NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Ảnh hưởng của pH và nồng độ muối đến các tính chất chức năng của chế phẩm protein đậu phộng, so sánh tính chất chức năng của chế phẩm protein đậu phộng với chế phẩm
GIỚI THIỆU
Đậu phộng là loại cây trồng quan trọng, có sản lượng lớn, phổ biến ở Việt Nam và trên thế giới, phần lớn được dùng để sản xuất dầu ăn Đậu phộng có chứa nhiều dầu (45-
55%), protein (24-36%) và các acid amin thiết yếu Protein đậu phộng có giá trị dinh dưỡng cao, tương đương với protein của thịt và trứng Trong số các loại protein thực vật, giá trị dinh dưỡng của protein đậu phộng thấp hơn protein đậu nành, nhưng hàm lượng các yếu tố kháng dinh dưỡng trong hạt đậu phộng lại thấp hơn so với hạt đậu nành Để sản xuất dầu đậu phộng, người ta thường sử dụng phương pháp ép hoặc trích ly bằng dung môi Sau khi dầu được chiết tách, hàm lượng protein trong khô dầu đậu phộng có thể lên đến 50% Hiện nay, khô dầu đậu phộng được dùng để sản xuất nước tương hoặc để chế biến thức ăn chăn nuôi hoặc làm phân bón cho cây trồng (Jiang và cộng sự, 2010) Ở các nước đang phát triển, nguồn protein cho con người đang bị thiếu hụt và nguồn protein từ động vật có giá thành cao (Yu và cộng sự 2007) Trong khi đó, nguồn protein từ thực vật như protein đậu phộng thì rẻ, và đặc biệt rẻ hơn nhiều nếu thu hồi được protein trong khô dầu đậu phộng từ các nhà máy sản xuất dầu ăn
Ngoài giá trị dinh dưỡng, các tính chất chức năng của protein còn có vai trò quan trọng trong các sản phẩm thực phẩm Protein có mặt trong thực phẩm ở trạng thái rắn hoặc lỏng, dạng thuần nhất hoặc dạng hỗn hợp Tính chất chức năng của protein đóng vai trò quan trọng trong quá trình chế biến, tạo hình, tạo cấu trúc cho sản phẩm Trong các điều kiện công nghệ nhất định, protein có thể tương tác với nhau, với nước, glucid, lipid để tạo ra độ đặc, độ dẻo, độ trong, tạo bọt, tạo độ xốp cho sản phẩm Tính chất hòa tan của protein được ứng dụng trong chế biến súp và các loại đồ uống; tính chất hút nước, hút dầu của protein được ứng dụng trong các sản phẩm thịt, bánh mì, bánh ngọt; protein có khả năng tạo nhũ, tạo bọt tốt có thể ứng dụng trong chế biến nước sốt rau quả, xúc xích, súp, bánh kẹo, kem; khả năng tạo gel của protein được ứng dụng sản xuất phomai, giò chả (Wu và cộng sự, 2009) Có nhiều nghiên cứu về tính chất chức năng của nhiều loại chế phẩm protein, mở ra triển vọng sử dụng những chế phẩm protein mới cho công nghiệp thực phẩm: protein từ hạt đậu xanh (El-Adawy, 2000), protein từ hạt đậu biển
(Chavan và cộng sự, 2001), protein từ hạt mè (Khalid và cộng sự, 2003), protein từ hạt đậu đũa (Ragab và cộng sự, 2004), protein từ hạt kiều mạch (Choi và cộng sự, 2006), protein từ hạt điều (Ogunwolu và cộng sự, 2009) Nếu tận dụng được phần khô dầu đậu
2 phộng sau khi đã chiết tách dầu để làm nguyên liệu sản xuất chế phẩm protein thì sẽ tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng Để sử dụng hiệu quả nguồn protein này, vấn đề được đặt ra là phải hiểu rõ tính chất chức năng của chúng Thông thường, người ta rất khó dự đoán các tính chất chức năng của protein khi dựa vào các đặc tính cấu trúc của nó mà phải xác định bằng thực nghiệm Đến nay, các tính chất chức năng của protein đậu phộng được trồng tại Việt Nam vẫn chưa được nghiên cứu kỹ Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tính chất chức năng của protein như: nhiệt độ, pH, nồng độ muối, nồng độ protein, thành phần hóa học của chế phẩm protein (Yu và cộng sự, 2007) Trong số các loại protein từ thực vật, protein đậu nành được nghiên cứu kỹ nhất và tính chất chức năng của chúng đã được ứng dụng rộng rãi trong chế biến nhiều loại thực phẩm
Chúng tôi thực hiện đề tài “Khảo sát tính chất chức năng của chế phẩm protein đậu phộng” Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung khảo sát sự ảnh hưởng của hai yếu tố là pH và nồng độ muối đến tính chất chức năng của chế phẩm protein đậu phộng và so sánh với chế phẩm protein đậu nành đang được sử dụng phổ biến trên thị trường
Chúng tôi hy vọng kết quả nghiên cứu sẽ đóng góp một phần dữ liệu, làm cơ sở cho việc triển khai ứng dụng vào thực tiễn nhằm chế biến khô dầu đậu phộng rẻ tiền thành sản phẩm có giá trị gia tăng
TỔNG QUAN
Đậu phộng
Đậu phộng (có tên khoa học là Arachis hypogaea L.) là một loài cây thuộc họ đậu, có nguồn gốc từ Nam Mỹ Chi này gồm có 15 loài, trong đó chỉ có loài Arachis hypogaea được trồng, các loài khác là cây thân thảo sống hàng năm hoặc lâu năm, và có thể hợp thành cụm hay lan rộng Hiện nay đậu phộng được trồng ở khắp các lục địa, tại gần 100 nước Châu Á đứng hàng đầu trên thế giới về diện tích trồng cũng như sản lượng, tiếp theo là Châu Phi, Bắc Mỹ, rồi Nam Mỹ Trong số 25 nước trồng đậu phộng ở Châu Á, Việt Nam đứng hàng thứ năm về diện tích trồng và sản lượng Đậu phộng không những là cây thực phẩm, cây cho dầu quan trọng mà còn là một trong những loại cây xuất khẩu thu ngoại tệ của nước ta Diện tích, năng suất và sản lượng đậu phộng ở Việt Nam và trên thế giới từ năm 2014 đến năm 2016 được trình bày trong Bảng 2.1
Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng đậu phộng ở Việt Nam và trên thế giới từ năm
Quốc gia Diện tích (triệu ha) Năng suất (triệu tấn/ha) Sản lượng (triệu tấn)
2014 2015 2016 2014 2015 2016 2014 2015 2016 Trung Quốc 4.60 4.62 4.75 3.58 3.56 3.58 16.48 16.44 17.00 Ấn Độ 4.74 4.56 5.30 1.02 0.98 1.04 4.86 4.47 5.50 Myanma 0.89 0.89 0.89 1.55 1.55 1.55 1.38 1.38 1.38 Indonesia 0.63 0.62 0.61 1.83 1.84 1.84 1.15 1.13 1.13 Việt Nam 0.20 0.21 0.22 0.26 0.27 0.28 0.45 0.48 0.49 Nigeria 2.77 2.50 2.50 1.23 1.20 1.20 3.41 3.00 3.00 Sudan 1.25 2.18 1.80 0.77 0.86 0.78 0.96 1.87 1.40 Senegal 0.88 1.14 1.10 0.76 0.94 0.91 0.67 1.07 1.00 Niger 0.78 0.74 0.74 0.52 0.47 0.47 0.40 0.35 0.35 Argentina 0.34 0.29 0.35 3.48 3.21 3.30 1.19 0.93 1.16 Brazil 0.11 0.12 0.12 3.15 3.38 3.46 0.35 0.41 0.43
Từ năm 2001, đậu phộng là một trong những cây trồng được Chính phủ ưu tiên phát triển để đáp ứng nhu cầu chuyển đổi cơ cấu cây trồng ở một số địa phương, nhu cầu tiêu thụ dầu thực vật và xuất khẩu Chính nhờ có những chủ trương, chính sách phát triển
4 nông nghiệp của nhà nước, sự đầu tư từ nhiều cơ quan nghiên cứu về ứng dụng thành tựu giống mới, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất, năng suất và sản lượng đậu phộng đã có những chuyển biến đáng kể Hiện nay, cây đậu phộng được trồng nhiều ở các tỉnh phía Bắc như Hà Tây, Bắc Giang, Hà Nội, Phú Thọ, Ninh Bình; phía Nam như Trà Vinh, Tây Ninh, Long An Ngoài ép lấy dầu, đậu phộng còn được sử dụng để chế biến các loại bánh kẹo, món tráng miệng, bơ đậu phộng Hiện nay, có khoảng 24 giống đậu phộng đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận từ các công trình nghiên cứu của các Viện và Trung tâm, chủ yếu bằng con đường nhập khẩu từ ICRISAT (Viện quốc tế nghiên cứu cây trồng cho những vùng nhiệt đới bán khô hạn), và một số ít là giống phục tráng từ giống địa phương Nhiều giống mới như VD1, VD2, VD5, VD6, VD7 là những giống cho năng suất cao; giống VD 01-1, VD 99-3, VD 99-6 thích nghi rộng ở các vùng sinh thái; giống VD 99-19, MD 7 thích nghi trong điều kiện thâm canh cao Trong đó, giống VD1 được xếp vào giống tiến bộ khoa học kỹ thuật, cho năng suất cao và có hàm lượng protein cao, thích hợp làm nguyên liệu để trích ly protein
Thành phần hóa học của hạt đậu phộng ở các vùng khác nhau trên thế giới đã được công bố trong các nghiên cứu của Cobb và Johnson (1973), Natarajan (1980), Ramakanth và cộng sự (2005), Jiang (2010) Tùy thuộc vào giống và điều kiện trồng mà thành phần hóa học của hạt đậu phộng có sự thay đổi Các nghiên cứu cho thấy hàm lượng protein trong hạt đậu phộng dao động từ 24-36%, hàm lượng lipid khoảng 45-55%, và thành phần carbohydrate khoảng 14.3-17.5% Tất cả các nghiên cứu đều kết luận rằng đậu phộng là một nguồn nguyên liệu tiềm năng để cung cấp dầu và protein cho dinh dưỡng người
Khi so sánh với protein từ các nguồn nguyên liệu thực vật khác, hàm lượng protein trong hạt đậu phộng tương đương với hàm lượng protein đậu nành, hạt hoa hướng dương, hạt khổ qua, hạt bí đỏ, hạt dưa hấu, hạt đậu xanh, hạt đậu đỏ và cao hơn hẳn so với protein từ hạt điều, hạnh nhân, hạt bông, hạt mè, hạt kiều mạch, gạo và hạt mắc ca (Bảng 2.2) Điều này cho thấy đậu phộng là một nguồn dồi dào protein, có thể sử dụng để bổ sung vào các loại thực phẩm chế biến
Trong thành phần protein đậu phộng, globulin chiếm 90% và albumin chiếm 10%
Globulin không tan trong nước, tan trong dung dịch muối loãng của acid mạnh hay bazơ
5 mạnh, đông tụ ở nhiệt độ cao Albumin là những protein đơn giản, hòa tan trong nước, đông tụ ở nhiệt độ cao, lắng trong dung dịch muối bão hòa Trong tổng số hàm lượng globulin thì khoảng 75% ở dạng arachin và 25% ở dạng conarachin, trong đó conarachin chứa hàm lượng lưu huỳnh cao gấp ba lần so với arachin (Cherry và cộng sự, 1973) Arah 1 (conarachin, 7S, vicilin), Arah 2 (conglutin), Arah 3/ Arah 4 (arachin, 11S, glycinin) được coi là những thành phần gây dị ứng chính ở đậu phộng Thành phần gây dị ứng có mặt trong lá mầm và không khác nhau nhiều giữa các giống đậu phộng Một vài nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khi làm chín đậu phộng thì hàm lượng protein gây dị ứng được giảm đi, trong đó phương pháp làm chín đậu phộng bằng cách luộc hoặc chiên sẽ hạ thấp được mức độ gây dị ứng so với phương pháp rang
Bảng 2.2: Hàm lượng protein trong một số loại hạt
Nguồn protein thực vật Hàm lượng protein (%) Tài liệu tham khảo Đậu nành
Hạt hoa hướng dương Hạt khổ qua
Hạt dưa hấu Đậu xanh
Hạt điều Đậu đỏ Hạnh nhân Hạt bông Hạt mè Hạt kiều mạch Gạo
Rosenthal và cộng sự, 1998 Sen và cộng sự, 2000 Horax và cộng sự, 2010 Quanhong và Caili, 2005 Akobundu và cộng sự, 1982
El-Adawy, 2000 Ajayia và cộng sự, 2006 Tjahjadi và Mreene, 1984
Ahrens và cộng sự, 2005 Ajayia và cộng sự, 2006 Ajayia và cộng sự, 2006
Choi và Ma, 2006 Ju và cộng sự, 2001
Hầu hết protein đậu phộng có tính acid, trong khi đó protein có tính kiềm là các thành phần hỗn hợp không đồng nhất và chỉ chiếm khoảng 1% lượng protein tổng (Basha và Pancholy, 1982) Protein đậu phộng hòa tan kém nhất tại điểm đẳng điện pH 4.5, và
6 hơn 95% protein hòa tan ở pH dưới 2.5 hoặc trên 7 (Monteiro và Prakash, 1994; Kain và cộng sự, 2009)
Hàm lượng acid amin thiết yếu của đậu phộng được trình bày trong Bảng 2.3
Protein đậu phộng cũng có đầy đủ các acid amin thiết yếu, mặc dù hàm lượng lysine, threonine thấp hơn so với tiêu chuẩn lý tưởng nhưng điều này có thể điều chỉnh khi phối trộn với các loại protein hoặc thành phần khác trong sản phẩm Trong các loại protein thực vật thì protein hạt ngũ cốc thường nghèo lysine, các hạt có dầu thường thiếu lysine và methionine, các loại đậu thường nghèo methionine Khi thành phần các acid amin không thay thế sai khác nhiều so với tiêu chuẩn, protein sẽ không cân bằng về acid amin
Protein động vật cũng không chứa đầy đủ các loại acid amin thiết yếu Vì vậy, việc phối trộn, điều chỉnh, sử dụng nhiều loại protein sẽ cân bằng được acid amin thiết yếu theo một tỷ lệ phù hợp với nhu cầu của cơ thể
Bảng 2.3: Hàm lượng acid amin thiết yếu của đậu phộng (g/100g protein) (Singh, 1991)
Acid amin Đậu phộng Tiêu chuẩn FAO
*S-A acid amin chứa lưu huỳnh
Bên cạnh nhóm acid amin thiết yếu thì tỷ số sử dụng hiệu quả của protein (protein efficiency ratio), khả năng tiêu hóa của protein và giá trị sinh học của proein cũng là những chỉ tiêu quan trọng Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ tiêu hóa của protein như: cấu hình protein, kích thước và diện tích bề mặt các tiểu phần protein khi sử dụng, điều kiện chế biến protein (nhiệt độ, pH, sự có mặt của đường khử), và các chất kháng dinh
7 dưỡng Nghiên cứu của Singh (1991) cho thấy giá trị sử dụng hiệu quả của protein đậu phộng (1.59) cao hơn so với protein lúa mì (0.45) và khả năng tiêu hóa của bột đậu phộng (94%) là tốt hơn so với bột đậu nành (86%)
Hàm lượng dầu trong hạt đậu phộng tương đương với dầu của hạt bí (37-53%), hạt dưa hấu (52%), hạt nho (40-48%), hạnh nhân (40.8%); thấp hơn so với dầu hạt mắc ca (59.2%); và cao hơn so với lượng dầu trong hạt bông (22-24%), cây rum (30-35%), đậu nành (18-22%), ô liu (12-50%) (Akobundu và cộng sự, 1982; Maguire và cộng sự, 2004;
Gohari Ardabili và cộng sự, 2011) Với hàm lượng dầu cao, đậu phộng luôn là một nguồn nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp sản xuất dầu thực vật, phục vụ cho quá trình chế biến (chiên, rán), và vai trò cung cấp năng lượng, các acid béo thiết yếu, vitamin cho cơ thể
Thành phần acid béo có vai trò quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất lượng cảm quan, tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm và ảnh hưởng đến thời gian bảo quản sản phẩm Thành phần acid béo của các loại dầu được trình bày trong Bảng 2.4
Bảng 2.4: Thành phần acid béo của các loại dầu (Maguire và cộng sự, 2004; Zambiazi và cộng sự, 2007)
Các loại dầu C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 SFA MUFA PUFA Dầu đậu phộng 9.40 2.65 48.71 31.06 1.43 18.38 50.33 31.29 Dầu đậu nành 9.90 0.10 21.35 56.20 7.15 15.10 21.73 63.17 Dầu hạt cải 3.75 1.87 62.41 20.12 8.37 6.98 64.42 28.60 Dầu hướng dương 5.70 4.79 15.26 71.17 0.45 12.36 15.93 71.71 Dầu olive 10.84 3.59 75.55 7.01 0.66 15.28 77.00 7.72 Dầu hạt mắc ca 8.37 3.17 65.15 2.31 0.06 15.1 82.4 2.4 Dầu hạnh nhân 6.85 1.29 69.24 21.52 0.16 8.5 69.9 21.7
C16:0 acid palmitic, C18:0 acid stearic, C18:1 acid oleic, C18:2 acid linoleic, C18:3 acid linolenic SFA: Tổng acid béo bão hòa; MUFA: Tổng acid béo không bão hòa đơn;
PUFA: Tổng acid béo không bão hòa đa Hàm lượng acid oleic của dầu đậu phộng (48.71) cao hơn nhiều so với dầu đậu nành (21.35) và dầu hướng dương (15.26), acid oleic được coi là chất béo có hoạt tính
Tính chất chức năng của protein
Các tính chất chức năng áp dụng cho một thành phần thực phẩm là các tính chất không phải dinh dưỡng, ảnh hưởng đến tính khả dụng của thành phần đó trong một thực phẩm: tạo đặc tính cảm quan (trước hết là cấu trúc, kết cấu đặc trưng cho thực phẩm),
12 trạng thái vật lý của thực phẩm trong chuyển hóa, chế biến, bảo quản Theo Natarajan (1980), để biết được đặc tính của một thành phần có trong sản phẩm thực phẩm, thì trước hết ta cần xác định rõ tính chất chức năng của thành phần đó Khi được bổ sung vào thực phẩm, thành phần này sẽ làm hình thành và hoàn thiện những đặc tính cho sản phẩm và được người tiêu dùng chấp nhận Có một số tính chất chức năng của protein đã được xác định trong sản phẩm thực phẩm Những tính chất chức năng này quan trọng trong kiểm soát quá trình chế biến, cải thiện chất lượng sản phẩm, thiết kế sản phẩm mới và đem lại hiệu quả kinh tế Các tính chất chức năng của protein chính là các tính chất hóa lý tạo nên các đặc tính mong muốn của thực phẩm chứa protein Các tính chất chức năng của protein được chia thành 3 nhóm:
- Hydrat hóa (phụ thuộc vào liên kết protein-nước) như khả năng giữ nước, hòa tan, tạo độ nhớt
- Các tính chất do liên kết giữa protein-protein như khả năng tạo gel, tạo cấu trúc (tạo sợi, tạo màng, tạo bột nhão)
- Các tính chất bề mặt liên quan đến sức căng bề mặt như khả năng tạo nhũ, tạo bọt
Tuy nhiên các nhóm chức năng này cũng không có ranh giới phân chia dứt khoát, chẳng hạn như khả năng tạo gel liên quan đến phản ứng protein-protein và cả protein- nước
Protein sẽ không biểu hiện được hết tính chất chức năng cần thiết của nó cho một sản phẩm thực phẩm mà tính chất chức năng đó còn chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như sự có mặt của các thành phần khác trong thực phẩm, điều kiện chế biến thực phẩm Một số trường hợp, khi phối trộn protein của các loại nguyên liệu khác nhau thì tính chất chức năng được tăng cường Phối trộn protein bột mì và protein hạt kiều mạch làm cho khả năng hút nước của khối bột tăng lên cao hơn so với cùng một lượng protein riêng biệt (Natarajan, 1980)
2.2.1 Khả năng hòa tan của protein
Khả năng hòa tan cao là một chỉ số rất quan trọng đối với protein được sử dụng trong đồ uống, thực phẩm lỏng và giàu protein Có hai yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của protein là thành phần, cấu trúc của protein Ngoài ra, độ hòa tan của protein còn liên quan đến tính chất kỵ nước của các acid amin và điện tích của chúng
Tính chất kỵ nước càng nhỏ và điện tích càng lớn thì khả năng hòa tan của protein càng cao Bên cạnh đó, các yếu tố môi trường như pH, nồng độ muối, nhiệt độ, loại dung môi cũng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hòa tan của protein (Bigelow, 1967) Độ hòa tan của protein ở pH trung tính và pH đẳng điện là tính chất chức năng đầu tiên được đo đạc ở các giai đoạn chế biến và chuyển hóa protein Người ta thường sử dụng chỉ số “Nitơ hòa tan” để xác định đặc tính này Biết được độ hòa tan của protein rất có ích cho các quá trình công nghệ như trích ly, tinh chế, tủa phân đoạn protein cũng như định hướng sử dụng các loại protein Khả năng tạo nhũ, khả năng tạo bọt đều có liên quan đến tính tan của protein (Vaclavik và cộng sự, 2008)
2.2.1.1 Ảnh hưởng của pH đến khả năng hòa tan của protein
Khả năng hòa tan của protein phụ thuộc nhiều vào pH Độ hòa tan của protein kém nhất tại pI, càng xa pI thì độ hòa tan của protein càng tăng (Saavedra và cộng sự, 2013)
Khi pH thay đổi về phía acid hoặc kiềm, protein sẽ tích điện dương hoặc điện âm, lực đẩy tĩnh điện và sự hydrate hóa các phần mang điện tích sẽ thúc đẩy quá trình hòa tan của protein Khi đó các phân tử nước sẽ tương tác với những phần tích điện, làm cho các phân tử protein phân tán dễ dàng hơn vào dung dịch Ngoài ra, các chuỗi protein mang điện tích cùng dấu sẽ đẩy nhau làm cho chúng tự phân ly và dễ dàng giãn mạch Tại pH đẳng điện, sự cân bằng điện tích bề mặt làm mất đi lực đẩy tĩnh điện, qua đó đẩy mạnh quá trình đông tụ thông qua các tương tác kỵ nước
Với cùng một loại protein, độ hòa tan của các chế phẩm có hàm lượng protein khác nhau thì khác nhau (Mao và Hua, 2012) Độ tinh sạch của các chế phẩm protein, hay các thành phần khác nhau trong chế phẩm protein có ảnh hưởng đến khả năng hòa tan
2.2.1.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối đến khả năng hòa tan của protein
Nồng độ muối trong dung dịch cũng ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của protein
Trong dung dịch muối, các ion muối trung tính sẽ tác dụng với phần tích điện của protein, qua đó làm giảm lực hút tĩnh điện giữa các điện tích trái dấu cạnh nhau Ngoài ra, sự solvate hóa phân tử protein nhờ các ion muối cũng làm tăng tính tan của protein Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng nồng độ muối trong dung dịch, các phân tử nước không đủ để solvate hóa protein vì chúng đã liên kết gần hết với muối Tương tác protein-protein lúc
14 này sẽ trội hơn tương tác protein-nước, protein sẽ tập hợp và đông tụ, làm giảm khả năng hòa tan (Deng và cộng sự, 2011)
2.2.2 Khả năng hấp thu dầu của protein
Khả năng hấp thu dầu chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như đặc điểm hình dạng của phân tử protein, bề mặt kỵ nước, sự hiện diện của những acid amin không phân cực trong các tương tác của protein-dầu Những acid amin không phân cực này sẽ liên kết với chuỗi hydrocarbon của phân tử dầu, từ đó làm tăng khả năng hấp thu dầu của protein
Khả năng hấp thu dầu có ảnh hưởng đến tính chất nhũ hóa của protein, cải thiện vị và khả năng giữ mùi của thực phẩm (Saavedra và cộng sự, 2013)
2.2.3 Khả năng hấp thu nước của protein 2.2.3.1 Khả năng hấp thu nước của protein tại pH trung tính
Khả năng hấp thu nước và giữ nước của protein có ảnh hưởng lớn đến tính chất và kết cấu của thực phẩm như bánh mì (Yu và cộng sự, 2007) Các đặc tính hóa lý của protein, và các thành phần khác của thực phẩm phụ thuộc không chỉ riêng vào sự có mặt của nước mà còn phụ thuộc vào hoạt tính của nước Trước khi sử dụng, các chế phẩm protein ở dạng khô phải được hydrate hóa (Chou và Morr, 1979) Do đó, các tính chất hydrate của protein thực phẩm có ý nghĩa quan trọng
Nước được hấp thu sẽ tẩm ướt nhưng không hòa tan protein, làm cho protein trương lên, từ đó tạo nên độ đặc và độ nhớt cho thực phẩm Khả năng hấp thu nước của protein được xác định bằng số gam hoặc mL nước liên kết với mỗi gam protein khi đạt được trạng thái cân bằng ẩm giữa khối bột protein khô và hơi nước ở độ ẩm tương đối 90- 95% Khi đó, các phân tử nước gắn kết với một vài nhóm trong phân tử protein Các nhóm này có thể là các gốc tích điện (thông qua tương tác tĩnh điện) hoặc các nối peptide (thông qua liên kết hydro) (Damodaran, 1996)
2.2.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ muối đến khả năng hấp thu nước của protein
Bản chất và nồng độ muối có liên quan đến giá trị lực ion trong môi trường và sự phân bố điện tích trên bề mặt phân tử protein nên cũng ảnh hưởng đến khả năng hydrat hóa Người ta nhận thấy có sự cạnh tranh liên kết giữa nước, muối và các nhóm ngoại của acid amin Khi nồng độ muối thấp, tính hydrate hóa của protein có thể tăng do sự đính thêm các ion giúp mở rộng mạng lưới protein Tuy nhiên khi nồng đô muối cao, các phản
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu
Hình 3.1: Đậu phộng giống VD1 ((a) Quả đậu phộng; (b) Hạt đậu phộng) Đậu phộng sử dụng trong nghiên cứu là giống đậu phộng VD1 (Hình 3.1) được trồng ở Tây Ninh, do Viện nghiên cứu Dầu và cây có dầu tại thành phố Hồ Chí Minh cung cấp Hạt đậu phộng được tách vỏ bằng phương pháp thủ công, sau đó loại bỏ đi những hạt lép, hạt vỡ, hạt xấu, mốc Sự phân loại này giúp chuẩn hóa nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu đạt được độ đồng nhất Đậu phộng sau khi phân loại được bảo quản lạnh ở 12-13 o C, chuẩn bị cho quá trình thu nhận bột đậu phộng tách béo
3.1.2 Quy trình thu nhận bột đậu phộng tách béo
Bột đậu phộng tách béo được thu nhận theo quy trình trong Hình 3.2
Hàm lượng cellulose trong bột đậu phộng cao sẽ gây khó khăn cho quá trình trích ly chất béo Cellulose được phân bố trong lớp vỏ lụa đậu phộng, do đó việc tách bỏ lớp vỏ lụa là cần thiết Đây là công đoạn đầu tiên trong quy trình thu nhận bột đậu phộng tách béo Đậu phộng được ngâm trong dung dịch NaOH 0.5% trong thời gian 2 phút, dưới tác dụng của kiềm, lớp vỏ sẽ được làm mềm và có thể loại bỏ một cách dễ dàng Khi nồng độ NaOH càng cao và thời gian càng dài thì tác dụng bóc vỏ càng mạnh, tuy nhiên
21 sẽ làm cho hạt bị mềm, sậm màu, dễ dàng tổn thương đến thành phần nguyên liệu bên trong gây nên sự tổn thất chất chiết và tạo điều kiện cho một số phản ứng hóa học xảy ra
Hình 3.2: Quy trình thu nhận bột đậu phộng tách béo
Sau khi sử dụng dung dịch kiềm để tách bỏ lớp vỏ lụa, lượng ẩm trong nguyên liệu tăng lên do quá trình ngâm, rửa Do đó, cần sấy khô nguyên liệu để tách bớt nước, chuẩn bị cho quá trình nghiền và trích ly béo
Tiến hành sấy đối lưu ở nhiệt độ 45 o C trong thời gian 8 giờ, phương pháp này sử dụng không khí nóng làm tác nhân sấy, nguyên liệu sẽ được tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng trong buồng sấy, do đó một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ được bốc hơi Đậu phộng sau khi sấy có độ ẩm không lớn hơn 10% Đậu phộng
Bột đậu phộng tách béo Dung dịch NaOH
Nhiệt độ càng cao thì tốc độ sấy càng nhanh, đó là do tốc độ truyền nhiệt gia tăng
Việc tăng nhiệt độ tác nhân sấy sẽ làm giảm độ ẩm tương đối của nó, giúp cho các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu bốc hơi dễ dàng Ngoài ra, ở nhiệt độ cao thì sự khuếch tán của các phân tử nước cũng sẽ diễn ra nhanh hơn Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá cao thì các biến đổi hóa học và vật lý trong nguyên liệu sẽ diễn ra mạnh mẽ, có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng dinh dưỡng và cảm quan Nhiệt độ thường được sử dụng để sấy các loại đậu và nông sản là 40-50 o C
Nghiền thô Đậu phộng sau khi sấy được nghiền bằng thiết bị nghiền búa (kích thước lỗ rây nhỏ hơn 10mm) nhằm giảm kích thước, tăng diện tích tiếp xúc giữa chúng và dung môi, giúp quá trình trích ly béo hiệu quả hơn Đậu phộng sau khi nghiền sẽ được đem đi trích ly béo ngay
Trích ly béo Đối với nguyên liệu có hàm lượng chất béo cao, cần phải được tách béo trước khi trích ly protein nhằm ngăn chặn sự hình thành nhũ tương làm giảm hiệu quả trích ly Các hạt có dầu thường được tách dầu bằng phương pháp ép hoặc trích ly bằng dung môi
Phương pháp ép có độ thu hồi dầu thấp (40-60%) Trích ly bằng dung môi hữu cơ có độ thu hồi dầu cao (90-98%), tùy thuộc mục đích khai thác các hợp chất khác nhau mà sử dụng dung môi phù hợp, các tính chất thu được của sản phẩm cũng sẽ khác nhau Dung môi được chọn phải khuếch tán vào mẫu dễ dàng, chiết tách tốt lipid và không ảnh hưởng đến protein, acid amin; bốc hơi dễ dàng và không để lại dư lượng; có điểm sôi tương đối thấp; không cháy nổ; không độc hại ở cả hai trạng thái lỏng và hơi Ethyl ether và petroleum ether là những dung môi đáp ứng được những yêu cầu này Mặc dù ethyl ether là dung môi chiết béo tốt hơn nhưng lại có đặc điểm là hút nước, dễ cháy nổ, giá thành cao Trong khi đó, petroleum ether có điểm sôi thấp, là dung môi kỵ nước, ít cháy nổ, giá thành rẻ Do đó, petroleum ether được chọn sử dụng trong nghiên cứu này
Quá trình trích ly béo sử dụng thiết bị trích ly có vỏ áo điều nhiệt Tỷ lệ nguyên liệu-dung môi trích ly là 1:10, thời gian trích ly 36 giờ, nhiệt độ trích ly 40 o C Sau quá trình trích ly, pha rắn được tách riêng, pha lỏng được đưa qua thiết bị chưng cất để tách dung môi và thu hồi chất béo
Bột đậu phộng sau khi tách béo được sấy khô để loại bỏ dung môi còn sót trước khi bảo quản Tiến hành sấy đối lưu ở nhiệt độ 45 o C trong thời gian từ 5-6 giờ, bột đậu phộng sau khi sấy có độ ẩm không lớn hơn 10%
Protein nằm trong tế bào và được bảo vệ khá chắc chắn bởi thành tế bào thực vật
Do đó, việc phá vỡ mạng lưới thành tế bào sẽ làm tăng hiệu quả quá trình trích ly protein
Bột đậu phộng sau khi sấy khô được nghiền mịn để giảm kích thước, tăng diện tích tiếp xúc với dung môi, nhằm nâng cao hiệu suất trích ly protein ở quy trình tiếp theo
Sử dụng thiết bị nghiền bỳa với kớch thước lỗ rõy là 200 àm
Bột đậu phộng tách béo
Bột đậu phộng sau khi nghiền mịn được đựng trong các túi nhựa PP (polypropylene), hàn kín và bảo quản lạnh ở 4 o C để sử dụng cho thí nghiệm Bảo quản lạnh sẽ hạn chế được các biến đổi về hóa học, hóa sinh, sinh học Khi đó, mức độ giảm chất lượng của bột sẽ được hạn chế
3.1.3 Nguyên liệu khác và hóa chất
Chế phẩm protein đậu nành: Do công ty Brenntag tại thành phố Hồ Chí Minh cung cấp Chế phẩm được bảo quản lạnh ở 12-13 o C để sử dụng trong suốt quá trình xác định các tính chất chức năng, so sánh với các tính chất chức năng chế phẩm protein đậu phộng
Tên hóa chất Công thức Độ tinh khiết
16 Sodium dodecyl sulfate CH3(CH2)11-OSO3Na 99.9%
Thiết bị sử dụng
Các thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu này thuộc Phòng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm và Phòng thí nghiệm Hóa sinh, trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Các thiết bị chính bao gồm:
Các thiết bị công nghệ:
- Thiết bị sấy đối lưu (Việt Nam) - Thiết bị trích ly béo có vỏ áo điều nhiệt (Việt Nam) - Thiết bị nghiền búa (Việt Nam)
- Thiết bị lắc (B.Braun Biotech Intenational, Hoa Kỳ) - Thiết bị ly tâm (Certomate ® BS-1, Sigma, Hoa Kỳ) - Thiết bị đồng hóa cơ (Diax 900, Heidolph, Đức) - Thiết bị sấy phun (B.Bille ingeniorfirma DK-3520 Farum, Đan Mạch) - Tủ sấy (UFE 500-Memmert, Đức)
- Thiết bị ghép mí chân không (V-300, Nhật) - Thiết bị vortex (VM-2000)
- Hệ thống vô cơ hóa mẫu và tủ hút - Lò nung (Lenton, Anh)
Các thiết bị phân tích:
- Thiết bị quang phổ hấp thu (CT-2300 Spectrophotometer, Đài Loan) - Cân phân tích (Shimadzun AUY 220, Nhật Bản)
- Máy đo pH (EUTECH-2007, Singapore)
- Hệ thống Soxhlet (Witeg/Lenz, Đức) - Bình hút ẩm (Đức)
Hình 3.3: Thiết bị sấy đối lưu Hình 3.4: Thiết bị nghiền búa
Hình 3.5: Thiết bị lắc Hình 3.6: Thiết bị ly tâm
Hình 3.7: Thiết bị đồng hóa cơ Hình 3.8: Thiết bị sấy phun
Hình 3.9: Tủ sấy Hình 3.10: Thiết bị ghép mí chân không
Hình 3.11: Thiết bị vortex Hình 3.12: Lò nung
Hình 3.13: Thiết bị quang phổ hấp thu Hình 3.14: Cân phân tích
Nội dung nghiên cứu
Nội dung của các thí nghiệm trong nghiên cứu này được trình bày tóm tắt theo sơ đồ biểu diễn trong Hình 3.3
Hình 3.17: Sơ đồ nội dung nghiên cứu
1 Khảo sát nguyên liệu 2 Thu nhận chế phẩm protein
Xác định thành phần cơ bản của bột đậu phộng tách béo Xác định thành phần cơ bản của chế phẩm protein
3 Khảo sát tính chất chức năng Ảnh hưởng của pH Ảnh hưởng của nồng độ muối
Khả năng hòa tan Khả năng hấp thu nước Khả năng hấp thu dầu Khả năng tạo bọt Khả năng tạo nhũ Khả năng tạo gel
Xác định thành phần cơ bản của nguyên liệu là bước cần thiết giúp ta nắm được thông tin cơ bản của đối tượng nghiên cứu từ đó làm cơ sở lựa chọn những giải pháp thích hợp để hỗ trợ quá trình thu nhận hiệu quả hơn
Các chỉ tiêu phân tích
3.3.2 Thu nhận chế phẩm protein từ bột đậu phộng tách béo và xác định thành phần hóa học cơ bản của chúng
Chế phẩm protein được thu nhận theo quy trình trong Hình 3.18 Có nhiều phương pháp để thu nhận chế phẩm protein đậu phộng, tuy nhiên để thu được chế phẩm có hàm lượng protein cao, phương pháp trích ly bằng kiềm và kết tủa tại điểm đẳng điện là phương pháp được sử dụng trong nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả: Wu và cộng sự (2009), Jamdar và cộng sự (2010), Liu và cộng sự (2012)
Tỷ lệ bột đậu phộng tách béo-nước cất là 1:10 được chuẩn bị cho quá trình trích ly Hỗn hợp sau đó được hiệu chỉnh đến pH 9 và cho vào thiết bị lắc, lắc với tốc độ 250 vòng/phút trong 1 giờ ở nhiệt độ phòng
Nước là dung môi phổ biến nhất đã được sử dụng để trích ly protein đậu phộng trong nhiều nghiên cứu Theo Kain và cộng sự (2009), quá trình trích ly hiệu quả khi tỷ lệ nguyên liệu-dung môi là 1:10, và khi tỷ lệ nguyên liệu-dung môi nhỏ hơn 1:10 sẽ làm cho hiệu suất trích ly thấp Sự khuấy trộn sẽ làm tăng động lực hòa tan và khuếch tán, dẫn đến làm tăng hiệu quả của quá trình trích ly Trong nghiên cứu này, thiết bị lắc ở quy mô phòng thí nghiệm được sử dụng để khuấy trộn hỗn hợp sau khi hiệu chỉnh pH
Cũng theo Kain và cộng sự (2009), kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình trích ly protein cho thấy tại khoảng nhiệt độ 30-35 0 C, hiệu suất trích ly đạt giá
29 trị cao nhất Khi tăng nhiệt độ từ 40-60 0 C, hiệu suất trích ly giảm, nguyên nhân có thể là do nhiệt làm biến đổi protein, hình thành tủa không tan từ các protein Đối với thời gian trích ly thì hiệu suất trích ly cao nhất trong khoảng thời gian từ 30-60 phút, nếu thời gian quá ngắn thì hiệu quả trích ly không cao, nếu thời gian quá dài sẽ làm biến tính protein trong dịch trích nên hiệu suất thu hồi vẫn thấp
Hình 3.18: Quy trình thu nhận chế phẩm protein đậu phộng
Hiệu suất trích ly còn phụ thuộc vào độ đồng nhất và độ hòa tan protein ban đầu của nguyên liệu, protein trong nguyên liệu có độ hòa tan càng lớn thì hiệu suất thu hồi sản phẩm càng cao Trong quá trình trích ly, protein và một số hợp chất từ bột đậu phộng tách béo sẽ hòa tan vào dung môi
Bột đậu phộng tách béo Trích ly
Protein Concentrate Nước, dung dịch
Sấy phun Dung dịch HCl
Mục đích của quá trình là thu dịch trích, đồng thời loại bỏ phần bã không hòa tan ra khỏi dịch trích, đây cũng được xem là quá trình tinh sạch protein Sau quá trình trích ly, tiến hành ly tâm mẫu ở nhiệt độ phòng với lực ly tâm 3000 (xg) trong thời gian 20 phút Sau đó, phần bã được loại bỏ, phần dịch lỏng được thu nhận để chuẩn bị cho quá trình tiếp theo
Protein là thành phần nhạy cảm với nhiệt độ, vì vậy để đảm bảo cho protein không bị biến đổi, quá trình ly tâm được tiến hành ở nhiệt độ phòng Lực ly tâm càng lớn, hiệu quả quá trình phân riêng càng tăng, tuy nhiên độ bền cơ học của thiết bị phải cao Thời gian ly tâm càng dài thì hiệu quả quá trình phân riêng càng cao, tuy nhiên sẽ làm cho năng suất của thiết bị giảm đi
Tại điểm đẳng điện protein trung hòa điện tích, khả năng hòa tan của protein tại đây là thấp nhất Do đó, hiệu chỉnh pH của dịch trích thu được về pH đẳng điện 4.5 để kết tủa protein, sử dụng dung dịch HCl 1M
Huyền phù protein sau khi kết tủa được tiến hành ly tâm ở nhiệt độ phòng với lực ly tâm 3000 (xg) trong thời gian 10 phút Pha rắn sau ly tâm được thu nhận để tiếp tục làm sạch
Pha rắn sau ly tâm được phân tán vào nước cất với tỷ lệ 1:5 Tiến hành rửa tủa hai lần để loại bỏ các tạp chất nhằm thu được protein có độ tinh khiết cao
Kết tủa protein được phân tán vào nước cất với tỷ lệ 1:3, sau đó chỉnh về pH 7 trước khi sấy phun, sử dụng dung dịch NaOH 1M
Quá trình trung hòa được sử dụng để loại bỏ các acid có trong bán thành phẩm, bản chất của quá trình trung hòa là thực hiện phản ứng giữa acid và bazơ Đây là một phản ứng rất phổ biến trong hóa học và NaOH là tác nhân thường được sử dụng để trung hòa các acid vô cơ hoặc hữu cơ
Nghiên cứu của Yu và cộng sự (2007) chỉ ra rằng, việc lựa chọn phương pháp sấy có ảnh hưởng đến các tính chất chức năng của chế phẩm protein thu được Phương pháp sấy chân không thu được chế phẩm protein có các tính chất chức năng như hấp thu nước, hấp thu dầu, khả năng tạo bọt, khả năng tạo nhũ thấp hơn so với phương pháp sấy phun
Phương pháp sấy phun thực hiện với thời gian rất ngắn, các hạt sương tiếp xúc với tác nhân sấy rất nhanh, do đó không làm biến tính protein Chế phẩm protein thu được sau khi sấy phun có dạng bột mịn, đồng nhất, xốp, không vón cục, dễ hòa tan
Phương pháp phân tích
Độ ẩm của mẫu được xác định bằng khối lượng mất đi của mẫu sau khi sấy bằng tủ sấy đến khối lượng không đổi Đối với nguyên liệu là các loại hạt thì nhiệt độ sấy phù hợp là 130 0 C và thời gian sấy khoảng 3 giờ (Bradley, 2010)
3.4.2 Định lượng protein 3.4.2.1 Định lượng protein tổng
Hàm lượng protein tổng được xác định theo phương pháp Kjeldahl-Nessler (Chang, 2010) Theo phương pháp Kjeldahl, mẫu phân tích được oxy hóa hoàn toàn nhờ acid H2SO4 và xúc tác H2O2 Trong quá trình oxy hóa, nitơ trong các hợp chất hữu cơ sẽ chuyển hóa thành ion ammonium và kết hợp với acid sulfuric tạo thành hợp chất không bay hơi (NH4)2SO4, carbon và hydrogen thì chuyển hóa thành CO2 và H2O
Khác với phương pháp Kjeldahl truyền thống, hàm lượng nitơ tạo thành được xác định bằng phương pháp chưng cất và chuẩn độ, phương pháp Kjeldahl-Nessler xác định hàm lượng nitơ tạo thành bằng phương pháp quang phổ hấp thu dựa trên sự hình thành hợp chất phức tạo màu giữa gốc ammonium và thuốc thử Nessler (Phương trình 3.1)
Hợp chất màu tạo thành cho màu da cam và được xác định tại bước sóng 440nm Hàm lượng nitơ trong mẫu được xác định thông qua việc xây dựng đường chuẩn với dãy các chất chuẩn (muối ammonium) chứa hàm lượng nitơ biết trước nồng độ Phương pháp
Kjeldahl-Nessler có thời gian thực hiện ngắn hơn và có độ chính xác, độ nhạy cao hơn phương pháp Kjeldahl truyền thống
4NH4OH + 2HgI2 + 4KI + 3KOH NH2Hg2IO + 7KI + 2H2O (3.1)
Hàm lượng protein tổng của mẫu được xác định gián tiếp thông qua lượng nitơ được định lượng trong mẫu nhờ hệ số chuyển đổi nitơ-protein Theo AOAC 950.48 hệ số chuyển đổi nitơ-protein đối với đậu phộng là 5.46 Như vậy hàm lượng protein tổng của mẫu được xác định theo công thức sau:
Hàm lượng protein (g) = Hàm lượng nitơ xác định (g) × 5.46 (3.2)
3.4.2.2 Định lượng protein hòa tan
Hàm lượng protein hòa tan trong dung dịch cũng được xác định bằng phương pháp Kjeldahl-Nessler (Chang, 2010), tương tự như định lượng protein tổng
Lipid tổng được xác định bằng phương pháp Soxhlet Lipid được trích ly hoàn toàn ra khỏi mẫu nhờ hệ thống các ống siphon nối kết giữa bình chưng cất và bình trích ly Hàm lượng lipid tổng trong mẫu được xác định bằng khối lượng chất khô mất đi sau khi trích ly (Min và Wayne, 2010)
3.4.4 Định lượng hàm lượng tro
Hàm lượng tro được xác định là phần chất rắn còn lại sau khi oxi hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ ở nhiệt độ cao (≥550 0 C) Đối với nguyên liệu có hàm lượng béo và ẩm cao, cần sấy khô mẫu và loại béo để tránh mất mẫu trong quá trình nung mẫu (Marshall, 2010)
Hàm lượng polyphenol tổng được xác định bằng phương pháp quang phổ với thuốc thử Folin-Ciocalteu Hợp chất phenol trong mẫu phân tích sẽ bị oxy hóa bởi thuốc thử Folin-Ciocalteu tạo thành hợp chất có màu xanh Hợp chất tạo thành có độ hấp thu ánh sáng mạnh nhất ở bước sóng 760nm
Trước khi tiến hành định lượng hàm lượng polyphenol, ta cần tiến hành trích ly các hợp chất phenolic từ các chế phẩm protein, sử dụng ethanol 100 0 để tránh protein hòa tan vào dịch trích
Dựa theo đồ thị đường chuẩn của acid gallic với thuốc thử, ta sẽ tính được hàm lượng polyphenol tổng có trong mẫu phân tích (Luque-Rodríguez và cộng sự, 2007)
3.4.6 Xác định khả năng hòa tan
Khả năng hòa tan của protein được xác định bằng tỷ lệ (%) lượng protein hòa tan vào dung môi (nước) so với lượng protein tổng có trong chế phẩm Theo đề nghị của Yu và cộng sự (2007), Wu và cộng sự (2009), sử dụng tỷ lệ chế phẩm protein/dung môi là
1:200 và tiến hành lắc đảo trong 1 giờ Hàm lượng protein tổng và protein hòa tan được xác định theo phương pháp đề nghị tại Mục 3.4.2 Để khảo sát ảnh hưởng của pH, lực ion đến khả năng hòa tan của các chế phẩm protein, ta hiệu chỉnh pH của dung dịch protein từ 2-10, nồng độ NaCl thay đổi từ 0-2 M (pH 7.0)
3.4.7 Xác định khả năng hấp thu dầu và hấp thu nước
Khả năng hấp thu dầu và hấp thu nước là lượng dầu hoặc nước mà 1g protein bẫy được trong điều kiện xác định Mẫu chế phẩm protein được trộn với dầu hoặc nước với tỷ lệ 1:10, lắc đảo trong 1 giờ Sau đó, tiến hành ly tâm để loại dầu/nước, mẫu sau khi ly tâm được cân để xác định lượng nước hoặc dầu được giữ lại trong mẫu (Yu và cộng sự (2007), Wu và cộng sự (2009), Deng và cộng sự, 2011) Để khảo sát ảnh hưởng của pH, lực ion đến khả năng hút nước của các chế phẩm protein, ta hiệu chỉnh pH của dung môi (nước) từ 2-10 hoặc hiệu chỉnh nồng độ NaCl thay đổi từ 0-2 M (pH 7.0)
3.4.8 Xác định khả năng tạo bọt và độ bền bọt
Khả năng tạo bọt và độ bền bọt được xác định theo phương pháp được đề nghị bởi
Yu và cộng sự (2007), Wu và cộng sự (2009), Deng và cộng sự (2011) Huyền phù protein được chuẩn bị với nồng độ 2% (w/v), và được tạo bọt bằng cách đồng hóa với thiết bị đồng hóa cơ trong 2 phút Thể tích trước đồng hóa, thể tích sau đồng hóa của mẫu được ghi nhận, khả năng tạo bọt và độ bền bọt được xác định theo công thức sau:
Trong đó: V0: Thể tích mẫu trước đồng hóa V1: Thể tích mẫu sau đồng hóa V2: Thể tích mẫu sau đồng hóa 120 phút
Trong nghiên cứu này để khảo sát ảnh hưởng của pH, lực ion đến tính chất tạo bọt của các chế phẩm protein, sau khi hòa tan chế phẩm vào nước ta hiệu chỉnh pH của dung dịch protein từ 2-10, nồng độ NaCl thay đổi từ 0-2 M (pH 7.0)
3.4.9 Xác định khả năng tạo nhũ và độ bền nhũ
Phương pháp xử lý thống kê
Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần Kết quả là giá trị trung bình của 3 lần lặp lại ± SD (độ lệch chuẩn)
Phân tích ANOVA so sánh sự khác biệt giữa các mẫu, phân tích tương quan theo chuẩn Pearson, sử dụng phần mềm STATGRAPHICS Centurion XV
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Xác định thành phần cơ bản của nguyên liệu đậu phộng
Hình 4.1: Bột đậu phộng tách béo
Thành phần hóa học cơ bản của đậu phộng và bột đậu phộng tách béo (Hình 4.1) được trình bày trong Bảng 4.1 Độ ẩm của đậu phộng trong nghiên cứu này (5.9%) cũng gần với công bố của Atasie và cộng sự (2009) (5.8%), các tác giả cho rằng độ ẩm thấp sẽ thuận lợi cho quá trình bảo quản đậu phộng Hàm lượng tro thu được (2.39%) thấp hơn so với công bố của Atasia và cộng sự (2009) (3.8%) Hàm lượng protein và lipid của đậu phộng thu được trong nghiên cứu này có giá trị lần lượt là 23.17% và 48.62% Hàm lượng protein thu được thấp hơn so với nghiên cứu của Atasie và cộng sự (2009) (29.36%), ngược lại hàm lượng chất béo lại cao hơn (47.00%) Hàm lượng khoáng thu được trong nghiên cứu này (2.39%) thấp hơn so với công bố của Atasie và cộng sự (2009) (3.8%) Như vậy, các giống đậu phộng khác nhau được trồng tại các khu vực khác nhau có sự khác biệt về tỷ lệ các thành phần hóa học
Bảng 4.1: Thành phần hóa học cơ bản của đậu phộng và bột đậu phộng tách béo
Thành phần Đậu phộng Bột đậu phộng tách béo Độ ẩm (%) 5.9±0.10 a 8.3±0.10 a
Trong cùng một cột, các giá trị có ký hiệu khác nhau thì khác nhau có nghĩa (p
