Nghiên cứu khả năng nhũ hóa của globulin trích ly từ hạt bụp giấm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA VÀ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHŨ HÓA CỦA GLOBULIN TRÍCH LY TỪ HẠT BỤP GIẤM GVHD: TS TRẦN THỊ NGỌC YÊN SVTH: LƯU THỊ THU THỦY MSSV: 11116064 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015-11116064 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHŨ HÓA CỦA GLOBULIN TRÍCH LY TỪ HẠT BỤP GIẤM GVHD: TS TRẦN THỊ NGỌC YÊN SVTH: LƯU THỊ THU THỦY MSSV: 11116064 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lưu Thị Thu ThủyMSSV:11116064 Ngành: CN thực phẩm Tên đồ án: Nghiên cứu khả nhũ hóa globulin trích ly từ hạt bụp giấm Mã số đồ án: 2015 - 11116064 Nhiệm vụ đồ án: - Khảo sát điều kiện trích ly globulin - Nghiên cứu khả nhũ hóa globulin Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/2015 Ngày hoàn thành đồ án: 07/2015 Họ tên người hướng dẫn: Trần Thị Ngọc Yên Nội dung yêu cầu đồ án tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày 28 Trưởng Bộ môn tháng 06 năm 2015 Người hướng dẫn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn cô Trần Thị Ngọc Yên tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ với kiến thức chuyên ngành để em có đƣợc nhiều kiến thức hữu ích tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn Em cảm ơn cô Hồ Thị Thu Trang truyền dạy kinh nghiệm, nhƣ hỗ trợ thiết bị dụng cụ trình nghiên cứu Kế đến em xin bày tỏ lòng biết ơn tập thể quý thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật thành phố HCM - ngƣời dẫn dắt, dạy cung cấp cho em kiến thức Đó tảng giúp em hoàn thành tốt luận văn hành trang cho em vững tin bƣớc vào sống Con xin cảm ơn ba mẹ chỗ dựa vững chắc, ủng hộ giúp đỡ Sau cùng, em muốn nói lời cảm ơn đến bạn Lê Thị Thùy ngƣời bạn phòng thí nghiệm, họ ngƣời giúp đỡ em lúc thực luận văn Do vốn kiến thức nhiều hạn chế nên em không tránh khỏi nhiều thiếu sót Em mong đƣợc dẫn thầy cô Em xin chúc thầy cô lời chúc tốt đẹp công việc sống TP.HCM, ngày 16 tháng 07 năm 2015 Sinh viên, Lƣu Thị Thu Thủy Trang i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN TÓM TẮT LUẬN VĂN Mục đích nghiên cứu xác định khả nhũ hóa globulin từ hạt bụp giấm, loại hạt có hàm lƣợng protein cao loại hạt khác có giá trị dinh dƣỡng nhƣng lại đƣợc xem phế phẩm trình sản xuất sản phẩm khác từ bụp giấm Từ đƣa kết luận có hay không khả ứng dụng globulin từ hạt bụp giấm vai trò chất phụ gia thực phẩm Luận văn bao gồm nội dung sau: - Khảo sát điều kiện trích ly thu nhận globulin từ hạt bụp giấm - Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ globulin đến hoạt tính nhũ hóa globulin độ bền nhũ tƣơng - Khảo sát ảnh hƣởng pH đến hoạt tính nhũ hóa globulin độ bền nhũ tƣơng Kết quả: - Nồng độ muối NaCl 9% cho hiệu suất trích ly globulin cao - Điểm đẳng điện globulin pH=4 - Globulin tạo nhũ tƣơng đƣợc nồng độ tối thiểu 1% w/v - Globulin có hoạt tính nhũ hóa thấp so với protein khác hoạt tính bị ảnh hƣởng nồng độ protein pH - Độ bền nhũ tƣơng đƣợc tạo từ globulin bị ảnh hƣởng nồng độ protein pH Trang ii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Cây bụp giấm 1.1.1 Đặc điểm sinh học bụp giấm 1.1.2 Sự phân bố, sản lƣợng thu hoạch tiêu thụ bụp giấm 1.1.3 Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng bụp giấm 1.1.4 Giá trị dinh dƣỡng hạt bụp giấm 1.1.5 Giá trị dinh dƣỡng tính chất protein hạt bụp giấm 1.2 Đặc điểm phân tử globulin 12 1.3 Tính chất nhũ tƣơng đƣợc tạo từ protein 13 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 15 2.1 Vật liệu 15 2.2 Dụng cụ, thiết bị 15 2.3 Hóa chất sử dụng 15 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 16 2.41 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ muối đến trích ly globulin 16 2.4.2 Khảo sát khả hòa tan globulin phạm vi điểm đẳng điện 17 2.4.3 Khảo sát khả nhũ hóa globulin từ hạt bụp giấm 17 2.5 Bố trí thí nghiệm 18 2.5.1 Chuẩn bị bột hạt bụp giấm tách béo 18 2.5.2 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ muối trích ly 20 2.5.3 Khảo sát hòa tan globulin phạm vi điểm đẳng điện 23 2.5.4 Chuẩn bị globulin 23 2.4.5 Khảo sát khả nhũ hóa globulin 25 3.1 Ảnh hƣởng nồng độ muối đến hiệu suất trích ly 27 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 28 3.1 Ảnh hƣởng nồng độ muối đến hiệu suất trích ly 28 3.2 Khảo sát khả hòa tan globulin phạm vi điểm đẳng điện 31 3.3 Khảo sát khả nhũ hóa globulin theo nồng độ 31 3.4 Khảo sát khả nhũ hóa globulin theo pH 34 4.1 Kết luận 37 4.2 Kiến nghị 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC 42 Trang iii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN DANH MỤC HÌNH Hình 1.1.Cây bụp giấm (www.kentary.com) Hình 1.2 Hạt bụp giấm (Juana S-M.và cộng sự, 2008) Hình 1.3 Siro làm từ đài hoa bụp giấm ( www.lamanhkitchen.wordpress.com ) Hình 1.4 Hình ảnh điện di protein phân đoạn số giống đậu xanh (trái) 12 Hình 1.5 Cấu trúc tinh thể globulin hạt bí đỏ (Wikipedia) (phải) 12 Hình 1.6 Qúa trình nhũ hóa protein ( Lam R.S.H Nickerson M.T , 2013) 14 Hình 2.1 Quy trình tách béo bột hạt bụp giấm 19 Hình 2.2 Quy trình trích ly globulin 21 Hình 2.3 Quy trình thu bột globulin 25 Hình 2.4 Quy trình chuẩn bị hệ nhũ tƣơng 26 Hình 3.1 Kết khảo sát nồng độ muối 29 Hình 3.4 Hoạt tính nhũ hóa globulin theo nồng độ 32 Hình 3.5 Độ bền nhũ tƣơng theo nồng độ globulin 33 Hình 3.6 Hoạt tính nhũ hóa globulin pH khác 35 Hình 3.7 Độ bền nhũ tƣơng pH khác 36 Hình Bột globulin từ hạt bụp giấm 37 Trang iv ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học loại hạt( Ismail A.,2008) Bảng 1.2 Thành phần amino acid loại protein hạt bụp giấm (g/100g protein) (Tounkara F cộng sự, 2013) Trang v ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Cây bụp giấm Cây bụp giấm đƣợc gọi Bụt giấm, hay Giấm có tên khoa học Hibiscus sabdariffa Linn, chi với Bông Bụp, thuộc họ Bông vải Malvaceae Chúng loại sống năm, thân cỏ đƣợc trồng nhiều miền trung nƣớc ta.Ngƣời Việt Nam gọi bụp giấm gần giống nhƣ dâm bụt nhƣng lại có vị chua nhƣ giấm.Ở Việt Nam, bụp giấm đƣợc dùng để làm cảnh nhƣng công dụng trồng để lấy lá, đài hoa làm chất chua thay cho giấm nƣớc giải giát Ở Trung Quốc, đƣợc trồng để lấy dầu làm thuốc, Tây Phi, ngƣời ta dùng bột từ hạt bụp giấm cho bữa ăn ngày Nhiều công trình nghiên cứu chứng minh đƣợc lợi ích cho sức khỏe ngƣời mà bụp giấm mang lại Vì bụp giấm loại thảo dƣợc quý vừa có giá trị cao dinh dƣỡng nhƣ y học.Ngoài nguồn nguyên liệu đầy tiềm cho ngành công nghiệp thực phẩm Theo thông tin trang web http://database.prota.org , nguồn gốc bụp giấm có lẽ từ châu Phi, đƣợc khai hóa Sudan cách 6000 năm Đầu tiên, ngƣời ta trồng để lấy hạt sau đài hoa đƣợc dùng làm thực phẩm ngày Vào kỷ 17, loại đƣợc du nhập vào Ấn Độ châu Mỹ Đầu kỷ 20, đƣợc trồng nhiều để lấy sợi nƣớc châu Á nhƣ Ấn Độ, Sri Lanka, Thái Lan, Malaysia Java Cây thích hợp sống vùng có khí hậu nóng ẩm nên đƣợc tìm thấy nhiều nƣớc nhiệt đới.Đặc biệt, sống hoang mạc Tây Trung Phi.Dựa đặc điểm sinh trƣởng mục đích sử dụng, H.sabdariffa đƣợc phân thành hai loại H.sabdariffa var.sabdariffa H.sabdariffa var.altissima Wester.Loại có đặc điểm phát triển thành bụi với nhiều nhánh cây.Hoa chúng mọc nách lá, cánh hoa có màu trắng nhị hoa màu đỏ.Đài hoa mở rộng chúng trƣởng thành đƣợc dùng làm thực phẩm Loại thứ hai H.sabdariffa var.altissima Wester có đặc điểm thƣa thớt nhánh, thân thẳng cao tới 4.8m, đƣợc trồng để lấy sợi Ấn Độ, nƣớc Đông Ấn, Nigeria số nƣớc vùng nhiệt đới châu Mỹ Thân chúng có màu xanh màu đỏ có màu xanh cây, có thêm gânđỏ Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Hoa chúng có màu vàng, đài hoa màu đỏ màu xanh cây, có gai không đƣợc dùng làm thực phẩm 1.1.1 Đặc điểm sinh học bụp giấm Theo Bách khoa toàn thƣ mở Wikipedia nhiều tài liệu khác cao từ 1,5 đến 2,5m, phân nhánh gần gốc, thân màu tím nhạt Lá hình trứng, phân thành 3-5 thùy, 815cm, mép có răng, xếp luân phiên thân Hoa đơn độc, mọc nách, gần nhƣ cuống, đƣờng kính 8-10cm, tràng hoa màu trắng vàng nhạt với đám đỏ gốc cánh hoa Đài hoa rộng 1-2cm, kéo dài đến 3-3,5cm, màu đỏ tƣơi nhƣ chín Đài hoa có hình dạng giống nang hình trứng, có lông thô mang đài mầu đỏ sáng tồn bao quanh Mỗi đài chứa từ 22 – 34 hạt.Trọng lƣợng 1000 hạt khoảng 25 g (FAO, 1988) Hình 1.1.Cây bụp giấm (www.kentary.com) Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Hình 1.2 Hạt bụp giấm (Juana S-M.và cộng sự, 2008) Cây bụp giấm sinh trƣởng phát triển vùng có khí hậu nóng ẩm với khoảng nhiệt độ từ 18 – 35 0C.Bụp giấm không kén đất nên trồng nhiều loại đất khác nhau.Rễ mọc sâu đất nên có khả chịu hạn tốt Chúng phát triển mạnh khu vực năm có lƣợng mƣa liên tục từ 800 -1600 mm lƣợng mƣa thấp từ 100 – 150 mm/tháng thời kỳ phát triển Khoảng thời gian khô hạn vào tháng cuối giai đoạn phát triển làm tăng chất lƣợng nhƣ số lƣợng đài hoa Cây cần đƣợc chiếu sáng 13 giờ/ngày để ngăn chặn hoa sớm (Robert SM., 2005) Hoa mọc sớm tháng sau gieo hạt trễ sau tháng.Hoa thƣờng tự thụ phấn sau thụ phấn tháng bắt đầu chín 1.1.2 Sự phân bố, sản lƣợng thu hoạch tiêu thụ bụp giấm Ban đầu, bụp giấm đƣợc trồng nhiều Tây Phi, sau lan rộng nƣớc khác khu vực châu Phi, số nƣớc châu Á Bụp giấm thích hợp với khí hậu nóng ẩm nên tìm thấy chúng khu vực có khí hậu nhiệt đới Một lƣợng lớn đài hoa đƣợc thu Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN hoạch để chế biến làm đồ uống Senegal, Mali, Chad Sudan Đặc biệt Sudan quốc gia khu vực nhiệt đới châu Phi sản xuất đài hoa bụp giấm khô cho việc tiêu thụ nƣớc xuất khẩu, chủ yếu khu vực Kordofan Darfur phía tây đất nƣớc Trong thập kỷ qua, sản lƣợng đài hoa bụp giấm châu Phi đƣợc bán nƣớc tăng lên đặn với 15000 tấn/năm, thúc đẩy tham gia mặt hàng vào thị trƣờng quốctế Đức Mỹ hai nhà nhập bụp giấm với số lƣợng lớn nƣớc khác Năm 1998, Mỹ Đức trả 1200 -1700 USD/tấn cho bụp giấm từ Ai Cập Sudan, giá bụp giấm Trung Quốc thấp Trong năm 2003, chất lƣợng bụp giấm Thái Lan Trung Quốc trở nên mƣa nhiều đẩy giá bụp giấm giới tăng lên tới 4000 USD/tấn Diện tích canh tác Sudan năm dao động từ 11000 đến 57000 tùy thuộc vào lƣợng mƣa giá cả.Vào năm 1995, Sudan xuất đƣợc 32000 bụp giấm.Mỗi hộ tiểu nông Sudan trồng bụp giấm mảnh đất có diện tích từ 0.25 đến ha, nhƣng có số ngƣời mở rộng diện tích lên đến 20 ha.Bụp giấm từ Sudan đƣợc cho có chất lƣợng vƣợt trội cả.Jamaica Ai Cập tham gia xuất bụp giấm.Senegal Mali hai quốc gia sản xuất bụp giấm châu Phi, nhiên sản phẩm chúng đƣợc tiêu thụ đất nƣớc buôn bán khu vực châu Phi.Sự biến động giá trồng lấy sợi nhƣ vải làm cho nhiều nông dân Tây Phi đa dạng hóa sản xuất việc trồng bụp giấm để lấy sợi đáp ứng cho thị trƣờng nƣớc Ở nƣớc châu Á, bụp giấm đƣợc trồng chủ yếu để thu lấy sợi, chiếm 20% tổng sản lƣợng sợi từ loại lấy sợi 700000 tấn/năm Tính đến năm 2004, suất thu hoạch đài hoa tƣơi lên tới 15 Riêng Ấn Độ, từ năm 1997 đến 2001, suất thu hoạch bụp giấm trung bình 1.9 tấn/ha Ở châu Phi suất trung bình thấp nhiều so với nƣớc châu Á bị biến động Nguyên nhân điều kiện môi trƣờng khắc nghiệt phạm vi quản lý rộng Trong đó, Sudan có suất trung bình đài hoa khô 93 kg/ha.Ở Senegal, suất đài hoa khô đạt đƣợc 500 kg/ha Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN 1.1.3 Thành phần hóa học giá trị dinh dƣỡng bụp giấm Giống nhƣ dừa, bụp giấm có loại có giá trị sử dụng lớn (Quezon 2005) Chúng đƣợc trồng phần lớn nƣớc có khí hậu ấm áp nhƣ Indonexia, Saudi Arabia, Malaysia, Ấn Độ, Thái Lan, Philippin, Việt Nam, Sudan, Ai Cập Mexico (Mat Isa A cộng sự, 1985; Rao PU., 1996; Abu- Tarboush HM cộng 1997; Chewonarin T cộng 1999; Quezon 2005) Đối với bụp giấm phận đƣợc sử dụng nhiều đài hoa.Ngƣời ta dùng đài hoa để làm nƣớc uống thảo mộc, loại đồ uống nóng lạnh, loại jam jelly (Rao PU., 1996; Abu- Tarboush HM cộng 1997; Tsai PJ cộng 2002) Nhiều sảnphẩm tạo đƣợc ƣa chuộng màu đỏ rực mùi thơm đặc trƣng đài hoa (Tsai PJ cộng 2002) Điển hình nhƣ Mexico, Jamaica đồ uống phổ biến có màu đỏ đƣợc làm từ bụp giấm Ở quốc gia phía Tây Ấn Độ, đài hoa tƣơi đƣợc dùng làm rƣợu, jelly, syrup, gelatin, nƣớc uống, pudding, bánh đài hoa khô đƣợc dùng làm trà, jelly, marmalade, kem, nƣớc giải khát, bơ, bánh nƣớng, bánh tart, sốt tráng miệng khác Hình 1.3 Siro làm từ đài hoa bụp giấm ( www.lamanhkitchen.wordpress.com ) Các tính chất dinh dƣỡng đài hoa bụp giấm đƣợc nêu nhiều nghiên cứu trƣớc đây.Duke JA.và Atchley AA (1984 ) nhận thấy 100g đài hoa tƣơi có chứa 2.85 µg vitamin D, 0.04 mg vitamin B1, 0.6 mg vitamin B2, 0.5 mg phức hợp vitamin B Báo cáo Duke JA (1983) 100 g đài hoa tƣơi có tới 1.72 mg Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Ca, 57 mg Fe, 300 µg β – caroten, 14 mg axit ascorbic 100g Trong lƣợng axit ascorbic đài hoa khô cao khoảng từ 260 – 280 mg 100g.Ngoài ra, sản phẩm từ bụp giấm đƣợc cho có lợi cho sức khỏe hàm lƣợng chất chống oxy hóa cao Theo báo cáo Morton JF (1987), đài hoa khô có chứa sắc tố flavonoid gosypetine sabdaretine Ngoài flavonoid, màu đỏ đài hoa đƣợc tạo nên nhóm sắc tố khác Anthocyanin Anthocyanin có bụp giấm chủ yếu daphniphylline, có dephinidin 3-monoglucoside, cyanidin 3-monoglucoside (chrysanthenin), delphinidin Lá bụp giấm có chứa hàm lƣợng định protein, chất béo, carbohydrate, chất xơ, khoáng, canxi, photpho, sắt, thiamin, B-caroten, riboflavin, niacin axit ascorbic (Crane JC.,1949; WattJM.,1962) Ở Sudan, bụp giấm xanh khô đƣợc sử dụng nấu chín với hành đậu phộng Có nhiều công trình nghiên cứu cho thấy hạt bụp giấm nguồn cung protein dầu đầy tiềm (El-Adawy TA Khalil AH., 1994; Tounkara cộng sự, 2011).Trong hạt có hàm lƣợng protein, chất xơ, chất khoáng nhƣ photpho, magie, canxi cao Ở châu Phi, hạt bụp giấm đƣợc dùng làm thức ăn cho ngƣời nhƣ động vật Hạt đƣợc rang xay thành bột để dùng chế biến súp loại nƣớc sốt bữa ăn Hạt đƣợc ép lấy dầu phần bã lại đƣợc nấu dùng với kambo, loại gia vị (Gabb 1997) Đối với số nƣớc, hạt đƣợc dùng thay cà phê đƣợc xem thức ăn dinh dƣỡng cho gà (Morton JF., 1987) Hạt bụp giấm đƣợc ép để lấy dầu Trung Quốc đƣợc dùng làm thức ăn Tây Phi (Robert SM.,1996) Theo báo cáo Omobuwajo TO.và cộng (2000), phía Bắc Nigeria, hạt đƣợc lên men làm thành loại gia vị có tên mungza ntusa Trong đó, theo báo cáo AlWandawi H cộng (1984) Sudan, hạt đƣợc dùng để lấy dầu phụ phẩm từ trình đƣợc dùng làm thức ăn cho gia cầm Ngoài ra, hạt bụp giấm đƣợc xem nhƣ dƣợc liệu số nƣớc.Ở Myanma, hạt đƣợc dùng để chữa bệnh suy nhƣợc thể (Perry LM., 1980).Đối với ngƣời Đài Loan, hạt bụp giấm loại thuốc lợi tiểu, nhuận tràng thuốc bổ cho thể (Duke JA., 1983) Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN 1.1.4 Giá trị dinh dƣỡng hạt bụp giấm Hạt bụp giấm đƣợc cho nguồn dinh dƣỡng có giá trị nhiều nghiên cứu trƣớc chúng có chứa thành phần nhƣ protein, lipid, chất xơ, cacbohydrat khoáng chất với hàm lƣợng cao Hạt bụp giấm từ Ai Cập có chứa hàm lƣợng ẩm 7.6%, 34% protein, 22.3% chất béo,15.3% chất xơ, 23.8% dịch trích nitơ, 7% tro 0.3% Ca (Samy 1980) Một nghiên cứu khác từ Ấn Độ cho thấy hạt có chứa từ 6-8% ẩm, 18-22% protein tổng, 19-22% chất béo, 5.4% tro, 39-42% chất xơ tổng, 119-128 mg Ca, 596-672 mg P, 4.0 mg Zn, 3.1 mg Cu, 393-396 mg Mg, 0.08-0.18 Cr, 0.36-0.51 mg riboflavin 0.9 mg axit nicotinic (Rao 1996) Nghiên cứu Hainida cộng (2008) cho thấy hạt bụp giấm từ Malaixia có chứa 9.9% ẩm, 33.5% protein, 22.1% chất béo, 13% carbohydrate, 18.3% xơ tổng 7.5% tro Dầu hạt chứa nhiều axit béo không no nguồn cung cấp chất béo có lợi cho cho thể so với chất béo từ động vật Palmitic, oleic, linoleic acid axit béo chủ yếu trongdầu hạt bụp giấm chiếm tới 89.8% tổng số axit béo dầu phần trăm axit béo không bão hòa đa (polyunsaturated fatty acids ) khoảng 78.2% , gấp tới 3.7 lần axit béo bão hòa (Atta B.M Imaizumi K.,2002) Ngoài có nhiều axit béo khác nhƣ myristic (2.1%), palmitic (35.2%), palmitoleic (2.0%), stearic (3.4%), oleic (34.0%), linoleic (14.4%), 13-expoxy-cis-9-octadeceonic(12, 13-epoxoliec) 4.5%, sterulic (2.9%) malvalic (1.3%) (Ahmad MU cộng 1979) Hạt bụp giấm chứa nhiều chất xơ hòa tan chất xơ không hòa tan so với hạt khác Hàm lƣợng chất xơ hòa tan (SDF) hạt bụp giấm cao so với cám gạo, luá mạch Hainida E cộng (2008) phân tích đƣợc hàm lƣợng SDF bụp giấm 4.84 g/100g SDF cám gạo 4.7 g/100g SDF lúa mạch có 1.5 g/100g (Claye SS cộng 1996) Ngoài ra, Hạt bụp giấm chứa nhiều chất khoáng nhƣ canxi, magie, kali, natri, nhôm, mangan, clo Kali, magie, canxi chiếm phần lớn với nồng độ lần lƣợt 1505 mg/g, 322.2 mg/g, 218.2 mg/g (Anhwange B.A 2006) Mới đây, Hainida K.I.E Kali cộng (2008) cho thấy hàm lƣợng cao kali, magie canxi hạt bụp giấm chƣa qua xử lý với giá trị tƣơng ứng 99.38, 26.36, 23.71 mg/100g Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN 1.1.5 Giá trị dinh dƣỡng tính chất protein hạt bụp giấm Giá trị dinh dưỡng Hàm lƣợng protein hạt bụp giấm cao so với hạt phổ biến nhƣ hạt chanh dây, hạt rau dền, đậu hà lan ( bảng 1.1) Tounkara F cộng (2013) globulin protein chiếm tới 31.18% protein tổng hạt bụp giấm, sau albumin (16.47%), glutelin (10.20%) and prolamin (5.57%) El-Adawy TA.và Khalil A.H (1994) nhận thấy globulin chủ yếu hạt bụp giấm Bảng 1.1 Thành phần hóa học loại hạt( Ismail A.,2008) Thành phần hóa học Loại hạt Hạt bụp giấm Ẩm Protein Chất xơ (%) (g) tổng (g) 9.9 33.5 18.3 Carbohydrat 13.0 Chất Tài liệu béo (g) tham khảo 22.1 Hainida (Hibiscus cộng sabdariffa) 2008 Hạt rau dền 11.3 14.5 Không 63.8 7.5 Elias 1977 xác định (Amaranthus spp) Hạt đen 4.6 20.9 7.9 31.9 38.2 Salleh 1992 0.3 20.8 25.1 4.7 0.4 Black (Nigella sativa L.) Đậu Hà Lan (Pisum cộng sativum) 1998 Achyrantes 9.0 22.0 Không 53.0 11.5 xác định bidentata Marcon cộng 2003 Acacia colei 8.0 23.4 39.9 Trang 12.4 Không Adewusi xác định cộng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN 2003 Simmondsia 4.3 14.9 chinensis Không Không xác xác định định 53.2 Cappillino cộng 2003 Hạt chanh dây 6.6 8.3 64.8 Chau 24.5 Hùng, 2004 (Passiflora edulis) Bảng 1.2 Thành phần amino acid loại protein hạt bụp giấm (g/100g protein)(Tounkara F cộng sự, 2013) Amino acid Protein Globulin Albumin Glutelin Prolamin isolates Các amino acid thiết yếu Lysine 4.91 ± 0.04 4.53 ± 0.04 6.20 ± 0.05 4.07 ± 0.03 5.19 ± 0.01 Histidine 2.41 ± 0.02 2.49 ± 0.01 2.30 ± 0.03 2.38 ± 0.02 2.38 ± 0.04 Leucine 7.88 ± 0.02 8.06 ± 0.01 7.28 ± 0.01 8.11 ± 0.01 9.06 ± 0.01 Isoleucine 4.19 ± 0.01 4.36 ± 0.03 4.13 ± 0.01 4.33 ± 0.01 5.12 ± 0.02 Phenylalanine 5.25 ± 0.02 5.52 ± 0.01 4.81±0.01 5.04 ± 0.05 5.66 ± 0.05 Phe+Tyr 8.18 ± 0.01 7.66 ± 0.01 8.17±0.03 8.28 ± 0.09 9.32 ± 0.01 Methionine 2.40 ± 0.02 2.04 ± 0.01 2.15±0.05 2.34 ± 0.02 0.70 ± 0.03 Met+Cys 3.54 ± 0.01 2.88 ± 0.04 3.25±0.02 3.57 ± 0.01 1.90 ± 0.01 Valine 5.56± 0.01 5.06± 0.02 6.36± 0.01 5.69± 0.02 7.35± 0.04 Threonine 3.53± 0.04 3.85± 0.01 3.80± 0.06 4.62± 0.01 5.69± 0.03 Trytophan 0.07± 0.01 0.09± 0.01 0.07± 0.01 0.08± 0.01 0.07± 0.01 Các amino acid không thiết yếu Glycine 3.61± 0.04 4.24± 0.02 4.32± 0.02 4.87± 0.01 5.13± 0.03 Cysteine (Cys-S) 1.14± 0.03 0.84± 0.04 1.10± 0.05 1.23± 0.03 1.20± 0.06 Aspatic acid 10.0± 20.01 9.79± 0.01 9.68± 0.02 10.25± 0.1 9.19± 0.01 Glutamic acid 21.1± 00.04 20.61± 0.02 21.0± 20.09± 0.09 14.48± 0.06 Serine 4.75± 0.02 4.66± 0.05 4.41± 0.02 5.07± 0.02 5.00± 0.02 Arginine 11.350.03 12.3± 10.01 9.5± 30.01 9.64± 0.05 8.30± 0.02 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Alanine 4.76± 0.01 4.28± 0.02 4.50± 0.02 5.14± 0.01 6.82± 0.02 Tyrosine 2.93± 0.03 2.17± 0.01 3.36± 0.02 3.24± 0.01 3.66± 0.05 Proline 4.14± 0.04 5.10±0.03 5.00± 0.01 3.82± 0.04 5.02± 0.02 Không vậy, protein hạt bụp giấm chứa hàm lƣợng phong phú axit amin thiết yếu không thiết yếu ( bảng 1.2 ) Tounkara F cộng (2013) cho thấy thành phần axit amin protein fraction (albumin, globulin, glutelin, prolamin) protein isolate tƣơng tự (bảng) Trong đó, arginine, aspatic axit glutamic amino acid chiếm ƣu trongnăm loại protein Hàm lƣợng lysine hạt cao loại ngũ cốc thông thƣờng nhƣ cao lƣơng, lúa mì, bắp gạo nhƣng lại thấp loại đậu nhƣ đậu gà, đậu săng (Rao P.U., 1996) Những nghiên cứu trƣớc cho thấy lysine, leucine, phenylalanine, axit glutamic có nhiều protein hạt bụp giấm (Al Wandawi H cộng sự, 1984; Rao 1996; Hainida K.I.E cộng sự, 2008).Methionine cysteine amino acid giới hạn có hạt (Rao 1996; Hainida K.I.E cộng sự, 2008) Protein chất cần thiết cho phát triển ngƣời Chất lƣợng số lƣợng protein thực phẩm quan trọng Chất lƣợng protein đƣợc thể số sau E/T (tỉ lệ amino acid thiết yếu/tổng số amino acid protein), AAS (amino acid g protein mẫu/mg amino acid g protein tiêu chuẩn) x 100 tỉ số hiệu protein PER dựa thành phần amino acid protein Tounkara F cộng (2013) số E/T protein isolate (36.2%) hạt bụp giấm phù hợp với tiêu chuẩn FAO/WHO/UNU (ít 36%) PER >2 cho thấy protein isolate có chất lƣợng cao Giá trị PER protein isolate (2.8) cao so với casein tiêu chuẩn (2.5) (Friedman M , 1996), đậu bắp (2.17) protein isolate đậu nành (Bryant L.A.et al., 1988) Hainida K I E cộng (2008) phân tích thành phần dinh dƣỡng hạt đƣợc phơi khô dƣới ánh nắng mặt (DRS) hạt đƣợc nấu 1000C rpm 30 phút sau đƣợc phơi dƣới ánh nắng mặt trời (BRS) so với hạt thô đƣợc đông khô (RRS) Các nhà nghiên cứu cho thấy có ảnh hƣởng phƣơng pháp xử lý đến thành phần dinh dƣỡng hạt Tuy nhiên, hạt thô (RRS) hạt đƣợc xử lý (DRS, BRS) có lợi ích dinh dƣỡng lớn hàm lƣợng protein, lipid, chất xơ, amino acid thiết yếu mức cao RRS có thành phần protein 35.35%, lipid 27.22 % , chất xơ 25.48% Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN DRS có protein 33.45%, lipid 22.13%, chất xơ 18.26% BRS có protein 30.6%, lipid 29.58%, chất xơ 19.15% Các amino acid chiếm hàm lƣợng lớn hạt lysine, leucin, lysine, phenylalanine, Vaine, Phenyalanine + tyrosine Tính chất protein hạt bụp giấm Protein thành phần quan trọng ngành công nghiệp không giá trị dinh dƣỡng mà đặc tính chức Những đặc tính đƣợc thể tƣơng tác hóa lý với thành phần cấu trúc thực phẩm.Phần lớn tính chất đƣợc ứng dụng nhiều tính tạo bọt nhũ hóa.Có công trình nghiên cứu cho thấy protein từ hạt bụp giấm nguồn nguyên liệu tiềm cho việc tạo cấu trúc thực phẩm (Abu-Tarboush H.M cộng 1997; Tounkara F Và cộng sự, 2013) AbuTarboush, Hamza M cộng sự(1997) cho thấy hoạt tính nhũ hóa cao sản phẩm từ hạt bụp giấm với protein iso late (56.83 %) tƣơng tự nhƣ protein isolate hạt cải dầu Trung Quốc (Xu L and Diosady L., 1994) cao protein isolate đậu nành thấp protein isolate đậu gà (Paredes-López O et al 1991), protein concentrate (54.83%) bột hạt bụp giấm tách béo (51.97 %) Abu-Tarboush, Hamza M cộng (1997) khả hấp thụ dầu protein isolate (2.77 ml/g) cao protein concentrate (1.93 ml/g) bột hạt bụp giấm tách béo (2.06 mL/g) khả giữ nƣớc protein isolate (2.47 ml/g) cao so với hai thành phần lại Tounkara F Và cộng (2013) cho thấy khả giữ nƣớc (WHC), khả giữ dầu (WHO) khả nhũ hóa protein isolate protein fraction bụp giấm Nghiên cứu Glutelin có khả giữ nƣớc (WHC) cao 3.92 mL/g, sau tới globulin 2.21 mL/g, RSPI ml/g, prolamin 0.86 ml/g albumin 0.74 ml/g với khác không đáng kể số WHC albumin và WHC prolamin Khả giữ dầu albumin glutelin cao với giá trị OHC 7.23 6.93 ml/g khác biệt đáng kể giá trị (p>0.05) Gía trị OHC RSPI, globulin prolamin lần lƣợt 5.75, 4.86, 3.23 ml/g Khả nhũ hóa protein bụp giấm cao với khả nhũ hóa glutelin (95.3 mL/g),sau đến protein isolate (75.33), albumin (56.67 mL/g), globulin (50.67 mL/g), prolamin (18.0 mL/g) Khả tạo bọt cao (FC) cho glutelin 186%, sau albumin 176%, RSPI 155% so với glolbun 146% prolamin 140%.Khả ổn định bọt (FS) RSPI cao so với Trang 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN protein fraction khác.FS từ 155 -135, 146 – 110, 176 – 147, 186 – 140, 140 – 105 % RSPI, globulin, albumin, glutelin prolamin khoảng 60 phút 1.2 Đặc điểm phân tử globulin Khối lƣợng phân tử từ 100000 – 300000 Da, không tan tan nƣớc, không tan axit loãng, tan dung dịch loãng muối trung hòa (NaCl, KCl, Na2SO4, K2SO4) thƣờng bị kết tủa nồng độ (NH4)2 bán bão hòa, bị đông nhiệt độ Là nhóm protein hình cầu, có huyết máu, lòng trắng trứng Ở thực vật, globulin có đặc biệt hạt họ đậu, chiếm khoảng 60 – 80% protein tổng số hạt Ở nhiều hạt hòa thảo, globulin chiếm khoảng – 13% protein tổng số hạt, chủ yếu tập trung tầng aloron hạt Là nhóm protein huyết tƣơng máu, nồng độ đƣợc đo tƣợng điện chuyên để chẩn đoán bệnh nghiêm trọng Những dạng globulin quan trọng globulin miễn dịch – Immunoglobulin (Ig), kháng thể hệ thống miễn dịch Chúng đƣợc chia làm dạng dựa cấu trúc: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM, IgD hay y- globulin dạng phổ biến nhất, chiếm 70% tổng số globulin miễn dịch máu Những dạng globulin khác liên quan đến việc vận chuyển chất nhƣ lipid, hormone ion vô Hình 1.4 Hình ảnh điện di protein phân đoạn số giống đậu xanh (trái) Hình 1.5 Cấu trúc tinh thể globulin hạt bí đỏ (Wikipedia) (phải) Trang 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN 1.3 Tính chất nhũ tƣơng đƣợc tạo từ protein Nhũ tƣơng đƣợc định nghĩa phân tán hai nhiều chất lỏng không trộn lẫn vào mà số chất lỏng phân tán chất lỏng lại với kích thƣớc hạt nhỏ (0.1 - 100 μm) ( Dickinson E Stainsby G ,1982; Dickinson E , 1992; Friberg S.E Larsson K , 1997 ) Điển hình công nghiệp thực phẩm, nhũ tƣơng hỗn hợp dầu nƣớc (O/W) sản phẩm nhƣ sữa, cream, salad dressing, mayonnaise súp nƣớc dầu (W/O) sản phẩm margarine bơ.Nhũ tƣơng đƣợc hình thành chất nhũ hóa nhờ thành phần ƣa nƣớc kị nƣớc liên kết với bề mặt dầu – nƣớc nƣớc – dầu để giảm sức căng bề mặt (Bos M.A.và van Vliet T , 2001) Chất nhũ hóa phân tử có khối lƣợng nhỏ nhƣ monogyceride, polyglycerol, ester, lecithin trứng phân tử lớn nhƣ protein Các chất nhũ hóa hình thành nên lớp màng nhớt – đàn hồi xung quanh giọt đƣợc phân tán để giữ cho nhũ tƣơng bền theo thời gian Các protein đƣợc sử dụng chủ yếu công nghiệp thực phẩm whey protein isolat (Hu M cộng sự, 2003; Ye A Singh H., 2006; casein ( Dalgleish D.G , 1993; Hu M cộng , 2003 ), ovalbumin (Mine Y , cộng , 1991; Nakamura S , 1992), bovine serum albumin (Castelain C Genot C , 1996; Kim H.J cộn sự, 2003 ) Ngoài ra, tính chất nhũ hóa thành phần protein nhƣ protein từ họ đậu (đậu ngựa, đậu lăng, đậu Hà Lan đậu gà) (Karaca A.C cộng 2011a ) hạt có dầu nhƣ canola ( Aluko R.E McIntosh C , 2001; Uruakpa F.O Arntfield S.D , 2005 ) hạt lanh ( Khalloufi S cộng sự, 2009; Wang B cộng sự, 2010 ) đƣợc đề cập đến nghiên cứu Tính chất nhũ hóa protein đƣợc trọng chất lƣỡng tính (có nhóm ƣa nƣớc kị nƣớc) khả hình thành màng Không giống nhƣ phân tử nhũ hóa có khối lƣợng nhỏ, protein cồng kềnh phân tán tốc độ chậm nhiều ( McClements D.J , 2005) Khi đến bề mặt, protein biến tính để lộ amino acid kị nƣớc bị giấu nội phân tử tới bề mặt ( hình 6A ).Các protein tổ chức lại cho amino acid kị nƣớc pha dầu amino acid ƣa nƣớc pha nƣớc( hình 6B ) Tại bề mặt, màng nhớt – đàn hồi chắn đƣợc tăng cƣờng protein để ổn định nhũ tƣơng theo thời gian (hình 6C) Trang 13 S K L 0 [...]... bọt và nhũ hóa. Có các công trình nghiên cứu đã cho thấy protein từ hạt bụp giấm là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho việc tạo cấu trúc của thực phẩm (Abu-Tarboush H.M và cộng sự 1997; Tounkara F Và cộng sự, 2013) AbuTarboush, Hamza M và cộng sự(1997) đã cho thấy hoạt tính nhũ hóa cao của các sản phẩm từ hạt bụp giấm với protein iso late (56.83 %) thì tƣơng tự nhƣ protein isolate của hạt cải dầu của Trung... OHC của RSPI, globulin và prolamin lần lƣợt là 5.75, 4.86, 3.23 ml/g Khả năng nhũ hóa của các protein ở bụp giấm thì cao với khả năng nhũ hóa nhất là của glutelin (95.3 mL/g),sau đó đến protein isolate (75.33), albumin (56.67 mL/g), globulin (50.67 mL/g), prolamin (18.0 mL/g) Khả năng tạo bọt cao (FC) cho glutelin 186%, sau đó là albumin 176%, RSPI 155% so với glolbun 146% và prolamin 140% .Khả năng. .. nƣớc (WHC), khả năng giữ dầu (WHO) và khả năng nhũ hóa của các protein isolate và protein fraction ở bụp giấm Nghiên cứu đã chỉ ra Glutelin có khả năng giữ nƣớc (WHC) cao nhất 3.92 mL/g, sau đó tới globulin 2.21 mL/g, RSPI 2 ml/g, prolamin 0.86 ml/g và albumin 0.74 ml/g với sự khác nhau không đáng kể giữa chỉ số WHC của albumin và và WHC của prolamin Khả năng giữ dầu của albumin và glutelin là cao nhất... Tounkara F và cộng sự (2013) đã chỉ ra rằng globulin là protein chính chiếm tới 31.18% protein tổng của hạt bụp giấm, sau đó là albumin (16.47%), glutelin (10.20%) and prolamin (5.57%) El-Adawy TA.và Khalil A.H (1994) cũng nhận thấy globulin là chủ yếu trong hạt bụp giấm Bảng 1.1 Thành phần hóa học trong các loại hạt( Ismail A.,2008) Thành phần hóa học Loại hạt Hạt bụp giấm Ẩm Protein Chất xơ (%) (g) tổng... (54.83%) và bột hạt bụp giấm tách béo (51.97 %) Abu-Tarboush, Hamza M và cộng sự (1997) còn chỉ ra khả năng hấp thụ dầu của protein isolate (2.77 ml/g) cao hơn protein concentrate (1.93 ml/g) và bột hạt bụp giấm tách béo (2.06 mL/g) và khả năng giữ nƣớc của protein isolate (2.47 ml/g) thì cao hơn so với hai thành phần còn lại Tounkara F Và cộng sự (2013) đã cho thấy khả năng giữ nƣớc (WHC), khả năng giữ dầu... cũng cho thấy hàm lƣợng cao của kali, magie và canxi trong hạt bụp giấm chƣa qua xử lý với các giá trị tƣơng ứng là 99.38, 26.36, 23.71 mg/100g Trang 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN 1.1.5 Giá trị dinh dƣỡng và tính chất của protein trong hạt bụp giấm Giá trị dinh dưỡng Hàm lƣợng protein trong hạt bụp giấm thì cao hơn so với các hạt phổ biến nhƣ hạt chanh dây, hạt rau dền, đậu hà lan ( bảng... ăn cho gia cầm Ngoài ra, hạt bụp giấm còn đƣợc xem nhƣ là dƣợc liệu đối với một số các nƣớc.Ở Myanma, hạt đƣợc dùng để chữa bệnh suy nhƣợc cơ thể (Perry LM., 1980).Đối với ngƣời Đài Loan, hạt bụp giấm là loại thuốc lợi tiểu, nhuận tràng và thuốc bổ cho cơ thể (Duke JA., 1983) Trang 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN 1.1.4 Giá trị dinh dƣỡng của hạt bụp giấm Hạt bụp giấm đƣợc cho là nguồn dinh... Hình 1.2 Hạt bụp giấm (Juana S-M.và cộng sự, 2008) Cây bụp giấm sinh trƣởng và phát triển trong vùng có khí hậu nóng ẩm với khoảng nhiệt độ từ 18 – 35 0C .Bụp giấm không kén đất nên có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau.Rễ của nó thì mọc sâu trong đất nên nó có khả năng chịu hạn tốt Chúng phát triển mạnh trong khu vực hằng năm có lƣợng mƣa liên tục từ 800 -1600 mm và lƣợng mƣa thấp nhất là từ 100... 1979) Hạt bụp giấm chứa nhiều chất xơ hòa tan và ít chất xơ không hòa tan so với các hạt khác Hàm lƣợng chất xơ hòa tan (SDF) trong hạt bụp giấm cao hơn so với cám gạo, luá mạch Hainida E và cộng sự (2008) đã phân tích đƣợc hàm lƣợng SDF trong bụp giấm là 4.84 g/100g trong khi đó SDF của cám gạo là 4.7 g/100g và SDF trong lúa mạch chỉ có 1.5 g/100g (Claye SS và cộng sự 1996) Ngoài ra, Hạt bụp giấm chứa... chiếm hàm lƣợng lớn trong các hạt là lysine, leucin, lysine, phenylalanine, Vaine, Phenyalanine + tyrosine Tính chất của protein trong hạt bụp giấm Protein là thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp không chỉ bởi giá trị dinh dƣỡng của nó mà còn do các đặc tính chức năng của nó Những đặc tính này đƣợc thể hiện ở các tƣơng tác hóa lý với các thành phần trong cấu trúc của thực phẩm.Phần lớn các tính