Đồ án công nghệ thực phẩm Các phương pháp tách SPI từ đậu nành và tăng khả năng ứng dụng của SPI

Protein của đậu nành : Protein bao gồm :  Protein dự trữ globulin có thể bị thủy phân trong thời gianhạt nảy mầm để làm chất dinh dưỡng cho phôi sinh trưởng.[6]  Protein cấu trúc prote

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH PROTEIN (SPI) TỪ ĐẬU NÀNH VÀ TĂNG KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA SPI

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 sống 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 sầnphân bố trên các rễ ở độ sâu 1mm Vi khuẩn thường xuyên xâm nhập vào rễ, ởphần giữa đỉnh rễ và lông hút nhỏ nhất, tạo thành một chuỗi nhiễm là một ốngcó lỗ hở Mỗi vi khuẩn được bao bọc một màng tạo thành túi, nếu vi khuẩn đivào chất nguyên sinh của tế bào rễ mà không được bọc một màng thì nó sẽ tạothành nốt sần không có tác dụng Ở trong túi, vi khuẩn nhân nhanh cho tới khimột vài vi khuẩn hoặc dạng vi khuẩn được hình thành Nốt sần có tập tính sinhtrưởng hữu hạn và bám vào rễ, phần giữa nốt sần là tế bào nhu mô đầy túiBacteroids Túi Bacteroids chiếm 80% thể tích tế bào, còn lại 20% là nguyênsinh chất và các thành phần khác Phần giữa của Bacteroids là những tế bàokhông bị nhiễm vi khuẩn và phân chia mạnh tạo thành ống dẫn (nơi trao đổigiữa tế bào chủ và Bacteroids cố định đạm Nốt sần có thể tăng trưởng đến 60ngày 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 từ2-5% tổng số đạm của nốt sần, nó có 2 ngăn : ngăn 1 chứa Mo-Fe-protein gọilà dinitrogenase và ngăn 2 là Fe-protein gọi là dinitrogenase reductase Trongquá trình cố định đạm sinh ra H2 Leghaemoglobin có ở trong nguyên sinh baoquanh 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 ởcylosol tế bào chủ, các nhà khoa học cũng cho rằng NH3 oxi hóa thành NO3- ởtrong Bacteroids.[1]

Đậu nành thuộc nhóm vận chuyển ureide, allatoin và allansoic acid làdạng đạm chính được chuyển hóa từ nốt sần vào cây Ureide thủy phân thànhurê và glyoxylate dưới sự xúc tác của allantoinase và allantoicase cho thấytrong quá trình chuyển hóa của allantoase dưới xúc tác của allantoicase.Allantoicase được hình thành được hình thành dưới xúc tác củaureidoglycolase, nó chuyển thành glyoxylate và hai phân tử urê tiếp theo lạiđược chuyển hóa do men urease thành amin acid Urease có mặt trong các bộphận của cây Hoạt tính urease bị ức chế do thiếu nitơ nhưng Ni kích thích hoạttính của urease, khi thiếu Ni dù đậu trồng ở điều kiện có nitơ, NO3- hay NH4 thìhiện tượng bị độc do urê có thể xảy ra, do đó urê là sản phẩm của quá trìnhchuyển hóa nitơ trong điều kiện cố định hay không cố định đạm.[1]

Cây đậu nành cho nhiều hoa nhưng tỷ lệ hoa không thành quả chiếm 80% Đậu nành có hoa dạng cánh bướm đặc trưng, ống đài năm cánh không

20-bằng nhau Tràng hoa gồm cánh hoa cờ phía sau, hai cánh bên và hai cánh thìaphía trước tiếp xúc nhau nhưng không dính vào nhau Bộ nhị gồm 10 nhị chialàm 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.[1]

1.2 Hạt đậu nành :

Hạt đậu nành cũng như hạt của nhiều loại họ đậu khác là không có nội nhũmà chỉ có một lớp 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 phủbởi một lớp màng Ở đầu kia của rốn là rãnh nhỏ.[1]

Vỏ đậu nành có 3 lớp : biểu bì, hạ bì và lớp nhu mô bên trong Do vỏ củalớp tế bào mô đậu có lớp cutin che phủ nên sự trao đổi khí không xảy ra, sựtrao đổi khí giữa phôi và môi trường qua rốn hạt Những mảnh của nội nhũ bịép chặt vào vỏ hạt Lớp ngoài nội nhũ gọi là lớp aleuron gồm những tế bàohình lập phương nhỏ chứa đầy đạm.[1]

Hạt đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau : vàng, xanh, nâu, đen, có thểmột màu, hai màu hay nhiều màu Một cây có thể cho tới 400 quả đậu nành.Một quả chứa từ 1-5 hạt (các giống thường từ 2-3 hạt), quả hơi cong có chiềudài từ 2-7 cm Màu sắc của quả phụ thuộc vào sắc tố caroten, xanthophyll,antocyanin.[1]

Hình 2: Hạt đậu nành [1]

Kích thước của hạt đậu nành thuộc các giống khác nhau có thể chênh lệchnhau rất lớn Trọng lượng 1000 hạt của các giống có thể thay đổi từ 140 đến

240 g, dung trọng hạt 780 kg/cm3 Phần lớn các giống đậu nành được phổ biếnrộng rãi trong sản xuất thường có kích cỡ hạt trung bình đến hơi nhỏ, khoảng120-180g/1000 hạt Các giống dùng để luộc ăn tươi thường có cỡ hạt lớn, vớitrọng lượng 1000 hạt hơn 200g Ngoài các yếu tố di truyền, kích thước hạt cònphụ thuộc rất nhiều vào điều kiện gieo trồng, chăm bón, môi trường.[1]

Hạt đậu nành cũng như hạt của nhiều họ đậu khác, không có nội nhũ mà chỉcó một lớp vỏ bao quanh một phôi lớn Tùy theo giống, hình dạng của hạt cóthể biến đổi từ hình cầu, dẹt, dài và hầu hết là có hình ô van.[1]

Hạt đậu nành gồm 3 bộ phận:[1]

 Vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng hạt

 Rốn hạt chiếm 2% trọng lượng hạt

 Phôi trưởng thành gồm 2 lá mầm chiếm 90% trọng lượng hạt

Vỏ hạt đậu nành gồm có 3 lớp: biểu bì, hạ bì, và lớp nhu mô bên trong.Rốn hạt có hình thẳng tới hình ô van Do vỏ hạt có lớp cutin che phủ, sự traođổi khí không thể xảy ra, con đường duy nhất cho sự trao đổi khí giữa phôi vàmôi trường là qua rốn hạt Vì vậy cấu trúc của rốn có thể ảnh hưởng tới quátrình trao đổi chất và lượng nước trong phôi.[1]

Phôi trưởng thành bao gồm 2 lá mầm, một chồi mầm, một trục trụ mầm vàrễ Đầu rễ được bảo vệ bởi vỏ hạt Ở tiết diện cắt ngang, lá mầm có dạng báncầu.[1]

Lá mầm của phôi trưởng thành có màu xanh, vàng hoặc vàng trắng, nhưng

ở hầu hết các giống thì nó có màu vàng Hai lá mầm có mặt ngoài bầu, mặttrong phẳng úp sát vào nhau, chiếm hầu hết thể tích của hạt Các lá mầm đượctạo ra từ các tế bào kéo dài, bên trong chứa đầy các “thể protein” hình cầuđường kính từ 2 đến 10µm và rất nhiều các “hạt chứa dầu” hình cầu đườngkính từ 0.1 đến 0.5 µm Các thể protein vẫn giữ được nguyên khi nghiền vừaphải và có thể tách riêng từ bột đã khử béo Các “thể protein” này chứa phầnlớn các protein của hạt:[1]

Protein dự trữ (globulin) có thể bị thủy phân trong thời gian hạt nảy mầm đểlàm chất dinh dưỡng cho phôi phát triển

Protein cấu trúc hoặc protein chức năng như enzym và chất kìm hãm enzymthì thường được định vị trong phần còn lại của tế bào.[1]

Chồi mầm dài khoảng 2 mm và có hai lá đơn nằm đối diện nhau.[1]

Trục mầm dưới rễ dài khoảng 5 mm, tiếp xúc với vỏ hạt và ở mặt trong bịép chặt vào lá mầm.[1]

1.3 Thành phần hóa học của đậu nành :

Bảng 1 : Thành phần hóa học của đậu nành [6]

Thành phần hóa học

Bảng 2 : Hàm lượng acid amin không thay thế trong protein đậu nành [6]

Các acid amin không thay thế

Bảng 3 : Các acid béo không thay thế có giá trị dinh dưỡng cao [6]

Dạng Các acid béo Giá trị

Tro của đậu nành rất giàu sắt và kẽm.[6]

1.4 Protein của đậu nành :

Protein bao gồm :

 Protein dự trữ (globulin) có thể bị thủy phân trong thời gianhạt nảy mầm để làm chất dinh dưỡng cho phôi sinh trưởng.[6]

 Protein cấu trúc (protein chức năng) như ezyme và chấtkiềm hãm enzyme thì thường được định vị trong phần còn lại của tế bào.[6]

Trong hạt còn có một lượng nhỏ các hợp chất như oestrogen, goitrogen,phytate, saponin, sterol…Các hợp chất này và một số oligosaccharide không cólợi.[6]

Bằng phương pháp siêu ly tâm, người ta đã tách được bốn đoạn2,7,11,15 Các globulin 7S và 11S chiếm trên 70% tổng lượng protein củahạt Phương pháp này được phát triển những năm 1970.[6]

Protein đậu nành được phân ra :

 Globulin 2S (gồm chất kiềm hãm trypsin, cytochrome c) chiếm35% trọng lượng protein của hạt.[6]

 Globulin 11S (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 cótính kiềm B Trong phân tử có từ 42-46 nguyên tử lưu huỳnh dưới dạngcác cầu disulfua 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 nhiệttới 800C ở lực ion thấp.[6]

 Globulin 7S là  conglycinin thường chiếm 35% trọng lượngprotein của hạt, là một glucoprotein Phân tử cấu tạo nên từ 3 tiểu phần có

tính acid : , ’ và  Các tiểu phần , ’ có thành phần acid amin rấtgiống nhau, thiếu cystein và cystine Dưới đơn vị  không chứa cystein vàmethionine Trong đoạn 7S còn có các hemaglutinin (lectin) mà phân tửcủa chúng có thể tạo thành phức bền với các hợp chất glucid, nó còn cócác chất kiềm hãm protease như antitrypsin Kunitz…[6]

Ngoài phương pháp trên, người ta còn sử dụng phương pháp SodiumDodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE), thuốcnhuộm CBB G250 để tách được các globulin 7S và 11S ở một số cây đậu

ở Mỹ và Nhật.[6]

Khi đun nóng dung dịch  conglycinin loãng, pH = 7-8, lực ion yếu,đến 1000C thì các phân tử của chúng sẽ phân ly thành các tiểu phần khôngcó hiện tượng tập hợp phân tử.[6]

Ở pH = 7-7,6 và lực ion 0,2-0,4 thì các phân tử cũng phân ly thành cácdưới đơn vị nhưng sau đó tập hợp lại.[6]

Khi đun dung dịch protein đậu nành 1% đến 950C, pH = 7, không cócác chất khử và các lực ion khác nhau thì quá trình tập hợp sẽ thuận lợikhi lực ion tăng từ 0 đến 2 Tốc độ tập hợp sẽ tăng trong pH = 4-6 nhưngsẽ gần bằng 0 nếu pH acid hoặc kiềm.[6]

Dung dịch protein đậu nành đậm đặc được đun nóng ở pH gần trungtính sẽ tạo gel Khi lực ion yếu thì trạng thái này sẽ xảy ra từ 700C, thờiđiểm mà  conglycinin giãn mạch Độ cứng của gel sẽ giảm cùng vớinồng độ NaCl, các gel protein thường không chịu được sự thanh trùng Ở

pH = 5,5 hay thêm ion Ca2+ làm đông tụ protein thành những cục Cảglycinin và  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 thìsự giãn mạch Protein càng nhanh và độ cứng của gel càng lớn.[6]

2 SPI –Soy Protein Isolate:

2.1 Soy Protein Isolate :

Hình 5 : Phương pháp sản xuất isolates protein.[10]

Dạng tinh khiết nhất của protein đậu nành là SPI, trên thị trường có

rất nhiều sản phẩm SPI do nhiều hãng khác nhau sản xuất bởi nhiều hãngkhác nhau, sản phẩm của mỗi công ty cũng có hàm lượng protein khácnhau Có thể gút lại được SPI chứa hàm lượng protein lớn hơn 90% khốilượng chất khô Chúng được tạo thành bằng cách loại bỏ nước,polysaccharide không tan, cả những oligosaccharide nữa và cả nhữngthành phần có phân tử lượng thấp cái mà được tách trong quá trình làmSPC Bột đậu nành đã được tách béo trải qua quá trình xử lý hơi ẩm tốithiểu, sau đó nó được trích ly với nước trong môi trường kiềm ở pH=7.0 ÷8.5 Phần còn lại không tan bao gồm nước, polysaccharide không tan cộngvới protein sót được tách ra sau Trong những bước tiếp theo, phần dịchtrích thu được sau quá trình gạn lọc bao gồm phần lớn protein và đườngđược điều chỉnh về pH = 4.5, là pH đẳng điện của protein Quá trình xử lýnày làm kết tủa protein, sau đó protein sẽ được tách ra bằng cách ly tâmhoặc lọc Protein kết tủa được đem đi rửa và làm khô ở pH đẳng điện củaprotein Protein trung tính trước khi sấy Sản phẩm SPI có thể bao gồmtrên 90% protein nhưng chỉ chứa 2÷5% tro và 3÷4% những thành phần

khác có hàm lượng thấp SPC và SPI là sản phẩm có hàm lượng proteincao, hàm lượng lysine cao, hương vị dịu, và giảm bớt các yếu tố gây đầyhơi, giảm bớt hàm lượng đường và chúng có thể dẫn tới cải thiện toàn bộchất lượng sản phẩm.[12]

Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng của SPI.[13]

Cảm quan

Vi sinh vật gây bệnh Aâm tínhMột số sản phẩm SPI trên thị trường:

Hình 7: Một số sản phẩm SPI thương mại có bán trên thị trường [14]

2.2. Một số sản phẩm protein đậu nành khác:

2.2.1 Soy Protein Concentrate :

Hình 3 : Protein đậu nành dạng bột và dạng thô [16]

Bột thô đã khử béo (Defatted Meal) có thể xử lý bằng một trong 3 quátrình : xử lý với alcohol (methanol, ethanol, isopropyl alcohol), acid loãng

ở pH = 4,5 và gia nhiệt ẩm, lọc nước.[18]

Ở quá trình thứ nhất, những thành phần không phải protein được chiếtcùng với alcohol, còn lại protein và polysaccharides Chúng được desolvathóa và sấy khô thành concentrate protein Alcohol sau khi chiết đường sẽtái sử dụng lại.[18]

Ở quá trình thứ hai, protein là thành phần chính được tách chiết vớiacid loãng ở pH = 4,2-4,8 (điểm đẳng điện của protein) Do đó có một vàiprotein tan trong pH = 4,2-4,8 nên sẽ có thất thoát protein trong quá trìnhnày Những hợp chất tan polysaccharides, protein được trung hòa và sấykhô thành concentrate protein.[18]

Ở quá trình thứ ba, bột đậu nành được xử lý với nhiệt ẩm, làm biếntính protein Những thành phần có khối lượng phân tử nhẹ được chiết vớinước nóng.[18]

Phương pháp này cho sản lượng protein là 70%, 20% là carbohydrates,6% là tro và 1% là dầu.[18]

Hình 4 : Phương pháp sản xuất concentrates protein.[18]

2.2.2 Protein tái cấu trúc ( Textured Protein ) :

Protein được nén để làm thay đổi cấu trúc protein và qua máy épđùn tạo các sản phẩm khối sợi như thịt Sản phẩm này có thể thay thế thịtbò xay (ground beef).[11]

Hình 6: Protein tái cấu trúc từ đậu nành [11]

3 Các phương pháp sản xuất SPI:

Protein là những chất có phân tử lượng lớn trong cơ thể sống, được tạothành từ các amino acid và không tan trong dung dịch TCA 10% Người tagọi những phân tử polypeptide có trọng lượng phân tử (MW) nằm trongkhoảng 5.103 đến 1.106 Da là protein, còn những phân tử polypeptide cótrọng lượng phân tử (MW) nằm trong khoảng vài trăm đến vài ngàn Da làpeptide.[2]

Nhóm chất protein luôn được quan tâm là do protein là một trong nhữngthành phần quan trọng nhất trong thức ăn của người và động vật Trung bình

cơ thể người cần 70g protein/ngày Các acid amin cần thiết đưa vào cơ thểqua thực phẩm khoảng 21-31g/ngày.[2]

Protein là nguồn cung cấp aminoacid không thay thế cho người và độngvật Trong các tế bào động vật và thực vật, sự phân chia bắt đầu từ nhân mànhân được tạo thành từ protein và nucleic acid Trong cơ thể sống, proteinxúc tác các quá trình trao đổi chất đặc trưng Protein có tính lưỡng tính, dichuyển về cực âm trong dung dịch acid và về cực dương trong dung dịchkiềm Tại điểm đẳng điện, protein không di chuyển sang cực dương hay cựcâm mà hoàn toàn trung hòa về điện, tồn tại dưới dạng zwitterion.[2]

Có nhiều phương pháp sản xuất SPI khác nhau, có thể xuất phát từnguyên liệu ban đầu là hạt đậu nành, bã đậu nành, bột đậu nành đã táchbéo, hoặc dịch protein đậu nành đã được chuẩn bị trước.[5] [21] [24] [26]

Xong có thể gút lại được một qui trình chung cho việc tách SPI từ đậu nành,quy trình này gồm hai giai đoạn:

 Giai đoạn 1: chuẩn bị dịch protein đậu nành

 Giai đoạn 2: tách protein từ dịch protein đậu nành

Sau đây là phần trình bày chi tiết về hai giai đoạn trên:

3.1 Chuẩn bị dịch protein từ đậu nành :[5]

Nguyên liệu đậu

Hình 7: Quy trình công nghệ sản xuất dịch protein đậu nành

a Tách tạp chất, phân loại [5]

Mục đích: tách loại tạp chất vô cơ, hữu cơ, đặc biệt là các tạp chất kim loạiảnh hưởng đến quá trình vận hành thiết bị và loại bỏ một phần vi sinh vật gâyhỏng hạt

Thực hiện:

Nghiền sơ bộ và tách vỏ

Tách tạpchất

Tách dungmôi

Dịch protein đậu nành

Phân loại bằng sàng rung

Phân loại bằng sức gió: sử dụng khi tạp chất có kích thước bằng kíchthước hạt cần làm sạch, nhưng có khối lượng riêng tương đối khác nhau.Phân loại bằng nam châm: tách tạp chất kim loại

Đầu tiên đậu nành được qua thiết bị sàng rung để tách các tạp chất cơ họclớn như đá, sỏi Sau đó qua thiết bị nam châm để tách kim loại Sau đó đậunành được làm sạch trên rây, có thổi khí để tách bỏ bụi, tạp chất nhẹ khác

b Nghiền sơ bộ và tách vỏ (cracking and dehulling) [5]

Mục đích: Làm vỡ hạt đậu nành để vỏ dễ dàng tách ra khỏi hạt Tách vỏ làlàm giảm hàm lượng cellulose, tăng hàm lượng protein trong sản phẩm cuối.Vỏ chiếm khoảng 7-8% thể tích của hạt đậu

Thực hiện: Đậu nành sau khi làm sạch và sấy khô, được nghiền đến kíchthước thích hợp cho quá trình tách vỏ Sau khi nghiền, dưới tác dụng của dòngkhông khí, vỏ nhẹ được tách ra Quá trình nghiền sơ bộ phải được thực hiện cẩnthận, tránh làm vỡ hạt thành nhiều mảnh nhỏ, gây khó khăn cho quá trình táchvỏ

Mục đích: Tách loại 99-99.5% dầu trong nguyên liệu

Thực hiện: Sử dung dung môi hexane

3.2 Tách protein từ dịch protein đậu nành:

Từ dịch protein đậu nành người ta có nhiều phương pháp để thu hồiprotein với độ tinh khiết ≥ 90% Dưới đây là các phương pháp táchprotein từ dịch protein đậu nành:

 Kết tủa protein bằng cách điều chỉnh pH.[5]

 Kết tủa protein bằng dd (NH4)2SO4 bão hòa.[5]

 Kết tủa protein bằng cách sử dụng dung môi hữu cơ.[18]

 Sử dụng nhiệt và canxi để kết tủa protein.[31]

 Tách protein bằng cách sử dụng phương pháp điện di kết hợp vớigel polyisopropylacrylamid.[33]

3.2.1 Kết tủa protein bằng cách điều chỉnh pH :[5]

 Nguyên tắc: dịch protein được acid hóa bằng acid thực phẩm(H2SO4, H3PO4, HCl,…), chọn lọc phân đoạn protein nhờ quá trình kết tủađẳng điện Trung hòa kết tủa và sấy phun thu được SPI.[5]

 Quy trình công nghệ :

Hình 8: Quy trình công nghệ tách SPI bằng cách kết tủa protein ở

pH đẳng điện.

Trong các phương pháp trên thì phương pháp kết tủa ở điểm đẳngđiện được áp dụng phổ biến nhất, phương pháp này được nghiên cứunhiều và được ứng dụng nhiều để sản xuất SPI ở quy mô công nghiệp

Một số nghiên cứu, phát minh về sản xuất soy protein isolate:

a Quy trình sản xuất isolate protein thương mại ở Mỹ :

Ở Mỹ, người ta đã đưa ra một quy trình để sản xuất isolateprotein :[5]

Bột đậu nành đã khử béo được trộn với nước thành dạng seatrồi cho vào thùng chứa có pH = 8,5 Dịch chiết sẽ tới thùng chứacó pH = 4,5 nhờ vào HCl Tủa được qua thùng chứa có nước chảyxuống để rửa và cuối cùng đưa về pH = 7 để vào máy sấy phun.[5]

đậu nành

Hình 9: quy trình công nghệ sản xuất protein isolate thương mại ở Mỹ [5]

b Phát minh của Mỹ về sản xuất SPI có sử dụng màng siêu lọc:

Nguyên liệu : bột đậu nành đã được tách béo [14]

Quy trình công nghệ :[5]

Bột đậu nành đã tách béo

Hình 10: Bột đậu nành đã tách béo[14]

Hình 11: Quy trình công nghệ tách SPI từ bột đậu nành đã tách béo bằng phương pháp siêu lọc.[5]

Mô tả chi tiết về phương pháp tách SPI có sử dụng màng siêu lọc:

Chất xơ, nhôm, phytate

Rửa

Pha loãng (pH trung tính)

Sấy phun

Sản phẩm

Ly tâm

đó được kết tủa khỏi dịch chiết thu được bằng cách điều chỉnh về pHđẳng điện của protein (pH = 3.8÷6.0), bởi lẽ ở pH này protein khôngtan, khối protein được tách khỏi các chất tan như đường, muối,…bằng lytâm Để hoàn tất việc làm sạch, protein được rửa bằng nước ít nhất 1lần ở pH đẳng điện Sau đó protein được đem đi pha loãng ở pH trungtính rồi đem đi sấy phun Dưới những điều kiện sản xuất như thế này,SPI thu được có chứa hàm lượng phytate cao (2.0÷3.0% khối lượng).[5]SPI có chất lượng cao với một hàm lượng phytate và nhôm giảmđáng kể được sản xuất bằng phương pháp siêu lọc Bột đậu nành đãđược tách béo đã được chuẩn bị trước và đã điều chỉnh pH sao cho ở

pH này các protein có thể tan được Các protein tan có thể đi qua màngsiêu lọc Hệ thống siêu lọc sẽ loại bỏ phytate và nhôm Protein tan quahệ thống siêu lọc chỉ một lần, SPI sau đó được kết tủa từ dịch thu đượcsau khi qua siêu lọc bằng cách điều chỉnh về pH đẳng điện của protein.[5]

Mặt trái của phương pháp này là làm cho pH của hệ bột đậu nànhđã pha loãng với nước (50% nước theo khối lượng) tăng lên 9.0 Saumột thời gian thích hợp để chiết, nguyên liệu được lưu chuyển qua mộtthiết bị siêu lọc cái mà sẽ cho protein đi qua và loại bỏ chất xơ, nhômvà phytate Sau khi hoàn tất quá trình siêu lọc, dịch thấm qua đượcđiều chỉnh về pH đẳng điện của protein đậu nành Protein tinh sạch kếttủa sau đó, và khối kết tủa được tách ra bằng cách ly tâm.[5]

Quá trình lọc sử dụng nhiều kỹ thuật để phân tách những cấu tửmong muốn ra khỏi những cấu tử không mong muốn Thông thường cóhai kiểu khi dòng nhập liệu tiếp xúc với thiết bị lọc: dòng nhập liệuđập vuông góc với màng và dòng nhập liệu chảy ngang qua bề mặtcủa màng lọc Đối với kiểu thứ nhất, dòng nhập liệu chảy thẳng gócvới màng lọc Đối với kiểu thứ hai, ngược lại với cách thứ nhất, dòngnhập liệu chảy song song với bề mặt màng lọc và nước lọc khuếch tánqua nó Sản phẩm thu được, cái mà thấm qua màng lọc thu được gọi làdịch lọc, cái bị giữ lại gọi là bã lọc Những thiết bị lọc được phân loạidựa vào kích thước của các phần tử bị giữ lại trên màng Ví dụ, nhữngmàng lọc microfilter nói chung giữ lại những phần tử có đường kínhlớn hơn 0.1-10 µm, những màng ultrafilter giữ lại được những phần tửvà những đại phân tử có đường kính lớn hơn 0.05-0.1 µm, mànghyperfilter giữ lại được những phần tử có đường kính lớn hơn khoảngchừng 0.001 µm Nếu nhìn dưới góc độ khối lượng phân tử những màngultrafilter giữ lại những cấu tử có khối lượng lơn hơn 10000-500000