tổng quan đề tài ảnh hưởng xử lý high pressure processing trong chế biến sữa hạt điều

Kết quả cho thấy xử lý sữa với áp suất 590 MPa trong 6 phút bằng cách sử dụng phương pháp làm lạnh hoặc nước ở nhiệt độ phòng mang lại sự giảm ít nhat 5 log L.innocua.. - Công nghệ xử lý

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NONG LAM TP.HCM

KHOA CONG NGHE HOA HOC VA THUC PHAM

#[I

TONG QUAN DE TAI

ANH HUONG XU LY HIGH PRESSURE PROCESSING TRONG

CHE BIEN SUA HAT DIEU

Môn: Báo Cáo Chuyên Đề

GV hướng dẫn: Ths Nguyễn Mạnh Cường

TP.HCM, ngày 29 thang 11 nam 2023

MUC LUC Phan 1 (514 thr).cc.ccccecccccsccscsscssescsssesessessesscevssesecevssesecsecsessnsecssseseesevsessasecseessensevsssesevseveeses 4 Phan 2 (460 tir) cccceccccccccscsscssescsssesessessssseevssesecsvsssecsecsesensevsesssesesevsessusevsressensevsseesevseeeeses 5 Phân 3 (1966 từ) 5 s11 121121111 121212121 111 H1 1n n1 tre 6

1 Mẫu sữa hat GiQus ccccccccccccccccccscecscscscsescscsesesessscsesssesessessesesesssssesesssesessissesevesesevereseees 6

2 Ảnh hưởng của việc xử lý HPP đối với việc bất hoạt 7 /nnocwa se, 6

Phần 4 ( 577 từ ) cc t2 11 12H H21 1n H1 ng 1 ng ra 10

1 Anh hưởng của việc xử ly HPP đối với việc bất hoạt / /nwnocwa: ccc 10

3 Ảnh hưởng của việc xử lý HPP đối với thủy phân và tạo bọt - se 13 Phân 5 ( 1640 từ ) - 5c S112 121121111211 11121121111 1 HH t1 go 17

1 Điểm mạnh - ni ccceceecceeceessesseceseeesseseecseecssseesesieeseesueeeesseees 17

X“"“ n ii na 19

Phần 6 (400 từ) - 5c s2 2E111211 1121212121121 2 1 121tr ng 1 HH nga 21

DANH MUC HINH ANH

Hinh 1.1 biểu đồ thê hiện ảnh hưởng của HPP đến L.Innocua 10

Hình 1.2 biểu đồ thê hiện ảnh hưởng của HPP đến với Alcalase ( dùng thống kê ) II

Hình 1.3 Kết quả xử lý thống kê sự thay đổi peptide khi xử lý HPP - 5-55 ss¿ 13

Hình 1.4 biêu đồ thể hiện sự thay đôi hàm lượng peptide khi xử lý HPP 14 Hình 1.5 Bảng kết quá xử lý thông kê về tốc độ hấp thụ khi thay đổi áp suất 14

Hình I.6 Biểu đồ thể hiện sự thay đối Alcalase khi xử lý HPP - 5c sccerrsrei 14 Hình 1.7 Ảnh hưởng khả năng tạo bọt khi xử lý HPP 5 St tt srerren 15

Hình 1.8 Bảng kết quả xử lý thống kê khá năng tạo bọt khi áp dụng HPP 15

Hình 1.9 Biểu đồ thể hiện sự thủy phân khi xử lý HPP 2: s2 SE sen 15

- Xem xét ảnh hưởng xử lý HPP đối với việc bat hoat L Innocua: Listeria innocua là một đại diện thường được sử dụng trong thí nghiệm thay cho vi khuẩn Jisteria monocytogenes trong trong nghiên cứu do sự tương đồng giữa L innocua va L monocytogenes trong nhiều tính chất sinh học và sinh thái cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu một số khía canh cua L onoeyfogenes mà không cần phải làm việc với chất có thể gây nguy hiểm

Xử lý HPP các điều kiện sau: 300 MPa sử dụng nước lạnh (khoảng 4-5 °C), 590 MPa khi

sử dụng nước lạnh và 590 MPa khi sử dụng nước ở nhiệt độ phòng (khoảng 19-22°C) Tat ca áp suất giữ trong 6 phút Kết quả cho thấy xử lý sữa với áp suất 590 MPa trong 6 phút bằng cách sử dụng phương pháp làm lạnh hoặc nước ở nhiệt độ phòng mang lại sự giảm ít nhat 5 log L.innocua Trong khi áp suất được xử lý 6 ap suat 390MPa khong thay

Sự Suy giam

- Mẫu sữa hạt điều được xử lý ở áp suất 150, 300, 450 và 600 MPa trong 6 phút bằng

nước lạnh Kết quả cho thấy áp lực có ảnh hưởng tôi thiêu đến cầu hình protein thu được

bằng điện di trên gel nhưng làm tăng hàm lượng peptide (F = 42,1719; đf= 5, 18.2053; p

=2,185 - 10-9)

- Hoạt động của Alcalase không bị ảnh hưởng khi xử lý HPP (F = 0,4432; df= 4, 8;p= 0,7749) Tuy nhiên, khi Alcalase® được thêm vào sữa (0,01% v/v) ngay trước khi xử lý HPP, cau hinh protein thu được cho thấy sự thay đôi dải rõ ràng Hàm lượng peptide cũng tăng lên đáng kê (F = 17,1944; df= 1, 4,45; p = 0,0114) Kha nang tao bot giam đáng kê khi co Alcalase® va HPP diéu tri (F = 6,6873; df= 4, 18,1613; p = 0,001723)

Phan 2 (460 tir)

- Hạt điều là hạt giống của cây điều, một loại cây thuộc họ Anacardiaceae Cây điều thường được trồng ở các khu vực có khí hậu nhiệt đới, chủ yếu tại các nước như Việt Nam, An D6, Nigeria va Brazil Hạt điều là một nguồn thực phẩm phố biến và được ưa chuộng trên toàn thế giới [I]

- Hạt điều cung cấp nguồn protein, chất béo không bão hòa, vitamin và khoáng chất giúp cung cấp năng lượng và hỗ trợ hệ tiêu hóa ngoài ra hạt điều còn cải thiện kiểm soát cân nang, hop chat serotonin có trong hạt điều giúp cải thiện tâm trạng, giảm căng thăng [2]

- Sữa hạt điều là một sản phẩm có nguồn gốc từ hạt điều, giàu chất dinh dưỡng và đã thu hút sự chú ý người tiêu dùng Nhu cầu sữa hạt điều đã tăng mạnh và đây là một sản phẩm ngày càng trở nên quan trọng trong chế độ dinh dưỡng của người tiêu dùng

- Sữa hạt điều không chỉ là nguồn dinh dưỡng mà còn được xem là một phần quan trọng của lối sống sức khỏe Sữa hạt điều không chỉ là một loại đồ uống mà còn là nguyên liệu tuyệt vời để tạo ra nhiều loại thực phâm khác nhau như kem, bánh, hoặc sữa đậu nành Điều này giúp da dạng hóa lựa chọn đơn vi hoa va sử dụng sản pham trong bữa ăn hàng ngày

- Công nghệ xử lý áp suất cao còn gọi là HPP (High Pressure Processing) là một phương pháp chế biến thực phâm hiện đại được sử dụng dé nang cao chat lượng và một sản phâm toàn thực mà không cần sử dụng nhiệt độ cao hay chất bảo quản hóa học Quá trình này thực hiện bằng cách áp dụng hiệu suất cao, thường từ 100 MPa dén 600 MPa, lên thực phẩm trong môi trường nước lạnh [3]

- Áp dụng HPP trong chế biến sữa hạt điều làm tăng khả năng bảo quản do dưới áp suất

cao đã tiêu diệt phần lớn vi khuẩn, ức chế bào tử và một số vi sinh vật khác mà không cần

sử dụng hóa chất bảo quản, vẫn được giá trị dinh dưỡng quan trọng cho sản phẩm, giảm lượng phụ gia hóa học Việc áp dụng HPP trong sản xuất làm tăng hiệu suất trích ly, tăng giá trị sản phẩm Tóm lại, việc áp dụng công nghệ áp dụng cao trong chế biến sữa hạt điều mang lại nhiều lợi ích từ công việc bảo quán chất lượng đến sự an toàn thực phẩm,

làm tăng giá trị dinh dưỡng và thâm định mỹ phẩm của sản phẩm.

Phan 3 (1966 tir)

1 Mẫu sữa hạt điều:

- Sữa hạt điều được làm từ 450g hạt điều thô ngâm thấm thấu ngược trong I.ŠL nước và đem làm lạnh trong 8h Sau đó đem xay trong 1 phút thu được hỗn hợp sữa và được lọc qua máy lọc có túi lọc nylon kích cỡ 200-uum nhằm loại bỏ những phần bã lớn còn sót Sữa sau khi lọc được tách béo bằng máy tách kem và được bảo quản ở nhiệt độ 4-5 °C Sữa được phân thành 9 mẫu đồng đều và được gửi đến cơ sở phân tích thực phẩm nhằm phân tích thành phần nguyên liệu bên trong

2 Anh hưởng của việc xử lý HPP đối với việc bất hoạt E Innocua

- Hai chủng Listeria innocua Seeliger được sử dụng cho nghiên cứu này Mỗi chủng được cấy trong 9ml môi trường TSB (tryptic soy broth) được ủ ở 37°C trong 18-24 giờ sau đó

gộp cả 2 chủng vào bình dung tích 50ml tiền hanh ly tam (4500 x g, 15 min, 4 °C) thu tế

bào Tiếp đến rửa bằng nước pha loãng Butterfield vô trùng 2 lần Thêm 45ml nước vào

tế bào tạo dịch hỗn hợp cho thí nghiệm tiếp theo và bảo quản ở 15°C trong 72 giờ [4]

- Dịch hỗn hop hai chung trén chira ~10° CFU/mL of L innocua Hut 3,2-3,5 mL hén hop duoc cay vao 320-350 mL dung dich mẫu sữa hạt điều đến khi đạt ~10”CEU/ml Phân chia mỗi I0ml sữa hạt điều thô vào túi nhựa polyethylene dày 3-mil (0.0762 mm) đóng gói cần thận, không để không khí bên ngoài lọt vào bên trong Các túi được bảo quản ở 4°C trong 24 giờ trước khi xử lý HPP

- Mẫu đối chứng ( các túi đã cây vi khuẩn nhưng không xử lý HPP được bảo quản trong

tủ lạnh đến khi cần đếm vi sinh vật), các mẫu còn lại được xử lý ở áp suất 300 hoặc 590 Mpa trong 6 phut bang may HPP Sau khi xtr ly HPP, tat cả các mẫu bảo quản cùng với

mau đôi chứng tại 4-5°C và bắt đầu đếm vi sinh vật [5]

- Mỗi chu kỳ đếm được lặp lại, ba mẫu đối chứng và ba mẫu được xử lý HPP Bắt đầu

đêm lúc 24 giờ sau xử lý HPP Mỗi mẫu được pha loãng lần lượt trong nước pepton vô trùng 0,1 % và được cấy trên môi trường (TSA) theo tỷ lệ 2:1 Các đĩa được ủ trong 48 +

2 giờ ở 32 + 2 °C Các đĩa cấy có từ 25 đến 250 khuẩn lạc được đếm và ghi nhận kết quả

Đối với các đĩa cây có số lượng khuân lạc nằm ngoài phạm vi này, số lượng được báo cáo

là số lượng ước tính Tổng số vi sinh vật hiểu khí (APC) được đếm bang cach sử dụng Petrifilm™ (3M Company, Saint Paul, MN, USA) đã duoc u trong 48 + 2 gio 6 36 + 2°C

3 Ảnh hưởng của việc xử lý HPP đối với Alcalase

- Xử lý bằng enzyme và HPP :Alcalase không pha loãng chịu áp suất 150-600 MPa trong

6 phút thiết bị sử dụng nước lạnh và cùng một máy IIPP 55 L Mẫu Alcalase không pha

ó

loãng không được xử lý bằng HPP được xem làm mẫu đối chứng Tất ca các mẫu đã được

được bảo quản ở 4-5°C, bắt đầu trong vòng 48 giờ sau khi xử lý HPP [6]

- Điện di trên gel: TẤt cả các mẫu Alcalase được kiểm tra bằng natri dodecyl sulfate— polyacrylamide điện di trên gel (SDS-PAGE) bằng phương pháp Rao et al (2020) Cụ thể, mỗi giếng đúc sẵn Tris-Tricine 16,5% gel polyacrylamide được nạp 5 uL hỗn hợp đệm-mẫu bao gồm 5 uL đệm mẫu Tricine cho gel protein và 2,5 uL mẫu enzym pha loãng I50x Tiêu chuẩn trọng lượng phân tử được sử dụng dé gel Tris-Tricine la Protein

uy tin Precision Plus Protem™ Dual Xtra Chất chuẩn Gel được nhuộm màu bằng Coomassie Brilliant Blue R-250 và ủ trong 20 phút ở nhiệt độ phòng trước khi khử màu bằng metanol (Danh mục số A412-4, Fisher Scientific, Hampton, NH, US), axit axetic băng Các gel được chụp ảnh bằng hệ thống hình ảnh Odyssey CLx [7]

- Xét nghiệm hoạt động của enxpme và phân tích dữ liệu: Hoạt tính enzyme được đo bằng máy PiereeTMbộ xét nghiệm protease huỳnh quang 100 uL mỗi mẫu Alcalase pha loang, 1.000-0,1 ug/mL trypsin va 25 Dung dich dém mM Tris vdi NaCl 0,15 M 6 pH 7,2 được được thêm vào các giếng của đĩa 96 giếng thành hai bản Các mẫu Alcalase được pha loãng trong dung dịch đệm được cung cấp sao cho giá trị cường độ huỳnh quang của các mẫu nằm trong khoảng đường chuân trypsin Một loại protein casein tự nhiên đã được dán nhãn sử dụng một lượng lớn uorescein 1sothiocyanafe (FTC-Casein) dư thừa

đã được cung cấp trong bộ sản phẩm và được hoàn nguyên trong dung dich dém Tris dé thu được 10 ug/mL FTC-Casein Vào mỗi giếng, 100 uL thuốc thử làm việc này được thêm vào và toàn bộ đĩa được phép ủ trong L0 phút ở nhiệt độ phòng Cường độ huỳnh quang là được đo bằng bộ lọc kích thích 485 và bộ lọc phát xạ 538 nm Cường độ huỳnh quang phép đo đối với các mẫu trắng được trừ khỏi kết quả của từng mẫu Alcalase và chất chuẩn trypsin Đường cong chuẩn (cường độ huỳnh quang được điều chỉnh so với don vi TAME mỗi mL) được phát triển từ chất chuẩn trypsin va duoc str dung dé tinh toán hoạt độ của các mẫu Alcalase Mét don vi TAME thủy phân l nmol p-toluene- 17 sulfonyl-L-arginine methyl ester (TAME) mỗi phút ở 25°C, pH 8,2, với sự có mặt của lon canxi 0,00I1M Các phép đo trùng lặp được thực hiện cho mỗi xét nghiệm và xét nghiệm được thực hiện cho ba lần lặp lại mẫu [8]

4, Anh hưởng của việc xử lý HPP đối với thủy phân và tạo bọt

- Chuẩn bị mẫu và xử lý HPP: Alcalase không pha loãng được thêm vào sữa với tỷ lệ enzyme và sữa là 0,01 % ngay trước khi xử lý HPP Lượng enzyme này được chọn dựa trên các thử nghiệm sơ bộ đề kết quả hàm lượng peptide cho đối chứng và được hỗ trợ bởi HPP mẫu thủy phân có thê được đo ở cùng độ pha loãng Mẫu sữa hạt điều (có hoặc không có Alcalase) chịu áp lực 150-600 MPa áp suất trong 6 phút sử dụng nước lạnh và cùng may HPP 55 L Ngay sau khi xử lý HPP, tất cả các mẫu được ngâm trong nước

7

trong 10 phut ở nhiệt do 85°C dén lam bat hoat enzyme Một bộ mẫu tương tự đã được đặt sang một bên, không được xử lý bằng HPP và được dùng làm mẫu đối chứng Tất cả các mẫu (được xử lý bằng HPP và đối chứng) được chỉ định dé phân tích tạo bọt được bảo quản ở nhiệt độ 4°C, trong khi phan còn lại của mẫu được bảo quản lạnh đông sâu ở - 80°C Các mẫu sữa sau lạnh đông sâu được bảo quản ở -20°C cho đến khi thử nghiệm Hàm lượng protein của các mẫu sữa đông khô là ước tính bằng phương pháp Lowry với màu được đo ở bước sóng 660 nm bước sóng (Rao và cộng sự, 2020)

- Điện di trên gel: TẤt cả các mẫu sữa được kiêm tra bằng SDS-PAGE Cụ thê, mỗi giếng chứa Tris- 4-20 % 18 Gel polyacrylamide đúc sẵn Glycine được nạp 30 ug protein từ cá đông khô mẫu sữa và tiêu chuân trọng lượng phân tử Gel đã bị nhuộm màu bằng Coomassie Brilliant Blue R-250 va 0 trong 20 phut 6 nhiét độ phòng trước khi khử màu bằng cùng metanol, axit axetic và nước cất (tý lệ thể tích 20:10:70) được mô tả để phân tích SDS-PAGE của Alcalase mẫu Các gel được chụp ảnh bằng hệ thống hình ảnh Odyssey CLx

- Mức độ thủy phân: Mức độ thủy phân được đo bằng cách sử dụng xét nghiệm hàm lượng peptit đo huỳnh quang và phương pháp o-phtaldialdehyde (OPA) Mẫu được chuân

bị để phân tích bằng chuẩn bị dung dịch mẫu sữa hạt điều đông khô I mg/mL trong nước cất hai lần The Pierce"" Xét nghiệm định lượng Fluorometric Peptide được sử dụng để

đo hàm lượng peptide của các mẫu Tóm lại, các chất chuẩn peptit được điều chế từ 10

uL dung dịch mẫu và dung dịch chuân được thêm vào các giếng vi Sau đó, 70 uL dung dịch dung dịch đệm xét nghiệm được cung cấp và 20 uL thuốc thử xét nghiệm được cung cấp được thêm vào từng giếng dưới ánh sáng yêu Đĩa vi thê được đậy lại và ủ ở nhiệt độ phòng trong 5 phút.Cường độ huỳnh quang được đo ở bước sóng kích thích 390 nm và phát xạ 475 nm sử dụng đầu đọc vi bản [9]

Peptit hàm lượng được tính toán bằng cách sử dụng đường cong chuẩn được tạo từ các tiêu chuân peptide được cung cấp trong bộ xét nghiệm Xét nghiệm được nhân đôi cho mỗi mẫu nhân rộng và nhân ba phép đo được thực hiện trong mỗi xét nghiệm cho từng mau Các mẫu sữa đông khô được pha loãng đến nồng độ l mg/mL va 20 uL mẫu sữa hoàn nguyên được trộn với 2,4 mL dung dich Thuốc thử OPA trong cuvet thạch anh Độ hấp thụ của 2,6 mL mẫu được đo ở 340 nm sau 2 phút Các phép đo ba lần được thực hiện cho mỗi mẫu Kết quả được báo cáo như phần trăm tăng độ hấp thụ tương đối so với

đối chứng [10]

- Kiểm tra khả năng tạo bọt Khả năng tạo bọt được đo theo quy trình do Saricaoglu nêu

ra Trước khi tạo bọt, mẫu sữa được gia nhiệt đến ~ 50 °C trong noi cach thủy Một lượng mẫu 50 mL được đặt vào ống đong chia độ và được xử lý bằng máy khuấy trong 2 phút

bằng máy tạo bọt sữa điện đặt ở tốc độ 13500 vòng/phút Khả năng tạo bọt được đo bằng phần trăm tăng của thể tích mẫu sau khi khuấy trộn và thực hiện lặp lại.

Phan 4 (577 tir )

1 Ánh hưởng của việc xử lý HPP đối với việc bất hoạt È Innocua:

- Giảm hơn 5 log L Innocua & mau sita

hạt điều được xử lý ở áp suất 590 MPa

trong 6 phút bằng nước lạnh hoặc nước ở

nhiệt độ phòng, nhưng được xử lý ở 300

MPa trong 6 phút sử dụng nước lạnh mà

không thấy sự giảm

- Sự phục hồi và tăng trưởng L Innocua

trong mẫu sữa hạt điều xử lý ở áp suất 590

MPa trong 6 phut khi được xử lý bằng

nước lạnh tăng dẫn trong quá trình làm

lạnh lưu trữ và vượt qua 2 logI0CEU/mL,

vào ngày thu 21 sau HPP

- Su phuc hồi và tăng trưởng L Innocua

trong sữa hạt điều xử lý ở áp suất 590

MBa trong 6 phút ở nhiệt độ phòng không

vượt quá 2 log CEFU/mL ngay cả sau 35

ngày đề trong tủ lạnh bảo quản

Hinh 1.1 biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của HPP đến L Innoeua

11

nN Ảnh hướng của việc xử lý HPP đối với Alcalase

—

| a,

bất kỳ sự dịch chuyên nào với xử lý áp lực

determined using p < 0.05

Hình L2 biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của HPP đến với Alcalase ( dùng thống kê )

=> Hoạt tính Alcalase không bị ảnh hưởng đáng kê bởi HPP xử lý (F = 0.4432; df= 4, 8; p=0.7749)

Vì thế, Có thê thủy phân enzyme bằng Alcalase trong quá trình xử lý HPP có cao sự biến đôi giữa các lần lặp lại, có thé là kết quả của nhiều yếu tố, bao gồm sự thay đối nhiệt độ qua các lần sao chép HPP được nhân rộng và Alcalase là một hỗn hợp nhiều protease

Những thay đôi nhỏ về nhiệt độ cũng như các hiệu ứng kết hợp áp suất và nhiệt độ, có thể

ảnh hưởng đến hoạt động của protease Máy Hiperbaric 55L được trang bị cảm biến theo

12