Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu thu hồi chất béo từ phôi lúa mì

Trong nghiên cứu này sử dụng kết hợp tiền sử lý enzyme với n-hexan để thu nhận dầu phôi lúa mì giàu các hợp chất chống oxy hóa.. Ảnh hưởng của các loại enzyme protease, α-amylase, cellul

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2015

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG – HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Lại Quốc Đạt Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Trịnh Khánh Sơn Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Tôn Nữ Minh Nguyệt Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 24 tháng 07 năm 2015

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 GS.TS Đống Thị Anh Đào

2 TS Trịnh Khánh Sơn 3 TS Tôn Nữ Minh Nguyệt 4 TS Phan Thế Đồng 5 TS Trần Tuấn Việt Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Lê Ngọc Bắc MSHV: 11110186

Chuyên ngành: CN Thực Phẩm & Đồ Uống Mã số: 605402

I Tên đề tài

NGHIÊN CỨU THU HỒI CHẤT BÉO TỪ PHÔI LÚA MÌ

II Nhiệm vụ và nội dung

Nhiệm vụ

 Khảo sát thành phần nguyên liệu

 Khảo sát quá trình trích ly dầu bằng enzyme

 Tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

 Xác định các thông số động học của quá trình trích ly đến hiệu suất trích ly dầu

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

 Xác định các thông số động học của quá trình trích ly đến hiệu suất trích ly dầu

III Ngày giao nhiệm vụ: 19/01/2015

IV Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 14/06/2015

V Cán bộ hướng dẫn: TS Lại Quốc Đạt

Tp Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 07 năm 2015

Trưởng khoa Kỹ Thuật Hóa Học

Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể quý thầy, cô bộ môn công nghệ thực phẩm, trường Đại học Bách Khoa TP HCM, những người đã nhiệt tình hỗ trợ các hóa chất và thiết bị cần thiết để tôi có thể thực hiện luận văn này

Sau cùng, tôi xin cảm ơn các anh, chị và các bạn học ở phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm, những người bạn đồng hành cùng tôi trong thời gian thực hiện luận văntại trường ĐH Bách Khoa TP HCM

TP Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 07 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Lê Ngọc Bắc

ii

ABSTRACT

Wheat germ contain many essential nutrients such as B vitamins, folate,

minerals and amino acids Particularly wheat germ oil contains large amounts of antioxidants such as vitamin E, omega-3 fatty acids and omega-6 In this study used a combination of pretreatment enzyme with n-hexane to obtain wheat germ oil rich in antioxidant compounds Effects of the enzyme protease, α-amylase, cellulose and pectinase on oil extraction yield were investigated Influence of the parameters of the processing enzyme and extraction on oil extraction yield were investigated The Response Surface Methodology (RSM) was then applied to optimize the conditions of enzyme-assisted extraction (EAE) for achieving oil recovery yield is the highest At the optimal enzyme concentration was 2.0824(%, v/w) and enzyme treatment time was 3.189 hours, oil extraction yield reached 87.08 % increased 70.34% compared with n-hexane extraction for 2 hours without enzymatic pretreatment At the optimal processing conditions, the amount of vitamin E in the oil reached 1411 mg/kg; acid, peroxide and iodine value were 8.75 (mgKOH/g), 2.98 (meq/kg) and 117.45 (gI2/100g), respectively The compositions were 20% saturated fatty acid and 80% of unsaturated fatty acids, which palmitic acid (18.4%), stearic acid (0.6%), oleic acid (17.4%), Linoleic acid (57.6%), Linolenic acid (4.4%) and Eicosenic acid (1.6%) Building kinematic model of extraction with ability extraction Ce is 0.011983 (g.g-1), the initial extraction rate h is 0.394477 (g.g-1) and constant extraction rate k is 2747.10 (g.g-1.h-1) Therefore, combination of pretreatment enzyme with n-hexane could be a useful method for oil extraction from wheat germ

iii

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Phôi lúa mì chứa nhiều các chất dinh dưỡng thiết yếu như các vitamin nhóm B, folate, khoáng và các axít amin Đặc biệt dầu phôi lúa mì chứa lượng lớn hợp chất chống oxy hóa như vitamin E, axít béo omega-3 và omega-6 Trong nghiên cứu này sử dụng kết hợp tiền sử lý enzyme với n-hexan để thu nhận dầu phôi lúa mì giàu các hợp chất chống oxy hóa Ảnh hưởng của các loại enzyme protease, α-amylase, cellulose và pectinase đến hiệu suất trích ly dầu được khảo sát Ảnh hưởng của các thông số của quá trình xử lý enzyme và quá trình trích ly đến hiệu suất trích ly dầu được khảo sát Phương pháp bề mặt đáp ứng được sử dụng để tối ưu hóa điều kiện xử lý enzyme nhằm đạt được hiệu suất thu hồi dầu là cao nhất Khi nồng độ enzyme tối ưu là 2.0824 (%, v/w) và thời gian xử lý enzyme là 3.189h, hiệu suất trích ly dầu đạt 87.08 (%, g/g) tăng 70.34 % so với mẫu trích ly bằng n-hexane trong 2h mà không xử lý enzyme Ở điều kiện xử lý tối ưu, hàm lượng vitamin E trong dầu đạt 1411mg/kg; chỉ số axít, peroxide và iod là 8.75(mgKOH/g), 2.98 (meq/kg) và 117.45 (gI2/100g), tương ứng Thành phần axít béo không no là 80% và 20% là axít béo no, trong đó Palmitic acid (18.4%), Stearic (0.6%), Oleic (17.4%), Linoleic (57.6%), Linolenic (4.4%) và Eicosenic (1.6%) Và đã xây dựng được mô hình động học của quá trình trích ly với kết quả khả năng trích ly Ce là 0.011983 (g.g-1), tốc độ trích ly ban đầu h là 0.394477 (g.g-1), hằng số tốc độ trích ly k là 2747.10 (g.g-1.h-1) Vì vậy, phương pháp kết hợp tiền xử lý enzyme và trích ly n-hexane có thể được xem là phương pháp trích ly dầu hiệu quả từ phôi lúa mì

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án này là trung thực, và không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu

Tác giả luận án

Lê Ngọc Bắc

v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

ABSTRACT ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN iii

LỜI CAM ĐOAN iv

1.3 Dầu phôi lúa mì 9

1.4 Tình hình sản xuất, nhập khẩu và nghiên cứu về phôi lúa mì 11

1.5 Tổng quan về các phương pháp trích ly dầu 14

1.5.1 Phương pháp trích ly dầu bằng dung môi 14

1.5.2 Phương pháp ép dầu 15

1.5.3 Phương pháp trích ly dầu bằng CO2 siêu tới hạn 15

1.5.4 Phương pháptrích ly dầu bằng nước 16

1.5.5 Phương pháp trích ly dầu bằng enzyme 16

1.5.6 Phương phápkết hợp tiền xử lý enzyme và n-hexane 16

2.1.3 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 24

2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1 Mục đích nghiên cứu 25

2.2.2 Nội dung nghiên cứu 25

2.3 Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu 29

2.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của các loại enzyme đến hiệu suất trích ly dầu 29

2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng quá trình xử lý nhiệt đến hiệu suất trích ly dầu 29

2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý enzyme 30

2.3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng 30

2.3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme 30

2.3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzyme 31

2.3.3.4 Khảo sát ảnh hưởng của pH 31

2.3.3.5 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme 32

vii 2.3.4 Tối ưu hóa nồng độ enzyme protease và thời gian xử lý bằng phương

pháp qui hoạch thực nghiệm 32

2.3.5 Khảo sát ảnh hưởng của quá trình trích ly 33

2.3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi 33

2.3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly 34

2.3.5.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly 34

2.3.6 Xác định các thông số động học của quá trình trích dầu 35

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 40

3.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu 40

3.2 Ảnh hưởng của các loại enzyme 41

3.3 Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt 42

3.4 Ảnh hưởng của quá trình xử lý enzyme 43

3.4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng 43

viii

3.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme 44

3.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzyme 45

3.4.4 Ảnh hưởng của pH 46

3.4.5 Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme 47

3.5 Tối ưu hóa nồng độ và thời gian xử lý enzyme protease bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm 48

3.6 Ảnh hưởng của quá trình trích ly 53

3.6.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ phôi:dung môi 53

3.6.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly 54

3.6.3 Ảnh hưởng của thời gian trích ly 55

3.7 Động học quá trình trích ly 56

3.8 Các đặc tính của dầu phôi lúa mì 59

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

ix

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của lúa mì 3

Bảng 1.2: Thành phần vitamin và muối khoáng trong lúa mì 3

Bảng 1.3: Thành phần amino acid trong lúa mì 4

Bảng 1.4: Thành phần acid béo trong lúa mì 5

Bảng 1.5: Thành phần hóa học của phôi lúa mì 6

Bảng 1.6: Thành phần vitamin và muối khoáng trong phôi lúa mì 7

Bảng 1.7: Thành phần amino acid trong phôi lúa mì 8

Bảng 1.8: Đặc tính hóa ly của dầu phôi lúa mì 9

Bảng 1.9: Thành phần acid béo của dầu phôi lúa mì 10

Bảng 1.10: Sản lượng lúa mì của các nước sản xuất chính 11

Bảng 1.11: So sánh các phương pháp trích ly 17

Bảng 1.12:Chế phẩm enzyme protease thương mại có nguồn gốc từ Bacillus sp 18

Bảng 1.13: Đặc tính của enzyme cellulase từ một vài vi sinh vật 20

Bảng 1.14: Đặc tính của enzyme α-amylase từ một vài vi sinh vật 21

Bảng 1.15: Tính chất sinh hóa của các loại enzyme pectinase được tổng hợp từ vi sinh vật 23

Bảng 2.1: Thông tin về các loại enzyme 24

Bảng 2.2: Nhiệt độ, pH sử dụng cho từng enzyme 29

Bảng 2.3: Bảng bố trí thí nghiệm các thông số khảo sát của ma trận quy hoạch thực nghiệm 32

Bảng 3.1: Thành phần hóa học của nguyên liệu 40

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến hiệu suất trích ly dầu 42

Bảng 3.3: Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả hiệu suất trích ly dầu 49

x

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hiệu suất trích ly dầu 50

Bảng 3.5: Hiệu suất trích ly, nồng độ chất béo trong dịch trích ly và giá trị nghịch đảo tốc độ trích ly 57

Bảng 3.6: Các thông số động học của quá trình trích ly 58

Bảng 3.7: Các đặc tính của dầu phôi lúa mì 59

Bảng A1: Xác định chỉ số acid - khối lượng mẫu cân 73

Bảng A2: Xác định chỉ số iod - khối lượng mẫu cân 76

Bảng B1: Ảnh hưởng của các loại enzyme đến hiệu suất trích ly 80

Bảng B2: Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến hiệu suất trích ly 81

Bảng B3: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hiệu suất trích ly 81

Bảng B4: Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzyme đến hiệu suất trích ly 81

Bảng B5: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất trích ly 82

Bảng B6: Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến hiệu suất trích ly 82

Bảng B7: Ảnh hưởng của tỷ lệ phôi:dung môi đến hiệu suất trích ly 82

Bảng B8: Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hiệu suất trích ly 83

Bảng B9: Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly 83

xi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Hạt lúa mì (a) và cấu tạo hạt lúa mì (b) 2

Hình 1.2: Phôi lúa mì 6

Hình 1.3: Enzyme protease cắt mạch peptide 18

Hình 1.4: Enzyme protease phân cắt mạch cellulose thành glucose 19

Hình 1.5: Chuỗi amylose (a) và chuỗi amylopectin (b) 21

Hình 1.6: Enzyme pectinase phân cắt mạch pectin 23

Hình 2.1: Qui trình thu nhận dầu từ phôi lúa mì 25

Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu 28

Hình 3.1: Ảnh hưởng của các loại enzyme đến hiệu suất trích ly dầu 41

Hình 3.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến hiệu suất trích ly dầu 43

Hình 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến hiệu suất trích ly dầu 44

Hình 3.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý enzyme đến hiệu suất trích ly dầu 45

Hình 3.5: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất trích ly dầu 46

Hình 3.6: Ảnh hưởng của thời gian xử lý enzyme đến hiệu suất trích ly dầu 47

Hình 3.7: Mặt phẳng đáp ứng bề mặt hiệu suất trích ly dầu theo phương trình hồi quy trên hình chiếu (a) và không gian ba chiều (b) 51

Hình 3.8: Ảnh hưởng của tỷ lệ phôi:dung môi đến hiệu suất trích ly dầu 53

Hình 3.9: Ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly đến hiệu suất trích ly dầu 54

Hình 3.10: Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly dầu 55

Hình 3.11: Nồng độ chất béo trích ly và hiệu suất trích ly theo thời gian 57

Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ nghịch đảo tốc độ trích ly theo thời gian 58

HPLC: High-Performance Liquid Chromatography – Sắc ký lỏng cao áp KNU: Kilo Novozymes units ( alpha Amylase unit)

MUFA: Monounsaturated fatty acid– Acid béo không no một nối đôi PG: Polygalacturonase

PUFA: Polyunsaturated fatty acid – Acid béo không no nhiều nối đôi RSM: Response Surface Modelling – Mô hình đáp ứng bề mặt

SC-CO2: Supercritical Carbon Dioxide – CO2 siêu tới hạn SFE: Supercritical Fluid Extraction - Trích ly siêu tới hạn WG: Wheat Germ – Phôi lúa mì

WGO: Wheat Germ Oil - Dầu phôi lúa mì

1

MỞ ĐẦU

Phôi lúa mì là nguồn cung cấp hầu hết các chất dinh dưỡng thiết yếu như các vitamin nhóm B, folate, phốt-pho, kẽm, ma-giê, cũng như các axit béo không no Nó cũng là nguồn cung cấp protein và chất xơ rất tốt Đặc biệt, phôi lúa mì chứa lượng lớn vitamin E, chất chống ô-xi hóa tốt cho da và chống lão hóa.Wheat germ cũng chứa axit béo omega-3 có tác dụng giảm cholesterol và huyết áp, nên tốt cho hệ tim mạch Vì vậy phôi lúa mì được sử dụng như là một loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe (Kahlon, 1989; Tong và Lawrence, 2001)

Trong những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ ngành công nghiệp thực phẩm, phôi lúa mì được nghiên cứu nhiều trên thế giới Tuy nhiên nguồn phôi lúa mì quý chưa được nghiên cứu đầy đủ, chưa được sử dụng hợp lý và hiệu quả Vì phôi lúa mì rất dễ bị oxy hóa nên chúng thường được sử dụng chủ yếu cho thức ăn gia súc và sản xuất dầu Do đó, khai thác dầu từ phôi lúa mì có thể cải thiện việc sử dụng không hiệu quả của phôi lúa mì (Appett, 1986)

Việc sử dụng enzyme để xử lý phôi lúa mì được nhiều tác giả nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm để làm tăng hiệu suất trích ly, tăng hàm lượng chất rắn hòa tan hoặc cải thiện tính năng kỹ thuật của sản phẩm như dầu phôi lúa mì có hàm lượng vitamin E cao, thành phần acid béo không no trong dầu cao, protein phôi lúa mì có thành phần acid amin thiết yếu cao…

Hiện nay, chưa có các công bố khoa học về sử dụng kết hợp tiền xử lý enzyme với n-hexane để thu nhận chất béo từ phôi lúa mì Hầu hết phôi lúa mì ở Việt Nam được sử dụng làm thức ăn cho gia súc Do đó, đề tài ―Nghiên cứu thu hồi chất béo từ phôi lúa mì‖có sử dụng enzyme được thực hiện nhằm tận dụng nguồn liệu sẵn có ở Việt Nam để tạo ra sản phẩm có giá trị sử dụng cao

2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Lúa mì

Lúa mì (Wheat) là một loại hạt ngũ cốc Tên khoa học Triticum spp Tên khác:

Tiểu mạch.Lúa mì là một trong ba loại ngũ cốc quan trọng của thế giới sau ngô và lúa gạo

1.1.1 Cấu tạo lúa mì

Hạt lúa mìcó chiều dài khoảng 5-8 mm và chiều rộng khoảng 2.5–4.5mm Các hạt lúa mì có một nếp gấp dọc theo hạt kéo dài gần đến trung tâm của hạt Cấu tạo lúa

mì gồm 3 phần chính: cám (14-16%), nội nhũ (81-84%), phôi (2-3%) Atwell(2001)

- Cám (Bran): Cám là lớp vỏ ngoài chiếm khoảng 14-16% khối lượng hạt Nó

chứa các chất xơ và bảo vệ các bộ phận bên trong của hạt lúa mì.Chú ý, phân biệt vỏ cám và vỏ trấu Vỏ cám của lúa mì khá dày so với lúa gạo Vỏ trấu của hạt lúa mì hầu như đã bị bóc hết trong quá trình thu hoạch và bảo quản Cám lúa mì còn chứa nhiềucác chất quan trọng như chất chống oxy hóa, sắt, kẽm, đồng, magiê, vitamin B,…

- Nội nhũ (Endosperm): Nội nhũ này chiếm khoảng 81-84% khối lượng hạt và là phần chủ yếu để sản xuất ra bột mì Nội nhũ là phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt, nó

Hình 1.1 Hạt lúa mì (a) và cấu tạo hạt lúa mì (b)

3 chứa phần lớn nhất của protein, carbohydrates và sắt, và các loại vitamin B chính như riboflavin, niacin, thiamin Nó cũng là nguồn cung cấp chất xơ

- Phôi (Germ): Phôi chiếm khoảng 2-3% khối lượng của hạt Phôi là một phần của hạt mà có thể nảy mầm thành cây lúa mì Phần lớn các chất béo của hạt được chứa trong phôi lúa mì Phôi chứa hầu hết các chất dinh dưỡng của lúa mì, đồng thời chứa đựng các enzyme và kháng thể tự nhiên, nhằm đảm bảo cho hạt có khả năng nảy mầm khi rơi vào môi trường thích hợp Phôi lúa mì chứa nhiều các chất quan trọng như chất chống oxy hóa, vitamin E, vitamin B, axit béo không no,…Do phôi lúa mì chứa nhiều các chất dinh dưỡng nên nó được chiết xuất từ hạt lúa mì và được sử dụng như là một chất dinh dưỡng bổ sung vào thực phẩm

1.1.2 Thành phần hóa học của lúa mì

Thành phần dinh dưỡng của lúa mì phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loài, điều

kiện gieo trồng và chăm sóc, thời điểm thu hoạch, phương pháp tồn trữ

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của lúa mì (Alka, 2001)

4

VitaminB5 (pantothenic acid) 0.95

Muối khoáng Hàm lượng (mg/100g)

 Thành phần amino acid trong lúa mì

Bảng 1.3: Thành phần amino acid trong lúa mì

 Thành phần acid béo trong lúa mì

Bảng 1.4: Thành phần acid béo trong lúa mì

 Các hợp chất chống oxy hóa

Theo Dykes và Rooney (2007) hàm lượng và các hợp chất chống oxy hóa trong lúa mì gồm: các hợp chất phenolic (1342 µg/g nguyên liệu khô) Các hợp chất flavonoid (anthocyanin 93 – 152 µg/g nguyên liệu khô) Theo nghiên cứu của Morrison, W R (1978) hàm lượng vitamin E (4.9 – 5.8 mg/100g dầu lúa mì) Trong đó α-tocopherol 0.9-1.8 mg/100g, β-tocopherol 2.5-3.6 mg/100g, α-tocotrienol 0.3-0.7 mg/100g, β-tocotrienol 2.5-3.6 mg/100g

6

1.2 Phôi lúa mì

Phôi lúa mì là phần nhỏ của hạt lúa mì (khoảng 3%), được xay xát từ hạt lúa mì Phôi lúa mì tập trung hầu hết các chất dinh dưỡng thiết yếu như các vitamin nhóm B, folate, phốt-pho, kẽm, ma-giê, cũng như các axit béo không no Nó cũng là nguồn cung cấp protein và chất xơ rất tốt Đặc biệt, phôi lúa mì chứa lượng lớn vitamin E, chất chống ô-xi hóa tốt cho da và chống lão hóa Phôi lúa mì (WG) được công nhận rộng rãi như là một nguồn nguyên liệu bổ dưỡng để đưa vào các công thức sản phẩm thực phẩm Ứng dụng điển hình là trong sản xuất bánh mì giàu phôi, các loại thực phẩm ăn nhanh và bổ sung vào ngũ cốc bữa sáng và để sản xuất dầu phôi lúa mì (Zhu, 2006)

 Thành phần hóa học của phôi lúa mì

Thành phần dinh dưỡng của phôi lúa mì phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại lúa

mì, điều kiện xay xát và phương pháp bảo quản

Bảng 1.5: Thành phần hóa học của phôi lúa mì

(Mahmoud và cộng sự, 2015) Thành phần Tỷ lệ (%)

Chất béo 8.99 ± 0.32

Hình 1.2: Phôi lúa mì

7

Xelluloza 1.54 ± 0.18

 Thành phần vitamin và muối khoáng trong phôi lúa mì

Bảng 1.6: Thành phần vitamin và muối khoáng trong phôi lúa mì (mg/ 100g

phôi lúa mì) (S.Premakumari và S.Haripriya, 2010)

8

 Thành phần aminoacid trong phôi lúa mì

Bảng 1.7: Thành phần amino acid trong phôi lúa mì (mg/100g lúa mì)

(Cordain, 1999) Acid amin Hàm lượng (mg/100g)

 Đặc tích hóa lý của dầu phôi lúa mì

Chỉ số iod đánh giá mức độ bão hòa của acid béo và chỉ số khúc xạ Dầu phôi lúa mì có chỉ số iod cao (115.47 ± 0.22 gI2/100g dầu) cho thấy hàm lượng acid béo không bão hòavà chỉ số khúc xạ cao Đặc tích lý hóa của dầu phôi lúa mì được trình bày ở bảng 1.8

Bảng 1.8: Đặc tích hóa lý của dầu phôi lúa mì

10

 Thành phần acid béo của dầu phôi lúa mì

Bảng 1.9: Thành phần acid béo của dầu phôi lúa mì

Tổng acid béo một nối đôi 17.22 Tổng acid béo nhiều nối đôi 63.71

Ngoài ra trong dầu phôi lúa mì còn có một lượng khá lớn các hợp chất quan trọng khác Theo nghiên cứu của Veronica Isabela Crăciun (2011) đã công bố một số hợp chất quan trọng sau: β-carotene 1.9 mg/g dầu, Vitamin A 268.6mg/kg dầu và Vitamin D3 9.3µg/kg dầu

 Công dụng của dầu phôi lúa mì

- Dầu phôi lúa mì là một nguồn cung cấp dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe Đặc biệt là vitamin E Vitamin E là chất ổn định nhất cho màng tế bào bằng cách bảo vệ sự chống lại peroxidase tách các axit béo không no Các acid béo không no này cấu thành một phần không thể thiếu của các phospholipid tìm thấy trong màng tế bào Vitamin E

tác dụng chống oxy hóa của LDL (low-density lipoprotein), theo đó nó ngăn chặn sự

kết tủa của chúng trên thành động mạch làm ngăn ngừa xơ vữa động mạch (Barnes, 1983) Ngoài tocopherols, dầu có chứa một tỷ lệ đáng kể của các axit béo không bão

11 hòa đa nối đôi Hàm lượng acid linoleic khoảng 44-65% và hàm lượng acid linolenic khoảng 4-10% Ngoài các thành phần trên, dầu có chứa một số hợp chất tự nhiên khác được chứng minh là có giá trị cho khả năng miễn dịch, tính toàn vẹn của mạch máu và phục hồi các tế bào (Megahad, 2002)

- Làm giảm cholesterol trong máu, do đó ngăn ngừa được các cơn đau tim, nhờ thành phần acid béo không no của dầu phôi lúa mì rất cao Đặc biệt là acid linoleic cao nhất với 55.76%, là một acid béo thiết yếu quan trọng nhất trong thực phẩm của con người vì nó ngăn ngừa các bệnh tim mạch Kế đến là acid oleic 16.96% và acid linolenic 7.95% ( Mahmoud và cộng sự, 2015)

- Acid béo linoleic (thuộc nhóm omega-6) và các acid béo α-linolenic (thuộc nhóm omega-3) là cần thiết, vì chúng không thể được tổng hợp bởi các động vật có vú và phải được lấy từ thức ăn ω-6 và ω-3 là axit béo cần thiết cho sự phát triển bình thường, sức khỏe và sự phát triển của cơ thể (Moreira, 2004)

- Một số nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng axit béo n3 (linolenic) có lợi ích cho việc giảm nguy cơ bệnh mạch vành gây tử vong (Dunford, 2003)

1.4 Tình hình sản xuất, nhập khẩu và nghiên cứu về phôi lúa mì  Tình hình sản xuất lúa mì trên thế giới

Bảng1.10 :Sản lượng lúa mì của các nước sản xuất chính

 Tình hình nhập khẩu lúa mì ở việt nam

Việt Nam nhập khẩu lúa mì chủ yếu từ 5 thị trường lớn là Australia, Canada và Hoa Kỳ, Ấn Độ và Áo, trong đó Australia là thị trường lớn nhất cung cấp lúa mì cho Việt Nam Theo số liệu của tổng cục hải quan về nhập khẩu lúa mì năm 2014 thì sản lượng lúa mì tăng 15.37% so với năm 2013 từ 1,816,753 tấn (2013) lên 2,096,058 tấn (2014)

Bột lúa mì xay xát trong nước phần lớn là nhằm đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp thực phẩm và thức ăn chăn nuôi trong đó 40-45% được dùng để làm mỳ ăn liền; 30% được dùng để làm bánh mỳ; khoảng 10% được sử dụng làm bánh quy và các loại bánh khác; 15-20% còn lại được sử dụng cho ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi (chủ yếu phục vụ cho ngành thuỷ sản)

 Tình hình nghiên cứu trong nước:

- Đặc điểm nguồn gốc nguyên liệu phôi lúa mì trong nước: Phôi lúa mì là phụ phẩm chính thu được từ lúa mì sau khi xay xát và thường chiếm khoảng 3% trọng lượng hạt Phôi lúa mì có màu vàng sáng và có mùi thơm đặc trưng Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của phôi lúa mì biến động khá lớn phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật xay xát lúa mì

Hiện nay với lượng lúa mì nhập khẩu khoảng 2 triệu tấn/năm thì khả năng cung ứng nguyên liệu phôi lúa mì khoảng 60,000 tấn/ năm

- Các kết quả nghiên cứu về phôi lúa mì: Theo số liệu công bố của Nguyen Thi Thu Thao (2012) chỉ số peroxit của phôi lúa mì tăng từ 5.08 meq/kg sau 1 ngày đến 25.98 meq/kg sau 70 ngày Chỉ số acid của phôi lúa mì cũng tăng từ 0.683 mg KOH/g sau 1 ngày đến 2.011 mg KOH/g sau 70 ngày

13 - Công nghệ sản xuất dầu phôi lúa mì: chưa có công bố nào về công nghệ sản xuất dầu phôi lúa mì

 Tình hình nghiên cứu nước ngoài:

- Nguồn nguyên liệu phôi lúa mì: Theo số liệu thống kê của FAO, sản lượng lúa mì toàn thế giới đạt 701.7 triệu tấn năm 2014 Do vậy khả năng cung ứng nguyên liệu phôi lúa mì đạt khoảng 21.05 triệu tấn/ năm

- Các kết quả nghiên cứu về phôi lúa mì: Theo Capitani, M., C M Mateo, and S M Nolasco (2011) đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản phôi lúa mì lên hàm lượng tocopherol trong dầu Kết quả là thời gian bảo quản càng dài và nhiệt độ bảo quản càng tăng thì hàm lượng tocopherol trong dầu càng giảm.Theo Megahed, Mohamed G(2011)đã nghiên cứu sự ổn định của dầu phôi lúa mì và hoạt động của lipase trong phôi lúa mì trong quá trình bảo quản Kết quả là thời gian bảo quản càng dài thì chỉ số acid, chỉ số peroxide càng tăng và chỉ số iod càng giảm

Theo Ali và cộng sự (2013) nghiên cứu đánh giá và ổn định dinh dưỡng của phôi lúa mì Attia (2011) cũng đánh giá tính ổn định của phôi lúa mì và các đặc tính của dầu phôi lúa mì Kan, Asuman (2012) nghiên cứu đặc tính hóa học và nguyên tố của dầu phôi lúa mì ở Thổ Nhĩ Kỳ Thành phần acid không no là 80.1% và acid béo no là 19.9% Trong đó thành phần chính của dầu phôi lúa mì đã được xác định như acid linoleic (56.1%), acid palmitic (17.4%) và acid oleic (17.4%)

- Công nghệ sản xuất dầu phôi lúa mì: Al-Obaidi, Laith Fareed (2012) đã nghiên cứu các phương pháp trích ly dầu và khảo sát 3 loại enzyme Multifect CX GC, Multifect GC Extra và protease (Alcalase 2.4L FG) đến hiệu suất trích ly dầu Hiệu suất trích ly dầu cao nhất là 76.69% khi sử dụng enzyme Alcalase 2.4L FG ở nhiệt độ 50oC, pH 8, tỷ lệ pha loãng 16.5, nồng độ enzyme 4% w/w và 5.25 h

Theo Xie và cộng sự (2011) trích ly dầu từ phôi lúa mì (WG) bằng enzyme đã được nghiên cứu Khảo sát bốn enzyme (Viscozyme L, Multifect CX 13L, Multifect CX GC và Alcalase 2.4L FG) đến hiệu suất trích ly dầu Kết quả cho thấy Alcalase 2.4L cho hiệu suất trích ly dầu cao hơn đáng kể hơn so với ba enzym khác và đã được lựa chọn để tối ưu hóa các quá trình trích ly dầu bằng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM)

14 Kết quả,hiệu suất trích ly dầu cao nhất, 66.5% (w / w), ở điều kiện tỷ lệ pha loãng là 16.5, nồng độ enzyme 1.1% và thời gian 19.25 h

1.5 Tổng quan về các phương pháp trích ly dầu 1.5.1 Phương pháp trích ly dầu bằng dung môi

Trích ly là quá trình ngâm chiết làm chuyển dầu từ nguyên liệu vào dung môi thực hiện bằng khuyến tán phân tử (chuyển dầu từ nội tâm nguyên liệu vào dung môi) và khuyến tán đối lưu (chuyển dầu từ bề mặt nguyên liệu từ dung môi)

- Ưu điểm: phương pháp này có hiệu suất trích ly dầu cao, ít gây ảnh hưởng đến các những thành phần có giá trị như: β - Caroten, Lycopen, Tocopherol (Vitamin E), …

- Nhược điểm: sử dụng nhiều dung môi trong quá trình trích ly nên ảnh hưởng đến sức khỏe

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay trong sản xuất cũng như trong nghiên cứu Trích ly bằng dung môi gồm 2 phương pháp:

 Trích ly gián đoạn (ngâm chiết)

Nguyên liệu và dung môi được cho vào ngâm một thời gian nhất định chiết mixen ra, cho dung môi mới vào ngâm chiết và cứ thế cho đến khi nồng độ mixen đạt đến giá trị cân bằng

- Nhược điểm: thời gian dài và nồng độ mixen thấp - Ưu điểm: nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với dung môi nên dễ dàng cho việc khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất trích ly Thiết bị đơn giản, dễ sử dụng

 Trích ly liên tục

Đây được xem là phương pháp phổ biến hơn do có hiệu suất cao và thời gian ngắn, nó được thực hiện bằng cách ngâm nguyên liệu trong dòng dung môi chuyển động ngược chiều hoặc dội tưới liên tục, nhiều đợt dung môi hoặc mixen loãng lên lớp nguyên liệu chuyển động

15 - Nhược điểm: Hệ số sử dung thiết bị thấp (45%), có thể dễ cháy nổ hơn khi dung môi tiếp xúc với không khí trong thiết bị, hệ thống tuần hoàn dung môi phức tạp, phải dùng bơm nhiều

- Ưu điểm: nồng độ mixen cao, tỉ lệ sử dụng dung môi và nguyên liệu giảm, đồng thời mixen thu được sạch hơn do nó được tự lọc bởi lớp nguyên liệu trích ly

Trong công nghiệp, người ta sử dụng cả hai phương pháp Giai đoạn đầu, ngâm nguyên liệu trong dòng dung môi chuyển động Giai đoạn hai là tưới dung môi sạch hoặc mixen loãng lên nguyên liệu Như vậy, có thể tận dụng được những ưu điểm của hai phương pháp

(Giáo Trình Công Nghệ Sản Xuất Dầu Thực Vật - trường ĐH Công Nghiệp TP.HCM – 2009)

1.5.2 Phương pháp ép dầu

Phương pháp này sử dụng máy ép trục vít để ép dầu Dưới tác dụng của lực ép cơ học, các phần tử bột xích lại gần nhau Khi tăng áp lực ép, các phần tử này bị biến dạng, các khoảng trống chứa dầu hẹp dần và tới khi lớp dầu dồn lại và có bề dày không đổi thì dầu thoát ra Khi phần lớn lượng dầu thoát ra, khoảng trống này nhỏ dần, khi tăng áp lực tiếp tục nhưng các phần tử bột không bị biến dạng nữa thì dầu thôi không thoát ra Trong quá trình ép, lực nén ép càng cao, các phân tử rắn càng bị biến dạng, dầu thoát ra càng nhiều

Phương pháp này chỉ áp dụng đối với những nguyên liệu chứa hàm lượng dầu cao như ép dầu đậu phộng, đậu nành, dừa,…nhưng hiệu suất thu hồi dầu thấp

1.5.3 Phương pháp trích ly dầu bằng CO2 siêu tới hạn (SFE, Supercritical carbon dioxide Fluide Extraction)

Phương pháp này sử dụng ở nhiệt độ thấp nên ít ảnh hưởng đến chất lượng của dầu thu được Dung môi CO2 có đặc điểm là không quá đắt, không độc, trơ và không cháy CO2 là hóa chất thân thiện với môi trường, là nguồn thay thế rất tốt để sử dụng thay thế các dung môi trích ly dầu truyền thống Tuy nhiên quá trình đòi hỏi thiết bị chịu áp lực cao, đắt tiền

Theo VADUVA (2003) trích ly dầu từ phôi lúa mì bằng CO2 siêu tới hạn, đã nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất (200-300 bar ở 40oC, 50oC, 60oC) và thời gian trích

16 ly Kết quả hiệu suất trích ly dầu cao nhất khoảng 83% ở áp suất 300 bar, 40oC và thời gian trích ly là 250 phút

1.5.4 Phương pháp trích ly dầu bằng nước

Phương pháp này dựa trên nguyên lý của quá trình trích ly một hỗn hợp không tan lẫn vào nhau là nước và dầu.Khi hỗn hợp được gia nhiệt, dầu sẽ được phân tán trong nước Sau thời gian xử lý, dung dịch được đem đi li tâm tách dầu ra khỏi nước và bã Phương pháp này được coi là phương pháp xanh, thân thiện với môi trường, chất lượng sản phẩm ít bị ảnh hưởng Tuy nhiên hiệu suất thu hồi dầu thấp

1.5.5 Phương pháp trích ly dầu bằng enzyme

Phương pháp này dựa trên nguyên lý là dùng enzyme thủy phân nguyên liệu trong nước, chủ yếu là thủy phân polysaccharide cấu tạo thành vách tế bào của hạt chứa dầu hoặc các protein tạo thành từ các tế bào và màng lipid Sau quá trình thủy phân dầu được giải phóng ra và được tách khỏi dung dịch bằng thiết bị li tâm Phương pháp này được coi là phương pháp xanh, thân thiện với môi trường, chất lượng sản phẩm ít bị ảnh hưởng và hiệu suất thu hồi dầu cao

1.5.6 Phương pháp kết hợp tiền xử lý enzyme và n-hexane

Là phương pháp sử dụng kết hợp của hai phương pháp trích ly dầu bằng enzyme và bằng dung môi n-hexane Phương pháp này cho hiệu suất trích ly dầu cao, cao hơn phương pháp trích ly dầu bằng enzyme hoặc bằng n-hexan Khả năng gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm dầu thu được thấp hơn so với phương pháp trích ly dầu bằng n-hexane và thời gian ngắn hơn Nhược điểm của phương pháp này là sử dụng dung môi trong quá trình trích ly nên ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động Hiện nay để tăng hiệu quả trích ly dầu trong thời gian trích ly ngắn thì người ta sử dụng phương pháp này để thay thế cho phương pháp trích ly dầu bằng n-hexane

Theo nghiên cứu của Li, Fang và cộng sự (2012),“Tối ưu hóa tiền xử lý enzyme

để trích ly dầu bằng n-hexane từ hạt kế sữa (Silybum marianum) bằng phương pháp đáp

ứng bề mặt‖ cho thấycác thông số tối ưu của tiền xử lý enzym như sau: nồng độ enzyme 2.0% (w/w), nhiệt độ 42.8°C, thời gian xử lý enzyme 5.6h, và pH 4.8 Sau khi tiền xử lý enzym, dầu được chiết xuất bằng n-hexane trong 1.5h cho thấy hiệu suất thu hồi dầu

17 (45.70%) tăng 10.46% so với phương pháp trích ly dầu bằng n-hexane trong 1.5h không qua tiền xử lý enzyme

Việc sử dụng phương pháp kết hợp tiền xử lý enzyme và n - hexan là một phương pháp ứng dụng có triển vọng vì phù hợp với qui mô vừa và nhỏ Ngoài ra phương pháp này làm giảm thất thoát dầu trong nguyên liệu Do đó, đề tài này sử dụng phương pháp kết hợp tiền xử lý enzyme và n-hexane cho nghiên cứu thu hồi chất béo từ phôi lúa mì

1.5.7 So sánh các phương pháp trích ly

Theo Moreau và cộng sự (2004) so sánh các phương pháp trích ly dầu từ phôi bắp như bảng sau:

Bảng 1.11: so sánh các phương pháp trích ly dầu

Phương pháp trích ly Ưu điểm Nhược điểm

Trích ly bằng n-hexane Hiệu suất trích ly cao Vấn đề sức khỏe và sự an toàn và chi phí liên quan

Hiệu suất trích ly dầu thấp, năng lượng sử dụng cao

Trích ly bằng CO2 siêu tới hạn

Hiệu suất trích ly cao, an toàn

Chi phí cao hơn so với hexane, áp lực cao Trích ly bằng nước Phương pháp xanh, thân

thiện với môi trường

Hiệu suất trích ly dầu thấp

Trích ly enzyme Phương pháp xanh, thân

thiện với môi trường Chi phí enzyme cao Tiền xử lý và n-hexane Hiệu suất trích ly cao Vấn đề sức khỏe và sự an toàn và chi phí liên quan

1.6 Enzyme 1.6.1 Enzyme protease

enzyme protease (Alcalase® 2.4 L FG) có nguồn gốc từ vi sinh vật Bacillus

licheniformis, chúng thuộc nhóm Serin proteinase: là những proteinase chứa nhóm –OH

của gốc serine trong trung tâm hoạt động và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động xúc tác của enzyme Chủ yếu chứa nhóm subtilisin Các serine proteinase thường hoạt động mạnh ở vùng kiềm tính và thể hiện tính đặc hiệu cơ chất tương đối rộng Enzyme này có hoạt độ 2.4 AU –A/g, khoảng pH tối ưu 6.5 –8.5 và nhiệt độ tối ưu 50 – 70oC (Novozyme cung cấp)

 Các chế phẩm enzyme protease thương mại

Bảng 1.12:Chế phẩm enzyme protease thương mại có nguồn gốc từ Bacillus sp (V

N Jisha và cộng sự, 2013) Tên thương mại Vi sinh vật Công ty sản xuất

Alcalase Bacillus licheniformis Novo Nordisk, Đan Mạch Esperase Alkalophilic Bacillus sp Novo Nordisk, Đan Mạch

19 Maxatase Alkalophilic Bacillus sp Gist-brocades, Hà Lan Optimase Alkalophilic Bacillus sp Solvay Enzymes GmbH, Đức Proleather Alkalophilic Bacillus sp Amano Pharmaceuticals, Nhật Protease P Aspergillus sp Amano Pharmaceuticals, Nhật Durazym B amyloliquefaciens Novo Nordisk, Đan Mạch Maxapem Alkalophilic Bacillus sp Solvay Enzymes GmbH, Đức Purafect Variant of B.lentus Genencor International, Inc

1.6.2 Enzyme cellulase  Định nghĩa

Cellulase là enzyme xúc tác cho quá trình chuyển hoá Cellulose và các dẫn xuất như carboxymethyl cellulose (CMC) hoặc hydroxyethyl cellulose (HEC) Cellulase cắt liên kết β-1,4-glucosid trong cellulose, lichenin và các β-D-glucan thành các sản phẩm hoà tan: glucose, cellobiose, oligosaccharides… ( Zhang và cộng sự, 2013)

Hình 1.4 : Enzyme Cellulase phân cắt mạch Cellulose thành glucose (Held, P, 2012)

 Tính chất enzyme cellulase

Enzyme cellulase có nguồn gốc từ nấm mốc, vi khuẩn, sinh vật đơn bào, thực vật và động vật.Trong nghiên cứu này sử dụng enzyme cellulase (Viscozyme® Cassava

20

C) có nguồn gốc từ vi sinh vật Trichoderma reesei, enzyme này có hoạt độ 700 EGU/g,

khoảng pH tối ưu 4 –6 và nhiệt độ tối ưu 45 – 65oC (Novozyme cung cấp)

Bảng 1.13: Đặc tính của enzyme Cellulasetừ một vài vi sinh vật [37,[54] Vi sinh vật pH tối ƣu Nhiệt độ tối ƣu(0C) Vi khuẩn [54]

α-Amylase (EC 3.2.1.1) là một enzyme loại protein thủy phân liên kết glucosidic trong chuỗi amylose and amylopectin của mạch polysaccharide như tinh

1,4-α-bột tạo ra dextrin, glucose và maltose (Horvathova và cộng sự, 2000)

Bacillus licheniformis, enzyme này có hoạt độ 120 KNU-S/g, khoảng pH tối ưu 5 –6 và

nhiệt độ tối ưu 85 – 95oC (Novozyme cung cấp)

Bảng 1.14: Đặc tính của enzyme α-Amylase từ một vài vi sinh vật

(Gupta, Rani, et al, 2003) Vi sinh vật pH tối ƣu Nhiệt độ tối ƣu(0C) Vi khuẩn

Pectinase là một enzyme phân hủy pectin, sản phẩm của quá trình phân hủy này là acid galacturonic, galactose, arabinose, methanol, Pectin là một trong những hợp chất được tìm thấy trong thành tế bào thực vật, được hình thành trong quá trình phân chia tế bào chất Do đó, pectinase giúp phá vỡ các thành tế bào làm tăng khối lượng dịch trích (tăng hiệu suất trích ly) và tính hiệu quả công nghệ (Pasha, 2013)

Pectinase (Pectinex® Ultra SP-L) có nguồn gốc từ vi sinh vật Aspergillus aculeatus,

enzyme này có hoạt độ 26000 PG/ml, khoảng pH tối ưu 4.5 –5.5 và nhiệt độ tối ưu 45 – 55oC (Novozyme cung cấp)

Bảng 1.15: Tính chất sinh hóa của các loại enzyme pectinase đƣợc tổng hợp từ vi

sinh vật (Sieiro và cộng sự, 2012) Vi sinh vật Enzyme pH tối ƣu Nhiệt độ tối

ƣu (0

C) Vi khuẩn

Bacillus sp NT-33 Polygalacturonase 10,5 75

Bacillus sp DT7 Pectin lyase 8 60

Nấm mốc

Aspergillus ficuum Pectin lyase 5 50

Penicillium frequentans Endopolygalacturonase 3,5-5 50

Sclerotium rolfsii Endopolygalacturonase 3,5 55

Penicillium paxilli Pectin lyase 5 35

Nấm men

Saccharomyces cerevisiae Endopolygalacturonase 5,5 45 Kluyveromyces

marxianus Endopolygalacturonase 4,5 55

24

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu 2.1.1 Phôi lúa mì

Phôi lúa mì được mua tại Công ty Xay Lúa Mì Việt nam (KCN Mỹ Xuân A, Huyện Tân Thành, Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu) Phôi lúa mì được xay xát từ lúa mì cứng nhập khẩu ở Canada Phôi lúa mì có màu vàng, không bị ẩm mốc và mới xay xát để sử dụng cho thí nghiệm Phôi lúa mì được bảo quản lạnh đông -18oC cho đến khi sử dụng

2.1.2 Enzyme

Các enzyme được dùng trong các thí nghiệm là những enzyme thương mại, được sản xuất bởi hãng Novozyme (Đan Mạch) Enzyme được bảo quản trong tủ lạnh ( 2oC) cho đến khi sử dụng.Thông tin về các enzyme được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2.1: Thông tin về các loại enzyme

Enzyme Nguồn gốc

Hoạt độ (đơn vị hoạt

độ/g)

Nhiệt độ ( oC) pH

Nhiệt độ bảo quản

( oC)

Protease ( Alcalase® 2.4 L FG)

Bacillus licheniformis 2.4 AU-A/g 50 – 70 6.5 – 8.5 0 – 10

Pectinase ( Pectinex® Ultra SP-L)

Aspergillus aculeatus 26000 PG/ml 45 – 55 4.5 – 5.5 0 – 10

Cellulase( Viscozyme® Cassava C)

Trichoderma reesei 700 EGU/g 45 – 65 4 – 6 0 – 25

α-Amylase ( Termamyl® SC )

Bacillus licheniformis 120 KNU-S/g 85 – 95 5 – 6 0 – 25 (Nguồn: Do Novozyme cung cấp)

2.1.3 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu  Thiết bị - dụng cụ:

- Tủ sấy - Bể điều nhiệt Jica Nhật Bản, Máy khuấy từ - Thiết bị cô quay Buchi, Máy lọc chân không - Máy nghiền

- Cân phân tích 3 và 4 số lẻ - Lò nung Lenton

- Thiết bị sấy ẩm hồng ngoại - Hệ thống Soxhlet

- Máy đo pH