Bước đầu nghiên cứu sản xuất nước tương lên men phần 2

Bước đầu nghiên cứu sản xuất nước tương lên men

CHƯƠNG 3NGUYÊN LIỆU HÓA CHẤT VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Nguyên liệu

1.1 Bã đậu phộng

Khô dầu lạc chứa một lượng dầu đáng kể, do đó để tiện lợi cho việc sử dụng vàbảo quản, khô dầu cần được xử lý sơ bộ ngay sau khi vừa ép ra

Bánh dầu được nhập từ Ấn Độ và được mua về dạng bánh khoảng 1kg/1 bánh.Bánh khô dầu cứng, có màu nâu, mùi đặc trưng của đậu phộng

1.5 Vi sinh vật

Loài nấm mốc Aspergillus oryzae sử dụng trong luận văn do Phòng thí nghiệm

Công nghệ Thực phẩm 2, bộ môn Công nghệ Thực phẩm cung cấp Nấm mốc đượcbảo quản theo phương pháp cấy chuyền định kỳ Thời gian giữa 2 lần cấy chuyền liêntiếp là 3 tháng.

2 Hoá chất sử dụng

Các hoá chất đã sử dụng trong nghiên cứu gồm: KOH, NaOH, KH2PO4,Na2HPO4, phenolphthalein, ninhydrin, KIO3, cồn 96o… chúng có xuất xừ từ Trung Quốc

3 Dụng cụ và thiết bị

3.1 Dụng cụ

Các dụng cụ được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm pipet, erlen, buret, becher,ống đong, bình định mức, ống nghiệm, đĩa petri, cốc sứ, đũa thuỷ tinh, que cấy, phễuthuỷ tinh… và một số dụng cụ khác.

3.2 Thiết bị

Các thiết bị đã được sử dụng trong nguyên cứu thuộc phòng thí nghiệm Côngnghệ Thực phẩm 2 và phòng thí nghiệm Hóa Sinh, Trường Đại học Bách KhoaTPHCM:

Khay nuôi là các rổ tre

Máy ly tâm hiệu MIKRO 22RMáy đo pH hiệu CONSORT C830

Tủ sấy hiệu ECOCELL 111, hãng MEMMERT Máy khuấy từ hiệu PLABINCO

Bếp điều nhiệt MEMMERT

Máy lắc điều nhiệt hãng GERHARDTTủ lạnh.

Cân điện tử, cân thường.

Máy đo màu quang phổ UV- VISMáy cất đạm hãng GERHARDTNồi hấp tiệt trùng

Máy đo ẩm hồng ngoại

4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

4.1 Nội dung nghiên cứu

4.2 Phương pháp nghiên cứu

3.4.2.1 Phương pháp lấy mẫu

Khảo sát thành phần của bã đậu phộng

Xác định thành phần nguyên liệu, độ ẩm, tỷ lệ mốc cấy và thời gian thích hợp của quá trình nuôi mốc để hoạt tính protease là cao nhất

Xác định tỷ lệ canh trường: nước muối, nồng độ muối, nhiệt độ và thời gian thích hợp của quá trình thuỷ phân protein bằng enzym từ canh trường nấm mốc

Xác định tỉ lệ bổ sung chế phẩm enzyme protease để thúc đẩy quá trình thủy phân protein

Trước khi tiến hành phân tích một chỉ tiêu nào thì ta cũng tiến hành trộn đềumẫu Đối với mẫu dạng rắn ta chia thành 4 phần và lấy mẫu ở 2 phần đối diện nhau.Đối với mẫu dạng lỏng ta khuấy đều trước khi lấy mẫu

Lấy 2 góc đối diệnDàn mẫu thành hình vuông

Lấy 2 góc đối diện và tiếp tục phân chia cho đến khi đạt khối

lượng cần thiết thì đem cân

3.4.2.2 Khảo sát thành phần của bã đậu phộng

a Xử lý mẫu trước phân tích: bánh dầu mua về dạng bánh cứng nên ta đập nhỏ

và nghiền nguyên liệu thành bột mịn trước khi phân tích

b Khảo sát các thành phần của bã đậu phộng: bao gồm

Độ ẩm.

Hàm lượng N tổng.Lipid thô.

Xơ thô.Tinh bộtTro.

3.4.2.3 Xác định ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến hoạt tính protease

a Yếu tố cố định:

Độ ẩm ban đầu của môi trường

Tỷ lệ mốc cấy vào Nhiệt độ nuôi mốcThời gian nuôi mốc

b Giá trị thay đổi: Thành phần nguyên liệu: tỷ lệ bã đậu phộng: bột mì c Giá trị cần đo: Hoạt tính protease của mẫu.

3.4.2.4 Xác định ảnh hưởng độ ẩm nguyên liệu đến hoạt tính proteasea Yếu tố cố định:

Thành phần nguyên liệu (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.3)Tỷ lệ mốc cấy

Nhiệt độ nuôi mốcThời gian nuôi mốc:

b Giá trị thay đổi: Độ ẩm ban đầu của môi trườngc Giá trị cần đo: Hoạt tính protease của mẫu

3.4.2.5 Xác định ảnh hưởng tỷ lệ mốc cấy đến hoạt tính proteasea Yếu tố cố định:

Thành phần nguyên liệu (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.3)Độ ẩm ban đầu của môi trường (được chọn từ kết quả thí nghiệm3.4.2.4)

Nhiệt độ nuôi mốcThời gian nuôi mốc

b Giá trị thay đổi: Tỷ lệ mốc cấy

c Giá trị cần đo: Hoạt tính protease của mẫu.

3.4.2.6 Xác định ảnh hưởng của thời gian thích hợp của quá trình nuôi mốc

a Yếu tố cố định:

Thành phần nguyên liệu (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.3)Độ ẩm ban đầu của môi trường (được chọn từ kết quả thí nghiệm3.4.2.4)

Tỷ lệ mốc cấy (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.5)Nhiệt độ nuôi mốc

b Giá trị thay đổi: Thời gian nuôi mốc c Giá trị cần đo: Hoạt tính protease của mẫu

3.4.2.7 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ canh trường: dung môi đến quá trình thủy phân protein

a Yếu tố cố định:

Nồng độ muối

pH ban đầu của dịch thủy phânNhiệt độ thủy phân

Thời gian thủy phân

b Các yếu tố thay đổi: Tỉ lệ canh trường : dung môi c Giá trị cần đo:

Hàm lượng N amin của các mẫu.Hàm lượng N amoniac của các mẫu.Hàm lượng N tổng của các mẫu.

3.4.2.8 Xác định nồng độ muối thích hợp của quá trình thuỷ phâna Yếu tố cố định:

Tỉ lệ canh trường: dung môi (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.7) pH ban đầu của dịch thủy phân

Nhiệt độ thủy phânThời gian thủy phân

b Các yếu tố thay đổi: Nồng độ muối c Giá trị cần đo:

Hàm lượng N amin của các mẫu.Hàm lượng N amoniac của các mẫu.Hàm lượng N tổng của các mẫu.

3.4.2.9 Xác định pH thích hợp của quá trình thuỷ phâna Yếu tố cố định:

Tỉ lệ canh trường: dung môi (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.7) Nồng độ muối (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.8)

Nhiệt độ thủy phânThời gian thủy phân

b Các yếu tố thay đổi: pH ban đầu của dịch thủy phânc Giá trị cần đo:

Hàm lượng N amin của các mẫu.Hàm lượng N amoniac của các mẫu.

Hàm lượng N tổng của các mẫu

3.4.2.10 Xác định nhiệt độ thích hợp của quá trình thuỷ phâna Yếu tố cố định:

Tỉ lệ canh trường: dung môi (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.7) Nồng độ muối (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.8)

pH ban đầu của dịch thủy phân (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.9)Thời gian thủy phân

b Các yếu tố thay đổi: Nhiệt độ thủy phânc Giá trị cần đo:

Hàm lượng N amin của các mẫu.Hàm lượng N amoniac của các mẫu.Hàm lượng N tổng của các mẫu.

3.4.2.11 Xác định thời gian thích hợp của quá trình thuỷ phân a Yếu tố cố định:

Tỉ lệ canh trường: dung môi (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.7) Nồng độ muối (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.8)

pH ban đầu của dịch thủy phân (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.9)Nhiệt độ thủy phân (được chọn từ kết quả thí nghiệm 3.4.2.10)

b Các yếu tố thay đổi: Thời gian thủy phânc Giá trị cần đo:

Hàm lượng N amin của các mẫu.Hàm lượng N amoniac của các mẫu.Hàm lượng N tổng của các mẫu

3.4.2.12 Khảo tỉ lệ chế phẩm enzyme protease bổ sung

a.Các yếu tố cố định:

Các enzyme sử dụng: Flavouryme 1000L và Neutrase 0.8 LThời điểm bổ sung: ngay từ đầu

b Yếu tố thay đổi: Tỉ lệ Flavouryme và tỉ lệ Neutrase bổ sung

c Giá trị cần đo: sau mỗi khoảng thờøi gian thủy phân: 24; 36; 48; 60 giờ ta đo:

Hàm lượng Nitơ amin Hàm lượng Nitơ amoniac Hàm lượng Nitơ tổng

5 Các phương pháp phân tích [6]

5.1 Xác định hoạt tính protease theo phương pháp Anson cải tiến

Nguyên tắc: Phương pháp này dựa vào sự thủy phân cơ chất (casein) bởiprotease Định lượng sản phẩm được tạo thành bằng phản ứng tạo màu với thuốc thửFolin-Cio-Calteau rồi so màu ở bước sóng 750nm Kết quả được tính toán dựa vào đồthị tyrosin chuẩn và tính theo đơn vị hoạt độ.

Một đơn vị hoạt độ protease là lượng enzym cần dùng trong 1 phút ở 300C thủyphân được một lượng cơ chất tạo ra sản phẩm tương đương với 1 mol tyrosin

5.2 Hàm lượng nitơ amin (AOAC)

Định lượng nitơ amin bằng phương pháp so màu, sử dụngnynhydrin.

Nguyên tắc: Các nhóm amin của acid amin, NH3, 4

NH có thể cho phản ứng vớithuốc thử ninhydrin tạo ra phức chất có màu xanh tím Từ đó xác định hàm lượng nitơđồng hóa thông qua việc so sánh cường độ màu của dung dịch với cường độ màu củachất chuẩn là glycine với nồng độ biết trước.

Axit amin đã phản ứng với ninhydrin theo phương trình:

R C COOHHNH2

OH R CHO

HOH +

OH+ NH3

+ 3 H2O

Indandion - 2 - N - 2 - indanon

+ NH3

Phức Ruheman (xanh tím)

5.3 Xác định hàm lượng nitơ tổng bằng phương pháp Micro kjeldahl

Nguyên tắc: Khi đốt nóng vật phẩm đem phân tích với H2SO4 đậm đặc, các hợpchất hữu cơ bị oxy hóa Cacbon và hydro tạo thành CO2 và H2O Còn nitơ sau khi đượcgiải phóng ra dưới dạng NH3 sẽ kết hợp với H2SO4 tạo thành (NH4)2 SO4 tan trongdung dịch Đuổi NH3 ra khỏi dung dịch bằng NaOH đồng thời cất và thu NH3 bằng mộtlượng dư H2SO4 0,1N Định phân lượng H2SO4 còn lại bằng dung dịch NaOH 0,1Nchuẩn Qua đó tính được dễ dàng lượng nitơ có trong mẫu nguyên liệu thí nghiệm.

5.4 Xác định hàm lượng nitơ am moniac

Nguyên tắc: Bằng phương pháp chưng lôi cuốn hơi nước có thể đẩy ammoniac ra

khỏi muối của chúng bằng NaOH 40%, sau đó dùng hơi nước để lôi kéo lượngammoniac này ra khỏi dung dịch để tác dụng với lượng H2SO4 xác định ở bình hứng.Sau quá trình chưng ta sẽ đem định lượng hàm lượng H2SO4 dư từ đó sẽ xác định lượngnitơ ammoniac có trong dung dịch.

5.5 Xác định độ ẩm

Nguyên tắc: Dùng sức nóng làm bay hết hơi nước trong thực phẩm Cân trọng

lượng trước và sau khi sấy khô, từ đó tính ra phần trăm nước có trong thực phẩm

5.6 Xác định độ tro

Tro là thành phần còn lại của thực phẩm sau khi nung cháy hết các chất hữu cơ

Nguyên tắc: Dùng sức nóng 6000C nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ Phần cònlại đem cân và tính ra phần trăm tro trong thực phẩm.

5.7 Định lượng lipid thô bằng máy Soxhlet

Nguyên tắc: Dùng dung môi kị nước trích ly hoàn toàn lipid từ nguyên liệu đã

được nghiền nhỏ, một số thành phần hòa tan trong chất béo cũng được trích ly baogồm: sắc tố, các vitamin tan trong chất béo, các chất mùi… tuy nhiên hàm lượng củachúng thấp Do có lẫn tạp chất, phần trích ly được gọi là lipid tổng hay dầu thô Dựavào khối lượng của mẫu trước và sau khi trích ly ta có thể định lượng được lipid thô

5.8 Phương pháp định lượng cellulose

Nguyên tắc: Cellulose là chất xơ bã còn lại sau khi các glucid khác như tinh bột,

lignin và các sắc tố, các tạp chất bị thủy phân bởi acid và kiềm Sau khi lọc, rửa sạchxơ bã này, sấy khô đến khối lượng không đổi và nung thành tro, trừ hàm lượng tro,tính được lượng cellulose trong mẫu.