Đề tài sản xuất protein isolate từ đậu nành

1.1Tổng quan về cây đậu nànhĐậu nành, hay còn gọi là đậu tương (tên khoa học: Glycine soja Siebold et Zucc hoặc Glỵcine max (L.) Merrill, hay Soya hispida Maxim), có nguồn gốc từ phương Đông, được thuần hóa đầu tiên ở Trung Quốc vào khoảng năm 644 trước CN.Giới Ngành Lớp Bộ HọPhân họ Giống LoàiTên thứ hai Điều kiện để cây đậu nành phát triển tốt:o pH đất trồng: 6,0 6,5 o Nhiệt độ: 25 30°c o Lượng mưa: 500 700mm o Thời kì trồng : cuối mùa đông, đầu mùa hè Tính chất vật lý của hạt đậu nành:o Hình dạng: từ tròn tới thon dài và dẹt o Màu sắc: vàng, xanh, nâu hoặc đen o Kích thướt: 1820g100 hạt Cấu trúc hạt đậu nành:Hạt đậu nành gồm hai phần: vỏ hạt và phôi, vỏ bao bọc bên ngoài để bảo vệ phôi bên trong, vỏ hạt dày hay mỏng tùy theo giống, vỏ chỉ chiếm khoảng 8 % khối lượng hạt, phần phôi bên trong chứa hai tử diệp, chứa đạm và dầu nên chiếm 90 % trọng hrợng hạt. {Đỗ Huy Bích và cộng sự, 2004) Hình 1.1: Cây đậu nành 1.1.1Lịch sử phát triển đậu nànhNăm 2838 trước công nguyên, hoàng đế Trung Quốc Sheng Nung viết Materia Medica. Trong tài liệu này, cây đậu nành được ghi chú là có giá trị vì khả năng làm thuốc. Đậu nành được trồng đầu tiên ở Bắc Trung Quốc, từ đây đã truyền sang Nhật, Hàn Quốc và Nam Á. Đậu nành đã được biết đến như là một thứ thuốc ở các tài liệu từ Trung Quốc, Ai Cập và Mesopotamia ở những năm 1500 trước công nguyên hay sớm hơn Ở thời ấy, những họp chất đã lên mốc, lên men từ đậu nành đã được sử dụng như là những chất kháng sinh để trị vết thương và giảm sưng.Năm 1712, đậu nành được giới thiệu vào Châu Âu bởi Englebert Kaempfer, nhà thực vật học người Đức đã được học ở Nhật. Một nhà thực vật học người Thụy Điển Carl von Linne đã hoàn tất nghiên cứu đậu nành và đặt tên cho nó là Glycine max bởi những nốt sần ở rễ. Không may là đất và khí hậu không thích họp ở Châu Âu đã làm cho sự thử nghiệm sản xuất đậu nành bị ngưng.Cây đậu nành đến Mỹ những năm 1800. Thời đó đậu nành được sử dụng như một ballast (vật nặng để giữ cho tàu thuyền thăng bằng khi không có hàng) cho những thuyền có hành trình xa từ Trung Quốc và được dỡ hàng nhường chỗ cho hàng hóa trong chuyến đi kế tiếp. Vì tò mò, một vài nông dân đã trồng hạt đậu nành. Cây đậu nành đầu tiên trồng ở Mỹ là cây đậu đã lớn lên ở Pennsylvania.Năm 1829, những nông dân Mỹ đã trồng đậu nành theo vụ và đến năm 1898 Bộ Nông Nghiệp Mỹ đã đem về một số giống khác từ Châu Á.Năm 1904, George Washington Carver đã khám phá ra rằng đậu nành giàu protein và dầu. Người tiên phong về đậu nành William. J .Morse đã tái qua hai năm ở Trung Quốc và đã thu được 10 000 giống đậu nành khác phục vụ cho mục đích nghiên cứu ở Mỹ.Năm 1920, tiến sĩ John Harvey Kellogg đã đề ra sự thay thế đậu nành vào bừa ăn và sừa đậu nành cho người tiêu dùng. Tuy nhiên nông dân Mỹ đã không nắm bắt thời cơ cho tới khi những cánh đồng đậu nành ở Trung Quốc bị tàn phá trong thế chiến thứ H và cuộc nội chiến ở Trung Quốc năm 1940.Ngày nay đậu nành đã trở nên phổ biến và được trồng ở rất nhiều nước trên thế

Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS. TSLê Văn Việt Mần 1 : Plantae :Magnoliophyta : Magnoliopsida : Fabales : Fabaceae : Faboideae : Glycine : max : Glycine max I. GIỚI THIỆU NGUYỆN LIỆU • • • 1.1Tổng quan về cây đậu nành Đậu nành, hay còn gọi là đậu tương (tên khoa học: Glycine soja Siebold et Zucc hoặc Glỵcine max (L.) Merrill, hay Soya hispida Maxim), có nguồn gốc từ phương Đông, được thuần hóa đầu tiên ở Trung Quốc vào khoảng năm 644 trước CN. Giới Ngành Lớp Bộ Họ Phân họ Giống Loài Tên thứ hai Điều kiện để cây đậu nành phát triển tốt: o pH đất trồng: 6,0 - 6,5 o Nhiệt độ: 25 - 30°c o Lượng mưa: 500 -700mm o Thời kì trồng : cuối mùa đông, đầu mùa hè Tính chất vật lý của hạt đậu nành: o Hình dạng: từ tròn tới thon dài và dẹt o Màu sắc: vàng, xanh, nâu hoặc đen o Kích thướt: 18-20g/100 hạt Cấu trúc hạt đậu nành: Hạt đậu nành gồm hai phần: vỏ hạt và phôi, vỏ bao bọc bên ngoài để bảo vệ phôi bên trong, vỏ hạt dày hay mỏng tùy theo giống, vỏ chỉ chiếm khoảng 8 % khối lượng hạt, phần phôi bên trong chứa hai tử diệp, chứa đạm và dầu nên chiếm 90 % trọng hrợng hạt. {Đỗ Huy Bích và cộng sự, 2004 )________________________ Hình 1.1: Cây đậu nành Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS. TSLê Văn Việt Mần 2 1.1.1 Lịch sử phát triển đậu nành Năm 2838 trước công nguyên, hoàng đế Trung Quốc Sheng Nung viết Materia Medica. Trong tài liệu này, cây đậu nành được ghi chú là có giá trị vì khả năng làm thuốc. Đậu nành được trồng đầu tiên ở Bắc Trung Quốc, từ đây đã truyền sang Nhật, Hàn Quốc và Nam Á. Đậu nành đã được biết đến như là một thứ thuốc ở các tài liệu từ Trung Quốc, Ai Cập và Mesopotamia ở những năm 1500 trước công nguyên hay sớm hơn Ở thời ấy, những họp chất đã lên mốc, lên men từ đậu nành đã được sử dụng như là những chất kháng sinh để trị vết thương và giảm sưng. Năm 1712, đậu nành được giới thiệu vào Châu Âu bởi Englebert Kaempfer, nhà thực vật học người Đức đã được học ở Nhật. Một nhà thực vật học người Thụy Điển Carl von Linne đã hoàn tất nghiên cứu đậu nành và đặt tên cho nó là Glycine max bởi những nốt sần ở rễ. Không may là đất và khí hậu không thích họp ở Châu Âu đã làm cho sự thử nghiệm sản xuất đậu nành bị ngưng. Cây đậu nành đến Mỹ những năm 1800. Thời đó đậu nành được sử dụng như một ballast (vật nặng để giữ cho tàu thuyền thăng bằng khi không có hàng) cho những thuyền có hành trình xa từ Trung Quốc và được dỡ hàng nhường chỗ cho hàng hóa trong chuyến đi kế tiếp. Vì tò mò, một vài nông dân đã trồng hạt đậu nành. Cây đậu nành đầu tiên trồng ở Mỹ là cây đậu đã lớn lên ở Pennsylvania. Năm 1829, những nông dân Mỹ đã trồng đậu nành theo vụ và đến năm 1898 Bộ Nông Nghiệp Mỹ đã đem về một số giống khác từ Châu Á. Năm 1904, George Washington Carver đã khám phá ra rằng đậu nành giàu protein và dầu. Người tiên phong về đậu nành William. J .Morse đã tái qua hai năm ở Trung Quốc và đã thu được 10 000 giống đậu nành khác phục vụ cho mục đích nghiên cứu ở Mỹ. Năm 1920, tiến sĩ John Harvey Kellogg đã đề ra sự thay thế đậu nành vào bừa ăn và sừa đậu nành cho người tiêu dùng. Tuy nhiên nông dân Mỹ đã không nắm bắt thời cơ cho tới khi những cánh đồng đậu nành ở Trung Quốc bị tàn phá trong thế chiến thứ H và cuộc nội chiến ở Trung Quốc năm 1940. Ngày nay đậu nành đã trở nên phổ biến và được trồng ở rất nhiều nước trên thế giới Cây đậu nành có 4 loại lá : hai lá mầm, hai lá đơn, lá có ba lá chét và lá gốc. Nốt sần là phần vỏ rễ phình ra và trong đó có vi khuẩn Rhizobium japonicum sinh song. Vi khuẩn này hình gậy, sống trong đất, có khả năng đi vào rễ và cố định đạm từ khí trời. Một cây đậu có khoảng vài trăm nốt sần phân bố trên các rễ ở độ sâu lm. Vi khuẩn thường xuyên xâm nhập vào rễ, ở phần giữa đỉnh rễ và lông hút nhỏ nhất, tạo thành một chuỗi nhiễm là một ống có lỗ hở. Mỗi vi khuẩn được bao bọc một màng tạo thành túi, nếu vi khuẩn đi vào chất nguyên sinh của tế bào rễ mà không được bọc một màng thì nó sẽ tạo thành nốt sần không có tác dụng. Ở trong túi, vi khuẩn nhân nhanh cho tới khi một vài vi khuẩn hoặc dạng vi khuẩn được hình thành. Nốt sần có tập tính sinh trưởng hữu hạn và bám vào rễ, phần giữa nốt sần là tế bào nhu mô đầy túi Bacteroids. Túi Bacteroids chiếm 80% thể tích tế bào, còn lại 20% là nguyên sinh chất và các thành phần khác. Phần giữa của Bacteroids là những tế bào không bị nhiễm vi khuẩn và phân chia mạnh tạo thành Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS. TSLê Văn Việt Mần 3 ống dẫn (nơi trao đổi giữa tế bào chủ và Bacteroids cố định đạm Nốt sần có thể tăng trưởng đến 60 ngày thì bắt đầu giảm tuổi thọ từ giữa và tiến dần ra ngoài, cuối cùng bị thối Đạm được cố định ở Bacteroids. Enzyme nitrogenase nằm ở Bacteroids chứa từ 2-5% tổng số đạm của nốt sần, nó có 2 ngăn : ngăn 1 chứa Mo-Fe-protein gọi là dinitrogenase và ngăn 2 là Fe-protein gọi là dinitrogenase reductase. Trong quá trình cố định đạm sinh ra H2 . Leghaemoglobin có ở trong nguyên sinh bao quanh Bacteroids và ở vỏ của Bacteroids, có vai trò đưa oxy vào mô nốt sần Sản phẩm đầu tiên của cố định đạm là NH3 do vi khuẩn Brady Rhizobium japonicum tiết ra hầu hết. NH3 sau đó chuyển hóa vào glutamin và glutamate ở cylosol tế bào chủ, các nhà khoa học cũng cho rằng NH 3 oxi hóa thành NO3' ở trong Bacteroids. Đậu nành thuộc nhóm vận chuyển ureide, alia to in và allansoic acid là dạng đạm chính được chuyển hóa từ nốt sần vào cây. Ureide thủy phân thành urê và glyoxylate dưới sự xúc tác của allantoinase và allantoicase cho thấy trong quá trình chuyển hóa của allantoase dưới xúc tác của allantoicase. Allantoicase được hình thành được hình thành dưới xúc tác của ureidoglycolase, nó chuyển thành glyoxylate và hai phân tử urê tiếp theo lại được chuyển hóa do men urease thành amin acid. Urease có mặt trong các bộ phận của cây. Hoạt tính urease bị ức chế do thiếu nitơ nhưng Ni kích thích hoạt tính của urease, khi thiếu Ni dù đậu trồng ở điều kiện có nitơ, NO3" hay NH4 thì hiện tượng bị độc do urê có thể xảy ra, do đó urê là sản phẩm của quá trình chuyển hóa nitơ trong điều kiện cố định hay không cố định đạm. Cây đậu nành cho nhiều hoa nhưng tỷ lệ hoa không thành quả chiếm 20-80%. Đậu nành có hoa dạng cánh bướm đặc trưng, ống đài năm cánh không bằng nhau. Tràng hoa gồm cánh hoa cờ phía sau, hai cánh bên và hai cánh thìa phía trước tiếp xúc nhau nhưng không dính vào nhau. Bộ nhị gồm 10 nhị chia làm hai nhóm, nhóm 1 gồm 9 nhị và cuống dính với nhau thành một khối, nhóm 2 chỉ có một nhụy hoa, nhụy hoa có một là noãn. Vòi nhụy cong về phía nhị. Hạt đậu nành cũng như hạt của nhiều loại họ đậu khác là không có nội nhũ mà chỉ có một lóp vỏ bao quanh một phôi lớn. Hình dạng hạt có hình cầu, dẹt, dài và oval. Ở hạt trưởng thành, đầu của rốn là lỗ noãn, lỗ này được bao phủ bởi một lớp màng, ở đầu kia của rốn là rãnh nhỏ. Vỏ đậu nành có 3 lóp : biểu bì, hạ bì và lớp nhu mô bên trong. Do vỏ của lóp tế bào mô đậu có lóp cutin che phủ nên sự trao đổi khí không xảy ra, sự trao đổi khí giữa phôi và mội trường qua rốn hạt. Những mảnh của nội nhũ bị ép chặt vào vỏ hạt. Lớp ngoài nội nhũ gọi là lớp aleuron gồm những tế bào hình lập phương nhỏ chứa đầy đạm. Hạt đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau : vàng, xanh, nâu, đen, có thể một màu, hai màu hay nhiều màu. Một cây có thể có tới 400 quả đậu nành. Một quả chứa từ 1-5 hạt (các giống thường từ 2-3 hạt), quả hơi cong có chiều dài từ 2-7 cm Màu sắc của quả phụ thuộc vào sắc tố caroten, xanthophyll, antocyanin. 1.1.2 Đậu nành ở Việt Nam Trước Cách mạng tháng 8/1945, diện tích đậu nành còn nhỏ. Sau khi đất nước thống nhất thì diện tích đậu nành đã táng. Cả nước có 6 vùng sản xuất đậu nành : vùng Đông Nam Bộ có diện tích lớn nhất (26,2% diện tích đậu nành cả nước) o Miền núi Bắc Bộ (24,7%) o Đồng bằng Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS. TSLê Văn Việt Mần 4 sông Hồng (17,5%) o Đồng bằng sông Cửu Long (12,4%) o Đồng bằng ven biền miền Trung o Tây Nguyên. Trong 10 năm trở lại đây, có hàng loạt giống đậu nành được nhập từ nước ngoài, thích nghi tốt trong điều kiện Việt Nam. Một số được chon từ các tổ họp lai hữu tính và sử dụng đột biến. Có thể phân chia thành các nhóm giống chính như sau Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS. TS Lê Văn Việt Man 5 1.2 Thành phần hóa học hạt đậu nành 1.2.1 Thành phần hóa học o 8% nước o 5% chất vô cơ o 15- 25% glucose o 15- 20% chất béo o 35-45% chất đạm với đủ các loại amino acid cần thiết (isoleucin, lysin, methionin, pheny lalanin, tryptophan, valin) o Nhiều sinh tố, khóang chất, Ca, Fe, Mg, p, K, Na, s o Các vitamin A, Bi, B2, D, E, F, các enzyme, sáp, nhựa, cellulose Bảng 1.1: Một số giống đậu nành ở Việt Nam Giống Thời gian sinh trưởng (ngày) Đặc điểm Khối lượng (100 hạt) Năng suất (tạ/ha) VỤ XUÂN VX92 90-95 Hoa trắng, hạt vàng sang 14-16g 18-22 TL57 100- 110 Hoa trắng, hạt vàng 15-16 15-20 ĐN42 90-95 Hoa tím, hạt tròn, vàng sang 13-14 14-16 AK06 93-95 Hoa tím, hạt vàng sáng 16-18 25-30 ĐT2000 100- 110 Hoa tím, nhiều đốt 14-15 30-40 VỤ HÈ M103 85 Hoa tím, hạt vàng sáng 18-20 17-20 DT84 80-85 Hoa tím, hạt vàng sáng 18-22 15-30 ĐT93 80-82 Hoa tím, chín có màu vàng 13-14 15-30 ĐT12 71 Hoa trắng, là hình tim nhon 17-19 17-20 VỤ THU ĐÔNG VX93 85-90 Hoa trắng, quả nâu, hạt vàng 15-16 16-20 AK05 90-95 Hoa trắng, cây cao 40- 45cm 13-15 16-23 DT95 90-97 Hạt vàng, rốn nâu đen 15-16 15-30 D96-02 95-110 Hoa tím, hạt vàng nhạt 15-18 15-18 ĐT21 95-100 Hoa tím, hạt vàng 20-22 20-28 TỈNH PHÍA NAM MTD176 80-85 * * 12-15 HL25 80 * 12-14 11-15 VDN1 80-85 * 15-16 18-20 HL-2 80 * 12-14 18-20 Sản xuất protdn isolate từ đậu nành GVHD: PGS.TSLê Vàn Việt Mẩn 6 Bảng 1.2: Thành phần hoá học của hạt đậu nành Thành phần Tỷ lệ khối lượng Tỷ lệ phần trăm (%) Protein Nx6.25 Lipid Cacbohydrate Tro Lá mầm 90 43 23 43 5 Vỏ 8 9 1 86 4.3 Trụ dưới lá mầm 2 41 11 43 4.4 Nguyên hạt 100 40 20 35 4.9 Bảng 1.3: Thành phần hydratcacbon trong đậu nành Cellulose 4.0% Raffïnose 1.1% Hemicellulose 15.4% Saccharose 5.0% Stachyose 3.8% Các loại đường khác 5.1% Bảng 1.4: Thành phần amino acid cỏ trong protein đậu nành Amino acid Hàm lượng aa (g/100 g protein) Iso leucine 4.54 Leucine 7.78 Lysine 6.38 Methionine 1.26 Cystine 1.33 Phenylalanine 4.94 Tyrosine 3.14 Threonine 3.86 Tryptophan 1.28 Valine 4.80 Bảng 1.5: Thành phần acid béo trong đậu nành Acid beo Ký hiệu % khối lượng Laurie 12.0 4.5 My r is tic 14.0 4.5 Palmitic 16.0 11.6 Stearic 18.0 2.5 Oleic 18:1 21.1 Linoleic 18:2 52.4 Linolenic 18:3 7.1 Sản xuất protdn isolate từ đậu nành GVHD: PGS.TSLê Vàn Việt Mẩn 7 1.2.1 Protein đậu nành Protein bao gồm : o Protein dự trữ (globulin) có thể bị thủy phân trong thời gian hạt nảy mầm để làm chất dinh dưỡng cho phôi sinh trưởng, o Protein cấu trúc (protein chức năng) như ezyme và chất kiềm hãm enzyme thì thường được định vị trong phần còn lại của tế bào. Trong hạt còn có một lượng nhỏ các họp chất như oestrogen, goitrogen, fitat, saponin, sterol .Các hợp chất nảy và một so oligosaccharide không có lợi. Bằng phương pháp siêu ly tâm, người ta đã tách được bốn đoạn 2,7,11,15. Các globulin 7S và 1 IS chiếm trên 70% tổng lượng protein của hạt. Phương pháp này được phát triển những năm 1970. Protein đậu nành được phân ra : o Globulin 2S (gồm chất kiềm hãm trypsin, cytochrome c) chiếm 35% trọng lượng protein của hạt. o Globulin lis (glycinin) được cấu tạo nên từ 12 tiểu phần (subunits) tương đối ưa béo : 6 tiểu phần có tính acid A và 6 tiểu phần có tính kiềm B. Trong phân tử có tò 42-46 nguyên tử hiu huỳnh dưới dạng các cầu disulfila nối các dưới đơn vị hay trong nội bộ một tiểu phần. Glycinin dễ dàng bị phân ly thành các dưới đơn vị của mình khi gia nhiệt tới 80°c ở lực ion thấp, o Globulin 7S là ß conglycinin thường chiếm 35% trọng lượng protein của hạt, là một glucoproteiiL Phân tử cấu tạo nên từ 3 tiểu phần có tính acid : a, a và ß. Các tiểu phần a, a có thành phần acid amin rất giống nhau, thiếu cystein và cystine. Dưới đơn vị ß không chứa cystein và methionine. Trong đoạn 7S còn có các hemaglutinin (lectin) mà phân tử của chúng có thể tạo thành phức bền với các họp chất glucid, nó còn có các chất kiềm hãm pro tease như antitrypsin Kunitz Ngoài phương pháp trên, người ta còn sử dụng phương pháp Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE), thuốc nhuộm CBB G250 để Bảng 1.6: Hàm lượng các chất khoáng trong đậu nành Canxi 0.16-0.47% Kẽm 37mg/kg Photpho 0.41-0.82% Sắt 90 - 150g/kg Mangan 0.22 - 0.24% Bảng 1.7: Hàm lượng các vitamin trong đậu nành Thiamin 11 - 17.5mg/kg Inoxton 1.9 Riboflavin 3.4-3.6 Acid folic 2300 Niacin 21.4-23 Vitamin A 0.18-2.43 Pyridocin 7.1-12.0 Vitamin E 1.4 Biotin 0.8 Vitamin K 1.9 Acid tantothenic 13-21.5 Sản xuất protdn isolate từ đậu nành GVHD: PGS.TSLê Vàn Việt Mẩn 8 tách được các globulin 7S và 11 s ở một số cây đậu ở Mỹ và Nhật. Khi đun nóng dung dịch ß conglycinin loãng, pH = 7-8, lực ion yếu, đến 100°c thì các phân tử của chúng sẽ phân ly thành các tiểu phần không có hiện tượng tập họp phân Ở pH = 7-7,6 và lực ion 0,2-0,4 thì các phân tử cũng phân ly thành các dưới đơn vị nhưng sau đó tập hợp lại Khi đun dung dịch protein đậu nành 1% đến 95°c, pH = 7, không có các chất khử và các lực ion khác nhau thì quá trình tập hợp sẽ thuận lợi khi lực ion tăng từ 0 đến 2. Tốc độ tập họp sẽ tăng trong pH = 4-6 nhưng sẽ gần bằng 0 nếu pH acid hoặc kiềm. Dung dịch protein đậu nành đậm đặc được đun nóng ở pH gần trung tính sẽ tạo gel Khi lực ion yếu thì trạng thái này sẽ xảy ra từ 70°c, thời điểm mà ß conglycinin giãn mạch. Độ cứng của gel sẽ giảm cùng với nồng độ NaCl, các gel protein thường không chịu được sự thanh trùng. Ở pH = 5,5 hay thêm ion Ca 2+ làm đông tụ protein thành những khốL Cả glycinin và ß conglycinin đều bị biến tính khi tiếp xúc với hỗn hợp nước - ethanol có hàm lượng rượu trên 20% theo thể tích. Rượu càng kỵ nước thì sự giãn Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS.TSLê Vàn Việt Mẩn mạch protein càng nhanh và độ cứng của gel càng lớn. Ỉ.3 Thành phần dinh dưỡng hạt đậu nành Thành phần dinh dưỡng của sữa đậu thành có nhiều điểm tương tự với sữa bò. o Sữa đậu nành có lượng protein cao gần bằng sữa bò, nhưng ít canxi hơn sữa bò. Sữa đậu nành có ưu điểm là không có lactose, có thể thay thế sữa bò cho những người bị dễ bị đau bụng do lactose. Sữa đậu nành cũng chứa ít chất béo bão hòa hơn sữa bò, có thể có lợi cho tim mạch hơn. o Đậu nành có tỷ lệ protit và lipit vượt xa lượng chất dinh dưỡng có trong thịt, nhiều nhất vẫn là protein. Người ta thấy rang protein động vật vừa khó hấp thu, vừa để lại những họp chất cặn xấu cho cơ thể, làm suy thoái nhanh và gây ra nhiều chứng bệnh nan y, ngược lại protein đậu nành có lợi cho cơ thể, không để lại những hợp chất gây bệnh, lại có đặc tính đặc biệt về khả năng kết họp với các prorein từ ngũ cốc, ở một mức độ nào đó, bổ sung cho nhau để tạo ra nhiều loại dưỡng chất tương ứng với nguồn gốc từ động vật như protein trong trứng, cá và nhiều loại khác. Vì thế mà khi protein đậu nành dùng thay the protein động vật làm giảm những khiếm khuyết mà protein động vật gây ra, đồng thời nhờ tính kết hợp, cung cấp cho cơ thể nhiều họp chất phong phú đáp ứng quá trình trao đổi chất trong cơ thể. o Chất béo không bão hoà chiếm 60% so với bão hoà là 15%, trong đó có 2 loại axit lino le nie và lino lie ảnh hưởng tốt lên hệ tuần hoàn và phòng được ung thư. o Chất xơ của đậu nành gồm hai loại: xơ không tan ở phần vỏ bao (cellulose, lignin) và xơ tan ở phần đậu (pectin, gum), o Nhiều hợp chất khác có trong đậu nành có tính dược lý cao, được các nhà khoa học Ẻn lượt khám phá và họ đã khẳng định chúng có khả năng ngăn chặn hữu hiệu bệnh tim mạch, làm tăng khả năng chịu đựng các hoạt động cơ bắp, giảm khối lượng mỡ, giữ cho cơ thể thon thả và khoẻ mạnh, o Trong hạt đậu nành rất giàu vitamin A, E, K cùng với khoáng chất potassium sắt, kẽm và phốt pho bổ sung đảm bảo cho cơ thể có đầy đủ dưỡng chất. 1.4 Chỉ tiêu chất lượng Thông thường, chất lượng của đạm được đánh giá dựa vào thành phần acid amin thiết yếu. Có tất cả 20 loại acid amin, nhưng trong đó chỉ có 8 loại là thiết yếu mà cơ thể không tự tổng họp được, phải lấy từ nguồn thực phẩm ăn vào. Loại đạm nào có sự phân bố thành phần 8 acid amin thiết yếu giống với đạm của cơ thể thì được xem là đạm có chất lượng tốt. Người ta đã dùng các chỉ số BV (Biochemical Value) hoặc NPU (Net Protein Utilisation) để đo lường chất lượng của đạm. Các chỉ số này càng cao có nghĩa là đạm ăn vào có khả năng được giữ lại cơ thể càng nhiều để tổng họp thành đạm cơ thể. So với các Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS. TSLê Văn Việt Mần 10 Hình 1.2: Soy protein isolate dạng bột nguồn đạm thực vật khác, đạm đậu nành có chỉ số BV cao hơn cả. Nhưng so với đạm của các nguồn động vật như: trứng, thịt, cá, sừa thì đạm đậu nành có chỉ số BV thấp hơn. Đó là do đạm đậu nành thiếu hụt thành phần methionin. BV của protein isolate là 74. NPU của protein đậu nành là 61. 1.5 Các sản phẩm thực phẩm từ đậu nành: Do đậu nành có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng, giúp ích cho co n người trong việc bổ sung lượng protein và lipid cần thiết cho cơ thể, nên được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau: y dược, nông nghiệp, chăn nuôi, công nghiệp Tuy nhiên khả năng ứng dụng của đậu nành được sử dụng nhiều nhất là trong thực phẩm. Thực phẩm chế biến từ đậu nành có thể chia làm 2 nhóm lớn: • Nhóm thực phẩm không lên men: ♦ Sản phẩm sữa đậu nành. ♦ Cà phê sữa đậu nành. ♦ Đậu phụ. ♦ Các loại bánh nướng. ♦ Bột dinh dưỡng cho trẻ em. ♦ Các sản phẩm giả thịt, lạp xưởng. ♦ Nước tương ho á giải. ♦ Các chất chiết từ protein đậu nành. • Nhóm thực phẩm có lên men: ♦ Chao ♦ Nước tương lên men. ♦ Tương. ♦ Miso. ♦ Tempeh. ♦ Đạm tương. 1.6 Tổng quan về sản phẩm Protein Isolate: 1.6.1 Định nghĩa : của Association of American Feed Control Officiais, Inc. (AAFCO) thì SPI được sản xuất từ bột đậu nành đã tách vỏ, tách béo và loại hết những phần không phải là protein và chứa ft nhất là 90% protein trên hàm lượng chất khô. [...].. .Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS TSLê Văn Việt Mần 11 Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS TSLê Văn Việt Mần Protein đậu nành là một sản phẩm được chế biến bằng cách trích ly protein từ đậu nành với hàm lượng protein cao (>90%), để cung cấp cho các nhà máy chế biến các sản phẩm thịt Protein đậu nành có tính năng cải thiện cấu trúc hay tạo cấu trúc trong các dạng sản phẩm... vào trực tiếp trong quá trình tạo nhũ tương Protein isolate là protein đậu nành có hàm lượng protein cao nhất, được làm từ quá trình trích ly hạt đậu nành, loại bỏ hầu hết chất béo và carbohydrate Ket quả thu được là sản phẩm chứa trên 90% protein Vì vậy protein isolate có mùi vị trung tính so với các sản phẩm protein đậu nành khác Protein isolate từ đậu nành được sử dụng phần lớn trong công nghiệp... kính hạt: 95% < 150 |0,m 21 Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS TS Lê Văn Việt Man 112 Quy trình II 22 Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS TSLê Văn Việt Mần GIỚI THIỆU MEMBRANE • o Định nghĩa me mbra ne Membrane là loại màng đặc biệt có thể phân riêng một cách chọn lọc các cấu tử có kích thước khác nhau, từ những hợp chất cao phân tử như tinh bột, protein cho đến các chất có kích... trình tách protein bằng màng siêu lọc và kết tủa protein bằng HC1 (phương 24 Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS TSLê Văn Việt Mần pháp truyền thống) III.1 Phương pháp truyền thống III.2Phương pháp siêu lọc o Ưu điểm IV.SẢN PHẲM SOY PROTEIN ISOLATE V.CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM V.3 SPI cho thực phẩm dinh dưỡng VI.4 Sự hình thành của khối tụ hòa tan được từ SPI thương... hóa sinh được sử dụng cho protein đậu nành. Gần đây ứng dụng của áp suất cao vào phân tính những tính chất của protein thưc phẩm đang trở thành một lĩnh vực được quan tâm Xử lý áp suất cao ở 200-600MPa dẫn đến kết quả nhẹ là sự giảm từ từ của tính tan, sự tăng lên quan trọng của bề mặt không ưa nước SH tự do trong SPI cũng tăng lên quan trọng 35 Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS TSLê Văn... xử lý hỗn họp bột đậu nành táchbéo-nước với các enzyme sau đó mới thực hiện bước siêu lọc 34 Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS TSLê Văn Việt Mần Sử dụng enzyme Pectinase: •Chế phẩm enzyme pectinase có lẫn hoạt tính phytase và nuclease, nên sản phẩm thu được có hàm hrợng acid phytic, acid nucleic giảm Tính chất chức năng của sản phẩm được cải thiện do khả năng hoà tan protein tăng khi so... nghiệp của protein islolate Protein isolate được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm với mục đích dinh dưỡng (tăng hàm hrợng protein trong sản phẩm), cảm quan (ngon miệng hơn, họp khẩu vị hơn) và những lý do chức năng (cần thiết cho sự chuyển thành thể sữa, sự hấp thụ nước, chất béo, chất kết dính) Protein isolate được sử dụng trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm sau: o Snacks o Thức ăn nhanh từ ngũ... rất quan trọng ầm cho quá trình membrane không phù hợp với sự phân lập protein ■ Một phương pháp có hiệu quả để tách các ologosaccharide là kết hợp ƯF và diafiltration Khi membrane 50kDa được sử dụng, hầu như toàn bộ protein hòa tan được thu nhậiL Sản xuất protán isolate từ đậu nành GVHD: PGS TSLẽ Văn Việt Mần IV SẢN PHẲM SOY PROTEIN ISOLATE IV.l Làm chất phụ gia xúc xích Khi thêm chất phụ gia SPI vào... của protein globulin Để điều chỉnh pH dùng dung dịch HC1 đậm đặc 11.1.9 Ly tâm 11.1.9.1 Mục đích: nhằm mục đích loại phần dịch có chứa các họp chất hoà tan như polysaccharide để thu được phần pro tem kết tủa 11.1.9.2 Các biến đổi trong quá trình ly tâm o Vật lý: protein qua quá trình kết tủa và tách dịch được kết thành khối chặt hơn, tỷ trọng khối protein táng Sản xuất protein isolate từ đậu nành. .. Thường trong các sản phẩm này thì SPI được dùng thay cho sữa Đây là sản phẩm dùng cho những trẻ em không hấp thụ được đường lactose trong sữa Hình 4.2: Sản phấm bột dinh dưỡng IV.3 Trong các sản phẩm từ ngũ cốc SPI đôi khi được sử dụng thay thế hay kết họp với bột đậu nành trong thành phần của hỗn họp thay thế sữa trong sản xuất bánh SPI còn được sử dụng do khả năng củng cố cấu trúc protein của mì sợi . không phải là protein và chứa ft nhất là 90% protein trên hàm lượng chất khô. Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS. TSLê Văn Việt Mần 11 Sản xuất protein isolate từ đậu nành GVHD: PGS đạm đậu nành có chỉ số BV thấp hơn. Đó là do đạm đậu nành thiếu hụt thành phần methionin. BV của protein isolate là 74. NPU của protein đậu nành là 61. 1.5 Các sản phẩm thực phẩm từ đậu nành: Do. tích đậu nành đã táng. Cả nước có 6 vùng sản xuất đậu nành : vùng Đông Nam Bộ có diện tích lớn nhất (26,2% diện tích đậu nành cả nước) o Miền núi Bắc Bộ (24,7%) o Đồng bằng Sản xuất protein isolate