng lên số lƣợng nhóm kị nƣớc làm tăng diện tích đƣợc nhũ hóa Kết giá trị EAI tăng lên pH tăng lên Nhƣ vậy, thấy hoạt tính nhũ hóa globulin phụ thuộc pH pH ảnh hƣởng đến tính hịa tan 100 89,77 80 60,6 49,74 55,57907 EAI (m2/g) 68,68 56,4 60 52,92 54,76 40 34,29 20 10 pH Hình 3.6 Hoạt tính nhũ hóa globulin pH khác Trang 35 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Ảnh hƣởng pH đến độ bền nhũ tƣơng theo chiều hƣớng tƣơng tự nhƣ ảnh hƣởng pH đến hoạt tính nhũ hóa globulin Trong hình 3, thấy nhũ tƣơng có độ bền điểm đẳng điện với giá trị ESI xấp xỉ 26 phút ( ESI = 25.9 phút) với hoạt tính globulin thấp Nhũ tƣơng bền lâu pH =10 thời điểm hoạt tính cao với thời gian 91 phút Độ lớn ES tăng lên đáng kể pH tăng lên kể từ sau điểm đẳng điện (p< 0.05) Độ bền hệ nhũ tƣơng có tƣơng quan với kích thƣớc giọt dầu.Kích thƣớc giọt dầu nhỏ nhũ tƣơng có độ bền lớn Tại điểm đẳng điện, nồng độ protein hấp phụ bề mặt liên pha thấp Do đó, giọt dầu khơng ổn định có xu hƣớng hợp giọthoặc kết dính với thời gian ngắn Sự hợp kết dính hai số nguyên nhân làm hệ nhũ tƣơng bị phá vỡ Khi pH tăng lên kéo theo diện tích bề mặt đƣợc nhũ hóa tăng theo (EAI tăng) Lúc hấp phụ protein lên bề mặt liên pha đƣợc tăng cƣờng, làm cho kích thƣớc giọt dầu giảm Lớp điện tích bao quanh giọt dầu đƣợc hình thành protein bám bề mặt gây lực đẩy ngăn cản kết dính giọt Bên cạnh protein cịn tạo nên lớp ngậm nƣớc xung quanh bề mặt liên pha, kết giảm lƣợng bề mặt ngăn ngừa hợp giọt chúng Chính mà nhũ tƣơng trở nên bền giá trị pH tăng lên 120 100 91,43 ESI (phút) 80 68,34 75,15 52,62 60 42,28 60,14 48,67 49,86 40 25,88 20 pH Hình 3.7 Độ bền nhũ tƣơng pH khác Trang 36 an 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Bài nghiên cứu kết luận đƣợc với nồng độ muối NaCl 9% cho hiệu suất thu hồi globulin hạt bụp giấm cao Bên cạnh xác định điểm đẳng điện globulin hạt pH =4 Bài nghiên cứu cho thấy globulin hạt bụp giấm có khả nhũ hóa tƣơng đối tốt Nhũ tƣơng đƣợc tạo từ globulin hạt bụp giấm cần nồng độ protein cao so với loại protein khác Hoạt tính nhũ hóa chịu ảnh hƣởng nồng độ protein sử dụng pH giống nhƣ protein khác Với nồng độ globulin 1% w/v, globulin có hoạt tính cao 104.2 m2/g pH=10 globulin có hoạt tính cao 89.8 m2/g Độ bền nhũ tƣơng lớn 88 phút với nồng độ globulin sử dụng 7% w/v pH = 88.6 phút pH =10 với nồng độ % Tuy nhiên, thấy đƣợc tiềm ứng dụng globulin từ hạt bụp giấm Một loại nguyên liệu có giá trị nhƣng lại đƣợc coi nhƣ phế phẩm Hình Bột globulin từ hạt bụp giấm 4.2 Kiến nghị Trong nghiên cứu này, tính chất nhũ hóa đƣợc nghiên cứu dựa phƣơng pháp đo độ đục Pearce Kinsella (1978) với số EAI ESI Phƣơng pháp mang tính chất tƣơng đối dễ thực quy mơ phịng thí nghiệm nhỏ Để có nhìn sâu sắc Trang 37 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN chi tiết tính chất nhũ hóa globulin hạt bụp giấm cần phải áp dụng nhiều phƣơng pháp thí nghiệm khác nhƣ đo kích thƣớc giọt phân tán, đo tính kị nƣớc, đo độ hấp thụ protein bề mặt Trang 38 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN TÀI LIỆU THAM KHẢO Abu-Tarboush H., Ahmed S., Al Kahtani 1997.Some nutritional and functional properties of Karkade (Hibiscus sabdariffa) seed products Journal of Cereal Chemistry 3: 352-355 Abu-Tarboush H.1995 Factors affecting protein extractability of defatted karkade (Hibiscus sabdariffa) seed flour Journal of King Saud Univ Abu-Tarboush HM., Ahmed SAB., Al Kahtani HA 1997 Some nutritional properties of karkade ( Hibiscus sabdariffa) seed products Journal of Chemistry 74:352-355 Anhwange B.A., Ajibola V.O., Okibe F.G.2006 Nutritive value and anti-nutritional factors in Hibiscus sabdariffa Journal of fisheries international.73-76 Atta B., Imaizumi K 2002 Some Characteristics of Crude Oil Extracted from Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) Seeds Cultivated in Egypt.7:457-461 Bos, M A & van Vliet, T (2001) Interfacial rheological properties of adsorbed protein layers and surfactants: a review Advances in Colloid and Interface Science, 91, 437-471 Duke JA., Atchley AA 1984 Proximate analysis In: Christie BR (Ed) The Handbook of Plant Science in Agriculture, CRC Press Inc., Boca Raton, FL, 427-434 Duke JA 1983 Hisbiscus sabdariffa L Available online: http://www.hort purdue edu/newcrop/duke_energy/hisbicus_sabdariffa.html El-Adawy TA.2002 Nutritional composition and antinutrional factor chikenpeas ( Cicer arietinum L.) undergoing different cooking methods and germination Journal of Plant Foods for Human Nutrition 57:83-97 El-Adawy T., Khalil A 1994 Characteristics of roselle seeds as a new source of protein and lipid Journal of Agricultural and Food 1980 :1896-1900 Eldein S., Ahmed B 1998 Some Physicochemical and Nutritional Studies on Karkade (Hibiscus ) Ettoumi L 2015 Somephysicochemical and functional properties of pea , chickpea and lentil whole flours 3:987-996 Friberg, S E & Larsson, K (1997) Food Emulsions, 3rd ed New York: Marcel Dekker Trang 39 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Gabb S 1997 Sudanese Karkadeh: A Brief Introduction, Economics File No 12, The Sudan Foundation, London, UK Available online: htttp://www.sufo demon.co.uk/econ012.htm Guo Q., Mu T 2011 Emulsifying properties of sweet potato protein: Effect of protein concentration and oil volume fraction Journal of Food Hydrocolloids 1: 98-106 Hainida K., Amin I., Normah H., Mohd.-Esa N.2008.Nutritional and amino acid contents of differently treated Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) seeds Journal of Food Chemistry.4:906-911 Hayat I., Ahmad A., Ahmed A., Khalil S., Gulfraz M 2004 Exploring the potential of red kidney beans ( Phaseolus Vulgaris L.) to develop protein based product for food Ismail A., Ikram E., Nazri H 2008 Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) Seeds-nutritional composition, protein quality and health benefits Journal of Food 2: 1-16 Khalil JK 2000 Food composition activities in developing countries: SAARC food perspective Journal of Food Composition and Analysis 13:669-684 Lam R., Nickerson M 2013.Food proteins: A review on their emulsifying properties using a structure-function approach Journal of Food Chemistry 2: 975-984 Lawal O., Adebowale K., Ogunsanwo B., Sosanwo O., Bankole S 2005 On the functional properties of globulin and albumin protein fractions and flours of African locust bean (Parkia biglobossa) Journal of Food Chemistry 4:681-691 Mahadevan N., Kamboj S., Kamboj P 2009 Hibiscus sabdariffa Linn – An overview Journal of Natural Product Radiance 1: 77-83 Mao X., Hua Y 2012 Composition, structure and functional properties of protein concentrates and isolates produced from walnut (Juglans regia L.) Journal of International Journal of Molecular Sciences 2: 1561-1581 Mat Isa A., Isa PM., Abd Aziz AR.1985 Analisis kimia dan pemprosesan roselle (Hibiscus Sabdariffa L.) Journal of Mardi Research Bulletin 13: 68-74 Mohamed B., Sulaiman A., Dahab A.2012 Roselle ( Hibiscus sabdariffa L ) in Sudan , Cultivation and Their Uses.Journal of Bull Environ Pharmacol Life Sci 6:48-54 Morton JF 1987 Roselle In: Fruits of Warm Climates, Florida Flair Books, Miami, USA 281-286 Trang 40 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Nnadozie E., Kelechi A., Deborah O 2015 Effects pH and NaCl on the Protein Solubility , Emulsifying and Foaming Properties of Germinated and Ungerminated Melon ( Colocynthis citrullus ) Seed Flour 2:173-177 Osman M 1990 Extraction and isolation of protein from lupine Porras-saavedra J., Guemez-vera N., Montañez-soto J., Carmen M., Yañez-fernández J 2013 Comparative study of functional properties of protein isolates obtanined from three Lupinus species.106-116 Quezon.2005 Roselle: The dawn of a sunrise industry Available online: http://www quezon.org/Roselle Robert SM 2005 Roselle Production:Botanical Description Available online Htttp://www herbs.org/africa/articles/hibisus manual Html Rao PU 1996 Nutrient compositon and biological evaluation of mesta ( Hibiscus sabdariffa) seed Journal of Plant Food for Human Nutrition 49: 27-34 Sánchez-Mendoza J., Domínguez-López A., Navarro-Galindo S., López-Sandoval J 2008 Some physical properties of Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) seeds as a function of moisture content Journal of Food Engineering 391-397 Sztity R., Samei M 1992 Effect of concentrations and type of salt solutions on the extraction of nitrogenous compounds 4: 219 -223 Thanh Nguyễn, Mậu Chu Nghiên cứu thành phần amino acid điện di protein dự trữ hạt số giống đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek ).http://iasvn.org/tin-tuc Tounkara F., Amza T., Lagnika C., Le G., Shi Y.2013 Extraction, characterization, nutritional and functional properties of roselle (Hibiscus sabdariffa Linn) seed proteins.2:159-166 Tsai PJ., McIntosh J., Pearce P., Camden B., Jordan BR 2002 Athocyanin and antioxidant capacity in roselle (Hisbiscus sabdariffa L.) extract Journal of Food Research International 35: 351-356 Wu H.,Wang Q., Ma T., Ren J 2009 Comparative studies on the functional properties of various protein concentrate preparations of peanut protein Journal of Food Research International 3: 343-348 Zhang B 2009 Alkaline Extraction Method of Cottonseed Protein Isolate 48-51 Trang 41 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN PHỤ LỤC Phƣơng pháp Bradfod 0,5 y = 0.816x + 0.005 R² = 0.995 0,4 OD 0,3 0,2 0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 NỒNG ĐỘ PROTEIN (mg/L) Hinh Đƣờng chuẩn albumin Cơng thức tính nồng độ protein có mẫu thí nghiệm : X ( mg ) = [(Y – 0.05)/0.816] x 10 x V Với X : khối lƣợng protein Y : giá trị độ hấp thu V : thể tích dịch trích ly Kết xử lý số liệu Kết khảo sát nồng độ muối Nồng độ muối NaCl 3% 5% 7% 9% 11% Hiệu suất trích ly Globulin 28.02a ± 3.73 31.99ab ± 3.72 34.27ab ± 3.65 37.99b ± 0.62 33.98ab ± 0.94 Trang 42 an 0,5 0,6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Kết EAI theo nồngđộ globulin EAI (m2/g) 102.35d ± 8.86 85.72cd ± 6.53 75.74bd±7.54 64.48abc ± 7.99 53.02ab ± 14.54 44.44a± 13.12 35.24a± 15.45 Nồng độ globulin 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% Kết ESI theo nồng độ globulin Nồng độ globulin 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% ESI (phút) 21.67 a ± 9.28 30.66ab ±9.96 36.77ac ± 13.77 51.91bcd ± 4.29 63.09ce ± 14.50 77.64de ± 6.64 88.35e ± 11.17 Kết EAI theo pH EAI (m2/g) 55.58b ± 4.54 52.91ab ± 3.91 34.29a ± 3.09 49.74ab ± 12.57 54.76ab ±7.57 56.40b ± 6.15 60.60b ± 7.07 68.68 b± 9.87 89.76c ± 4.81 pH 10 Trang 43 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Kết ESI theo pH ESI (phút) 52.64ac ± 7.01 48.67ac ± 4.27 25.87a ± 5.92 42.27ab ± 8.33 49.86ac ± 10.28 60.15bc ± 7.01 68.34bcd ± 16.38 75.15cd ± 12.52 91.42d ± 11.13 pH 10 Trang 44 an S an K L 0