Nghiên cứu ứng dụng nấm men vào chế biến thực phẩm giàu protein

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - ĐÀM THỊ LIỄU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NẤM MEN VÀO CHẾ BIẾN THỰC PHẨM GIÀU PROTEIN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - ĐÀM THỊ LIỄU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NẤM MEN VÀO CHẾ BIẾN THỰC PHẨM GIÀU PROTEIN Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60 42 01 07 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: Ts Trần Quang Trung Ts Phạm Thế Hải Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Trần Quang Trung – Cục trưởng Cục An toàn thực phẩm TS Phạm Thế Hải – Khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên tận tình hướng dẫn bảo, tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình thực đề tài Nhân dịp này, xin tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo, cán Khoa Sinh học trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi suốt q trình học tập hồn thành luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè người thân bên tôi, tạo điều kiện vật chất lẫn tinh thần suốt trình học tập nghiên cứu Hà Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2014 Học viên Đàm Thị Liễu MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan nấm men S cerevisiae 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 nghiên cứu giới 1.1.5 1.1.6 1.1.7 1.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất nấm men chế phẩm có bổ sung nấm men 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 2.2 Vật liệu nghiên cứu 2.2.1 2.2.2 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 2.3.2 2.3.3 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu chế độ sấy nấm men máy sấy vạn 3.1.1 máy sấy vạn 3.1.2 máy sấy vạn 3.2 Nghiên cứu chế độ sấy nấm men máy sấy phun 3.2.1 men có độ ẩm 86% 3.2.2 nhiệt độ đầu vào thích hợp 3.3 Đánh giá chất lƣợng nấm men sau sấy máy sấy vạn máy sấy phun 3.3.1 Đánh giá chất lƣợng nấm men sau sấy máy sấy vạn 3.3.2 Đánh giá chất lƣợng nấm men sau sấy máy sấy phun 3.4 Kết nghiên cứu quy trình phối trộn nấm men vào bánh đậu xanh KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADN: Deoxyribo Nucleic ARN: Acid ribonucleic AOAC (Association of Official Analytical Chemists): Hiệp hội nhà phân tích hóa học thức ATP: Adenosine triphosphate CT: Cơng thức Độ hấp thụ quang OD (optical density): Protein đơn bào SCP (Single cell protein): chuẩn Việt Nam 3215-79 TCVN 3215-79: Trách nhiệm hữu hạn TNHH: Thành phố Hồ Chí Minh TP HCM: thể tích V: DANH MỤC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1.1: Hàm lƣợng nguyên tố đa lƣợng tế bào nấm men 11 Bảng 1.2: Hàm lƣợng nguyên tố đa lƣợng tế bào nấm men .11 Bảng 1.3: Hàm lƣợng nguyên tố vi lƣợng tế bào nấm men 11 Bảng 1.4: Thành phần nấm men sinh khối từ nguồn nguyên liệu khác 12 Bảng 1.5: Hàm lƣợng axit amin có nấm men, tính theo % protein tổng 12 Bảng 1.6: Hàm lƣợng vitamin có nấm men, có mg/100g chất khô 12 Bảng 2.1: Danh mục thiết bị, hóa chất, dụng cụ dùng nghiên cứu 19 Bảng 2.2: Bảng bố trí thí nghiệm sấy khay tủ sấy 26 Bảng 2.3: Bố trí thí nghiệm sấy phun 28 Bảng 2.4: Tỉ lệ thành phần phối trộn (thay đổi tỉ lệ bột đậu xanh) 29 Bảng 2.5: Tỉ lệ đƣờng sử dụng 30 Bảng 2.6: Tỉ lệ thành phần phối trộn (thay đổi tỉ lệ bột nấm men) 31 Bảng 2.7: Khảo sát thời gian sấy bánh 32 Bảng 2.8: Bảng điểm đánh giá chất lựợng sản phẩm bánh đậu xanh nấm men 32 Bảng 2.9: Bảng mức chất lƣợng sản phẩm 33 o Bảng 3.1: Kết nghiên cứu độ dày thích hợp cho bã nấm men nhiệt độ 70 C .34 Bảng 3.2: Kết nghiên cứu nhiệt độ sấy thích hợp cho bã nấm men độ dày 15mm 38 Bảng 3.3: Kết sấy phun bã nấm men có độ ẩm 86% nhiệt độ đầu vào khác 42 Bảng 3.4: Kết sấy phun bã nấm men có độ ẩm khác nhiệt độ đầu vào thích hợp 45 Bảng 3.5: Thành phần hóa học bột nấm men thành phẩm 46 Bảng 3.6: Thành phần hóa học bột nấm men sấy phun 48 Bảng 3.7: Mức độ không ƣa thích khác mẫu tỉ lệ bột đậu xanh mức độ tin cậy 95% 52 Bảng 3.8: Mức độ khơng ƣa thích khác mẫu tỉ lệ đƣờng mức độ tin cậy 95% 54 Bảng 3.9: Mức độ khơng ƣa thích khác mẫu tỉ lệ bột nấm men mức độ tin cậy 95% 55 Bảng 3.10: Kết kiểm nghiệm hóa lý 59 Bảng 3.11: Kết kiểm nghiệm vi sinh 59 Bảng 3.12: Kết đánh giá cảm quan chất lƣợng sản phẩm bánh đậu xanh nấm men 60 DANH MỤC HÌNH ẢNH Tên hình Trang Hình 1.1: Tế bào nấm men hình elip hay hình trịn Hình 1.2: S.cerevisiae nảy chồi dƣới kính hiển vi Hình 1.3: Khuẩn lạc chủng nấm men S288c mơi trƣờng thạch-mạch nha Hình 1.4: Sơ đồ quy trình cơng nghệ thu hồi bã men bia 17 Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu 20 Hình 3.1: Biểu đồ so sánh hàm lƣợng protein thu đƣợc sấy độ dày mẫu khác o nhiệt độ 70 C 35 Hình 3.2: Biểu đồ ảnh hƣởng độ dày lớp nguyên liệu đến tốc độ sấy 37 Hình 3.3: Biểu đồ so sánh hàm lƣợng protein thu đƣợc sấy mẫu độ dày 15mm nhiệt độ khác 39 Hình 3.4: Biểu đồ ảnh hƣởng nhiệt độ đến tốc độ sấy 41 Hình 3.5: Biểu đồ so sánh hàm lƣợng protein thu đƣợc mẫu máy sấy phun nhiệt độ đầu vào khác 44 Hình 3.6: Biểu đồ thành phần hóa học bột nấm men sấy khay 47 Hình 3.7: Bột nấm men sấy máy sấy vạn nhiệt độ 80 C khay sấy độ dày 15mm 47 Hình 3.8: Biểu đồ thành phần hóa học bột nấm men sấy phun 49 o o Hình 3.9: Bột nấm men sấy phun nhiệt độ đầu vào 250 C, đầu 100 C độ ẩm ban đầu 86% 49 Hình 3.10: Biểu đồ so sánh hàm lƣợng ẩm nguyên liệu, bột nấm men sấy khay, bột nấm men sấy phun 50 Hình 3.11: Biểu đồ so sánh lƣợng protein nguyên liệu, bột sấy khay, bột sấy phun 51 Hình 3.12: Biểu đồ mức độ ƣa thích khác mẫu thay đổi tỉ lệ bột đậu xanh 53 Hình 3.13: Biểu đồ mức độ ƣa thích khác mẫu thay đổi tỉ lệ đƣờng 54 Hình 3.14: Biểu đồ mức độ ƣa thích khác mẫu thay đổi tỉ lệ bột nấm men 56 o Hình 3.15: Biểu đồ thay đổi độ ẩm bánh sau sấy 60 C khoảng thời gian khác 57 Hình 3.16: Bánh đậu xanh có bổ sung nấm men 60 MỞ ĐẦU Nhƣ biết, nguồn thực phẩm cung cấp cho ngƣời gồm ba loại là: carbonhydrate, lipid, protein Lipid nguồn cung cấp lƣợng lớn nhƣng khơng đƣợc lựa chọn tình hình nguy gây bệnh cao (béo phì, tim mạch, tiểu đƣờng), carbonhydrate nguồn cung cấp lƣợng phần ăn ngày nhƣng tích lớn trọng lƣợng cao Protein bên cạnh khả cung cấp lƣợng cịn chứa nguồn axít amin cần thiết cho thể Trong thể ngƣời protein đóng vai trị quan trọng, nguyên liệu để xây dựng tái tạo tổ chức thể, protein nguồn cung cấp nitơ cho trình sinh tổng hợp ADN, ARN Protein cịn thành phần kháng thể giúp thể chống lại bệnh nhiễm khuẩn, thành phần men (enzyme) nội tiết tố (hormon) quan trọng hoạt động chuyển hóa thể Nguồn thực phẩm giàu protein gồm thực phẩm có nguồn gốc động vật (thịt, cá, trứng, sữa), thực phẩm có nguồn gốc thực vật (lạc, vừng, đậu tƣơng…) vi sinh vật trở thành nguồn cung cấp protein dồi đƣợc biết đến giới từ nửa sau kỷ 20 Nấm men loại vi sinh vật với hàm lƣợng protein cao, lồi nấm men Saccharomyces cerevisiae với hàm lƣợng protein chiếm từ 4657%, giàu axít amin thay không thay thế, giàu nguyên tố vi lƣợng nhƣ Mg, Ca, Fe, P2O5, Na, cịn chứa nguồn vitamin nhóm B phong phú [9] Hiện Việt Nam ngành sản xuất bia ngày phát triển Ở nhà máy bia phần lớn lƣợng nấm men đƣợc xả nƣớc thải gây ô nhiễm môi trƣờng [4] Trong đó, sinh khối nấm men đƣợc sử dụng để chuyển hóa thành sản phẩm giàu dinh dƣỡng giàu lƣợng Vì thế, tận thu sinh khối nấm men trình sản xuất bia, nghiên cứu chế biến thành sản phẩm có giá trị việc làm cần thiết để tận dụng ƣu nguồn lợi này, đồng thời làm giảm ô nhiễm môi trƣờng Post Hoc Tests Multiple Comparisons hamluongProtein Dunnett T3 (I) congthuc congthuc (J) 6 * The mean difference is significant at the 0.05 level Homogeneous Subsets protein conthuc say a Scheffe Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 Post Hoc Tests Multiple Comparisons Dependent Variable:protein (I) cong Dunnett T3 Dunnett t (2- a sided) a Dunnett t-tests treat one group as a control, and compare all other groups against it * The mean difference is significant at the 0.05 level Homogeneous Subsets protein Duncan a Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 PHỤ LỤC B: BỔ SUNG NẤM MEN VÀO BÁNH ĐẬU XANH I Kết phép thử so hàng Kết phép thử so hàng theo mục 3.4.2 (tỉ lệ bột đậu xanh) Mẫu A Ngƣời thử 10 Kết phép thử so hàng theo mục 3.4.3 (tỉ lệ đƣờng) 5 5 Kết phép thử so hàng theo mục 3.4.4 (tỉ lệ bột nấm men) Mẫu Ngƣời thử 10 II Phiếu chuẩn bị thí nghiệm phép thử so hàng Phiếu 1: Phịng thí nghiệm Phân tích cảm quan PHIẾU CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM Phép thử so hàng Sản phẩm: Bánh đậu xanh nấm men Ngày thử: Tính chất: Mùi vị đậu xanh Mẫu Mã số Ngƣời thử Trật tự trình bày mẫu ABCDE BCDEA CDEAB DEABC EABCD 10 ABCDE BCDEA CDEAB DEABC EABCD Phiếu 2: Phịng thí nghiệm Phân tích cảm quan PHIẾU CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM Phép thử so hàng Sản phẩm: Bánh đậu xanh nấm men Tính chất: Độ Mẫu Mã số Ngƣời thử Phiếu 3: Phịng thí nghiệm Phân tích cảm quan PHIẾU CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM Phép thử so hàng Sản phẩm: Bánh đậu xanh nấm men Tính chất: Mùi vị nấm men Mẫu Mã số Ngƣời thử Trật tự trình bày mẫu A1B1C1D1 B1C1D1A1 C1D1A1B1 D1A1B1C1 A1B1C1D1 B1C1D1A1 C1D1A1B1 D1A1B1C1 Ngày thử: Trật t bày m A2B2 10 B2C2 C2A2 A2B2 B2C2 C2A2 A2B2 B2C2 C2A2 A2B2 III Phiếu đánh giá cảm quan chất lƣợng STT 10 11 12 13 14 15 IV TCVN 7240 : 2003 Bánh đậu xanh Bảng - Các tiêu cảm quan bánh đậu xanh Tên tiêu Màu sắc Mùi, vị Trạng thái HỌ TÊN Nguyễn Văn Thái Nguyễn Thị Thu Hà Nguyễn Ngọc Minh Lê Bích Trâm Nguyễn Hải Linh Hồ Cơng Anh Tống Thanh Hà Tô Khánh Ly Nguyễn Ngọc Tú Đƣờng Hải Yến Đinh Quang Minh Nguyễn Thế Vinh Nguyễn Khang Duy Đào Thu Huệ Nguyễn Ngọc Mai Bảng - Các tiêu hóa lý bánh đậu xanh Tên tiêu Độ ẩm, % khối lƣợng, không lớn Hàm lƣợng đƣờng tổng số, % khối lƣợng Hàm lƣợng protein, tính theo hàm lƣợng chất khơ khơng có chất béo, % khối lƣợng Hàm lƣợng tro không tan axit HCl 10%, % khối lƣợng, không lớn Hàm lƣợng lipid, % khối lƣợng Bảng - Chỉ tiêu vi sinh vật bánh đậu xanh Tên tiêu phẩm V Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc 1g sản Nhóm Coliforms, số vi khuẩn 1g sản phẩm E.coli, số vi khuẩn 1g sản phẩm Nấm men nấm mốc, số khuẩn lạc 1g sản phẩm S aureus Cl Perfringens B Cereus SỬ LÝ KẾT QUẢ BẰNG SPSS 16.0 ONEWAY thutuuathich BY tylebotdauxanh /STATISTICS HOMOGENEITY /MISSING ANALYSIS /POSTHOC=SCHEFFE LSD BONFERRONI ALPHA(0.05) Oneway Test of Homogeneity of Variances DIEM DIEM Between Groups Within Groups Total Post Hoc Tests Multiple Comparisons Dependent Variable:DIEM (I) TYLEBOTDAUX ANH LSD 40 50 60 70 80 ONEWAY DIEM BY TYLEDUONG /STATISTICS HOMOGENEITY /MISSING ANALYSIS /POSTHOC=SCHEFFE LSD ALPHA(0.05) Oneway [DataSet0 Test of Homogeneity of Variances DIEM DIEM Between Groups Within Groups Total Post Hoc Tests Dependent Variable:DIEM (I) TYLEDU ONG LSD 60 * The mean difference is significant at the 0.05 level Homogeneous Subsets DIEM Scheffe a Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 8,000 Oneway [DataSet0] Test of Homogeneity of Variances thutuuatich Levene Statistic 3.168 thutuuatich Between Groups Within Groups thutuuatich Between Groups Within Groups Total Post Hoc Test Multiple Comparisons thutuuatich Bonferroni (I) (J) tylenam men tylenam men 15 25 15 25 25 15 * The mean difference is significant at the 0.05 level - ... (nấm men dinh dƣỡng- chế phẩm giàu Protein) Thực phẩm giàu Protein sản xuất từ nấm men cịn có sản phẩm Engevita hãng Marigold, Thụy sĩ Engenvita có nguồn gốc từ nấm men S cerevisae đƣợc chế biến. .. bia, nghiên cứu chế biến thành sản phẩm có giá trị việc làm cần thiết để tận dụng ƣu nguồn lợi này, đồng thời làm giảm ô nhiễm mơi trƣờng Vì mà đề tài ? ?nghiên cứu ứng dụng nấm men vào chế biến thực. .. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu Khử đắng bã men bia Nghiên cứu điều kiện sấy sinh khối Nghiên cứu quy trình sấy sinh khối Nghiên cứu quy trình sấy sinh khối nấm men Nghiên cứu điều