Ảnh hưởng của xử lý siêu âm tới quá trình thu nhận chế phẩm giàu Protein trong bã nấm men bia

Bã nấm men là phụ phẩm của ngành công nghiệp sản xuất bia, được tách ra trong quá trình lên men chính và lên men phụ. Bài viết được thực hiện nhằm xác định sự ảnh hưởng và tối ưu hoá một số yếu tố siêu âm tới quá trình chiết xuất nấm men từ bã nấm men bia.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thực phẩm 20 (2) (2020) 131-141 ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ SIÊU ÂM TỚI QUÁ TRÌNH THU NHẬN CHẾ PHẨM GIÀU PROTEIN TRONG BÃ NẤM MEN BIA Phạm Thị Thuỳ Dương, Nguyễn Đức Vạn Bửu, Vũ Thị Hường* Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM *Email: huongvt@hufi.edu.vn Ngày nhận bài: 06/01/2020; Ngày chấp nhận đăng: 30/3/2020 TÓM TẮT Bã nấm men phụ phẩm ngành công nghiệp sản xuất bia, tách trình lên men chính lên men phụ Nghiên cứu thực nhằm xác định ảnh hưởng tới ưu hố sớ ́u tớ siêu âm tới q trình chiết xuất nấm men từ bã nấm men bia Các yếu tố đó là: tỷ lệ nấm men, thời gian siêu âm, mật độ lượng siêu âm Kết cho thấy, điều kiện thích hợp là: tỷ lệ nấm men 46,90%, thời gian siêu âm 7,23 phút, mật độ lượng 2,29 W/g cho lượng protein cao đạt 79,48 mg/g hiệu suất đạt giá trị cao 71,03% Kết nghiên cứu bước đầu cung cấp thông tin ́u tớ ảnh hưởng q trình sản xuất chế phẩm giàu protein bã nấm men bia, nâng cao hiệu kinh tế giảm ô nhiễm mơi trường q trình sản xuất bia Từ khóa: Chế phẩm giàu protein, siêu âm, bã nấm men bia, protein, hiệu suất chiết xuất MỞ ĐẦU Hàng năm, ngành công nghiệp bia nước ta thải lượng lớn bã nấm men bia phế liệu sản xuất, thường nằm đáy thùng lên men bia sau trình lên men chính lên men phụ Trung bình sản xuất 100 lít bia thu lít bã nấm men bia với độ ẩm khoảng 88% [1] Theo thống kê Hiệp hội Bia - Rượu - Nước giải khát Việt Nam, năm 2018 nước có 110 doanh nghiệp sản xuất bia với tổng sản lượng đạt 4,2 tỷ lít/năm, tương ứng với khoảng 84 triệu bã nấm men thải Một phần nhỏ lượng bã nấm men bán cho hộ chăn nuôi sử dụng làm thức ăn cho gia súc, phần lớn bị thải môi trường gây ô nhiễm môi trường trầm trọng Một toán cần giải quyết phải tạo sản phẩm có giá trị cao từ nguồn phế phụ phẩm to lớn Sản xuất chế phẩm giàu protein chính lời giải cho toán Chế phẩm giàu protein thành phần dinh dưỡng cao từ nội bào tế bào nấm men, bao gồm tế bào chất, nhân tế bào thường giàu acid amin, vitamin (vitamin B, glutathione), carbonhydrate ḿi Bản chất q trình sản xuất trình thủy phân nấm men để tạo thành hỗn hợp bao gồm peptide, acid amin, vitamin thành phần tế bào nấm men khác sau loại bỏ thành phần khơng hịa tan gọi chiết xuất nấm men [2] Việc sản xuất chế phẩm giàu protein từ bã nấm men bia góp phần tái sử dụng nguồn phế phẩm ngành bia đem lại hiệu kinh tế, giảm thiểu nguy gây ô nhiễm môi trường Hiện nay, việc sản xuất chế phẩm giàu protein thường sử dụng phương pháp tự phân, co nguyên sinh thuỷ phân Phương pháp tự phân có ưu điểm sản phẩm hấp dẫn, tự nhiên hiệu suất trình thường thấp, khó tách pha rắn-lỏng, sản phẩm có thể bị nhiễm vi sinh vật khác [3] 131 Phạm Thị Thùy Dương, Nguyễn Đức Vạn Bửu, Vũ Thị Hường Phương pháp thủy phân thực acid protein phương pháp hiệu cho hòa tan nấm men Thủy phân dung dịch acid đã dùng rộng rãi với quy mô lớn có ưu điểm hiệu suất thủy phân cao, thời gian sản xuất nhanh, sản phẩm giàu acid amin dễ bảo quản Tuy nhiên, sản phẩm có hàm lượng muối cao xác suất gây ung thư lớn [4]) Ngoài phương pháp thủy phân nấm men acid thủy phân chế phẩm protein có nguồn gốc vi khuẩn, nấm men, thực vật động vật Phương pháp có ưu điểm không làm biến đổi thành phần acid amin ban đầu chi phí sử dụng protein cao dẫn đến giá thành cao [4] Phương pháp cuối sử dụng để sản xuất chiết xuất nấm men phương pháp co nguyên sinh Những tác nhân gây co nguyên sinh có tác dụng diệt khuẩn nên làm giảm sức tăng trưởng vi khuẩn tạp nhiễm vào dung dịch có thể gây hậu tăng độ keo dung dịch gây cản trở trình lọc làm thay đổi hương vị sản phẩm Ngoài ra, có thể gây co nguyên sinh biện pháp học nghiền, đồng hóa, sử dụng sóng siêu âm, áp suất cao, nhiệt độ Phổ biến nghiền hạt thuỷ tinh phương pháp liên quan đến điều kiện khắc nghiệt, có thể dẫn đến biến tinh protein giản suất Sóng siêu âm biện pháp học gây nên co nguyên sinh tế bào nấm men Phương pháp trích ly siêu âm dùng lượng sóng siêu âm hỗ trợ phá vỡ tế bào để tăng hiệu trích ly Năng lượng siêu âm làm tăng dao động bề mặt, điều có thể làm ảnh hưởng đến lớp ranh giới khuếch tán tạo co dãn bề mặt vật liệu từ đó ảnh hưởng đến q trình truyền khới Esclapez cộng cho rằng, phương pháp siêu âm phương pháp đầy triển vọng trình trích ly [5] Baldyga cộng (2012) nghiên cứu phân rã tế bào nấm men sóng siêu âm đã thu kết lượng protein giải phóng hiệu sử dụng siêu âm tần số f = 20 kHz, thời gian siêu âm phút [6] Như vậy, chiết xuất protein sóng siêu âm có nhiều ưu điểm thời gian chiết xuất ngắn, dễ thực hiện, sản phẩm hấp dẫn, tự nhiên không gây ô nhiễm môi trường Mục đích nghiên cứu tìm điều kiện tới ưu để sản xuất chế phẩm giàu protein với hiệu suất cao Để tìm điều kiện tới ưu cần phải tiến hành khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nấm men, thời gian xử lý siêu âm, mật độ lượng siêu âm đến trình sản xuất chế phẩm giàu protein từ bã nấm men bia Sau đó, tối ưu hóa yếu tố ảnh hưởng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) - thiết kế cấu trúc có tâm (Central Composite Design - CCD) NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên vật liệu Bã nấm men bia (S carlsbergensis) sử dụng nghiên cứu Nhà máy Bia Sài Gịn-Bình Dương cung cấp Bã nấm men thu hồi đáy thùng lên men, chứa can 10 lít bảo quản thùng đựng đá suốt thời gian vận chuyển (khoảng giờ) Quá trình làm thực theo quy trình xử lý tác giả Lê Văn Việt Mẫn cộng nghiên cứu trình tự phân bã nấm men bia để thu nhận chế phẩm invertase, cụ thể sau: Đầu tiên bã nấm men trộn với nước vô khuẩn theo tỷ lệ 1/3 (w/w), để yên điều kiện lạnh cho nấm men tự lắng Sau lắng, gạn bỏ phần nước phía trên, thu nhận phần nấm men lắng phía Tiến hành rửa nấm men nước muối NaCl 0,5% với tỷ lệ nấm men/nước muối 1/3 (w/w) để loại bỏ chất nhớt, chất đường có dịch nấm men [7] Nấm men sau rửa cho vào chai nhựa dung tích 500 mL, đậy kín nắp, bảo quản nhiệt độ 0-5 oC để tiến hành thí nghiệm Thời gian sử dụng mẫu cho đợt không ngày Bã nấm men trộn với nước cất vô trùng để tạo thành hỗn hợp huyền phù Ở nghiệm thức, 100 g huyền phù chứa cốc thuỷ tinh 250 mL xử lý siêu âm thiết bị Sonics 750-Watt (Sonics, Đức) công suất tối đa 750 W, tần số 20 kHz với 132 Ảnh hưởng xử lý siêu âm tới trình thu nhận chế phẩm giàu protein … đầu phát siêu âm nhúng ngập cm huyền phù Tỷ lệ nấm men huyền phù chế độ siêu âm điều chỉnh theo kế hoạch thực nghiệm Thiết bị: máy siêu âm Sonics 750-Watt (Sonics, Đức), máy hấp thu quang phổ V730 (Jasco, Nhật Bản), máy ly tâm Z 206A (Hermale, Đức), thiết bị sấy phun SD-06 (Labplant, Anh), máy cô quay chân RVO 400SD (BOECO, Đức) Các dụng cụ: Bình tam giác, bình định mức, nhiệt kế, pipet… Hoá chất: NaCl, Na2CO3, NaOH, CuSO4.5H2O, KNaC4H4O6.4H2O, albumin, folin 2.2 Bố trí thí nghiệm Trong nghiên cứu này, yếu tố nghiên cứu phương pháp đơn yếu tố Cụ thể, yếu tố lần lượt khảo sát độc lập Khi yếu tố khảo sát ́u tớ cịn lại cớ định mức đã lựa chọn Tất thí nghiệm lặp lại lần, kết thí nghiệm trung bình lần thực nghiệm Chỉ tiêu đánh giá protein tổng số, hiệu suất thu hồi Các yếu tố khảo sát là: tỷ lệ nấm men (40, 50, 60, 70, 80% (w/w)), thời gian siêu âm (3-9 phút, bước nhảy phút), mật độ lượng siêu âm (1,875-3W/g, bước nhảy 0,375 W/g) Các thí nghiệm thực nhiệt độ phòng Sau đó, thực tới ưu hố ́u tớ ảnh hưởng đến trình sản xuất chế phẩm giàu protein từ S.carlsbergensis phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) - thiết kế cấu trúc có tâm CCD, sử dụng phần mềm thống kê JMP 10 2.3 Phương pháp phân tích 2.3.1 Phương pháp tính lượng protein Lượng protein tính toán theo phương pháp Lowry [8], cụ thể sau: Lấy mL mẫu cho vào ống nghiệm sạch, thêm vào đó mL dung dịch C (là hỗn hợp hai dung dịch A (2 g Na2CO3 hòa tan NaOH 0,1 N thành 100 mL) B (0,5 g CuSO4.5H2O hịa tan dung dịch ḿi kali natri tartrate 1% thành 100 mL) pha theo tỷ lệ 49:1 Lắc để yên nhiệt độ phòng 10 phút Sau đó thêm vào 0,4 mL thuốc thử Folin, lắc để yên 15 phút Thêm mL nước cất, lắc đo độ hấp thu bước sóng 750 nm máy quang phổ V730 (Jasco, Nhật Bản) Độ hấp thu dịch chiết xuất bước sóng 750 nm tỷ lệ thuận với nồng độ protein phạm vi định Dựa vào mức độ hấp thụ quang học protein chuẩn (albumin) có thể xác định hàm lượng protein mẫu 2.3.2 Phương pháp xác định hiệu suất thu hồi protein Quá trình siêu âm tạo áp lực lớn xuyên qua dung môi tác động đến tế bào nấm men làm giải phóng protein hợp chất có bên thành tế bào nấm men Hiệu suất thu hồi protein cao trình siêu âm hiệu hiệu suất tính tốn theo cơng thức (1) [9] 𝐻= 𝐿ượ𝑛𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ế𝑡 𝑥𝑢ấ𝑡 𝑛ấ 𝑚 𝑚𝑒𝑛 𝑥 𝑘ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑖ế𝑡 𝑥𝑢ấ𝑡 𝑛ấ𝑚 𝑚𝑒𝑛 𝑠𝑎𝑢 𝑙𝑦 𝑡â𝑚 𝑥 100% (1) 𝐿ượ𝑛𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑖𝑛 𝑐ủ𝑎 ℎỗ𝑛 ℎợ𝑝 𝑛ấ𝑚 𝑚𝑒𝑛 𝑙ý 𝑡ℎ𝑢𝑦ế𝑡 𝑥 𝑘ℎố𝑖 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑛ấ𝑚 𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑟ướ𝑐 𝑙𝑦 𝑡â𝑚 Trong đó: Lượng protein lý thuyết xác định phương pháp Kjeldahl Lượng protein chiết xuất nấm men xác định phương pháp Lowry 2.4 Phương pháp xử lý số liệu Tất thí nghiệm bố trí lặp lại lần để đảm bảo tiến hành phân tích ANOVA Số liệu phân tích ANOVA phần mềm xử lý số liệu thống kê chuyên dụng JMP 10 133 Phạm Thị Thùy Dương, Nguyễn Đức Vạn Bửu, Vũ Thị Hường Kiểm định Student’s thực để đánh giá mức độ khác biệt có ý nghĩa giá trị với mức ý nghĩa p < 0,05 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến lượng protein và hiệu suất chiết xuất Hiệu trình siêu âm phụ thuộc lớn vào tỷ lệ nấm men dung mơi Nhìn chung, tỷ lệ dung mơi lớn có thể hịa tan, chiết xuất thành phần hiệu hơn, dẫn tới tăng cường sản lượng khai thác [10] Tuy nhiên, điều gây lãng phí dung môi lãng phí chi phí liên quan Mặt khác, tỷ lệ dung môi nhỏ dẫn đến sản lượng khai thác thấp [11] Do đó, lựa chọn tỷ lệ nấm men quan trọng Trong nghiên cứu này, trình xử lý siêu âm với tỷ lệ nấm men thay đổi từ 40 đến 80% khối lượng Dung môi sử dụng nước cất, thời gian xử lý siêu âm cố định phút mật độ lượng cố định 2,000 W/g Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến lượng protein hiệu suất chiết xuất thể lần lượt Hình Hình Hình Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến hiệu suất chiết xuất Hình Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men đến lượng protein thu (Các mẫu tự khác biểu diễn sai khác có ý nghĩa độ tin cậy 95% ) Ảnh hưởng tỷ lệ nấm men dịch xử lý siêu âm đến lượng protein có khác biệt mức từ 40% đến 60%, khác biệt không có ý nghĩa tỷ lệ 70% 80% Lượng protein thu cao tỷ lệ 80% (79,53 mg/g) thấp 40% (49,09 mg/g) Như vậy, tỷ lệ nấm men cao lượng protein thu lớn Nguyên nhân tượng tăng tỷ lệ nấm men mật độ tế bào nấm men dung dịch xử lý siêu âm tăng Khi đó, lượng tế bào nấm men bị phá hủy sóng siêu âm nhiều hơn, lượng protein tăng lên, mật độ tế bào nấm men dung dịch xử lý siêu âm tăng lên cao khả phá vỡ tế bào nấm men sóng siêu âm bị hạn chế Bên cạnh đó, tỷ lệ nấm men ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất chiết xuất nấm men, ảnh hưởng có ý nghĩa với p < 0,05 Khi tỷ lệ nấm men tăng từ 40% lên 50%, hiệu suất chiết xuất tăng từ 48,48% lên 53,42% khối lượng dịch chiết thu tăng từ 71,89 g lên 72,67 g Tuy nhiên, tăng tỷ lệ nấm men lên 80%, hiệu suất chiết xuất lại giảm dần, lần lượt x́ng cịn 36,91%, 26,81% 15,59% tương ứng với khối lượng dịch chiết thu 58,34 g, 43,03 g 28,54 g Điều xảy tăng tỷ lệ nấm men tỷ lệ nước bổ sung giảm đi, khới lượng dịch chiết xuất thu sau ly tâm giảm dần, nên dẫn đến hàm lượng protein thu ít Kết thí nghiệm cho thấy, tỷ lệ nấm men 80% lượng protein cao hiệu suất chiết xuất lại nhỏ Hiện tượng có thể lý giải tỷ lệ nấm men tăng làm 134 Ảnh hưởng xử lý siêu âm tới trình thu nhận chế phẩm giàu protein … hạn chế bớc chất lỏng, giảm hình thành bong bóng khí, tượng sủi bóng xảy xung quanh đầu dò thiết bị siêu âm dẫn tới hiệu siêu âm bị giảm [12] Với mục tiêu hiệu suất chiết xuất cao nhất, tỷ lệ nấm men 50% lựa chọn để tiến hành khảo sát trình tiếp theo 3.2 Ảnh hưởng thời gian siêu âm đến lượng protein và hiệu suất chiết xuất Thời gian siêu âm đóng vai trị định tồn q trình chiết xuất protein, nó không ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly mà ảnh hưởng đến chi phí, đặc biệt chất lượng dịch chiết [8] Các mốc thời gian 3, 5, phút lựa chọn để khảo sát Các yếu tố cố định tỷ lệ nấm men 50%, mật độ lượng siêu âm 2,00 W/g Ảnh hưởng thời gian siêu âm đến khả thu hồi lượng protein hiệu suất chiết xuất Hình Hình Ảnh hưởng thời gian xử lý siêu âm đến lượng protein Hình Ảnh hưởng thời gian xử lý siêu âm đến hiệu suất thu hồi (Các mẫu tự khác biểu diễn sai khác có ý nghĩa độ tin cậy 95%) Ảnh hưởng thời gian siêu âm (phút) đến hàm lượng hiệu suất thu hồi protein thể Hình Kết phân tích phương sai (ANOVA) cho thấy có khác khau mặt thống kê (p < 0,05) nghiệm thức đối với lượng protein hiệu suất chiết xuất Điều chứng tỏ thay đổi thời gian siêu âm ảnh hưởng rõ rệt đến trình phá vỡ tế bào nấm men để thu hồi dịch chiết nấm men bia Khi thời gian siêu âm tăng từ phút lên phút lượng protein hiệu suất chiết xuất tăng Sau đó, tiếp tục tăng thời gian xử lý siêu âm lớn phút lượng protein thu hồi giảm xuống Nguyên nhân tượng tăng thời gian xử lý siêu âm thời gian để sóng siêu âm tác động đến tế bào nấm men nhiều kết số lượng tế bào nấm men bị phá hủy nhiều Do đó, lượng protein hiệu suất chiết xuất tăng lên Tuy nhiên, thời gian xử lý siêu âm tăng lên lớn phút lượng protein hiệu suất thu hồi lại bị giảm xuống thời gian siêu âm dài làm tăng nhiệt độ dung dịch siêu âm dẫn đến biến tính protein đông tụ thành phần nội bào, làm cho protein khơng [13] Như vậy, việc kéo dài thời gian xử lý siêu âm không góp phần làm tăng khả phá hủy tế bào nấm men mà có tác động đến cấu trúc protein chiết xuất nấm men làm cho lượng protein hiệu suất thu hồi giảm xuống Khi gây co nguyên sinh nhiệt độ điều kiện thích hợp pH 5,5 nhiệt độ 58 °C thời gian 40-48 thu hiệu suất khoảng 56% Kết tương tự thu với điều kiện nếu bổ sung isopropanol với nồng độ 0,5% (v/v) giữ nhiệt độ thấp đầu [14] Bên cạnh đó, sử dụng phương pháp tự phân, điều kiện cần thiết để q trình diễn tới ưu nhiệt độ 35-65 °C, pH 8-10 thời gian 4-10 Như vậy, việc sử dụng sóng siêu âm để phá vỡ tế bào thu nhận protein đã làm giảm thời gian xử lý lớn với phương pháp gây co nguyên sinh nhiệt độ gây co nguyên sinh nhiệt độ kết hợp dung môi Kết 135 Phạm Thị Thùy Dương, Nguyễn Đức Vạn Bửu, Vũ Thị Hường thu cho thấy, hiệu suât thu hồi protein chiết xuất sóng siêu âm cao (57,57%) nhiều so với trình tự phân 24 nhiệt độ 50 °C (48,70%) Hansan et al (2008) nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tự phân đến trình thu nhận chế phẩm giàu protein từ bã nấm men bia [15] Chính vậy, thời gian xử lý siêu âm phút lựa chọn để tiến hành thí nghiệm tiếp theo 3.3 Khảo sát ảnh hưởng mật độ lượng siêu âm Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng mật độ lượng siêu âm lần lượt 1,875 W/g; 2,25 W/g; 2,625 W/g 3,000 W/g Tỷ lệ nấm men, thời gian siêu âm kết tối ưu thí nghiệm trước, lần lượt 50% phút Hình Ảnh hưởng mật độ lượng siêu âm đến lượng protein Hình Ảnh hưởng mật độ lượng siêu âm đến hiệu suất chiết xuất (Các mẫu tự khác biểu diễn sai khác có ý nghĩa độ tin cậy 95%) Ảnh hưởng mật độ lượng siêu âm đến trình chiết xuất nấm men bia thể Hình Kết phân tích phương sai (ANOVA) cho thấy có khác khau mặt thống kê (p < 0,05) nghiệm thức đối với lượng protein hiệu suất thu hồi Điều chứng tỏ mật độ lượng siêu âm có ảnh hưởng rõ đến trình phá vỡ tế bào nấm men để thu hồi protein Khi tăng mật độ lượng siêu âm từ 1,875 W/g lên 2,250 W/g lượng protein tăng từ 71,86 mg/g đến 83,05 mg/g Khi tiếp tục tăng mật độ lượng xử lý siêu âm lên 2,625 W/g 3,000 W/g, lượng protein giảm xuống so với xử lý siêu âm mật độ lượng 2,25 W/g Nguyên nhân tượng tăng mật độ lượng siêu âm, khả phá hủy tế bào nấm men sóng siêu âm tăng lên làm cho lượng protein tế bào nấm men thoát nhiều Tuy nhiên, mật độ lượng xử lý siêu âm tăng lên cao (>2,25 W/g) khả phá hủy tế bào nấm men sóng siêu âm lớn, lúc sóng siêu âm không phá vỡ tế bào nấm men mà nó tác động đến cấu trúc protein Siêu âm tạo bong bóng khí, bong bóng khí vỡ tạo nhiệt độ, áp suất cao gốc H+ OH¯ vị trí đó khoảng thời gian ngắn Protein có thể bị ổn định giao diện không khí- chất lỏng, gốc tự OH¯ tạo oxit hoạt tính khác H2O O2¯ [16] Các phản ứng oxy hóa nhiều gốc khác protein tạo gốc protein, sau đó phản ứng oxy hóa, phản ứng chuỗi, phản ứng chéo phản ứng phân hủy xảy có thể làm giảm tính ổn định protein Kết lượng protein bị giảm xuống hiệu suất thu hồi giảm Kết thu từ thí nghiệm gần với kết thí nghiệm Marques et al (2006) nghiên cứu công suất tối ưu để sản xuất enzyme invertase từ nấm men 200 W/100 g mẫu [17] Vì vậy, mật độ lượng siêu âm 2,25 W/g mẫu (225 W/100 g mẫu) lựa chọn để tiến hành thí nghiệm tiếp theo 136 Ảnh hưởng xử lý siêu âm tới trình thu nhận chế phẩm giàu protein … 3.4 Tối ưu hóa số yếu tố siêu âm đến trình sản xuất chế phẩm giàu protein bã nấm men bia Ở thí nghiệm này, tỷ lệ nấm men (X1) 40-60%, thời gian siêu âm (X2) 5-9 phút mật độ lượng siêu âm (X3) 1,875-2,625 W/g mẫu khảo sát đồng thời nhằm mục đích xây dựng mơ hình tốn học mô tả mối quan hệ yếu tố ảnh hưởng tới lượng protein hiệu suất thu hồi protein tìm điều kiện trình xử lý siêu âm để lượng protein (Y1) hiệu suất thu hồi protein (Y2) cao Các mức yếu tớ thí nghiệm trình bày Bảng Bảng Các mức yếu tố thí nghiệm tối ưu hóa ĐVTN Mã hóa Giá trị Dạng thức X1 X2 X3 Y1 Y2 a00 33,182 7,00 2,250 39,78 46,77 −−− 40 5,00 1,875 47,33 41,64 −−+ 40 5,00 2,625 54,04 52,21 −+− 40 9,00 1,875 54,54 53,14 −++ 40 9,00 2,625 54,04 52,68 0a0 50 3,64 2,25,0 60,64 45,74 00a 50 7,00 1,619 67,9 49,55 50 7,00 2,250 83,75 69,68 50 7,00 2,250 83,84 69,92 10 50 7,00 2,250 83,9 69,99 11 50 7,00 2,250 83,44 69,62 12 50 7,00 2,250 83,26 69,43 13 50 7,00 2,250 83,72 69,72 14 00A 50 7,00 2,881 70,18 54,61 15 0A0 50 10,36 2,250 68,21 52,83 16 +−− 60 5,00 1,875 68,8 35,33 17 +−+ 60 5,00 2,625 73,69 37,11 18 ++− 60 9,00 1,875 76,61 34,1 19 +++ 60 9,00 2,625 76,25 31,61 20 A00 66,818 7,00 2,250 84,16 25,4 Để xác định có tương tác yếu tố tỷ lệ nấm men, thời gian mật độ lượng siêu âm, liệu thực nghiệm đã thống kê phân tích cách sử dụng JMP 10 kết thu (Hình Bảng 1) cho thấy có tương tác, ảnh hưởng qua lại tỷ lệ nấm men, thời gian mật độ lượng siêu âm 137 Phạm Thị Thùy Dương, Nguyễn Đức Vạn Bửu, Vũ Thị Hường (a) (b) Hình Tương quan lượng protein (a) hiệu suất (b) Lượng protein thể Hình Bảng với hệ sớ tương quan R2 = 0,993 cho thấy lượng protein lý thuyết thực nghiệm có tương thích với có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) Với R2hiệu chỉnh = 0,987 sai khác khác nhỏ khoảng 0,006 so với R2 nên phương trình hồi quy có độ chính xác cao Ở đây, giá trị P mô hình nhỏ so với 0,0001 (Bảng 2), điều đó mơ hình phù hợp để sử dụng thí nghiệm Từ giá trị p mơ hình, có thể kết luận tất biến nghiên cứu độc lập (X1, X2, X3) bậc hai ba yếu tố (X12, X22, X32) có ảnh hưởng đáng kể đến lượng protein Các phân tích cho thấy có tương tác đáng kể thời gian mật độ lượng (p < 0,05) không có tương tác tỷ lệ với thời gian tỷ lệ với mật độ lượng Bảng Hệ sớ hồi quy ý nghĩa mơ hình bậc hai thí nghiệm tối ưu hóa chế độ xử lý siêu âm với tiêu theo dõi Chỉ tiêu theo dõi Thông số Hàm lượng protein (Y1) Hiệu suất chiết xuất (Y2) Hệ số hồi quy Giá trị p 83,68