nghiên cứu thu nhận lentinan từ nấm hương và ứng dụng cho sản xuất thực phẩm chức năng

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LƯU THỊ GẤM NGHIÊN CỨU THU NHẬN LENTINAN TỪ NẤM HƯƠNG VÀ ỨNG DỤNG CHO SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 60.54.01.03 Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Thị Lan Hương NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NƠNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan kết trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan, giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lưu Thị Gấm i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến TS Trần Thị Lan Hương – Bộ môn Thực phẩm Dinh dưỡng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam TS Nguyễn Đức Tiến – Viện Cơ Điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch Đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho suốt q trình học tập thực đề tài Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Thực phẩm dinh dưỡng, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hồn thành luận văn Đồng thời tơi xin cảm ơn anh, chị Bộ môn Nghiên cứu Phụ phẩm nông nghiệp – Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Cuối tơi xin gửi lời cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lưu Thị Gấm ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract xii Phần Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích – Yêu cầu 1.2.1 Mục đích nghiên cứu 1.2.2 Yêu cầu đề tài Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Giới thiệu chung nấm hương 2.1.1 Nguồn gốc, phân loại đặc điểm thực vật nấm Hương 2.1.2 Thành phần hóa học 2.2 Giới thiệu hoạt chất Lentinan 2.2.1 Khái niệm lentinan 2.2.2 Tác dụng lentinan 2.2.3 Hoạt tính chống oxy hóa Lentinan 12 2.3 Phương pháp trích ly lentinan từ nấm hương 13 2.3.1 Cơ sở khoa học phương pháp trích ly hoạt chất lentinan nấm Hương 13 2.3.2 Ứng dụng sóng siêu âm trích ly hoạt chất sinh học lentinan 14 2.4 Tình hình nghiên cứu khai thác hoạt chất sinh học lentinan từ nấm Hương 20 2.4.1 Tình hình nghiên cứu khai thác hoạt chất sinh học lentinan từ nấm Hương giới 20 2.4.2 Tình hình nghiên cứu khai thác hoạt chất sinh học lentinan từ nấm Hương nước 21 2.4.3 Nghiên cứu thu nhận tinh Lentinan từ nấm Hương 22 2.5 Ứng dụng chế phẩm Lentinan cho tạo viên nang thực phẩm chức 22 2.5.1 Xác định hàm lượng Lentinan cho tạo viên 22 2.5.2 Lựa chọn tá dược phù hợp cho tạo viên nang 23 iii 2.5.3 2.6 2.6.1 2.6.2 Lựa chọn kích thước viên nang rỗng có thị trường cho tạo viên TPCN 24 Ứng dụng số chế phẩm nấm hương trích ly 25 Tính an tồn thực phẩm 25 Một số chế phẩm Lentinan thương mại 26 Phần Đối tượng – nội dung phương pháp nghiên cứu 28 3.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm thời gian nghiên cứu 28 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 28 3.1.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 28 3.1.3 Vật liệu nghiên cứu 28 3.2 Nội dung nghiên cứu 29 3.2.1 Nghiên cứu điều kiện ảnh hưởng đến trình chiết xuất lentinan từ nấm Hương sử dụng sóng siêu âm 29 3.2.2 Nghiên cứu thu nhận tinh chế lentinan từ dịch chiết nấm Hương 29 3.2.3 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm lentinan thu nhận cho tạo viên thực phẩm chức 29 3.3 Phương pháp nghiên cứu 29 3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 32 3.3.2 Phương pháp phân tích 37 3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 42 Phần Kết thảo luận 43 4.1 Nghiên cứu điều kiện ảnh hưởng đến khả chiết xuất lentinan từ nấm hương sử dụng sóng siêu âm 43 4.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng kích thước nguyên liệu đến trình chiết xuất lentinan từ nấm Hương 43 4.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới khả chiết xuất Lentinan từ nấm Hương sóng siêu âm 45 4.1.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tới khẳ chiết xuất Lentinan từ nấm Hương 46 4.1.4 Ảnh hưởng thời gian cường độ sóng siêu âm tới khả chiết xuất lentinan từ nấm Hương 48 4.1.5 Xây dựng quy trình chiết xuất lentinan từ nấm Hương 49 4.2 Nghiên cứu thu nhận tinh chế lentinan từ dịch chiết nâm Hương 51 4.2.1 Khảo sát loại dung môi kết tủa lentinan từ dịch chiết nấm Hương 51 4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ dung môi tỷ lệ dịch cô/dung môi đến khả tủa lentinan từ dịch chiết nấm Hương 52 4.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến khả tủa lentinan từ dịch chiết nấm Hương 53 iv 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.2.7 4.3 4.3.1 4.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian đến khả tủa lentinan từ dịch chiết nấm Hương 54 Xây dựng quy trình tinh chế tạo chế phẩm lentinan từ dịch chiết nấm Hương .56 Đánh giá tiêu chất lượng lý hóa an toàn thực phẩm chế phẩm nấm Hương chiết xuất(Lentinan-UtraT) theo TCVN 57 Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm lentinan từ nấm Hương cho chế biến thực phẩm chức 59 Nghiên cứu ứng dụng chế phẩm lentinan-ultrat cho sản xuất viên thực phẩm chức 64 Xác định công thức cho tạo viên nang Lentinan 64 Quy trình sản xuất viên nang thực phẩm chức từ chế phẩm Lentinan trích ly từ nấm Hương 66 Phần Kết luận kiến nghị 70 5.1 Kết luận 70 5.2 Kiến nghị 70 Tài liệu tham khảo 71 Phụ lục 75 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt CT Công thức TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TPCN Thực phẩm chức NL/DM Ngun liệu/Dung mơi CKHT Chất khơ hòa tan HTCO Hoạt tính chống oxy hóa TN Thí nghiệm vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hợp chất nấm Hương Bảng 2.2 Một số hoạt chất nấm Hương công dụng Bảng 2.3 Hàm lượng β-glucan trung bình nấm Hương số nấm khác Bảng 2.4 Bảng so sánh kết chiết xuất chè xanh 18 Bảng 2.5 Các ứng dụng siêu âm lượng cao công nghiệp thực phẩm 19 Bảng 2.6 Một số tiêu kĩ thuật Lentinex 27 Bảng 3.1 Kích thước ngun liệu cho q trình chiết xuất 33 Bảng 3.2 Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới khả chiết xuất lentinan 33 Bảng 3.3 Nhiệt độ tới khả chiết xuất lentinan 34 Bảng 3.4 Thời gian cường độ sóng siêu âm đến khả chiết lentinan 34 Bảng 3.5 Dung môi tạo kết tủa lentinan từ dịch chiết 35 Bảng 3.6 Nồng độ tỷ lệ dịch cô/dung môi cho tủa lentinan từ dịch chiết 36 Bảng 3.7 Nhiệt độ cho trình tủa lentinan từ dịch chiết 36 Bảng 3.8 Thời gian cho trình kết tủa lentin từ dịch chiết 37 Bảng 3.9 Khảo sát kích thước nang rỗng cho q trình đóng nang 37 Bảng 4.1 Kết xác định tiêu chất lượng nấm Hương nguyên liệu 43 Bảng 4.2 Kết phân tích tiêu chế phẩm 57 Bảng 4.3 Kết phân tích tiêu vi sinh vật chế phẩm 58 Bảng 4.4 Bảng phân tích hàm lượng kim loại nặng chất không mong muốn chế phẩm 58 Bảng 4.5 Công thức phối trộn thành phần tạo viên nang TPCN LentinanUtraT 65 Bảng 4.6 Bảng chi phí cho sản xuất viên nang Lentinan 68 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Hình ảnh nấm Hương Hình 2.2 Cấu tạo Lentinan nấm Hương Hình 2.3 Quá trình tạo thành phá vỡ bọt khí mơi trường lỏng 16 Hình 2.4 Hình ảnh sản phẩm chế phẩm nấm Hương trích ly 26 Hình 3.1: Sơ đồ trình sản xuất viên TPCN từ nguyên liệu nấm Hương 30 Hình 4.1 Ảnh hưởng kích thước ngun liệu đến trình chiết xuất lentinan từ nấm Hương 44 Hình 4.2 Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/dung môi tới khả chiết xuất Lentinan từ nấm Hương sóng siêu âm 45 Hình 4.3 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả chiết Lentinan từ nấm Hương 47 Hình 4.4 Ảnh hưởng thời gian cường độ sóng siêu âm đến khả chiết xuất Lentinan từ nấm Hương 48 Hình 4.5 Sơ đồ quy trình chiết xuất hoạt chất sinh học từ nấm Hương 50 Hình 4.6 Ảnh hưởng dung môi tới khả thu nhận lentinan từ dịch chiết nấm Hương 51 Hình 4.7 Ảnh hưởng nồng dộ cung môi tỷ lệ dịch cô/dung môi đến khả thu nhận lentinan từ dịch chiết nấm Hương 53 Hình 4.8 Ảnh hưởng nhiệt độ đến khả thu nhận lentinan từ dịch chiết nấm Hương 54 Hình 4.9 Ảnh hưởng thời gian tủa đến khả thu nhận lentinan từ dịch chiết nấm Hương 55 Hình 4.10: Quy trình tạo viên thực phẩm chức từ chế phẩm nấm Hương 66 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Lưu Thị Gấm Tên luận văn: “Nghiên cứu thu nhận Lentinan từ nấm Hương ứng dụng cho sản xuất thực phẩm chức năng” Ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 60.54.01.03 Cơ sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Sử dụng nấm Hương để thu nhận chế phẩm Lentinan đạt tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm, cho chế biến thực phẩm chức đạt TCVN đồng thời góp phần đa dạng hóa sản phẩm TPCN thị trường Việt Nam Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp công nghệ:  Quy trình 1: Sơ đồ sản xuất chế phẩm Lentinan từ nấm Hương Nấm Hương → Nghiền → Chiết Lentinan(dùng nước lọc RO) → Lọc(bã sau lọc rửa lại nước) → Dịch chiết → Cô chân không → Tủa dịch chiết → Lentinan tủa → Tạo hạt → Sấy → Nghiền nhỏ → Chế Phẩm Lentinan – UtraT - Quy trình 2: Quy trình sản xuất viên nang thực phẩm chức từ chế phẩm Lentinan trích ly từ nấm Hương Chế phẩm Lentinan – UtraT → Phối chế(tá dược:Lactose:MgCO3:1/2) → Đóng nang → Sản phẩm viên nang TPCN - Phương pháp bố trí thí nghiệm: a) Nghiên cứu điều kiện ảnh hưởng đến khả chiết xuất lentinan từ nấm Hương sử dụng sóng siêu âm Ban đầu cố định điều kiện, thông số kỹ thuật Khối lượng nguyên liệu: 400g, dùng dung môi nước, nhiệt độ chiết 60 độ C, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/10, thời gian sử lý sóng siêu âm phút, cơng suất máy siêu âm: 3000W, tần số: 20khz, cường độ sóng siêu âm: W/cm2 + Nghiên cứu ảnh hưởng kích thước nguyên liệu tới khả chiết xuất Lentinan từ nấm Hương: Nấm hương nghiền nhỏ với kích thước 3