Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nâng cao hiệu suất trích ly Protein từ đậu nành bằng phương pháp Enzyme

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trần Thị Xuân Hương Ngày, t

NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên vật liệu

- Đậu nành được mua từ công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên xuất nhập khẩu Long Hân Phú (85/10 Trần Chánh Chiếu, Phường 14, Quận 5, Tp.HCM), nhằm tạo sự ổn định về thành phần dinh dưỡng, chất lượng của nguyên liệu dùng trong nghiên cứu

- Nguồn gốc: Phương Lâm, Tỉnh Đồng Nai

- Enzyme protease (Alcalase 2,4L; Flavourzyme 500MG)

- Enzyme cellulase (Celluclast 1,5L) Chế phẩm enzyme được mua của hãng Novozyme R Đan Mạch, phân phối bởi công ty BrennTag Việt Nam (202 Hoàng Văn Thụ, phường 9, quận Phú Nhuận)

- H 2 SO 4 đậm đặc; H2SO 4 0,1N - NaOH tinh khiết; NaOH 40%; NaOH

- Dung môi diethyl ether - Albumin tinh khiết - Na 2 CO 3

- CuSO 4 H 2 O - Natri-Kali Tartrat - TCA (acid trichloacetic) tinh khiết

- Cloroform và acid acetic băng - Glucose chuẩn

Dụng cụ, thiết bị

- Máy ly tâm (Spectrafuge, 24D, - Ống đong: 25ml, 100ml, 500ml

Labnet, Inc) - Máy quang phổ UV-Vis

(Spectophotometer Hach, DR 5000) - Máy điện di (Biorad Laboratory,

041BR71844) - Cân điện tử (Sartorius AG,

CPA3245, Germany) - Máy đo pH

- Máy khuấy từ (MR HEI-Standard) - Tủ sấy (Memmert)

- Bể điều nhiệt, máy lắc (Memmert) - Phễu chiết

- Pipette:1ml, 2ml, 5ml, 10ml, 25ml - Micropipette: 100àl, 1000àl - Bình định mức: 50ml, 100ml,

1000ml - Becher, erlen: 50ml, 100ml, 250ml,

500ml, 1000ml - Burette: 25 ml - Ống nghiệm có nắp - Cốc sứ, giấy lọc, bình hút ẩm - Nhiệt kế

Phương pháp nghiên cứu

Hình 3.1 Sơ đồ nghiên cứu

Phân tích thành phần đậu nành

1 Xác định hàm lượng protein tổng

2 Xác định hàm lượng lipid tổng 3 Xác định độ ẩm

Xác định hoạt tính enzyme

Khảo sát quá trình trích ly protein từ đậu nành bằng phương pháp enzyme

Khảo sát chọn chế phẩm protease phù hợp cho quá trình thủy phân

Thủy phân bằng protease trong trường hợp xử lý nhiệt

Thủy phân bằng protease trong trường hợp không xử lý nhiệt

1 Tỷ lệ cơ chất nước

2 Tỷ lệ E/S 3 pH 4 Nhiệt độ 5 Thời gian Chế độ xử lý nhiệt:

1 Lượng nước 2 Thời gian xử lý nhiệt

Dịch đậu nành thủy phân tối ưu

1 Xác định DH 2 Xác định phân tử lượng

Bột đậu nành thủy phân

Kết hợp enzyme Celluclast 1,5L với protease

1 Xác định một số thành phần 2 Chỉ số peroxyde

3.3.2 Quy trình trích ly protein t ừ đậ u nành th ự c hi ệ n trong nghiên c ứ u

Hình 3.2 Quy trình trích ly protein từ đậu nành thực hiện trong nghiên cứu

- Mục đích : đảm bảo đồng nhất nguyên liệu dùng trong nghiên cứu

- Thực hiện : lựa chọn các hạt đậu nành còn nguyên vẹn, không bị nứt, vỡ, không mối mọt, ẩm mốc, mùi lạ

- Mục đích: o Hạt đậu được hút nước, trương nở nên hạt trở nên mềm hơn, giảm lực liên kết giữa vỏ và nhân giúp tách vỏ dễ dàng hơn, giảm thời gian xử lý nhiệt

Thủy phân bằng protease Thủy phân bằng

Xay o Loại các oligosaccharide như raffinose, stachyose ra khỏi hạt đậu nành Quá trình ngâm cũng làm giảm bớt mùi hăng của đậu nành

Để chế biến thành phẩm từ đậu nành, cần thực hiện đúng quy trình ngâm đậu Đầu tiên, rửa sạch đậu nành rồi ngâm trong nước Trong quá trình ngâm, cần thay nước thường xuyên để tránh đậu bị chua Thời gian ngâm cũng rất quan trọng Ngâm đậu quá ngắn sẽ khiến hạt không nở tốt, còn ngâm quá lâu sẽ làm mất chất dinh dưỡng và ảnh hưởng đến chất lượng đậu (hạt bị chua, vi sinh vật phát triển).

- Thông số: o Tỷ lệ đậu/nước ngâm = 1/5 [44] o Thời gian ngâm: 4h o Nhiệt độ ngâm: 40 0 C

- Mục đích: o Làm mềm đậu hỗ trợ cho quá trình xay ở công đoạn sau o Làm biến tính protein, xuất hiện các liên kết peptide ứng với vùng đặc hiệu của enzyme, dưới tác dụng của nhiệt làm các phân tử protein giãn mạch, giúp enzyme thủy phân dễ dàng hơn o Loại các mùi khó chịu, vô hoạt enzyme oxy hóa chất béo lipoxygenase và chất không có lợi đến giá trị dinh dưỡng đậu nành o Tiêu diệt vi sinh vật, ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật trong suốt quá trình thủy phân

- Thiết bị: o Nồi áp suất gia dụng hiệu Pensonic - Thông số khảo sát: lượng nước dùng xử lý nhiệt, thời gian xử lý nhiệt

- Mục đích: o Phá vỡ kích thước hạt đậu ban đầu thành những hạt có kích thước nhỏ hơn, tạo điều kiện cho enzyme phân tán dễ dàng, tiếp xúc với cơ chất, tăng khả năng hoạt động, nâng cao hiệu suất trích ly protein o Phá vỡ vách tế bào, tạo điều kiện cho các chất dinh dưỡng trong hạt đậu thoát ra một phần cũng như tạo điều kiện cho enzyme protease tiếp xúc với cơ chất

- Thực hiện: o Bằng máy xay gia dụng hiệu Philip - Thông số cố định: o Tốc độ xay: 15000 vòng/phút o Thời gian xay: 2 phút

Thủy phân bằng enzyme Celluclast 1,5L:

- Mục đích: o Cellulose và hemicellulose là thành phần chính của thành tế bào

Những thành phần dinh dưỡng khác như đường, acid amin, vitamin… được tìm thấy bên trong thành tế bào rau củ quả Do đó, dùng enzyme Celluclast 1,5L phá hủy thành tế bào của hạt đậu nành, giải phóng một phần các thành phần có giá trị dinh dưỡng ẩn chứa bên trong thành tế bào đồng thời tạo điều kiện cho enzyme protease hoạt động dễ dàng hơn, tăng hiệu suất thu hồi chất chiết [5]

- Thực hiện: o Quá trình thủy phân được thực hiện trong bể điều nhiệt có lắc đảo, ở các điều kiện pH, nhiệt độ tối ưu để enzyme cellulase hoạt động; ứng với các nồng độ enzyme và thời gian khảo sát

- Thông số khảo sát: o Tỷ lệ enzyme/cơ chất (v/w) o Thời gian

Thủy phân bằng enzyme protease

- Mục đích: o Thủy phân protein trong hạt đậu nành, nâng cao hiệu suất trích ly protein cũng như giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

- Thực hiện: o Đậu nành sau khi thủy phân bằng Celluclast 1,5L tiếp tục thủy phân bằng protease o Quá trình thủy phân được thực hiện trong bể điều nhiệt có lắc đảo, được khảo sát ở các điều kiện: tỷ lệ cơ chất/nước; tỷ lệ enzyme/cơ chất; pH; nhiệt độ và thời gian thủy phân o Sau mỗi thí nghiệm xác định hiệu quả quá trình thủy phân bằng cách xác định hiệu suất thu hồi protein hòa tan

- Thông số khảo sát: o Tỷ lệ cơ chất/nước o Tỷ lệ enzyme/cơ chất o pH o Nhiệt độ o Thời gian

- Các công đoạn trên đều tương tự khác là chỉ thủy phân bằng protease

- Giống quy trình (2) khác là không có qua công đoạn xử lý nhiệt

3.3.3 Kh ả o sát quá trình trích ly protein t ừ đậ u nành b ằ ng ph ươ ng pháp enzyme 3.3.3.1 Khảo sát chọn chế phẩm protease phù hợp cho quá trình thủy phân

Khảo sát sơ bộ hai chế phẩm protease (Flavourzyme, Alcalase) để chọn enzyme phù hợp với quá trình thủy phân protein từ đậu nành Enzyme dùng thủy phân trên cơ chất là đậu nành xử lý nhiệt, trong điều kiện nhiệt độ, pH tối ưu của mỗi enzyme (theo thông số khuyến cáo của nhà sản xuất), ứng với cùng hoạt độ enzyme trong một khoảng thời gian nhất định Hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi protein hòa tan đồng thời đảm bảo tính chất cảm quan sản phẩm Từ quá trình khảo sát chọn enzyme protease phù hợp với mục tiêu nghiên cứu

3.3.3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein đậu nành bằng protease trong trường hợp không xử lý nhiệt

B ả ng 3.1 Bảng bố trí thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein đậu nành bằng protease trong trường hợp không xử lý nhiệt

Yếu tố khảo sát Yếu tố cố định Hàm mục tiêu

Nồng độ cơ chất (tỷ lệ đậu/ nước, w/w)

Tỷ lệ E/S: 10% pH: 7,0 Nhiệt độ: 50 0 C Thời gian: 180 phút

Hiệu suất thu hồi protein hòa tan

12,5%, 17,5% tương ứng lần lượt với các hoạt độ: 5,55 UI/g;

Nồng độ cơ chất: chọn từ khảo sát trước pH: 7,0 Nhiệt độ: 50 0 C Thời gian: 180 phút pH 5; 5,5; 6; 6,5; 7

Nồng độ cơ chất, tỷ lệ E/S: chọn từ khảo sát trước Nhiệt độ: 50 0 C

Nồng độ cơ chất, tỷ lệ E/S, pH: chọn từ khảo sát trước Thời gian: 180 phút

Nồng độ cơ chất, tỷ lệ E/S, pH, nhiệt độ: chọn từ khảo sát trước

Mỗi thí nghiệm trên đây được thực hiện lặp lại 3 lần

3.3.3.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein đậu nành bằng protease trong trường hợp có xử lý nhiệt a Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein đậu nành bằng protease

B ả ng 3.2 Bảng bố trí thí nghiệm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein đậu nành bằng protease trong trường hợp có xử lý nhiệt

Yếu tố khảo sát Yếu tố cố định Hàm mục tiêu

Chế độ xử lý nhiệt

Lượng nước sử dụng (tỷ lệ nước/đậu, w/w):

Thời gian xử lý nhiệt: 20 phút Điều kiện thủy phân: Tỷ lệ cơ chất/nước: 1/3; tỷ lệ E/S: 5%; pH: 7,0; 50 0 C; 180 phút Độ ẩm

Hiệu suất thu hồi protein hòa

Thời gian xử lý tan nhiệt (phút): 10, 15, 20, 25, 30

Lượng nước sử dụng: chọn từ khảo sát trước Điều kiện thủy phân: Tỷ lệ cơ chất/nước: 1/3; tỷ lệ E/S: 5%; pH: 7,0; 50 0 C; 180 phút

Chế độ xử lý nhiệt như đã khảo sát Tỷ lệ E/S: 5% pH: 7,0 Nhiệt độ: 50 0 C Thời gian: 180 phút

Hiệu suất thu hồi protein hòa tan

9% tương ứng với các hoạt độ là 2,22 UI/g; 6,66 UI/g;

Chế độ xử lý nhiệt, nồng độ cơ chất: chọn từ khảo sát trước pH: 7,0

Nhiệt độ: 50 0 C Thời gian: 180 phút

Chế độ xử lý nhiệt, nồng độ cơ chất, tỷ lệ E/S: chọn từ khảo sát trước

Nhiệt độ: 50 0 C Thời gian: 180 phút

Chế độ xử lý nhiệt, nồng độ cơ chất, tỷ lệ E/S, pH: chọn từ khảo sát trước

Chế độ xử lý nhiệt, nồng độ cơ chất, tỷ lệ E/S, pH, nhiệt độ: chọn từ khảo sát trước Đậu nành sau khi ngâm, lần lượt thay đổi lượng nước và thời gian xử lý nhiệt tương ứng như trên để khảo sát ảnh hưởng chế độ xử lý nhiệt hạt đậu nành đến hiệu quả quá trình thủy phân của enzyme protease Kiểm tra sự thay đổi độ ẩm của hạt đậu nành sau khi xử lý nhiệt Cuối cùng đem đậu đã xử lý nhiệt đi xay và thủy phân bằng protease Khối lượng mẫu mỗi lần thủy phân là 5g hạt đậu nành nguyên liệu Điều kiện thủy phân cố định các thông số tỷ lệ cơ chất/nước, tỷ lệ enzyme/cơ chất, pH, nhiệt độ và thời gian như trên Sau khi thủy phân xong thu lấy dịch và xác định hiệu suất thu hồi protein hòa tan

Sau khi khảo sát xong ảnh hưởng của chế độ xử lý nhiệt đến quá trình thủy phân, tiếp tục khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein từ đậu nành bằng protease Các thí nghiệm được tiến hành được lặp lại 3 lần Kết quả thí nghiệm trình bày trong luận văn là giá trị trung bình của các lần lặp lại b Phương pháp xử lý số liệu và tối ưu hóa quá trình thủy phân

Các số liệu thí nghiệm được tiến hành tính sai số và phân tích phương sai ANOVA để xác định sự khác biệt của các số liệu với mức ý nghĩa P < 0,05 và sai số chuẩn bằng phần mềm Statgraphics nhằm kiểm định độ tin cậy của kết quả thu được từ các thí nghiệm Để xác định kết quả tối ưu hóa của các thí nghiệm ảnh hưởng tương tác của các yếu tố lên hàm mục tiêu, chúng tôi sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng RSM (Response Surface Method) và phần mềm Modde 5.0 để xử lý kết quả Phương pháp bề mặt đáp ứng là phương pháp hữu hiệu trong việc tối ưu các quá trình chế biến thực phẩm Đây là tập hợp các kỹ thuật mô hình hóa toán học và thống kê, liên quan giữa việc xử lý số liệu và thành lập phương trình hồi quy để mô tả các thông số đầu vào tới tính chất của sản phẩm [14]

Trong đó, chúng tôi sử dụng kế hoạch hỗn hợp bậc hai xoay tâm thay cho kế hoạch bậc hai không xoay tâm khi xác định các hệ số của phương trình hồi quy Để kế hoạch hỗn hợp là xoay tâm, giá trị của tay đòn α chọn từ điều kiện: α = 2 k/4 (khi nhân kế hoạch 2 k ) (3.1) Số điểm ở tâm kế hoạch n o được tăng lên để ma trận không suy biến, chính vì vậy kế hoạch này sẽ tránh được sai số khi xác định Y ở các điểm thí nghiệm của bề mặt biểu diễn có thể thấp hơn so với trong tính toán nhận được theo phương trình hồi quy

Mô hình thí nghiệm thực hiện tối ưu hóa bốn yếu tố thực hiện theo mô hình toán của phần mềm Modde 5.0:

B ả ng 3.3 Ma trận quy hoạch cấu trúc có tâm cấp hai, bốn yếu tố

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Kết quả xác định thành phần nguyên liệu đậu nành

Hạt đậu nành được phân tích để xác định một số thành phần, kết quả thu được cụ thể như sau:

B ả ng 4.1 Kết quả xác định thành phần hạt đậu nành

Thành phần Tính theo 100g hạt (%) Tính theo hàm lượng chất khô (%) Độ ẩm 12,35 -

Kết quả phân tích thành phần hóa học cho thấy đậu nành dùng trong nghiên cứu có hàm lượng protein chiếm 44,39%, lipid chiếm 16,66% so với hàm lượng chất khô Tỉ lệ này tương ứng với công bố của Mian N.Riaz (2006) cho rằng protein chiếm 35 – 40%, lipid 15 – 20% so với hàm lượng chất khô So sánh với kết quả xác định thành phần của các nghiên cứu trước đây, đậu nành dùng trong nghiên cứu này có hàm lượng protein và lipid cao hơn.

Theo USDA (2004) protein chiếm 36,49g/100g hạt đậu nành, lipid chiếm 19,94g/100g hạt đậu nành [22]

Theo Ajay K Dixit (2011), protein chiếm 36%, lipid chiếm 19% theo hàm lượng chất khô [11]

Hàm lượng protein của hạt đậu nành dùng trong nghiên cứu này khá cao và phù hợp với tiêu chí lựa chọn nguyên liệu của nghiên cứu Tuy nhiên, kết quả chúng tôi thu được cao hơn so với các công bố trước Đó là do sự khác nhau về giống cây trồng, điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng…

Bên cạnh đó, nguyên liệu có hàm lượng lipid cũng khá cao (14,60%) nên cần chú ý trong quá trình thủy phân và bảo quản sản phẩm vì có thể xảy ra sự oxy hóa chất béo làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Độ ẩm của hạt đậu nành chiếm 12,35% thích hợp bảo quản ở nhiệt độ thường trong thời gian thực hiện nghiên cứu.

Kết quả xác định hoạt tính enzyme dùng trong nghiên cứu

4.2.1 Enzyme protease B ả ng 4.2 Kết quả xác định hoạt tính enzyme Flavourzyme và Alcalase

Nồng độ Tyrosine (àmol/ml)

Flavourzyme 0,1716 0,0216 0,1392 2000 10 222 ± 0,45 Alcalase 0,1233 0,0134 0,1019 20000 10 1630 ± 1,48 Chú thích: giá trị được biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình của 3 lần lặp ± độ lệch chuẩn

Kết quả xác định hoạt tính enzyme cho thấy:

Enzyme Alcalase có hoạt tính là 1630UI/ml Tuy nhiên, enzyme này không có công bố hoạt tính của nhà sản xuất nên không đánh giá được

Enzyme Flavourzyme có hoạt tính là 222UI/g So với hoạt tính công bố của nhà sản xuất là 500UI/g thì hoạt tính của enzyme này thấp hơn hoạt tính công bố

Hiện tượng này là do enzyme bị giảm hoạt tính trong thời gian bảo quản

4.2.2 Enzyme Celluclast 1,5L B ả ng 4.3 Kết quả xác định hoạt tính enzyme Celluclast 1,5L

OD mẫu OD kiểm chứng

Nồng độ Glucose (mg/ml)

Chú thích: giá trị được biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình của 3 lần lặp ± độ lệch chuẩn

Kết quả cho thấy enzyme Celluclast 1,5L có hoạt tính là 238UI/ml thấp hơn với hoạt tính công bố của nhà sản xuất là 700UI/g (tương đương 840UI/ml) Hiện tượng này cũng tương tự như enzyme Flavourzyme, enzyme bị mất hoạt tính trong thời gian bảo quản.

Kết quả khảo sát quá trình trích ly protein từ đậu nành bằng phương pháp

4.3.1 K ế t qu ả kh ả o sát ch ọ n ch ế ph ẩ m protease phù h ợ p v ớ i quá trình th ủ y phân Để lựa chọn chế phẩm protease phù hợp với quá trình thủy phân protein đậu nành, chúng tôi khảo sát thủy phân sơ bộ hai loại enzyme protease (Alcalase và Flavourzyme) trên cơ chất hạt đậu nành đã qua xử lý nhiệt Lượng enzyme sử dụng được quy về cùng hoạt độ là 15,54UI/g (thủy phân trong một khoảng thời gian nhất định) tương ứng lần lượt với các nồng độ của Alcalase và Flavourzyme là 0,9536% và 7% Kết quả thu được như sau:

B ả ng 4.4 Bảng kết quả khảo sát chế phẩm protease thủy phân protein đậu nành

Tỷ lệ E/S (%) pH Nhiệt độ

Hiệu suất thu hồi protein hòa tan (%)

Chú thích: giá trị được biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình của 3 lần lặp ± độ lệch chuẩn

Kết quả thu được nhận thấy Alcalase thủy phân protein từ đậu nành cho hiệu suất thu hồi protein hòa tan (69,62%) cao hơn rất nhiều so với Flavourzyme (58,79%) Tuy nhiên, khi cảm quan dịch thủy phân thì nhận thấy Flavourzyme có ưu điểm hơn so với Alcalase là tạo ra sản phẩm thủy phân không có vị đắng Thông thường protein bị thủy phân bởi enzyme thường có vị đắng mặc dù protein thô ban đầu không có vị Kết quả thu được cũng phù hợp với nghiên cứu của Seo và cộng sự (2008), khi tiến hành đánh giá độ đắng (sử dụng phương pháp TDA: Taste dilution analysis) của sản phẩm thủy phân bằng các enzyme (Flavourzyme, Alcalase, Neutrase, Protamex, Papain, và Bromelain) từ sản phẩm đậu nành (SPI) thì nhận thấy: khi mức độ thủy phân protein tăng dần thì độ đắng của dịch thủy phân tăng dần Nhưng Flavourzyme thì ngược lại khi mức độ thủy phân tăng dần mà vẫn không sản sinh các peptide gây đắng Protein thủy phân bằng enzyme thường bị đắng là do sản sinh ra các chuỗi peptide có chứa các acid amin kỵ nước

Flavourzyme thủy phân peptide chứa acid amin kỵ nước ở tận cùng nhóm -NH 2, giảm vị đắng của dịch thủy phân [37] Protein đậu nành ban đầu không vị, khối lượng phân tử lớn, hình cầu, co cuộn nhốt nhóm kỵ nước vào trong [46] Khi thủy phân bằng enzyme, cấu trúc hình cầu bị phá vỡ, lộ ra acid amin kỵ nước, khiến dịch thủy phân có vị đắng Do đó, enzyme Flavourzyme được sử dụng để thủy phân protein đậu nành, nhằm cải thiện tính chất cảm quan của sản phẩm và tăng hiệu suất trích ly.

4.3.2 K ế t qu ả kh ả o sát các y ế u t ố ả nh h ưở ng đế n quá trình th ủ y phân protein đậ u nành b ằ ng Flavourzyme trong tr ườ ng h ợ p không x ử lý nhi ệ t h ạ t đậ u nành

4.3.2.1 Nồng độ cơ chất (Tỷ lệ đậu/nước, w/w) B ả ng 4.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ đậu/nước đến quá trình thủy phân protein đậu nành bằng Flavourzyme

Hiệu suất thu hồi protein hòa tan (%)

Hình 4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ đậu/nước đến quá trình thủy phân protein đậu nành bằng Flavourzyme

Chú thích: các giá trị được biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình của 3 lần lặp ± độ lệch chuẩn và các ký tự giống nhau (được ký hiệu phía trên) thì sự khác nhau giữa chúng là không có ý nghĩa (α = 5%)

Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng tỷ lệ cơ chất/nước có ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình thủy phân Lần lượt thay đổi tỷ lệ đậu/nước từ 1/3; 1/4; 1/5; 1/6;

1/7 cho ta thấy: Ở tỷ lệ đậu/nước từ 1/7; 1/6 ứng với mức độ pha loãng cơ chất giảm dần nghĩa là nồng độ cơ chất tăng dần thì hiệu suất thu hồi protein hòa tan tăng dần, cụ thể từ 41,69% đến 47,33%

Còn khi ở tỷ lệ đậu/nước từ 1/6; 1/5; 1/4; 1/3 ứng với mức độ pha loãng cơ chất giảm nghĩa là nồng độ cơ chất tiếp tục tăng dần thì hiệu suất thu hồi protein hòa tan không tăng lên mà giảm xuống, cụ thể từ 47,33% đến 30,01% Hiện tượng này giải thích như sau: Ở tỷ lệ 1/3, tỷ lệ pha loãng cơ chất thấp nhất, nồng độ cơ chất quá cao nên độ nhớt của hệ cao, enzyme khó phân tán và tiếp xúc với cơ chất để cắt các liên kết peptide phù hợp nên hàm lượng protein hòa tan tạo thành không nhiều nghĩa là hiệu suất thu hồi protein hòa tan không cao

Còn ở tỷ lệ 1/7, tỷ lệ pha loãng cơ chất cao nhất thì nồng độ cơ chất đem đi thủy phân quá thấp, thêm vào đó enzyme bị pha loãng trong nước, enzyme không đủ để tiếp xúc thủy phân hết cơ chất Vì thế, hiệu suất thu hồi protein hòa tan giảm xuống

Tóm lại, chỉ ở một tỷ lệ cơ chất/nước thích hợp thì dịch thủy phân thu được mới đạt hiệu suất thu hồi protein hòa tan cao nhất Do đó, cần xác định nồng độ cơ chất phù hợp cho quá trình phản ứng Trong khảo sát này, ta thấy quá trình thủy phân protein từ đậu nành bằng Flavourzyme trong trường hợp không xử lý nhiệt đạt hiệu suất thu hồi protein cao nhất (47,33%) ở tỷ lệ cơ chất/nước là 1/6

4.3.2.2 Tỷ lệ enzyme /cơ chất (E/S, w/w, %) B ả ng 4.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ E/S đến quá trình thủy phân protein đậu nành bằng

Hiệu suất thu hồi protein hòa tan (%)

Hình 4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ E/S đến quá trình thủy phân protein đậu nành bằng

Chú thích: các giá trị được biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình của 3 lần lặp ± độ lệch chuẩn và các ký tự giống nhau (được ký hiệu phía trên) thì sự khác nhau giữa chúng là không có ý nghĩa (α = 5%)

Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ E/S đến quá trình thủy phân với mục đích tìm ra lượng enzyme sử dụng phù hợp mà quá trình thủy phân vẫn đạt hiệu quả tốt nhất

Lần lượt tăng tỷ lệ E/S từ 2,5%, 5%, 7,5%, 10%, 12,5% tương ứng với các hoạt độ là 5,55UI/g, 11,1UI/g, 16,65UI/g, 22,20UI/g, 27,75UI/g thì hiệu suất thu hồi protein hòa tan đạt được tăng dần, từ 30,68% đến 50,35% Tiếp tục tăng tỷ lệ E/S đến 15%, 17,5% ứng với hoạt độ là 33,30UI/g, 38,85UI/g thì hiệu suất thu hồi protein hòa tan không tăng thêm nữa mà đạt trạng thái cân bằng Theo phân tích ANOVA và LSD (xem phụ lục D) thì các giá trị hiệu suất thu hồi protein hòa tan ở các nồng độ 12,5%, 15%, 17,5% có sự khác nhau không có ý nghĩa (P