Khảo sát hàm lượng isoflavones trong sản phẩm sữa chua đậu nành

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Đống Thị Anh Đào Cán chấm xét 1: TS Nguyễn Hữu Phúc Cán chấm xét 2: PGS.TS Nguyễn Tiến Thắng Luận văn bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng 08 năm 2009 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA: KỸ THUẬT HÓA HỌC CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHIà VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 03 tháng 07 năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: BÙI THỊ XUÂN HUỆ Ngày, tháng, năm sinh: 21 – 11 -1981 Phái: Nữ Nơi sinh: TP Quảng Ngãi Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Đồ Uống MSHV: 01107739 1- TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ISOFLAVONES TRONG SẢN PHẨM SỮA CHUA ĐẬU NÀNH 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Tiến hành nghiên cứu lựa chọn dung mơi thời gian thích hợp trích ly isoflavones nguyên liệu đậu nành - Nghiên cứu lựa chọn điều kiện phát triển tối ưu vi khuẩn L.acidophilus riêng biệt cộng sinh với vi khuẩn L.bulgaricus môi trường MRS môi trường sữa đậu nành - Khảo sát biến đổi hàm lượng genistein daidzein trình lên men sữa đậu nành sử dụng chủng vi khuẩn lactic L.acidophilus L.bulgaricus riêng biệt cộng sinh, đồng thời với yếu tố như: pH, phát triển vi khuẩn lactic nghiên cứu - Đề xuất số thông số kĩ thuật chế biến sữa chua đậu nành giàu isoflavones probiotic 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 10/06/2008 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 10/06/2009 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) PGS TS Đống Thị Anh Đào CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) PGS TS Lê Văn Việt Mẫn KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Có thành ngày hơm nay, với lịng biết ơn sâu sắc tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: ™ Cán hướng dẫn: PGS.TS Đống Thị Anh Đào tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm sống quý báu cho em suốt thời gian học, trình thực luận văn ™ Ban giám hiệu trường Đại Học Bách Khoa TpHCM, quý Thầy Cô môn Công Nghệ Thực Phẩm: giảng dạy, hướng dẫn để tơi có kiến thức ngày hơm ™ Q Thầy Cơ phụ trách phịng thí nghiệm mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm Đặc biệt Cô Nguyễn Thị Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực luận văn phịng thí nghiệm ™ Các bạn học viên cao học niên khóa 2007 ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm giúp đỡ, đóng góp ý kiến cho thời gian thực luận văn ™ Xin cảm ơn ban lãnh đạo anh chị trung tâm y tế dự phòng Quảng Ngãi tận tình giúp đỡ thời gian vừa qua ™ Cuối xin cảm ơn ba mẹ người thân u động viên giúp đỡ để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Một lần xin chân thành cảm ơn ! TpHCM, Tháng 08 Năm 2009 Bùi Thị Xuân Huệ TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ISOFLAVONES TRONG SẢN PHẨM SỮA CHUA ĐẬU NÀNH Đậu nành loại trồng phổ biến giới Có nhiều sản phẩm làm từ đậu nành như: sữa đậu nành, nước tương, tàu hủ Các sản phẩm từ đậu nành ngồi việc cung cấp protein, cịn chứa nhiều loại vitamin, khoáng chất loại đường oligo - saccharit Hơn đậu nành có hợp chất phenolic có tính estrogen isoflavones, hợp chất có tác dụng ức chế mối nguy ung thư, giảm triệu chứng bệnh tim mạch, loãng xương giảm nhẹ triệu chứng mãn kinh Một số vi khuẩn lactic chứa enzyme β-glucosidase có khả chuyển hóa isoflavone glucosides (daidzin, genistin) có hoạt tính sinh học thấp thành isoflavone aglycones (daidzein, genistein) có hoạt tính sinh học cao Mục đích nghiên cứu chúng tơi tiến hành khảo sát biến đổi hàm lượng genistein daidzein trình lên men sữa đậu nành sử dụng chủng vi khuẩn lactic L.acidophilus L.bulgaricus riêng biệt cộng sinh, đồng thời với yếu tố như: pH, phát triển vi khuẩn lactic nghiên cứu Cuối đề xuất số thông số kĩ thuật chế biến sữa chua đậu nành giàu isoflavones probiotic Kết thu sau: Sử dụng hỗn hợp dung môi Acetonitrile Ethanol tỉ lệ thể tích 1:1, thời gian thích hợp để trích ly isoflavones Thời điểm kết thúc q trình tăng sinh mơi trường MRS tốt vi khuẩn L acidophilus 15 L.bulgaricus 18 kể từ lúc bắt đầu Thơng số thích hợp để chế biến sữa chua đậu nành giàu isoflavones probiotic: ƒ Sử dụng vi khuẩn L.acidophilus cộng sinh với L.bulgaricus (tỉ lệ 1: 1) ƒ Hàm lượng đường saccarose bổ sung vào sữa đậu nành 11,2% (%w) ƒ Nhiệt độ lên men 400C ƒ Thời gian lên men 8÷10 Sản phẩm sữa đậu nành lên men lactic sử dụng thông số kĩ thuật đạt tiêu pH, mật độ vi khuẩn lactic hàm lượng isoflavones sau: ƒ pH: 4,2 ÷ 4,6 ƒ Mật độ vi khuẩn lactic: 1,1*108 (CFU/ml) ƒ Hàm lượng daidzein : 0,312 mg, hàm lượng genistein: 0,225 mg (tính gam chất khô sữa đậu nành), hàm lượng daidzein tăng 24 lần hàm lượng genistein tăng 32 lần so với nguyên liệu sữa ban đầu ABSTRACT INVESTIGATED ISOFLAVONES CONTENT IN SOY YOGURT PRODUCT Soy, a vegetable used mostly in the world There are many products from soy-bean, such as: soy-milk, soy sauce and tofu, etc Soy products provide high protein, gluten, vitamin, mineral and oligo-saccharic Furthemore, soybean is a rich source of isoflavones which have beneficial estrogenic effects, cardiovascular, osteoporosis, cancer, etc Some lactic acid bacteria are believed to have enzyme βglucosidase to convert isoflavone glucoside (daidzin, genistin) to alycones (daidzein, genistein) which have high bioavailability In this study, we investigated the contents of genistein and daidzein during fermentation soymilk used single L.acidophilus and mixed with L.bulgaricus , at the same time, some elements such as: pH, the growth of lactic acid bacteria also are investigated Final, we promoted some technical elements to product fermentation soymilk that was rich isoflavones and probiotic The result : Using solven Acetonitrile and Ethanol with ratio 1:1 (v/v), in 2h to extract isoflavones L Acidophilus was activated in MRS broth in 15h and L.bulgaricus was 18h Some technical elements to product fermentation soymilk rich isoflavones and probiotic: ƒ Fermentation soy milk with mixed cultures: L.acidophilus and L.bulgaricus (ratio 1: 1) ƒ Content of saccarose added soy milk: 11,2% (%w) ƒ Fermentation temperature: 400C ƒ Fermentation time : 8÷10h Fermentation soy milk product content: ƒ pH: 4,2 ÷ 4,6 ƒ Populations have reached: 1,1*108 (CFU/ml) ƒ Isoflavone alycones daidzein : 0,312 mg and genistein: 0,225 mg (base on one gram dry soybean absolute), content of daidzein increase 24 time and content of genistein increase 32 time when compare with soy milk non fermentation MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU TỔNG QUAN Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU SỮA CHUA ĐẬU NÀNH 1.1.1 Lịch sử sữa chua đậu nành 1.1.2 Lợi ích sữa chua đậu nành 1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐẬU NÀNH 1.2.1 Lịch sử phát triển 1.2.2 Cây đậu nành 1.2.3 Hạt đậu nành………………………………………………………….… 1.3 ISOFLAVONES 13 1.3.1 Giới thiệu isoflavones 13 1.3.2 Cấu trúc isoflavones 13 1.3.3 Tính chất isoflavones 15 1.3.4 Chức isoflavones 17 1.4 VI KHUẨN LACTIC (LAB) 19 1.4.1 Khái quát LAB 19 1.4.2 Nhu cầu dinh dưỡng LAB 20 1.5 KHÁI QUÁT VỀ PROBIOTIC 22 1.5.1 Khái niệm 22 1.5.2 Vai trò 28 1.5.3 Các yêu cầu vi sinh vật probiotic 28 1.5.4 Các chủng vi khuẩn thường dùng làm probiotic 29 1.6 VI KHUẨN LACTIC SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH 24 1.6.1 Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus 24 1.6.2 Vi khuẩn Lactobacillus Bulgaricus 25 1.7 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT ………………………………………………………………………………28 1.7.1 Các kiện vật lý 28 1.7.2 Các yếu tố hóa học 28 Chương 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN LIỆU 31 2.1.1 Đậu nành 31 2.1.2 Giống LAB 31 2.1.3 Đường saccharose 31 2.1.4 Nước 31 2.1.5 Hóa chất 31 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.2.1 Mục đích nội dung nghiên cứu 32 2.2.2 Phương pháp lựa chọn nguồn nguyên liệu 34 2.2.3 Phương pháp lựa chọn dung mơi nhiệt độ trích ly isoflavones 34 2.2.4 Quy trình cơng nghệ lên men sữa đậu nành 34 2.2.5 Chuẩn bi giống 38 2.2.6 Xác định đường cong sinh trưởng LAB môi trường MRS sữa đậu nành 38 2.2.7 Khảo sát trình lên men 39 2.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 42 2.3.1 Xác định độ ẩm hàm lượng chất khô 42 2.3.2 Xác định pH sản phẩm 42 2.3.3 Định lượng protein phương pháp Kjeldahl 42 2.3.4 Định lượng lipid tổng theo phương pháp Soxhlet 43 2.3.5 Định lượng vi khuẩn phương pháp đếm khuẩn lạc 44 2.3.6 Phương pháp xác định tổng số LAB 46 2.3.7 Phân tích hàm lượng isoflavones sử dụng phương pháp sắc kí lỏng cao áp (HPLC) 48 2.3.8 Phương pháp xử lý số liệu phân tích ANOVA 52 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐẬU NÀNH NGUYÊN LIỆU 53 3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT SỰ TUYẾN TÍNH CỦA DAIDZEIN VÀ GENISTEIN CHUẨN 54 3.2.1 Mối quan hệ diện tích đỉnh nồng độ Genistein 54 3.2.2 Mối quan hệ diện tích đỉnh nồng độ Daidzein 54 3.2.3 Độ lặp lại thời gian löu 55 3.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT DUNG MÔI VÀ THỜI GIAN TRÍCH LY ISOFAVONES TRONG NGUYÊN LIỆU ĐẬU NÀNH 56 3.3.1 Kết khảo sát dung mơi trích ly 56 3.3.2 Kết khảo sát thời gian trích ly 59 3.4 ĐƯỜNG CONG SINH TRƯỞNG CỦA L.acidophilus VÀ L.bugaricus TRONG MÔI TRƯỜNG MRS BROTH 62 3.4.1 Đường cong sinh trưởng L.acidophilus 63 3.4.2 Đường cong sinh trưởng L.bulgaricus 65 3.5 TỐI ƯU HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG VÀ NHIỆT ĐỘ ĐẾN SINH TRƯỞNG L.acidophilus VÀ L.acidophilus + L.bulgaricus TRONG SỮA ĐẬU NÀNH 68 3.5.1 Ảnh hưởng hàm lượng đường bổ sung 68 3.5.2 Ảnh hưởng nhiệt độ 69 3.5.3 Tối ưu sinh trưởng L.acidophilus trình lên men sữa đậu nành…………… 70 3.5.4 Tối ưu sinh trưởng L.acidophilus + L.bulgaricus trình lên men sữa đậu nành 72 3.6 SINH TRƯỞNG LAB, pH, HÀM LƯỢNG ISOFLAVONES TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH 75 3.6.1 Sinh trưởng LAB trình lên men sữa đậu nành 75 3.6.2 Biến đổi pH trình lên men sữa đậu nành 76 3.6.3 Biến đổi Genistein daidzein trình lên men sữa đậu nành 77 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 4.2 KẾT LUẬN 86 KIẾN NGHỊ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 70 3.5.3 TỐI ƯU SỰ SINH TRƯỞNG CỦA L.acidophilus TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH Chúng tơi tiến hành bố trí thí nghiệm theo quy hoạch trực giao cấp Chọn yếu tố ảnh hưởng X1 hàm lượng saccarose bổ sung (%w) X2, nhiệt độ lên men, 0C Chọn hàm mục tiêu Y mật độ LAB log(CFU/ml) Phương trình biểu diễn mối quan hệ có dạng: Y = ƒ (X1,X2) Chọn miền khảo sát Hàm lượng saccarose bổ sung từ 12 đến 14% (%w) Nhiệt độ lên men từ 370C đến 400C Từ xây dựng điều kiện thí nghiệm theo bảng 3.9 Bảng 9: Điều kiện thí nghiệm chọn Các yếu tố ảnh hưởng Các mức Mức (+) Mức sở (0) Mức (-) Khoảng biến thiên X1 X2 14 13 12 40 38,5 37 1,5 Ma trận quy hoạch thực nghiệm q trình sinh trưởng L.acidophilus mơi trường sữa đậu nành trình bày bảng 3.10 Bảng 10: Ma trận kết quy hoạch thực nghiệm q trình sinh trưởng L.acidophilus Mẫu thí nghiệm X1 X2 Y + + 7,50 - + 7,20 + - 8,77 - - 8,20 + 8,00 - 7,00 + 8,20 CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 71 Mẫu thí nghiệm X1 X2 Y - 8,20 0 8,50 10 0 8,90 11 0 8,80 12 0 8,70 Phương trình hồi quy: Y = -73,914 + 13,83.X1 – 0,252.X2 – 0,52.X1 (1) Ghi chú: (-): mức dưới; (0): tâm; (+): mức Sau giải toán quy hoạch thực nghiệm tính hệ số phương trình hồi quy, ý nghĩa hệ số kiểm tra theo tiêu chuẩn Student với p = 0,05, số bậc tự f = 3-1 = 2, chúng tơi thu phương trình hồi quy (1) Kiểm tra tương thích phương trình hồi quy với thực nghiệm theo tiêu chuẩn Fisher với Ftính = 14,047; F 0,95(5,2) = 19,296 Do F tính < F 0,95(5,2) nên phương trình hồi quy (1) tương thích với thực nghiệm Phương trình hồi quy (1) biểu diễn ba trục tọa độ không gian ba chiều, ta mặt cong hình 3.18 L o g (C F U / m l ) -73.914 + 13.8*x- 0.252*y- 0.52*x*x 8.5 8.2 7.9 7.6 7.3 6.7 12 12.4 X 12.8 13.2 13.6 3714 37.5 38 38.5 39 39.5 40 Y Hình 18: Mật độ L.acidophilus theo quy hoạch thực nghiệm Chúng nhận thấy hai yếu tố hàm lượng đường saccarose bổ sung nhiệt độ ảnh hưởng đến trình sinh trưởng L.acidophilus CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 72 Chúng tơi xác định hàm lượng đường bổ sung nhiệt độ tối ưu cho trình lên men giải phương trình hồi quy (1) Hàm số đạt cực đại X1 = 13,3 X2 = 37, Y= 8,7, tương ứng với: Hàm lượng saccarose bổ sung : 13,3% (% w) Nhiệt độ lên men tối ưu: 370C Mật độ L.acidophilus: 5* 108 ( CFU/ml) 3.5.4 TỐI ƯU SỰ SINH TRƯỞNG CỦA L.acidophilus + L.bulgaricus TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH Chúng tơi tiến hành bố trí thí nghiệm Chọn miền khảo sát Hàm lượng saccarose bổ sung 10 đến 12% (%w) Nhiệt độ lên men từ 400C đến 430C Từ xây dựng điều kiện thí nghiệm theo bảng 3.11 Bảng 11: Điều kiện thí nghiệm chọn Các mức Mức (+) Mức sở (0) Mức (-) Khoảng biến thiên Các yếu tố ảnh hưởng X1 X2 12 11 10 43 41,5 40 1,5 Ma trận quy hoạch thực nghiệm trình sinh trưởng L.acidophilus cộng sinh với L.bulgaricus mơi trường sữa đậu nành trình bày bảng 3.12 CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 73 Bảng 12: Ma trận kết quy hoạch thực nghiệm trình sinh trưởng L.acidophilus cộng sinh với L.bulgaricus Mẫu thí nghiệm X1 X2 Y + + 7,50 - + 7,20 + - 8,77 - - 7,30 + 8,00 - 7,00 + 8,20 - 9,00 0 9,10 10 0 9,00 11 0 8,80 12 0 8,70 Phương trình hồi quy: Y = -124,28 + 25,50.X1 – 0,24.X2 – 1,14.X1 (2) Ghi chú: (-): mức dưới; (0): tâm; (+): mức Sau giải toán quy hoạch thực nghiệm tính hệ số phương trình hồi quy, ý nghĩa hệ số kiểm tra theo tiêu chuẩn Student với p = 0,05, số bậc tự f = 3-1 = 2, thu phương trình hồi quy (2) Kiểm tra tương thích phương trình hồi quy với thực nghiệm theo tiêu chuẩn Fisher với Ftính = 1,97; F 0,95(5,2) = 19,296 Do F tính < F 0,95(5,2) nên phương trình hồi quy (2) tương thích với thực nghiệm Phương trình hồi quy (2) biểu diễn ba trục tọa độ khơng gian ba chiều, ta mặt cong hình 3.19 CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 74 L o g (C F U /m l ) -124.28 + 25.54*x - 0.24*y - 1.14*x*x 9.2 8.7 8.2 7.7 7.2 6.7 10 10.4 10.8 11.2 X 11.6 12 40 40.5 41 41.5 42 42.5 43 Y Hình 3.19: Mật độ L.acidophilus+L.bulgaricus theo quy hoạch thực nghiệm Chúng nhận thấy hai yếu tố hàm lượng đường saccarose bổ sung nhiệt độ ảnh hưởng đến trình sinh trưởng L.acidophilus+ L.bulgaricus Chúng tơi xác định hàm lượng đường bổ sung nhiệt độ tối ưu cho trình lên men giải phương trình hồi quy (2) Hàm số đạt cực đại X1 = 11,2 X2 = 40, Y= 8,7, tương ứng với: Hàm lượng saccarose bổ sung : 11,2% (%w) Nhiệt độ lên men tối ưu: 400C Mật độ L.acidophilus+L.bulgaricus: 5* 108 ( CFU/ml) CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 75 3.6 MỐI QUAN HỆ GIỮA SỰ SINH TRƯỞNG LAB, pH, HÀM LƯỢNG ISOFLAVONES TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH Quá trình lên men sữa đậu nành theo sơ đồ hình 2.2, mục 2.2.4 sử dụng L.acidophilus hỗn hợp L.acidophilus L.bulgaricus Đối với dịch sữa đậu nành lên men sử dụng L.acidophilus phải bổ sung 13,3% (%w) saccarose so với dịch sữa đậu nành, lên men 370C, vòng 10h Đối với dịch sữa đậu nành lên men sử dụng L.acidophilus L.bulgaricus phải bổ sung 11,2% (%w) saccarose so với dịch sữa đậu nành, lên men 400C, vịng 10h Trong suốt q trình lên men, pH, hàm lượng genistein daidzein ảnh hưởng loại LAB khảo sát liên tục sau kể từ lúc bắt đầu lên men Đồng thời sinh trưởng L.acidophilus riêng biệt cộng sinh với L.bulgaricus trình lên men khảo sát Mật độ vi khuẩn Lactic (logCFU/ml) 3.6.1 SINH TRƯỞNG LAB TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH 10 9.5 8.5 L.acdophilus + L.bulgar icus 7.5 L.acidophilus 6.5 5.5 4.5 4 10 Thời Gian(giờ) Hình 3.20- Đường cong sinh trưởng L.acidophilus riêng biệt cộng sinh với L.bulgaricus sữa đậu nành CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 76 Từ đường cong sinh trưởng LAB (hình 3.20) nhận thấy: L.acidophilus riêng biệt cộng sinh với L.bulgaricus phát triển tốt sữa đậu nành Mật độ tế bào L.acidophilus riêng biệt cộng sinh với L.bulgaricus đạt cực đại khoảng từ 8÷10 giờ, đạt giá trị 108÷109 CFU/ml Trong q trình lên men sử dụng L.acidophilus sau mật độ vi khuẩn cao nhất, đạt giá trị 5.108 CFU/ml, sau mật độ vi khuẩn bắt đầu giảm Khi cộng sinh L.acidophilus L.bulgaricus, mật độ vi khuẩn không thay đổi sau lên men sữa đậu nành, đạt mật độ 1,58*108(CFU/ml) Trong hai trường hợp mật độ vi khuẩn sản phẩm đạt yêu cầu có lợi cho sức khỏe sản phẩm chứa probiotic Dựa vào kết nhận thấy suốt trình lên men sữa đậu nành vi khuẩn L.acidophilus phát triển nhanh mạnh so với vi khuẩn L.bulgaricus 3.6.2 BIẾN ĐỔI pH TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN 7.5 pH 6.5 L.acidophilus + L.bulgaricus L.acidophilus 5.5 4.5 4 10 Thời gian(giờ) Hình 3.21 - Biến đổi pH sữa đậu nành lên men lactic cộng sinh riêng biệt Giá trị pH giảm gần tuyến tính q trình lên men (hình 3.21) phụ thuộc vào loại LAB CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 77 Sau 10 L.acidophilus lên men riêng biệt cộng sinh với L.bulgaricus làm pH sữa đậu nành giảm từ 6,5 xuống 4,2 4,6 Thông thường pH đông tụ sữa đậu nành khoảng từ 4,2÷4,6 [2], kết nghiên cứu phù hợp với sản phẩm sữa chua thị trường có khoảng pH từ 4,2 ÷ 4,4 Từ hình 3.20 3.21 nhận thấy có liên quan mật độ khuẩn lạc pH sản phẩm Mật độ tế bào cao pH sản phẩm bị giảm thấp 3.6.3 BIẾN ĐỔI GENISTEIN VÀ DAIDZEIN TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN Hàm lượng genistein daidzein sữa đậu nành trước lên men 0,012 mg 0,007 mg (tính gam chất khô sữa đậu nành), bảng 3.13 Bảng 3.13- Hàm lượng genistein daidzein trình lên men sữa đậu nành sử dụng LAB (mg/g chất khô đậu nành) Thời gian Vi khuẩn lactic 0h 2h Isoflavones 4h 6h 8h 10h Daidzein 0,013a 0,021a 0,177b 0,195c 0,216d 0,220d Genistein 0,007a 0,021a 0,072b 0,091b 0,193c 0,200c Daidzein 0,013a 0,015a 0,139b 0,143c 0,276d 0,312e Genistein 0,007a 0,024b 0,061c 0,074d 0,175e 0,225f L.acidophilus L.acidophilus + L.bulgaricus CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 78 Hàm lượ n g Daid z ein (m g /g ) 0.35 0.3 0.25 0.2 L.acidophilus 0.15 L.acidophilus +L.bulgaricus 0.1 0.05 0 Thời Gian (giờ) 10 Hình 3.22- Biến đổi hàm lượng daidzein sữa đậu nành lên men lactic cộng sinh riêng biệt Hàm lượng G enistein (mg/g) 0.25 0.2 0.15 L.acidophilus L.acidophilus + L.bulgaricus 0.1 0.05 0 Thời gian (giờ) 10 Hình 3.23- Biến đổi hàm lượng genistein sữa đậu nành lên men lactic cộng sinh riêng biệt CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trang 79 Dựa vào bảng 3.13, hình 3.22 3.23 nhận thấy L.acidophilus L.bulgaricus cộng sinh với hàm lượng isoflavones sau 10 lên men cao so với L.acidophilus sử dụng riêng biệt Khi sử dụng L.acidophilus sau kể từ bắt đầu lên men hàm lượng isoflavones sản phẩm cao sử dụng L.acidophilus cộng sinh với L.bulgaricus, ngược lại từ 8÷10 sản phẩm lên men với L.bulgaricus cộng sinh với L.acidophilus cao Sau 10 lên men hàm lượng genistein daidzein sản phẩm lên men với L.acidophilus (0,220mg daidzein 0,200mg genistein) thấp L.bulgaricus cộng sinh với L.acidophilus (0,312mg daidzein 0,225mg genistein) Hàm lượng isoflavones tính gam chất khơ sữa đậu nành L.acidophilus L.bulgaricus có chứa enzymes β-glucosidase có khả chuyển hóa isoflavone glucosides thành isoflavone aglycones [36] Trong nghiên cứu hàm lượng isoflavone daidzein genistein tăng sản phẩm sữa đậu nành lên men với LAB so với sữa đậu nành ban đầu chưa lên men Sau 10 lên men hàm lượng genistein daidzein sản phẩm sữa lên men với hai loại vi khuẩn L.acidophilus L.bulgaricus cộng sinh cao sử dụng riêng biệt L.acidophilus 1,125 1,4 lần Bên cạnh sản phẩm sữa sau lên men hỗn hợp vi khuẩn L.acidophilus L.bulgaricus cộng sinh có hàm lượng daidzein cao gấp 24 lần genistein gấp 32 lần so với sữa ban đầu trước lên men Từ kết nghiên cứu kết khảo sát sinh trưởng vi khuẩn lactic môi trường sữa đậu nành nhận thấy khơng có liên quan mật độ vi khuẩn khả chuyển hóa isoflavones Trong hình 3.20 nhận thấy mật độ vi khuẩn L.acidophilus lên men riêng biệt cao cộng sinh với L.bulgaricus, theo bảng 3.13 hàm lượng isoflavones sau 10 lên men thấp Đều chứng tỏ hoạt lực enzym β-glucosidase L.acidophilus kể từ bắt đầu trình lên men sữa đậu nành cao so với L.bulgaricus, sau đó, từ đến hoạt lực enzym β-glucosidase L.bulgaricus cao so với L.acidophilus CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trang 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu, đưa số kết luận sau Thông số cho trình trích ly isoflavones isoflavones đậu nành Hỗn hợp dung mơi Acetonitrile Ethanol, tỉ lệ thể tích 1:1 Thời gian trích ly Các thông số tối ưu cho sinh trưởng L.acidophilus sữa đậu nành Hàm lượng saccarose bổ sung vào sữa đậu nành: 13,3% (%w) Nhiệt độ lên men sữa đậu nành 370C Mật độ tế bào vi khuẩn L acidophilus sau lên men 5.108CFU/mL Các thông số tối ưu cho sinh trưởng L.acidophilus cộng sinh với L.bulgaricus sữa đậu nành Hàm lượng saccarose bổ sung vào sữa đậu nành: 11,2% (%w) Nhiệt độ lên men sữa đậu nành 400C Mật độ tế bào vi khuẩn L acidophilus L.bulgaricus sau lên men 5.108 CFU/mL Mật độ vi khuẩn lactic pH trình lên men sữa đậu nành sau 10 Trong hai trường hợp lên men cộng sinh riêng biệt mật độ tế bào vi khuẩn lactic 108 CFU/mL, đạt yêu cầu có lợi cho sức khỏe người sử dụng Trong hai trường hợp lên men cộng sinh riêng biệt pH đạt từ 4,2 đến 4,6, đạt khoảng pH đông tụ protein sữa đậu nành, gần giống với pH sản phẩm sữa chua thị trường Khảo sát hàm lượng isoflavones trình lên men sữa đậu nành sử dụng vi khuẩn lactic Hàm lượng isoflavones sau 10 lên men sử dụng L.acidophilus L.bulgaricus cộng sinh: daidzein 0,312mg genistein 0,225mg (tính gam chất khô sữa đậu nành) Hàm lượng CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trang 81 daidzein tăng 24 lần genistein tăng 32 lần so với sữa đậu nành trước lên men Hàm lượng isoflavones sau 10 lên men sử dụng L.acidophilus riêng biệt: daidzein 0,220mg genistein 0,200mg (tính gam chất khô đậu nành) Hàm lượng daidzein tăng 17 lần genistein tăng 28 lần so với sữa đậu nành trước lên men Các thông số đề xuất chế biến sữa chua đậu nành giàu isoflavones probiotic Sử dụng L.acidophilus L.bulgaricus cộng sinh tỉ lệ 1:1 Hàm lượng đường saccarose bổ sung vào sữa đậu nành:11,2 (%w) Nhiệt độ lên men 400C Thời gian lên men từ ÷ 10 4.2 KIẾN NGHỊ Do thời gian điều kiện có hạn nên chưa khảo sát trọn vẹn số vấn đề liên quan đến việc khảo sát isoflavones trình chế biến sữa chua đậu nành Vì vậy, đưa số kiến nghị sau: Nghiên cứu tỉ lệ khác hỗn hợp dung mơi trích ly Ethanol Acetonitrile Nghiên cứu biến đổi isoflavones giai đoạn trích ly trùng sữa đậu nành trước lên men chế biến sữa chua Kết hợp lên men với giống vi khuẩn lactic như: S thermophilus, Bifidobacterium để tăng khả tác dụng probiotic, đồng thời nghiên cứu biến đổi isoflavones có lợi cho sức khỏe người sử dụng Nghiên cứu lâm sàng để chứng tỏ lợi ích sử dụng sữa chua đậu nành, khẳng định sản phẩm xếp vào thực phẩm chức ™ Với kiến nghị trên, hy vọng phương pháp chế biến sữa chua đậu nành ngày hoàn thiện Đồng thời tạo nên sản phẩm có nhiều chức dinh dưỡng, có lợi cho sức khỏe người sử dụng CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Hoàng Độ, Cây đậu nành, NXB Khoa học kỹ thuật, 1997 Lê Ngọc Tú Hóa sinh công nghiệp Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội, 1998 Lê Văn Việt Mẫn (chủ biên), Lại Mai Hương, Thí nghiệm vi sinh vật học thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2006 Nguyễn Cảnh, Quy hoạch thực nghiệm, Đại học Bách Khoa TP.HCM, 1994 Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ vi sinh - Tập3: Thực phẩm lên men truyền thống, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2006 Phạm Gia Đức, Phạm Thị Phương Lan 150 câu hỏi tuổi mãn kinh Nhà xuất phụ nữ Phạm Văn Sổ Kiểm nghiệm lương thực thực phẩm NXB y học Hà Nội 1997 Trần Bích Lam, Tơn Nữ Minh Nguyệt, Đinh Trần Nhật Thu, Thí nghiệm hóa sinh thực phẩm, NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2004 Alistair M Stephen, Glyn O Philips, Peter A Williams, Food Polysaccharides and Their Applications, second edition, CRC Press, 2006 10 A M Mortazawian, M R Ehsani, S M Mousavi, J A Reinheimer, Z Emamdjomed, S Sohrabvandi and D Rezaei, Preliminary investigation of the combined effect of heat treatment and incubation temperature on the viability of the probiotic micro-organisms in freshly made yogurt, International Journal of Dairy Technology, Vol 59, 2006 11 A Taiwalkar K Kailasapathy, A Review of Oxygen Toxicity in Probiotic Yogurts: Influence on the Survival of Probiotic Bacteria and Protective Technique, Vol 3, Institute of Food Technologists, 2004 12 A Y Tamime, R K Robinson, Yoghurt Science and Technology, Woodhead Publishing Limited, Cambridge England, 1999 13 Carrao Pazini et al, extraction time for isoflavones determination, barezilian archives of biology and technology, vol 45, page: 515 – 518, 2002 14 C r Rekha, G Vijayalakshmi, Biomolecules and Nutritional Quality of Soymilk Fermented with Probiotic Yeast and Bacteria, Central Food Technological Research Institute, 2008 CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 83 15 D O Otieno, J F Ashton, Nagendra P Shah, Stability of β-glucosidase Activity Produced by Bifidobacterium and Lactobacillus spp in Fermented Soymilk During Processing and Storage, Journal of Food Science, Vol 70, 2005 16 Danhua Zhu, Navam S Hettiarachchy, Ronny Horax, and Pengyin Chen, Isoflavone Contents in Germinated Soybean Seeds, Plant Foods for Human Nutrition 60, 2005 17 Elmer H Marth, James L Steele, Applied dairy microbiology, second edition, 2001 18 Elina Tuomola, Ross Crittenden, Martin Playne, Erika Isolauri, and Seppo Salminen, Quality assurance criteria for probiotic bacteria, The American Journal of Clinical Nutrition, 2001 19 Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Technology of production edible flours and protein from soybeans – Chapter 1: The soybean, 1999 20 J E.L Corry, G.D.W Curtis, R.M.Baird, Handbook of Culture Media for Food Microbiology: Progress in Industrial Microbiology, Published by Elsevier, 2003 21 Jackson et al, effects of processing on the content and composition of isoflavones during manufacturing of beverage and tofu, Process Biochemistry, 2002, vol 37, page: 1117 – 1123 22 Kalidas Shetty, Gopinadhan Paliyath, Anthony Pometto, Robert E Levin, Food Biotechnology, second Edition, Published by CRC Press, 2006 23 KeShun Liu, Soybeans: Chemistry, Technology & Utilization, An Aspen Publication, 1999 24 KeShun Liu, Soybeans as Functional Foods and Ingredients, AOCS Press, 2004 25 Laura Aguirrre, Marisa S Garro, Graciela Savoy de Giori, Enzymatic hydrolysis of soybean protein using lactic acid bacteria, Food Chemistry, Elsevier, 2008 26 Molamma P.Prabhakaran et al, Effect of extraction method and UHT treatment conditions on the level of isoflavones during soymilk manufacture, Food Sciense and Technology Programe, 2006 CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 84 27 Peter Golbitz and Joe Jordan, Soy Application in Food, Chapter 1- Soyfoods: Market and Products, Published by CRC Press Taylor & Francis Group, 2006 28 Que – King Wei, Tong – Rong Chen, Jyun – Ting Chen, Using of Lactobacillus and Bifidobacterium to produce the isoflavone aglycones in fermented soy milk, International Journal of Food Microbiology, 2007 29 S Parvez, K A Malik, S Ah, Kang H Y Kim, Probiotics and their fermented food products are beneficial for health, Journal of Applied Microbiology, 2006 30 Seppo Salminen, Atte von Wright, Arthur Ouwehand, Lactic Acid Bacteria, third edition, 2004 31 Takagi and Tetsuhito Hayashi, Huifeng Ren Haieng Liu, Hideaki.Endo, Yukihike Anti – mutagic and antioxidative activites found in Chinese traditional soybean fermented products furu Food chemical journal – 2005 32 Tadao Saito, Selection of useful probiotic lactic acid bacteria from the Lactobacillus acidophilus group and their applications to functional foods, Animal Science Journal , 2004 33 Tiina Mattila, Sandholm Maria Saarela, Functional dairy products, Woodhead Publishing Limited, 2003 34 Theresa A Larkin, William E Price, Lee B Astheimer, Increased probiotic yogurt or resistant starch intake does not affect isoflavone bioavailability in subjects consuming a high soy diet, Nutrition, Elservier, 2007 35 Wang H, Murphy PA, Isoflavone content in comercial soy bean food Journal Agriculture Food Chemical No 42, p: 1666 – 1673, (1994) 36 Young – Hee Pyo, Tung – Ching Lee and Young – Chu Lee, effect of lactic acid fermentation in enrichment of antioxidants properties and bioactive isoflavones in soybean, Journal of Food Science, Vol 70 Nr 3, (2005) 37 www.dost-bentre.gov.vn 38 www.mdidea.com/products/herbextract/soy/data.html 39 www.soya.be 40 www.soyinfocenter.com/HSS/fermented_soymilk.php 41 http://en.wikipedia.org/wiki/Streptococus-thermophilus CBHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO " BÙI THỊ XUÂN HUỆ ... KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG ISOFLAVONES TRONG SẢN PHẨM SỮA CHUA ĐẬU NÀNH Đậu nành loại trồng phổ biến giới Có nhiều sản phẩm làm từ đậu nành như: sữa đậu nành, nước tương, tàu hủ Các sản phẩm từ đậu nành. .. SỮA CHUA ĐẬU NÀNH Sữa chua đậu nành làm giống sữa chua từ sữa bò Sữa tiệt trùng lên men với Acidophilus, Bifida, với canh trường phù hợp lên men canh trường chuyển từ sữa đậu nành sang dạng sữa. .. THIỆU SỮA CHUA ĐẬU NÀNH 1.1.1 Lịch sử sữa chua đậu nành 1.1.2 Lợi ích sữa chua đậu nành 1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐẬU NÀNH 1.2.1 Lịch sử phát triển 1.2.2 Cây đậu