Nghiên Cứu Sản Xuất Nước Uống Chức Năng Từ Whey Sữa Đậu Nành

Việc sản xuất sản phẩm lên men lactic từ whey sữa đậu nành có bổ sung thêm sữa đậu nành và bột sữa, có thể tận dụng khả năng chữa bệnh của đậu nành, kết hợp hoạt động có lợi cho đường ru

Trang 1

TÓM TẮT

Đậu nành (Glycine max (L) Merr Fabaceae) đã được trồng cách đây hơn hai ngàn năm ở các nước phương đông như là một trong những nguồn thực phẩm thiết yếu Trong khi đó, từ thế kỉ thứ XIX thì các nước phương Tây mới bắt đầu trồng đậu nành, và ngày nay diện tích trồng đậu nành đã nhanh chóng được mở rộng sang rất nhiều nước (Mỹ, Brazil, Arhentina, Trung Quốc…)

Những năm gần đây do nhu cầu làm đẹp và nâng cao sức khỏe khiến người ta quan tâm nhiều đến việc nghiên cứu và sử dụng thực phẩm lên men lactic Nhờ hương

vị độc đáo, giá trị dinh dưỡng cao, có lợi cho sức khỏe nên các thực phẩm ngày nay càng được ưa chuộng ở nhiều quốc gia Ngoài các ưu điểm trên, sử dụng thực phẩm lên men chua còn có tác dụng kích thích tiêu hóa, làm tăng sức đề kháng cho cơ thể, ngăn ngừa sự phát triển các khối u và kéo dài tuổi thọ…

Việt Nam là nước khí hậu nhiệt đới với nguồn nông sản phong phú, dồi dào cùng với nhu cầu đồ uống rất cao đó là những điều kiện thuận lợi để phát triển ngành chế biến nông sản nói chung, ngành lên men nói riêng

Việc sản xuất sản phẩm lên men lactic từ whey sữa đậu nành (có bổ sung thêm sữa đậu nành và bột sữa), có thể tận dụng khả năng chữa bệnh của đậu nành, kết hợp hoạt động có lợi cho đường ruột của vi khuẩn lactic để tạo thành một loại thực phẩm chức năng dùng cho người bệnh

Từ thực tế này, luận văn của chúng tôi sẽ : “Nghiên cứu sản xuất nước uống chức năng từ whey sữa đậu nành.”, đó là sự kết hợp giữa whey sữa đậu nành, sữa

đậu nành truyền thống cùng với vi khuẩn lactic giúp tạo nên hương vị mới cho sản phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng

Trang 2

MỤC LỤC

Trạng tựa

Lời cảm tạ i

Tóm tắt ii

Mục lục iii

Danh sách các hình vii

Danh sách các bảng viii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1.Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và phạm vi đề tài 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 3

2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬU NÀNH 3

2.1.1 Giới thiệu về cây đậu nành 3

2.1.2 Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành 3

2.1.3 Thành phần hóa học trong các thành phần của hạt đậu nành 4

2.1.4 Tác dụng của hạt đậu nành 7

2.2 TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC 7

2.2.1 Đặc điểm hình thái 7

2.2.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa 8

2.2.3 Phân loại các nhóm vi khuẩn lactic 9

2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic 10

2.2.5 Giới thiệu về vi khuẩn Lactobacillus acidophilus 10

2.2.5.1 Tính chất của vi khuẩn Lactobacilus acidophilus 10

2.2.5.2 Lợi ích của vi khuẩn Lactobacillus acidophilus đến sức khỏe con người 11

CHƯƠNG 3 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

3.1 NGUYÊN VẬT LIỆU – THIẾT BỊ 12

3.1.1 Nguyên vật liệu 12

3.1.1.1 Nguồn giống 12

3.1.1.2 Nguyên liệu 12

3.1.1.3 Thú thử nghiệm 12

3.1.1.4 Môi trường nuôi cấy vi khuẩn Lactobacillus acidophilus 12

Trang 3

3.1.2 Thiết bị 13

3.1.2.1 Dụng cụ 13

3.1.2.2 Thiết bị 13

3.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 13

3.2.1 Quy trình sản xuất sữa đậu nành và whey sữa 13

3.2.1.1 Sơ đồ 13

3.2.1.2 Thuyết minh quy trình 15

3.2.2 Quy trình sản xuất nước uống lên men từ whey sữa đậu nành có bổ sung sữa đậu nành hoặc bột sữa 16

3.2.2.1.Sơ đồ 17

3.2.2.2 Thuyết minh quy trình 18

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 20

3.3.1 Sơ đồ nghiên cứu 20

3.3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

3.3.2.1 Khảo sát sự kết hợp giữa whey sữa đậu nành và một số nguyên liệu phụ 21

3.3.2.2 Khảo sát tỷ lệ whey sữa đậu nành – sữa đậu nành thích hợp 21

3.3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ xung đối với cảm quan của sản phẩm 22

3.3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới cảm quan của sản phẩm 23

3.3.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến pH và mùi vị của sản phẩm 23

3.3.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men tới cảm quan của sản phẩm 24

3.3.2.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất phụ gia CMC tới khả năng tách lớp của sản phẩm 25

3.4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU HÓA LÝ 25

3.4.1 Phương pháp định lượng lipit bằng phương pháp soxhlet 25

3.4.2 Định lượng protein bằng phương pháp Lowry 26

3.4.3 Định lượng đường khử theo phương pháp DNS 28

3.4.4 Định lượng hàm lượng đạm tổng số bằng phương pháp kjeldhl 29

3.4.5 Định lượng đường glucose trong máu bằng phương pháp Nelson 31

Trang 4

3.4.6 Định lượng hàm lượng cholesterol trong máu bằng phương pháp đo mật độ

quang sử dụng bộ kít chuẩn 32

3.4.7 Đo pH: 34

3.4.8 Kiểm tra lượng vi khuẩn sống (lactobacillus acidophilus) có trong sản phẩm 34

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 35

4.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT HÌNH THÁI VI KHUẨN LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS 35

4.2 KẾT QUẢ KIỂM TRA NGUYÊN LIỆU: 35

4.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 37

4.3.1 Khảo sát sự kết hợp giữa whey sữa đậu nành và một số nguyên liệu phụ 37

4.3.2 Khảo sát tỷ lệ whey sữa đậu nành và sữa đậu nành thích hợp 42

4.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung đối với cảm quan của sản phẩm 46

4.3.4 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới cảm quan của sản phẩm 51

4.3.5 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến pH và mùi vị của sản phẩm 54

4.3.6 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men tới cảm quan sản phẩm 57

4.3.7 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ chất phụ gia CMC đối với cấu trúc của sản phẩm 61

4.4 KẾT QUẢ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG LÊN MEN LACTIC TỪ WHEY SỮA VÀ SỮA ĐẬU NÀNH 63

4.5 KẾT QUẢ KIỂM TRA SẢN PHẨM 66

4.5.1 Kết quả các chỉ tiêu hóa lý 66

4.5.2 Kết quả các chỉ tiêu vi sinh 66

4.5.3 Kết quả kiểm tra lượng vi khuẩn sống (Lactobacillus acidophilus) có trong sản phẩm 67

4.5.4 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm 67

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

5.1 KẾT LUẬN: 70

5.2 KIẾN NGHỊ: 70

Trang 5

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Trang 6

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Cây đậu nành

Hình 2.2 Hạt đậu nành

Hình 2.3 Vi khuẩn lactobacillus bulquaricus

Hình 2.4 Vi khuẩn Streptococus Lactic

Hình 2.5 Hình dạng tế bào vi khuẩn lactobacillus acidophilus

Hinh 3.1 Sơ đồ sản xuất sữa đậu nành và whey sữa

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ whey sữa có bổ sung thêm sữa đậu nành và bột sữa

Hình 3.3 Sơ đồ nghiên cứu

Hình 3.4 Các bước lấy máu ở đuôi chuột

Hình 3.5 Máu chuột sau khi ly tâm

Hình 4.1 Hình thái vi khuẩn Lactobacillus acidophilus

Hình 4.2 Sản phẩm thu được sau khi lên men từ whey sữa đậu nành có bổ sung sữa đậu nành hoặc bột sữa

Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH của sản phẩm theo thời gian lên men với các

Trang 7

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g hạt đậu nành 3

Bảng 2.2 Thành phần hóa học trong các thành phần của hạt đậu nành 4

Bảng 2.3 Thành phần các acid amin trong protein đậu nành 4

Bảng 2.4: Thành phần carbohydrat trong đậu nành: 5

Bảng 2.5 Thành phần vitamin 6

Bảng 3.1 Phối trộn nguyên liệu 21

Bảng 3.2 Phối trộn nguyên liệu 22

Bảng 3.3 Tỷ lệ đường bổ sung 22

Bảng 3.4 Nhiệt độ lên men 23

Bảng 3.5 Thời gian lên men 24

Bảng 3.6 Thời gian lên men 25

Bảng 3.7 Trình tự xác định hàm lượng cholesterol trong máu sử dụng bộ kít chuẩn 34

Bảng 4.1 Đặc điểm hình thái của vi khuẩn Lactobacillus acidophilus 35

Bảng 4.2 Kết quả kiểm tra chỉ tiêu hóa lý của whey sữa đậu nành 35

Bảng 4.3 Kết quả kiểm tra chỉ tiêu hóa lý của sữa đậu nành.[22]. 36

Bảng 4.4 Kết quả kiểm tra chỉ tiêu hóa lý của bột sữa 36

Bảng 4.5 Kết quả đánh giá tính chất cảm quan mùi 38

Bảng 4.6 Kết quả đánh giá tính chất cảm quan màu 39

Bảng 4.7 Kết quả đánh giá tính chất cảm quan vị 40

Bảng 4.8 Hàm lượng cholesterol trong máu trước và sau khi cho chuột uống sản phẩm: 41

Bảng 4.9 Hàm lượng glucose trong máu trước và sau khi cho chuột uống sản phẩm 41 Bảng 4.10 Kết quả đánh giá tính chất cảm quan mùi 42

Bảng 4.13 Hàm lượng cholesterol trong máu trước và sau khi cho chuột uống sản phẩm: 45

Bảng 4.14 Hàm lượng glucose trong máu trước và sau khi cho chuột uống sản phẩm: 45

Trang 8

Bảng 4.21 Ảnh hường của tỷ lệ giống đến pH của sản phẩm 54

Bảng 4.28 Kết quả đánh giá tính chất cảm quan độ nhớt 61

Bảng 4.29 Kết quả đánh giá tính chất cảm quan độ đục 62

Bảng 4.30 kết quả các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm 66

Bảng 4.31 Kết quả các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm 66

Bảng 4.32 Kết quả cảm quan sản phẩm 68

Bảng 4.33 Mô tả đặc điểm sản phẩm 68

Trang 9

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Dinh dưỡng là một trong những vấn đề chính của cuộc sống Các loại thực phẩm có lợi cho sức khoẻ được quan tâm ở mọi nơi, đặc biệt là ở các nước công nghiệp Tại đó cuộc sống vật chất đã tạm ổn, người ta không lo thiếu cái ăn nhưng lại quan tâm đến việc ăn cái gì để sống khoẻ Câu trả lời cho vấn đề này là “thực phẩm chức năng” Tuy nhiên những câu hỏi cần được giải đáp là ăn thế nào mới là “ăn để khoẻ” và “chức năng” có nghĩa là gì? Có phải đó là khẩu hiệu để quảng cáo nhằm thu hút sự chú ý của người mua?

“Thực phẩm có lợi cho sức khoẻ” là chủ đề được quan tâm hàng đầu trên thị trường lương thực thực phẩm ở các nước phương Tây và được ngành công nghiệp thực phẩm ở đây đặc biệt chú ý Nhiều nhà tư vấn dinh dưỡng cùng những chuyên viên kinh tế trong lĩnh vực thực phẩm cho rằng những thực phẩm có lợi cho sức khoẻ có thể cho những tác dụng mong muốn

Mục đích luận văn của chúng tôi là tạo sản phẩm nước uống có chất lượng dinh dưỡng cao, hỗ trợ quá trình tiêu hóa, và có lợi cho sức khỏe con người Mặc khác nước

ta là một nước nông nghiệp có tiềm năng phong phú về lương thực, thực phẩm Vì vậy luận văn này cũng không ngoài mục đích làm tăng giá trị sử dụng, giá trị kinh tế của nguyên liệu như đậu nành

Khi nêu tên đề tài: “Nghiên cứu sản xuất nước uống chức năng từ whey sữa đậu nành.” Sẽ có một câu hỏi được đặt ra là: “tại sao chúng tôi lại chọn đậu nành làm

nguyên liệu, và vi khuẩn lactic mà tôi chọn lên men có những lợi ích gì?” Thứ nhất chúng tôi chọn đậu nành vì nó chứa nhiều vitamin A, B, E, K và giàu chất khoáng như canxi, sắt, kẽm, kali, phospho…chế độ ăn giàu đậu nành góp phần đáng kể làm cải thiện lipid máu: làm giảm triglycerid, giảm cholesterol, đường huyết…

Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus là loại vi khuẩn lactic lành tính (probiotic),

được các nhà dược học nghiên cứu khá kĩ về tác dụng của nó như: hỗ trợ quá trình tiêu hóa, có khả năng sống 2 ngày trong dịch vị; 5 ngày trong dịch mật tinh khiết; 8 ngày trong dịch tràng, sản xuất acid lactic và các chất diệt khuẩn như lactocidin, ngăn cản

sự xâm nhập và ức chế sự tăng sinh của các vi khuẩn gây bệnh, làm giảm bệnh kháng

Trang 10

lactose do thiếu Enzym lactase, giúp cho cơ thể đề kháng với nhiễm khuẩn đường ruột,

có khả năng bền vững với 40 loại kháng sinh, đóng vai trò sinh lý quan trọng nhờ tổng hợp các vitamin Với những tác dụng hữu ích như trên chúng tôi quyết định chọn vi

khuẩn Lactobacillus acidophilus làm vi khuẩn lên men để thực hiện đề tài

Tóm lại đề tài của chúng tôi nghiên cứu với mục đích tạo ra loại nước uống có chất dinh dưỡng cao, hỗ trợ quá trình tiêu hóa và giúp phòng ngừa một số bệnh mà con người quan tâm, dựa trên khả năng lên men và những tác động có lợi của vi khuẩn

Lactobacillus acidophilus

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI

- Xây dựng quy trình sản xuất thức uống chức năng từ whey sữa và một số nguyên

liệu phụ (sữa đậu nành, bột sữa)

- Thử nghiệm trên chuột về các khả năng: giảm cholesterol, giảm đường huyết

Trang 11

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬU NÀNH

2.1.1 Giới thiệu về cây đậu nành

Cây đậu nành với tên khoa học là Glycin max(L) Merrill, là một trong số cây trồng có lịch sử lâu đời nhất của loài người

Dựa vào sự đa dạng về hình thái, Fukuda (1993) và về sau nhiều nhà khoa học khác cũng đã thống nhất rằng: đậu nành có nguồn gốc từ Mãn Châu (Trung Quốc) xuất phát từ một loại đậu nành dại, thân mảnh, dạng dây leo, tên khoa học G soja Sieb & Zucc (t Hymovits, 1970) Trong một số công trình nghiên cứu, các nhà khoa học dùng tên G.usuriensis để thay cho tên trên Từ Trung Quốc, đậu nành lan truyền dần khắp thế giới

2.1.2 Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành

Đậu nành được nhiều nhà khoa học xem như là chìa khóa để giải quyết nạn thiếu protein trong dinh dưỡng của con người Theo Đỗ Tất Lợi, đậu nành còn được dùng để chữa bệnh tiểu đường, suy nhược thần kinh, suy nhược dinh dưỡng …

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100g hạt đậu nành (theo Sinha

Trang 12

Đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau, trong đó đậu nành có màu vàng là tốt

nhất nên được trồng và sử dụng nhiều

Hạt đậu nành có ba bộ phận:

o Vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng hạt

o Phôi chiếm 2%

o Tử diệp chiếm 90%

2.1.3 Thành phần hóa học trong các thành phần của hạt đậu nành

Bảng 2.2 Thành phần hóa học trong các thành phần của hạt đậu nành

Protein và thành phần acid amin:

Hàm lượng protein tổng dao động trong hạt đậu nành từ 29,6–50,5%, trung bình là 36–

40% Các nhóm protein đơn giản (% so với tổng số protein): albumin (6–8%), globulin

(25–34%), glutelin (13–14%), prolamin chiếm lượng nhỏ không đáng kể

Bảng 2.3 Thành phần các acid amin trong protein đậu nành

Isoleucine 1,1 Leucine 7,7 Lysine 5,9 Methionine 1,6 Cystein 1,3

Trang 13

Phenylalanine 5,0 Threonine 4,3 Tryptophane 1,3 Valine 5,4 Histidin 2,6

Lipid:

Chất béo trong đậu nành dao động từ 13,5–24%, trung bình 18% Chất béo đặc

trưng chứa khoảng 6,4–15,1% acid béo no (acid stearic, acid archidonic) và 80–93,6%

acid béo không no (acid enoleic acid linolenic, acid linolenic, acid oleic)

Trong dầu đậu nành còn chứa một lượng nhỏ phosphatid, đặc biệt nhiều

lecinthin có tác dụng làm cơ thể trẻ lâu, sung sức, tăng trí nhớ, tái sinh mô, cứng

xương, tăng sức đề kháng

Carbohydrates:

Glucid trong đậu nành khoảng 22–35,5%, Carbohydrates được chia làm 2 loại:

loại tan trong nước chiếm khoảng 10% và loại không tan trong nước

Bảng 2.4 Thành phần carbohydrat trong đậu nành

Loại Phần trăm % Cellulose 4,0 Hemicellulose 15,4 Stachyose 3,8 Rafinose 1,1 Saccharose 5,0 Các loại đường khác 5,1

Trang 14

Một số enzyme trong đậu nành:

- Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua đường ruột do đó không nên ăn đậu nành sống

- Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo

- Phospholipase: thủy phân ester của acid acetic

- Amylase: thủy phân tinh bột, β-amylase có trong đậu nành với số lượng khá lớn

Trang 15

- Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển H2 trong acid béo

2.1.4 Tác dụng của hạt đậu nành

Cho đến nay thì các nghiên cứu in vitro, in vivo cũng như các nghiên cứu trên

lâm sàng về tác dụng của đậu nành trên sức khỏe con người vẫn tồn tại nhiều bất đồng

Dưới đây là những tổng hợp chung về các kết quả nghiên cứu về tác dụng của đậu

nành:

- Chế độ ăn uống nhiều đậu nành thì ít chất béo bão hòa và cholesterol, ít năng

lượng hơn nhiều so với chế độ ăn thịt Mặc khác, chế độ ăn giàu đậu nành góp phần

đáng kể cải thiện lipid máu: làm giảm triglycerid, giảm cholesterol

- Dầu đậu nành có hoạt tính kháng viêm nên được ứng dụng trong công nghiệp

mỹ phẩm và trong điều trị các bệnh về da

- Có rất nhiều nghiên cứu kết luận rằng isoflavone có tác dụng tương tự

estrogen, nhờ đó mà có khả năng phòng và chống lại các vấn đề liên quan đến sự mất

cân bằng hormone, nhất là ở phụ nữ trong giai đoạn mãn kinh Tuy nhiên hiện nay vẫn

còn nhiều tranh cãi xung quanh tác dụng này của các isoflavone đậu nành

2.2 TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC

2.2.1 Đặc điểm hình thái

Căn cứ vào hình thái tế bào có thể chia vi khuẩn lactic thành 2 nhóm: hình que và hình

cầu

 Nhóm hình que: rất phổ biến ở vi khuẩn lactic

Tế bào có dạng thay đổi từ hình que ngắn (0.5-0.7 μm)

đến hình que dài (3-8 μm) Các tế bào có thể ở dạng đơn,

đôi hay thành chuỗi Nhóm này gồm các loài thuộc các

chi Lactobacillus, Bifidobacterium

 Nhóm hình cầu: có hình dạng tế bào thay đổi từ

hình cầu đến hình ovan, đường kính khoảng 0.5-1μm

Các tế bào cũng có thể ở dạng đơn, đôi, thành chuỗi ngắn

hay chuỗi dài Nhóm hình cần thuộc các loại thuộc các

chi Streptococus, Pediococus, Leuconostoc

Hình2.3.Vi khuẩn lactobacillus bulquaricus

Hình 2.4 Vi khuẩn Streptococus Lactic

Trang 16

2.2.2 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa

Mặc dù không đồng nhất về hình thái, nhưng vi khuẩn lactic tương đối thống nhất về mặt sinh lý như sau:

Vi khuẩn lactic thuộc loại vi khuẩn Gr+, hầu như không di động, không sinh bào tử, catalase âm, oxydaza âm, nitratreductaza âm Chúng thu nhận năng lượng nhờ phân giải hydrat carbon và tiết ra acid lactic như là sản phẩm chính của quá trình trao đổi chất Acid lactic sinh ra có thể dạng D(-), L(+) hay DL Các vi khuẩn lactic là những vi sinh vật lên men bắt buộc nhưng sinh trưởng được khi có oxy, chúng sống kị khí tới vi hiếu khí

 Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic

Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại hydratcacbon, từ các đường đơn (glucoza, fructoza, anoza, galactoza) các đường đôi (saccaroza, lactoza, maltoza), cho đến polysacarit (tinh bột, dextrin) Tuy nhiên, khả năng sử dụng các nguồn thức ăn cacbon khác nhau còn tùy thuộc từng loài Nguồn cung cấp năng lượng quan trọng nhất với vi khuẩn lactic là monosaccarit và disaccarit Ngoài ra, chúng còn cung cấp nguyên liệu xây dựng cấu trúc tế bào và sinh ra các acid hữu cơ như acid lactic, acid malic, acid fumalic, acid axetic…

 Sự trao đổi chất của vi khuẩn lactic

Vi khuẩn lactic có khả năng phân giải các hợp chất hydratcacbon để tạo ra acid lactic Tùy theo cách phân giải đường, các nhà khoa học chia chúng thành 2 nhóm: vi khuẩn lên men đồng hình và dị hình

Lên men đồng hình: là quá trình lên men mà sản phẩm chủ yếu là acid lactic

Quá trình này diễn ra theo con đường Embden-Meyerhof- Panas

Lên men dị hình: là quá trình lên men mà sản phẩm tạo ra ngoài acid lactic còn

có các chất khác như acid acetic, acid malic, acid formic, acid fumalic, etanol, CO2 và manitol Thông thường 50% thường được chuyển hóa thành các sản phẩm phụ này  Tính chất thủy phân protein và phân hủy lipid

Khả năng thủy phân protein của vi khuẩn lactic có được nhờ hệ enzym proteinaza và peptidaza nội bào và ngoại bào Khả năng thể hiện rõ ở các nhóm cầu

khuẩn lactic, nhóm trực khuẩn lactic ưa nhiệt và chi phụ streptobacterium, các trực

khuẩn thường có hoạt tính thủy phân mạnh hơn cầu khuẩn

Trang 17

Kết quả thủy phân protein đã tạo ra các amino acid (asparagin, glyxin, xerin, acid glutamic, treonin, tyrozin, valin, phenylalanin, izolaxin) và các peptid và các sản phẩm được tạo thành từ các amino acid nói trên góp phần tạo nên hương vị đặc trưng cho các sản phẩm lên men

2.2.3 Phân loại các nhóm vi khuẩn lactic

Các vi khuẩn lactic có đặc điểm chung là lên men hydratcacbon thành acid lactic Do các đặc tính này mà các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ

Lactobacteriaceae Họ Lactobacteriaceae gồm 5 chi như sau:

 Streptococus (viết tắt là S.): tế bào hình cầu, tập hợp thành chuỗi, không di

động; gram dương; có khả năng lên men lactic đồng hình; tỷ lệ % bazo nitơ (G+C) trong DNA là 34-36% Hoạt động lên men của nhóm vi khuẩn này ảnh hưởng đến chất lượng và sản phẩm của sữa

 Leuconostoc (viết tắt là L.): tế bào hình cầu, sắp xếp thành chuỗi, không di

động; gram dương; lên men lactic dị hình; tỷ lệ % bazo nitơ (G+C) trong DNA là 43% Chi này gồm các loài có vai trò chủ yếu trong việc tạo ra hương vị cho các sản

36-phẩm như bơ, sữa chua Ví dụ: L.cremoric, L.lactic, L.oenos…

 Pediococcus (viết tắt là P.): tế bào hình cầu, thường ở dạng đơn lẻ hay dạng

bốn tế bào; lên men lactic đồng hình; có hoạt tính thủy phân protein yếu; tỷ lệ % bazo nitơ (G+C) trong DNA là 34-42% Đây là nhóm vi khuẩn không gây bệnh, tham gia chủ yếu vào quá trình lên men thịt

 Lactobacillus (viết tắt là L.): tế bào hình que đứng riêng lẽ hay thành chuỗi;

có khả năng lên men đồng hình hay dị hình và khuyết dưỡng nhiều loại vitamin và

amino acid; tỷ lệ % bazo nitơ (G+C) trong DNA là 32-53% Lactobacillus được chi

thành 3 nhóm:

- Nhóm 1 (thermobacterium): lên men đồng hình ưa nhiệt

- Nhóm 2 (streptobacterium): gồm các trực khuẩn lên men đồng hình ưa ấm và

các loại lên men dị hình

- Nhóm 3 (betabacterium): gồm các trực khuẩn lên men dị hình bắt buộc

 Bifidobacterium (viết tắt là B.): tế bào có hình que phân nhánh, thẳng hay

cong, bất động; Gr+, sống kị khí, ưa ẩm (nhiệt độ sinh trưởng là 31-41oC); không sinh bào tử

Trang 18

2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic

 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Giới hạn nhiệt độ cho vi khuẩn lactic phát triển khá rộng, từ 5-550C, tốt nhất trong khoảng 40-450C Trong phạm vi nhiệt độ thích hợp, nếu nhiệt độ càng tăng thì

sự lên men lactic càng mạnh, thời gian lên men càng ngắn Các nghiên cứu cho thấy giới hạn nhiệt độ thích hợp cho sinh sản và lên men của vi khuẩn lactic cũng chính là giới hạn hoạt động của các enzym nội bào, từ 30-450C

Để đảm bảo lên men lactic bình thường, nồng độ muối cho vào nguyên liệu trước lúc muối chua nên dao động trong khoảng 3-3.5%

2.2.5 Giới thiệu về vi khuẩn Lactobacillus acidophilus

2.2.5.1 Tính chất của vi khuẩn Lactobacilus acidophilus

Hình 2.5 Hình dạng tế bào vi khuẩn Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus acidophilus là trực khuẩn hình que, yếm khí tùy ý, gram dương,

không chuyển động, không sinh bào tử, có thể sống trong môi trường pH từ 4-5 hoặc thấp hơn, lên men đồng hình sản xuất acid lactic

Lactobacillus acidophilus lên men nhiều thực phẩm các sản phẩm từ sữa đến

trái cây và rau quả Quá trình lên men xảy ra khi vi khuẩn phá hủy các cacbonhydrate

để sản xuất chủ yếu là acid lactic và các thứ phẩm như aldehyte, alcohol, cacbondioxide…phản ứng cho mùi vị đặc trưng của các thực phẩm lên men và đồng thời giúp tăng mùi vị, bảo quản

Trang 19

2.2.5.2 Lợi ích của vi khuẩn Lactobacillus acidophilus đến sức khỏe con

người

Hệ vi sinh vật probiotic gồm các vi sinh vật sống, cải tiến căn bằng hệ đường ruột, tác động có lợi đến vật chủ Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus là một trong những probiotic được dùng thông dụng (tại Châu Âu và Mỹ) trong sản phẩm lên men

Vì Lactobacillus acidophilus có khả năng làm giảm cholesterol, ngăn chặn sự

phát triển của vi khuẩn đường ruột, ngăn cản sự phát triển của campylobacterpylori (là một trong những tác nhân gây ung thư dạ dày) trong cơ thể người Ức chế vi khuẩn

gây bệnh đường ruột Escherichia coli chống tế bào ung thư (đặc biệt là ung thư đường

ruột), có khả năng chịu được pH dạ dày, đường ruột đây là ưu điểm mà các vi khuẩn lactic khác không có:

-Sản xuất các Enzyme như protease giúp tiêu hóa protein, lipase giúp tiêu hóa lipid

-Sản xuất các vitamin B (đặc biệt là acid folic và B12) làm xúc tác tiêu hóa thức

ăn

-Sản xuất kháng sinh tự nhiên như acidophilin ngăn cản tái sản xuất các vi khuẩn ở hệ thống đường ruột (là nguyên nhân gây bệnh ở ruột, âm đạo, đường hô hấp

và tuyến tụy), đồng thời ngăn chặn sự lây nhiễm của các kí sinh trùng

-Ngăn cản sự phát triển của 23 loại độc tố do các vi sinh vật tạo ra

-Làm giảm bệnh kháng lactose do thiếu enzyme lactase

-Giúp gia tăng quá trình trao đổi chất calcium để chữa hoặc ngăn chặn bệnh loãng xương

-Giảm viêm da và các chứng bệnh ngoài da khác bằng cách bổ sung và cải tiến

hệ vi khuẩn đường ruột dạ dày

-Điều chỉnh hệ miễn dịch và chống ung thư như ung thư ruột

-Giảm mức serum cholesterol

-Giảm tác động muối mật

Trang 20

CHƯƠNG 3 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 NGUYÊN VẬT LIỆU – THIẾT BỊ

+ Tro < 0.03%

3.1.1.3 Thú thử nghiệm

Chuột nhắt trắng khỏe mạnh, không bị bệnh, nhanh nhẹn, lông mượt, mắt hồng,

có trọng lượng 20 – 25 g

3.1.1.4 Môi trường nuôi cấy vi khuẩn Lactobacillus acidophilus

Môi trường nuôi cấy vi khuẩn Lactobacillus acidophilus là môi trường MRS, thành

phần môi trường như sau:

Cao nấm men 5g

Glucose 20g Twen 80 1g

Trang 21

MnSO4.H2O 0.05g

Điều chỉnh sao cho pH khoảng 6.2 – 6.5

Chú ý: Nếu là môi trường thạch cho thêm 20g agar

Cân điện tử Nồi hấp

Máy quang phổ Tủ cấy vô trùng Kính hiển vi Máy đo pH

Máy xay sinh tố Bếp điện

Nồi nấu Tủ ấm

Tủ lạnh Máy cô quay chân không …

3.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

3.2.1 Quy trình sản xuất sữa đậu nành và whey sữa

3.2.1.1 Sơ đồ

Trang 23

3.2.1.2 Thuyết minh quy trình

¾ Làm sạch

- Mục đích:

9 Loại bỏ các tạp chất có trong đậu nành hay bám trên bề mặt vỏ đậu nành (đá, đất, bụi, hạt cỏ, kim loại)

9 Loại bỏ được một số vi sinh vật bám trên bề mặt vỏ đậu nành

Các biến đổi trong quá trình làm sạch Chủ yếu là biến đổi về cảm quan, các biến đổi khác hầu như không đáng kể

- Cảm quan: Làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn, tăng giá trị cảm quan, đồng thời cũng tăng chất lượng sản phẩm

¾ Ngâm

- Mục đích: chuẩn bị

9 Làm hạt đậu mềm

9 Tăng hiệu suất nghiền

9 Vô hoạt một phần các chất ức chế enzyme Trypsin (Trypsic) và enzyme Lipoxygenase

9 Cải thiện màu sắc, mùi, vị sản phẩm

9 Giảm hàm lượng oligosaccharide (raffinose, stachyose)

Các biến đổi trong quá trình ngâm

-Vật lý: Trong quá trình ngâm, hạt đậu nành hút nước, trương nở dẫn đến sự tăng về kích thước, khối lượng từ 2 – 3 lần Hạt đậu trở nên mềm hơn

-Hóa lý: Hạt đậu nành bị hydrate hóa đáng kể Trong quá trình này một số oligosaccharide như raffinose, stachyose là nguyên nhân gây khó tiêu được trích ly ra khỏi hạt đậu nành

-Hóa sinh: Dưới tác dụng của nhiệt độ và pH kiềm, các enzyme Lipoxygenase, các chất ức chế enzyme Trypsin sẽ bị vô hoạt Đồng thời, một số protein cũng bị biến tính -Cảm quan: Giảm mùi đậu gây khó chịu

¾ Xay đậu

- Mục đích:

9 Giảm kích thước của hạt đậu nành

9 Trích ly các chất trong đậu nành vào nước

Trang 24

Các biến đổi trong quá trình xay

- Vật lý: giảm kích thước của hạt đậu nành thành những hạt mịn

- Hóa lý: trích ly các chất dinh dưỡng trong đậu nành vào dịch sữa

- Hóa sinh: vô hoạt enzyme lipoxygenase nên phản ứng tạo mùi không diễn ra

¾ Lọc

- Mục đích:

9 Loại bỏ bã lọc ra khỏi dịch sữa sau khi nghiền

9 Tăng hiệu quả truyền nhiệt trong quá trình nấu

9 Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm

Các biến đổi trong quá trình lọc

- Vật lý: sự thay đổi về thể tích, khối lượng => giảm

- Hóa học: hầu như không thay đổi về thành phần hóa học, tuy nhiên có tổn thất một ít protein, vitamin, chất màu…theo cặn

- Hóa lý: thay đổi trạng thái từ dung dịch dạng huyền phù sang lỏng

- Sinh học: một số vi sinh vật không có lợi bị loại bỏ theo bã lọc

- Hoá sinh: hầu như không thay đổi

- Cảm quan: sự thay đổi về trạng thái, màu sắc…=> dung dịch trở nên đồng nhất, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm

¾ Nấu

- Mục đích: chế biến và hoàn thiện

9 Tăng khả năng hấp thu

9 Loại bỏ những chất mùi không mong muốn

Các biến đổi trong quá trình nấu

- Hóa học: phân huỷ một số chất mẫn cảm với nhiệt độ, một số chất có thể bị thay đổi dưới tác dụng của nhiệt độ nhưng không làm ảnh hưởng nhiều tới sản phẩm

- Sinh học: tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật có trong sữa

- Hóa sinh: vô hoạt enzyme, khử hoạt tính của chất ức chế trypsin, protein bị biến tính sơ bộ ⇒ tăng khả năng hấp thu cho người sử dụng

3.2.2 Quy trình sản xuất nước uống lên men từ whey sữa đậu nành có bổ sung sữa đậu nành hoặc bột sữa

Trang 25

3.2.2.1.Sơđồ

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ whey

sữa có bổ sung thêm sữa đậu nành và bột sữa

Whey sữa + sữa

to: 75 oC t: 15 phút

Đồng hóa 2

Trang 26

Chú thích:

(1) Sơ đồ quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ whey sữa

(2) Sơ đồ quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ whey sữa và sữa đậu nành

(3) Sơ đồ quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ whey sữa và bột sữa

3.2.2.2 Thuyết minh quy trình

¾ Pha chế dịch lên men

- Whey sữa có hàm lượng đường rất thấp, không đủ cơ chất để vi khuẩn lên men lactic Do đó, chúng tôi sử dụng đường saccarose bổ sung vào dịch lên men khoảng 12%

¾ Đồng hóa lần 1

- Mục đích: hoàn thiện và chuẩn bị cho quá trình tiệt trùng

+ Cải thiện cấu trúc sản phẩm, làm cho sữa trở nên đồng nhất

+ Tăng hiệu quả truyền nhiệt cho quá trình nâng nhiệt và tiệt trùng

- Các biến đổi trong quá trình đồng hóa

+ Vật lý: các hạt cầu béo bị phá vỡ, làm giảm kích thước pha phân tán Trong quá trình, nhiệt độ có tăng nhưng không làm ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm

+ Hóa lý: các hạt phân tán sẽ phân bố đều hơn trong pha liên tục Do hạt phân tán bị giảm kích thước nên bề mặt tiếp xúc pha tăng lên

+ Cảm quan: quá trình đồng hoá tạo cho hỗn hợp một vẻ ngoài trắng mịn hơn so với lúc chưa đồng hóa

¾ Thanh trùng lần 1

- Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh nhiễm vào dịch lên men

- Thực hiện: nâng nhiệt lên 75oC trong thời gian 10 phút, giữ nhiệt 15 phút,

hạ nhiệt độ trong thời gian 10 phút

¾ Để nguội

- Mục đích: đưa nhiệt độ về nhiệt độ thích hợp để tạo điều kiện thuận lợi cho

vi khuẩn lactobacillus acidophilus phát triển

¾ Cấy giống

- Sử dụng giống vi khuẩn lactobacillus acidophilus do phòng thí nghiệm vi

sinh trường đại học Bách Khoa TPHCM, sau đó nhân giống tăng sinh khối

Trang 27

trong môi trường thích hợp, rồi cấy vào dịch lên men với tỷ lệ giống thích

hợp để cho sản phẩm có giá trị cảm quan cao nhất

¾ Lên men

- Mục đích: chuyển một phần đường có khả năng lên men tạo thành chủ yếu lên men lactic và một số sản phẩm phụ khác như acid acetic…đồng thời bảo

quản sản phẩm trong điều kiện pH thấp…

- Điều kiện: kị khí không bắt buộc

¾ Đồng hóa lần 2

Do sau quá trình lên men sinh ra acid lactic làm cho pH giảm xuống,

do đó sản phẩm bị tách lớp Chúng tôi thực hiện đồng hóa lần 2 với mục đích hoàn thiện sản phẩm

¾ Thanh trùng lần 2

- Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh nhiễm vào sản phẩm, đảm bảo chất

lượng sản phẩm

- Thực hiện: nâng nhiệt lên 75oC trong thời gian 10 phút, giữ nhiệt 15 phút,

hạ nhiệt độ trong thời gian 10 phút

¾ Rót chai

- Mục đích:

+ Tạo ra điều kiện bảo quản sản phẩm tốt hơn

+ Dễ dàng hơn cho việc sử dụng và phân phối sản phẩm

¾ Bảo quản

- Mục đích: giữ sản phẩm lâu hơn, tránh quá trình gây hư hỏng của sản phẩm

- Tiến hành: giữ trong tủ lạnh nhiệt độ : 40C

Trang 28

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:

3.3.1 Sơ đồ nghiên cứu

Xác định các chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu

Khảo sát sự kết hợp giữa whey sữa đậu nành

Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men

và nhiệt độ lên men tới cảm quan sản phẩm

Nghiên cứu ảnh hưởng của chất phụ gia CMC đến khả năng tách lớp của sản phẩm

Kiểm tra sản phẩm (xác định các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh, cảm quan sản phẩm)

Hình 3.3 Sơ đồ nghiên cứu

Trang 29

3.3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.3.2.1 Khảo sát sự kết hợp giữa whey sữa đậu nành và một số nguyên liệu phụ

- Mục đích: tìm ra nguyên liệu phù hợp cho cảm quan sản phẩm tốt và khả năng làm giảm cholesterol và đường huyết trên chuột nuôi thử nghiệm cao nhất

B Whey sữa - sữa đậu nành: 50-50

C Whey sữa - sữa đậu nành- bột sữa: 50- 30-20

Thực hiện quá trình sản xuất nước uống lên men với các thông số sau:

+ Đường: 10% trên tổng thể tích dịch thu được

+ Giống : 5% trên tổng thể tích dịch thu được

+ Nhiệt độ lên men: 30oC

+ Thời gian lên men: 24 giờ

+ pH trước khi lên men 6.1, pH kết thúc 4.9

Sau khi thực hiện quá trình lên men, hoàn thành sản phẩm Chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phép so hàng để lựa chọn ra sản phẩm được ưa thích nhất

và đem thử nghiệm lên chuột sau 7 ngày, thử khả năng làm giảm cholesterol và đường huyết trong máu

3.3.2.2 Khảo sát tỷ lệ whey sữa đậu nành – sữa đậu nành thích hợp

- Mục đích: tìm ra tỷ lệ nguyên liệu phù hợp cho cảm quan sản phẩm tốt nhất và khả năng làm giảm cholesterol và đường huyết cao nhất

- Tiến hành thí nghiệm:

Whey sữa và sữa đậu nành sau khi kiểm tra các chỉ tiêu hóa lý Tiến hành phối trộn nguyên liệu với các tỷ lệ như bảng sau:

Trang 30

Bảng 3.2 Phối trộn nguyên liệu

TN Tỷ lệ nguyên liệu

A Whey sữa - sữa đậu nành : 1-1

B Whey sữa - sữa đậu nành : 1-2

C Whey sữa - sữa đậu nành : 2-1

Thực hiện quá trình sản xuất nước uống lên men với các thông số sau:

+ Đường: 10% trên tổng thể tích dịch thu được

+ Giống: 5% trên tổng thể tích dịch thu được

+ Nhiệt độ lên men: 30oC

+ Thời gian lên men: 24 giờ

và đem thử nghiệm lên chuột sau 7 ngày, thử khả năng làm giảm cholesterol và đường huyết trong máu

3.3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ xung đối với cảm quan của sản phẩm

- Mục đích: chọn ra tỷ lệ đường thích hợp nhất cho quá trình lên men lactic

- Tiến hành thí nghiệm sau: sau khi tìm được tỷ lệ nguyên liệu thích hợp ( 50% whey sữa: 50% sữa đậu nành) Chúng tôi tiến hành thí nghiệm để lựa chọn lượng đường thích hợp nhất cho quá trình lên men và cảm quan của sản phẩm

Nguyên liệu sau khi kiểm tra các chỉ tiêu cần thiết Thực hiện bổ sung đường với các

Trang 31

Dịch lên men sau khi bổ xung đường tiến hành thanh trùng, làm nguội dung dịch về nhiệt thích hợp cho quá trình lên men Thực hiện quá trình lên men với các thông số còn lại như thí nghiệm trên

3.3.2.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới cảm quan của sản phẩm

- Mục đích: Tìm ra nhiệt độ thích hợp để quá trình lên men lactic diễn ra tốt và được đánh giá cao về cảm quan

+ Lượng đường: 12% trên tổng thể tích dịch thu được (kết quả của thí nghiệm 3.3.2.3) + Các thông số còn lại sử sụng giống như thí nghiệm trên

Sau khi tiến hành lên men và hoàn thiện sản phẩm chúng tôi thực hiện đánh giá cảm quan bằng phép thử so hàng để lựa chọn ra sản phẩm được ưa thích nhất

3.3.2.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến pH và mùi vị của sản phẩm

- Mục đích: Tìm ra tỷ lệ giống phù hợp cần thiết cho quá trình tạo sản phẩm đạt độ pH

kết thúc

Trang 32

+ Các thông số còn lại sử sụng giống như thí nghiệm trên

Sau khi tiến hành lên men và hoàn thiện sản phẩm chúng tôi thực hiện đánh giá cảm quan bằng phép thử so sánh để lựa chọn ra sản phẩm được ưa thích nhất

3.3.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men tới cảm quan của sản phẩm

- Mục đích: tìm ra thời gian thích hợp để quá trình lên men lactic diễn ra tốt và được đánh giá cao về cảm quan

Trong thí nghiệm này chúng tôi tiến hành để lựa chọn thời gian lên men thích hợp Nguyên liệu sau khi kiểm tra các chỉ tiêu cần thiết, thực hiện thanh trùng dịch lên men Thực hiện lên men ở các thời gian:

Bảng 3.5 Thời gian lên men

TN Thời gian (giờ)

+ Lượng đường: 12% trên tổng thể tích dịch thu được (kết quả của thí nghiệm 3.3.2.3) + Nhiệt độ lên men: 37oC (kết quả của thí nghiệm 3.3.2.4)

+ Giống 5% trên tổng thể tích dịch thu được (kết quả của thí nghiệm 3.3.2.5)

+ Các thông số còn lại sử sụng giống như thí nghiệm trên

Trang 33

3.3.2.7 Nghiên cứu ảnh hưởng của chất phụ gia CMC tới khả năng tách lớp của sản phẩm

- Mục đích: tìm ra tỷ lệ chất CMC thích hợp để quá trình lên men lactic diễn ra tốt và được đánh giá cao về cảm quan

Trong thí nghiệm này chúng tôi tiến hành để lựa chọn tỷ lệ CMC thích hợp Nguyên liệu sau khi kiểm tra các chỉ tiêu cần thiết, thực hiện thanh trùng dịch lên men Trong giai đoạn đồng hóa, tiến hành bổ sung hàm lượng CMC với các tỷ lệ sau:

+ Lượng đường: 12% trên tổng thể tích dịch thu được (kết quả của thí nghiệm 3.3.2.3) + Nhiệt độ lên men: 37oC (kết quả của thí nghiệm 3.3.2.4)

+ Giống 5% trên tổng thể tích dịch thu được (kết quả của thí nghiệm 3.3.2.5)

3.4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU HÓA LÝ

3.4.1 Phương pháp định lượng lipit bằng phương pháp soxhlet

3.4.1.1 Nguyên tắc

Lipid trong nguyên liệu được trích ly bằng ether ethylic hoặc ether dầu hỏa trên máy Soxhlet Xác định lượng lipid bằng cách tính lượng mẫu bị mất đi sau khi trích ly hoặc cân khối lượng của chất béo thu được sau khi đuổi hết dung môi

3.4.1.2 Hóa chất

Ether ethylic hoặc ether dầu hỏa Dầu ăn

Rượu ethylic Dung dịch HCl 0.1N

Trang 34

Dung dịch KOH 0.5N Phenolphthalein

3.4.1.3 Thực hành

- Lấy khoảng 3-5g nguyên liệu nghiền nhỏ, sấy khô nguyên liệu đến khối lượng không đổi ở 105oC Đồng thời sấy khô tờ giấy lọc đã xếp lại thành ống trụ đến khối lượng không đổi Cho tất cả vào bình hút ẩm, để nguội

- Cân chính xác m(g) đậu đã sấy (khoảng 3-4g), cho mẫu vào giấy, gói chặt, tránh rơi rớt, ghi lại kết quả cân m

- Cho gói mẫu vào tủ sấy khoảng 0.5h, lấy ra cho vào bình hút ẩm rồi cân c(g) là khối lượng cả giấy và mẫu

- Lắp hệ thống hoàn lưu, cho gói mẫu vào trụ chiết Cho ether vào bình cầu cho đến khoảng 2/3 thể tích bình (trước khi chiết cần rửa sạch và sấy khô bình cầu)

- Mở nước ống sinh hàn và bắt đầu chiết Để ether sôi đều và nhẹ Điều chỉnh sao cho

số lần trút ether từ trụ chiết vào bình cầu khoảng 15 lần trong một giờ (4-6 phút 1 lần)

- Quá trình chiết tiến hành khoảng 10-12 giờ Kiểm tra nguyên liệu đã trích hết lipid chưa bằng các cách sau: Lấy vài giọt dung môi trong ống trụ nhỏ vào miếng giấy lọc Nếu vết loang dung môi sau khi khô không phân biệt được trên nền giấy trắng thì coi như đã trích hết lipid Hoặc lấy vài giọt dung môi nhỏ lên miếng thủy tinh, khi bay hơi hết nếu không còn đọng lại vết chất béo

3.4.1.4 Tính kết quả

Lấy gói mẫu ra khỏi trụ, sấy khô đến trọng lượng không đổi, cân được d(g) và tính toán:

Trong đó: m : khối lượng mẫu (g)

c : trọng lượng giấy lọc + mẫu trước khi chiết (g)

d : trọng lượng giấy lọc + mẫu sau khi chiết (g)

3.4.2 ĐỊNH LƯỢNG PROTEIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP LOWRY

3.4.2.1 Hóa chất

-Dung dịch A : 4g NaOH 0.1M và 20g Na2CO3 (2%) pha trong 1000ml nước cất

(c - d).100 L= (%)

m

Trang 35

- Dung dịch B : 0.5g CuSO4.5H2O (0.5%) pha trong dung dịch Natri xitrat (1%) hoặc dung dịch Natri

- Dung dịch C = (A : B) = (49 : 1) (pha trước khi dùng)

- Thuốc thử folin, trước khi dùng pha loãng 2 lần sao cho độ axit bằng 1N

-Albumin huyết thanh bò 1mg/ml

3.4.2.2 Thực hiện

¾ Xây dựng đường chuẩn:

- Dùng albumin huyết thanh bò làm chất chuẩn

- Cân 0.01g (10mg – albumin huyết thanh bò) hòa tan trong 10ml nước, ta được dung dịch gốc có nồng độ là 1mg/ml Sau đó pha loãng dung dịch gốc bằng nước cất với các nồng độ 20, 40, 60, 80, 100, 120 g/ml để tiến hành xác định đường chuẩn

- Lấy chính xác 0.5ml dung dịch BSA ở nồng độ pha loãng như trên cho vào ống nghiệm

- Thêm vào mỗi ống 2ml dung dịch C để ở nhiệt độ phòng 10 phút Sau đó cho 0.25ml thuốc thử folin (1N) đem so màu với bước sóng 660nm

Đem so màu với bước sóng 660nm

Lặp lại 3 lần và lấy số trung bình

Dựa vào phương trình đường chuẩn xác định được hàm lượng protein

Trang 36

3.4.3 Định lượng đường khử theo phương pháp DNS

3.4.3.1 Nguyên tắc:

Có một vài tác nhân được sử sụng để định lượng nhờ các đặc tính khử của đường 3.5 dinitrosalisilic (DNS) có màu vàng trong dung dịch kiềm sẽ bị khử thành acid 3-amino-5 nitrosalicylic có màu đỏ cam

Hóa học của phản ứng rất phức tạp bởi vì đường chuẩn không luôn luôn đi qua gốc tọa độ và mỗi loại đường khử khác nhau sẽ thu được các màu sắc khác nhau Vì thế, phương pháp này không thích hợp để xác định nhiều đường khử

3.4.3.2 Hóa chất:

-Sodium potassium tartrate (hòa tan 30g muối này vào 500ml nước cất)

- 3.5-dinitrosalicylic acid: hòa tan 10g DNS vào 200 ml dung dịch NaOH 2M

-Dinitrosalicylic dùng cho phản ứng: trộn (1) vào (2), thêm nước cất cho đủ 1 lít

-Một vài dung dịch đường cần xác định nồng độ

-Bể ổn định

Chú ý: chỉ pha chế dung dịch thuốc thử DNS dùng cho phản ứng trước khi sử dụng, dung dịch này cần phải được giữ trong chai nâu và tránh CO2

3.4.3.3 Thực hành:

- Hút 3ml dung dịch mẫu có chứa đường vào một ống nghiệm

- Thêm vào 1ml thuốc thử DNS

- Chuẩn bị ống thử không bằng cách cho 1ml thuốc thử DNS vào 3ml nước cất

- Dùng một miếng nilon sạch bịt kín đầu ống nghiệm, đặt vào nồi nước đang sôi trong 5 phút

- Làm lạnh về nhiệt độ phòng và đo độ hấp thu OD ở bước sóng 540nm Dùng ống thử không để chuẩn độ truyền suốt 100% Chú ý là tất cả các ống

Trang 37

nghiệm phải được làm lạnh về nhiệt độ phòng trước khi đo bởi vì độ hấp thu rất nhạy với nhiệt độ

- Dựa vào đường chuẩn suy ra nồng độ đường có trong dung dịch

- Thực hiện phản ứng như trên

- Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên giữa nồng độ đường và nồng độ hấp thu

Sau đó lượng NH3 được lôi cuôn bằng hơi nước sang một bình tam giác có chứa một lượng thừa H3BO3 Mà ở đó H3BO3 tự phân ly:

Khi cất đạm, NH3 bay sang sẽ phản ứng với HBO2

BO2- là một bazơ mạnh bởi vậy dung dịch của bình phản ứng chuyển từ màu tím đỏ sang màu xanh lá mạ Lượng BO2- được tạo thành tương đương với lượng NH3 bị đẩy

ra trong quá trình cất đạm Xác định lượng BO2 bằng cách chuẩn độ ngược với HCl

H2SO4 đậm đặc Chất đạm (NH4)2SO4

Trang 38

0.25N Giai đoạn chuẩn độ kết thúc khi dung dịch chuyển từ màu xanh lá mạ sang màu

+ Hòa tan 0.264g methyl đỏ trong 250ml cồn tuyết đối

+ Hòa tan 1.28g bromocresol blue trong 50ml cồn tuyệt đối

+ Hòa đều hai dung dịch trên, bổ xung 96ml HCl 0.25N Bổ xung đến 1 lít bằng cồn tuyết đối

+ Dung dịch acid Boric 4% với chỉ thị màu: làm tan 80g acid boric trong 1000ml nước cất, đun nóng một chút Để nguội và bổ xung 25ml hỗn hợp chất chỉ thị màu bổ xung đến 2 lít bằng nước cất

3.4.4.3 Cách tiến hành:

- Vô cơ hóa mẫu:

Cân 0.1g mẫu đã nghiền kỹ cho vào ống phá mẫu, bổ xung 0.5g chất xúc tác và 10ml H2SO4 đậm đặc, nối bộ thu khí và bắt đầu phá vỡ mẫu

Sau khi thêm xúc tác đun nhẹ hỗn hợp, tránh sôi trào và chỉ đun mạnh khi hỗn hợp đã chuyển sang dịch lỏng Trong quá trình đun thỉnh thoảng lắc nhẹ, tráng khéo léo sao cho không còn một vết đen nào của mẫu nguyên liệu chưa bị phân hủy còn sót lại trên thành bình Đun cho tới khi dung dịch trong bình hoàn toàn trắng

Chuyển toàn bộ dung dịch đã vô cơ hóa xong vào bình định mức 100ml, thêm nước cất cho đến vạch định mức Chú ý phải làm nguội và lắc đều

- Cất đạm:

Lấy vào erlen E 10ml dung dịch H2SO4 0.1N thêm 3 giọt Phenolphthalein, lắp vào hệ thống

Hút 10ml dung dịch đã vô cơ hóa từ bình định mức cho chảy từ từ vào phễu Đun sôi

A, mở van (2) cho chảy từ từ vào B Tráng phễu với nước cất (không cho nước cất ở C chảy xuống hết) Đóng van 2 Cho 10ml NaOH 40% đậm đặc vào C và mở (2) cho

Trang 39

NaOH chảy từ từ, tráng phễu với một ít nước cất, đóng van (2) Quá trình kết thúc sau khoảng 25 phút Có thể kiểm tra xem NH3 đã cất hoàn toàn chưa bằng cách lấy E ra, đưa mẫu giấy quỳ vào đầu ống xem có đổi màu không nếu không coi như NH3 đã được cất hoàn toàn

Tráng vòi bằng nước cất và lấy erlen E ra Tắt bếp, rửa hệ thống

Định phân lượng H2SO4 0.1N thừa bằng dung dịch chuẩn NaOH 0.1N cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt

3.4.4.4 Tính Toán:

- Tính hệ số hiệu chuẩn F của dung dịch NaOH:

+ Lấy 10ml H2SO4 0.1N chuẩn cho vào Erlen, định phân bằng NaOH 0.1N

+ Tính nồng độ thực tế của dung dịch NaOH đem định phân

+ F là tỉ số giữa nồng độ thực tế và nồng độ tính toán cỉa NaOH

+ F: hệ số hiệu chỉnh nồng độ dung dịch NaOH 0.1 N

3.4.5 Định lượng đường glucose trong máu bằng phương pháp Nelson

37oC

- Hóa chất đồng (II): dung dịch CuSO4.5H2O 15%, cho thêm 1-2 giọt H2SO4

đậm đặc

Trang 40

- Thuốc thử Somagyi là hỗn hợp dung dịch đồng (I) và đồng (II) với tỷ lệ 25:1, chuẩn bị trước khi dùng

- Hóa chất arseno molypdat: cân 20g amoni molidat (NH4)2MoO4 hòa vào 450ml nước cho thêm 31ml H2SO4 đậm đặc Hòa 3g Natri arsenat vào 25ml nước Trộn hai dung dịch với nhau, ủ ở nhiệt độ 37oC từ 25 đến 48h hoặc nung nóng đến 55oC và giữ nhiệt độ này 25 phút Cất giữ dung dịch trong bình màu tối Dung dịch bền, có màu vàng

3.4.5.2 Thang chuẩn

Pha dung dịch gốc glucose 500mg%: 500mg/100ml H2O Thay 0.1ml máu bởi 0.1ml dung dịch glucose chuẩn có nồng độ từ 10-200mg% từ dung dịch gốc

3.4.5.3 Tiến hành:

- Cho vào ống nghiệm 2.9ml dung dịch hỗn hợp ZnSO4 0.45% ,NaOH 0.1N (tỷ lệ 5:1)

- Cho thêm 0.1ml máu Rửa sạch máu trong pipet bằng một ít hỗn hợp trên

- Đặt ống nghiệm lên nồi cách thủy đun sôi 3-5 phút Làm nguội, lọc lấy dịch trong (hoặc ly tâm) Lấy 1ml dịch lọc cho vào ống nghiệm Cho thêm 1ml thuốc thử Somagyi và đun sôi trên nồi cách thủy 20 phút

- Làm nguội, cho thêm 1ml thuốc thử arseno molypdat, lắc mạnh hòa tan toàn bộ đồng oxid, để yên thấy có bong bóng khí CO2 tách ra Tiếp tục cho thêm 70ml H2O, lắc đều

- Đo trên máy so màu ở bước sóng 600 nm, song song làm thí nghiệm kiểm tra, thay máu bằng nước cất Kết quả phân tích được xác định theo dung dịch chuẩn

3.4.5.4 Tính kết quả:

Tính nồng độ glucose dựa trên đường chuẩn

3.4.6 Định lượng hàm lượng cholesterol trong máu bằng phương pháp đo mật

Lấy máu ở đuôi chuột

- Cầm chuột trên tay không thuận sao cho thân chuột được thẳng đuôi Sau đó, dùng bông gòn tẩm nước ấm (40 – 500C) vuốt nhẹ hai bên đuôi, dùng kéo cắt xéo một đoạn nhỏ của đuôi chuột, rồi nhẹ nhàng vuốt đuôi để lấy máu

Định dạng
Số trang	100
Dung lượng	1,4 MB