Nghiên cứu biến tính tinh bột khoai lang tím và khoai mỡ bằng phương pháp nhiệt ẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN KIM KHÁNH NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH TINH BỘT KHOAI LANG TÍM VÀ KHOAI MỠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT ẨM CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp HCM, 07/2013 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS Phạm Văn Hùng Cán chấm nhận xét 1: TS Trần Bích Lam Cán chấm nhận xét 2: TS Ngô Đại Nghiệp Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM, ngày 29 tháng 07 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm : TS Phan Ngọc Hòa Chủ tịch TS Lại Quốc Đạt Thư ký TS Phạm Văn Hùng Ủy viên TS Trần Bích Lam Ủy viên TS Ngô Đại Nghiệp Ủy viên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Bộ môn quản lý chuyên ngành ii    ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo - Tp HCM, ngày tháng năm 2013 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Kim Khánh Ngày, tháng, năm sinh: 19-04-1986 Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Đồ Uống Giới tính: Nữ Nơi sinh: Đồng Nai MSHV: 11110200 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH TINH BỘT KHOAI LANG TÍM VÀ KHOAI MỠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT ẨM 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: • Xác định thành phần hóa học tinh bột khoai lang tím, khoai mỡ • Tối ưu hóa q trình biến tính tinh bột khoai lang tím khoai mỡ nhiệt ẩm • Khảo sát tính chất hóa lý tinh bột trước sau trình biến tinh 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/01/2011 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/06/2013 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS PHẠM VĂN HÙNG Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) iii      LỜI CẢM ƠN   Để hồn thành Luận văn Thạc sĩ này, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - TS Phạm Văn Hùng tận tình hướng dẫn bước cho tơi từ lúc bắt đầu lúc hồn thành luận văn - Tồn thể thầy giáo Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm Đồ Uống dạy dỗ cho tơi suốt q trình học tập - Tồn thể nhân viên phụ trách phịng Lab 101, 701, 702, trường Đại học Quốc Tế tạo điều kiện hổ trợ tơi trang thiết bị, hóa chất, phòng ốc tốt thực nghiên cứu - Xin cảm ơn gia đình, bạn bè khóa học 2011 – 2013, em sinh viên trường Đại học Quốc Tế - Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh ln chia sẻ, động viên, ủng hộ giúp đỡ tơi q trình thực hồn tất luận văn Cuối cùng, tơi xin gửi lời chúc sức khỏe đến tất người! Người thực đề tài iv    TÓM TẮT LUẬN VĂN Tinh bột không thủy phân (resistant starch, RS) loại tinh bột kháng lại thủy phân enzyme amylase Các nghiên cứu cho thấy loại tinh bột có tính chất chức tốt cho thể phòng chống bệnh tiểu đường béo phì Mục tiêu nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện biến tính để thu hàm lượng tinh bột không thủy phân cao từ tinh bột khoai mỡ khoai lang sử dụng phương pháp tối ưu hóa bề mặt đáp ứng xác định số tính chất lý hóa tinh bột tạo Tinh bột hai loại khoai biến tính phương pháp nhiệtẩm điều kiện nhiệt độ, độ ẩm thời gian xử lý khác theo bố trí thí nghiệm Box-Behnken Kết nghiên cứu cho thấy với cấu trúc kết tinh khác nhau, nên điều kiện tối ưu hàm lượng RS thu khác Đối với khoai mỡ, điều kiện tối ưu hàm lượng tinh bột không thủy phân tăng từ 21,5% lên 35,4%, khoai lang từ 12.38% lên 42,59% Các thông số tối ưu sau: độ ẩm tinh bột khoai mỡ 28%, khoai lang 35%, biến tính nhiệt độ 120oC tinh bột khoai mỡ 100oC tinh bột khoai lang, thời gian biến tính 6.5h 6h tương ứng với tinh bột khoai mỡ khoai lang, với số tương quan R2 > 0.9 Các tính chất lý-hóa tinh bột sau biến tính thay đổi sau: độ nhớt tinh bột giảm, độ trương nở tinh bột giảm, độ hòa tan tăng cấu trúc hạt tinh bột khơng có thay đổi đáng kể Từ kết nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ để sản xuất tinh bột khơng thủy phân từ tinh bột khoai mỡ có hàm lượng cao ứng dụng sản xuất thực phẩm chức v    ABSTRACT Resistant starch (RS) is starch which resists to the hydrolysis of exhaustive amylases Like dietary fiber, RS has many health benefits for human such as reduction of plasma glucose and insulin levels and prevention of gastrointestinal diseases like colon cancer In this study, the processing conditions including temperature, moisture content and treatment duration were optimized to obtain the highest amount of RS of purple sweet potato (Ipomoea batatas L.) and water yam (Dioscorea alata Linn.) starches using a BOX-BEHNKEN design (BBD) of response surface methodology It is recognized that the differences in crystalline structure of sweet potato and yam starches affected the optimization conditions and RS contents of two types of starches The highest content of RS yam starch was 35.4% with the treament condition at 120oC, 30% of moisture for 6.5h, whereas the highest yield of RS of sweet potato starch reached to 42.59% when treated at 100oC, 35% of moisture for 6h The physichemical characteristics of treated starches were changed such as decreasing in viscosity and swelling power but increasing in solubility as compared to the native starches vi    MỤC LỤC NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN THẠC SĨ iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ v MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH ix DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Mục đích nghiên cứu 1.2 Tính cấp thiết đề tài CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 TỒNG QUAN VỀ TINH BỘT VÀ TINH BỘT KHÔNG THỦY PHÂN 2.1.1 Cấu trúc tinh bột 2.1.2 Khả bị thủy phân tinh bột enzyme amylase 2.1.3 Phân loại tinh bột không bị thủy phân 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả không bị thủy phân tinh bột 2.1.5 Các phương pháp sản xuất tinh bột không thủy phân 11 2.1.5.1 Phương pháp xử lý enzyme 11 2.1.5.2 Phương pháp sử dụng ẩm nhiệt 11 2.1.6 Lợi ích RS sức khỏe người tiêu dùng 12 2.1.7 Khả ứng dụng RS công nghệ thực phẩm 14 2.2 TỔNG QUAN VỀ KHOAI LANG TÍM 15 2.2.1 Giới thiệu chung khoai lang tím 15 2.2.2 Những nghiên cứu tinh bột khoai lang 16 2.3 TỒNG QUAN VỀ KHOAI MỠ 18 2.3.1 Giới thiệu chung khoai mỡ 18 2.3.2 Các nghiên cứu tinh bột khoai mỡ 19 CHƯƠNG III: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1 NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 20 vii    3.1.1 Khoai lang 20 3.1.2 Khoai mỡ 20 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.2.1 Các bước tiến hành nghiên cứu 21 3.2.2 Quy trình chiết tách tinh bột 22 3.2.3 Phân tích tính chất lý hóa 22 3.2.3.1 Xác định cấu trúc kết tinh tinh bột 23 3.2.4.2 Phương pháp biến tính tinh bột nhiệt ẩm 23 3.2.3.3 Độ nhớt 24 3.2.3.4 Độ 24 3.2.3.5 Độ hòa tan 24 3.2.3.6 Độ trương nở 25 3.2.3.7 Xác định hàm lượng tinh bột không thủy phân (RS) 25 3.2.4 Tối ưu hóa q thơng số biến tinh tinh bột nhiệt ẩn 26 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 4.1 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA TINH BỘT KHOAI LANG, KHOAI MỠ 27 4.1.1 Thành phần hóa học 27 4.1.2 Cấu trúc kết tinh 28 4.2 KẾT QUẢ TỐI ƯU HÀM LƯỢNG RS 29 4.2.1 Khoai mỡ 29 4.2.2 Khoai lang tím 32 4.3 CÁC BIẾN ĐỔI CỦA TINH BỘT SAU QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT ẦM 35 4.3.1 Độ nhớt 35 4.3.2 Độ 35 4.3.3 Độ hòa tan 36 4.3.4 Độ trương nở 37 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC xii viii    DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Phân loại RS, nguồn thực phẩm tác nhân ảnh hưởng lên hàm lượng RS Bảng 3.1 Danh mục hóa chất sử dụng trình nghiên cứu Bảng 3.2 Các tiêu hóa lý phương pháp phân tích Bảng 4.1 Thành phần hóa học tinh bột khoai lang tím khoai mỡ dung nghiên cứu Bảng 4.2 Kết hàm lượng RS thí nghiệm tối ưu hóa tinh bột khoai mỡ Bảng 4.3 Kết giá trị phương trình hồi quy thí nghiệm biến tính tinh bột khoai mỡ Bảng 4.4 Bảng kết thí nghiệm kiểm chứng tinh bột khoai mỡ Bảng 4.5 Kết hàm lượng RS thí nghiệm tối ưu hóa tinh bột khoai lang tím Bảng 4.6 Kết giá trị phương trình hồi quy thí nghiệm biến tính tinh bột khoai lang tím Bảng 4.7 Bảng kết thí nghiệm kiểm chứng tinh bột khoai mỡ Bảng 4.8: Độ hịa tan tinh bột khoai lang tím khoai mỡ khoảng nhiệt độ từ 50 đến 90oC Bảng 4.9: Độ trương nở tinh bột khoai lang tím khoai mỡ khoảng nhiệt độ từ 50 đến 90oC ix    DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Các đơn vị cấu trúc xếp chuỗi xoắn kép (mặt cắt ngang) cấu trúc amylose loại A amylose loại B Hình 2.2 A mơ hình amylopectin Hình 2.3 Cấu trúc RS1 Hình 2.4 Cấu trúc RS2 Hình 2.5 Cấu trúc RS3 Hình 2.6 Đáp ứng phân tử amylose trình làm nguội dung dịch amylose nồng độ cao Hình 2.7 Hình ảnh khoai lang tím Hình 2.8 Hình dạng hạt tinh bột khoai lang thí nghiệm Deng (2013) Hình 2.9 Hình dạng tinh bột khoai mỡ (Dioscore alata) (Odeku, 2012) Hình 4.1: Cấu trúc kết tinh khoai lang khoai mỡ Hình 4.2 Phương trình hồi quy trục không gian chiều thể mối liên hệ nhiệt độ, độ ẩm với hàm lượng RS khoai mỡ, cố định yếu tố thời gian Hình 4.3 Phương trình hồi quy trục khơng gian chiều thể mối liên hệ nhiệt độ, độ ẩm với hàm lượng RS tinh bột khoai lang tím, cố định yếu tố thời gian Hình 4.4 Độ nhớt tinh bột khoai lang tím khoai mỡ trước sau biến tính.  Hình 4.5 Độ tinh bột khoai mỡ khoai lang tím trước sau biến tính  x    MỤC LỤC NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN THẠC SĨ iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ v MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH ix DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi CHƢƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Mục đích nghiên cứu 1.2 Tính cấp thiết đề tài CHƢƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 TỒNG QUAN VỀ TINH BỘT VÀ TINH BỘT KHÔNG THỦY PHÂN 2.1.1 Cấu trúc tinh bột 2.1.2 Khả bị thủy phân tinh bột enzyme amylase 2.1.3 Phân loại tinh bột không bị thủy phân 2.1.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến khả không bị thủy phân tinh bột 2.1.5 Các phƣơng pháp sản xuất tinh bột không thủy phân 11 2.1.5.1 Phƣơng pháp xử lý enzyme 11 2.1.5.2 Phƣơng pháp sử dụng ẩm nhiệt 11 2.1.6 Lợi ích RS sức khỏe ngƣời tiêu dùng 12 2.1.7 Khả ứng dụng RS công nghệ thực phẩm 14 2.2 TỔNG QUAN VỀ KHOAI LANG TÍM 15 2.2.1 Giới thiệu chung khoai lang tím 15 2.2.2 Những nghiên cứu tinh bột khoai lang 16 2.3 TỒNG QUAN VỀ KHOAI MỠ 18 2.3.1 Giới thiệu chung khoai mỡ 18 2.3.2 Các nghiên cứu tinh bột khoai mỡ 19 CHƢƠNG III: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1 NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 20 vii 3.1.1 Khoai lang 20 3.1.2 Khoai mỡ 20 3.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.2.1 Các bƣớc tiến hành nghiên cứu 21 3.2.2 Quy trình chiết tách tinh bột 22 3.2.3 Phân tích tính chất lý hóa 22 3.2.3.1 Xác định cấu trúc kết tinh tinh bột 23 3.2.4.2 Phƣơng pháp biến tính tinh bột nhiệt ẩm 23 3.2.3.3 Độ nhớt 24 3.2.3.4 Độ 24 3.2.3.5 Độ hòa tan 24 3.2.3.6 Độ trƣơng nở 25 3.2.3.7 Xác định hàm lƣợng tinh bột không thủy phân (RS) 25 3.2.4 Tối ƣu hóa q thơng số biến tinh tinh bột nhiệt ẩn 26 CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 4.1 TÍNH CHẤT CHUNG CỦA TINH BỘT KHOAI LANG, KHOAI MỠ 27 4.1.1 Thành phần hóa học 27 4.1.2 Cấu trúc kết tinh 28 4.2 KẾT QUẢ TỐI ƢU HÀM LƢỢNG RS 29 4.2.1 Khoai mỡ 29 4.2.2 Khoai lang tím 32 4.3 CÁC BIẾN ĐỔI CỦA TINH BỘT SAU QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT ẦM 35 4.3.1 Độ nhớt 35 4.3.2 Độ 35 4.3.3 Độ hòa tan 36 4.3.4 Độ trƣơng nở 37 CHƢƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC xii viii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Phân loại RS, nguồn thực phẩm tác nhân ảnh hƣởng lên hàm lƣợng RS Bảng 3.1 Danh mục hóa chất đƣợc sử dụng trình nghiên cứu Bảng 3.2 Các tiêu hóa lý phƣơng pháp phân tích Bảng 4.1 Thành phần hóa học tinh bột khoai lang tím khoai mỡ dung nghiên cứu Bảng 4.2 Kết hàm lƣợng RS thí nghiệm tối ƣu hóa tinh bột khoai mỡ Bảng 4.3 Kết giá trị phƣơng trình hồi quy thí nghiệm biến tính tinh bột khoai mỡ Bảng 4.4 Bảng kết thí nghiệm kiểm chứng tinh bột khoai mỡ Bảng 4.5 Kết hàm lƣợng RS thí nghiệm tối ƣu hóa tinh bột khoai lang tím Bảng 4.6 Kết giá trị phƣơng trình hồi quy thí nghiệm biến tính tinh bột khoai lang tím Bảng 4.7 Bảng kết thí nghiệm kiểm chứng tinh bột khoai mỡ Bảng 4.8: Độ hòa tan tinh bột khoai lang tím khoai mỡ khoảng nhiệt độ từ 50 đến 90oC Bảng 4.9: Độ trƣơng nở tinh bột khoai lang tím khoai mỡ khoảng nhiệt độ từ 50 đến 90oC ix DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Các đơn vị cấu trúc xếp chuỗi xoắn kép (mặt cắt ngang) cấu trúc amylose loại A amylose loại B Hình 2.2 A mơ hình amylopectin Hình 2.3 Cấu trúc RS1 Hình 2.4 Cấu trúc RS2 Hình 2.5 Cấu trúc RS3 Hình 2.6 Đáp ứng phân tử amylose trình làm nguội dung dịch amylose nồng độ cao Hình 2.7 Hình ảnh khoai lang tím Hình 2.8 Hình dạng hạt tinh bột khoai lang thí nghiệm Deng (2013) Hình 2.9 Hình dạng tinh bột khoai mỡ (Dioscore alata) (Odeku, 2012) Hình 4.1: Cấu trúc kết tinh khoai lang khoai mỡ Hình 4.2 Phƣơng trình hồi quy trục không gian chiều thể mối liên hệ nhiệt độ, độ ẩm với hàm lƣợng RS khoai mỡ, cố định yếu tố thời gian Hình 4.3 Phƣơng trình hồi quy trục khơng gian chiều thể mối liên hệ nhiệt độ, độ ẩm với hàm lƣợng RS tinh bột khoai lang tím, cố định yếu tố thời gian Hình 4.4 Độ nhớt tinh bột khoai lang tím khoai mỡ trƣớc sau biến tính Hình 4.5 Độ tinh bột khoai mỡ khoai lang tím trƣớc sau biến tính x DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT RS - Resistant starch: tinh bột không thủy phân RDS - Rapid digestive starch: Tinh bột thủy phân nhanh SDS - Slowly digestive starch: Tinh bột thủy phân chậm HMT - Heat moisture treatment: Xử lý nhiệt ẩm ANN – Annealing: Xử lý ẩm nhiệt DP - Degree of polimeration: Mức độ polymer hóa SCFA - Short chain fatty acid: acid béo mạch ngắn xi Phụ lục : TÍNH TỐN KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU Xác định ẩm phƣơng pháp sấy khơ (TCVN 5613-91) Sử dụng máy phân tích độ ẩm 1.1 Nguyên lý Máy phân tích độ ẩm đèn halogen sử dụng để xác định hàm lƣợng ẩm chất cần phân tích Hoạt động thiết bị dựa nguyên tắc đo trọng lực nhiệt: bắt đầu đo máy xác định khối lƣợng mẫu trƣớc nhanh chóng làm nóng phận làm nóng tồn halogen làm bay ẩm Trong suốt tr.nh phân tích, thiết bị tiếp tục xác định khối lƣợng mẫu hiển thị kết Sau hồn tất làm khơ sản phẩm, kết hiển thị gồm: thành phần phần trăm độ ẩm, phần trăm chất rắn, khối lƣợng hay phần trăm khối lƣợng thu đƣợc Dùng sức nóng làm bay hết nƣớc thực phẩm Cân trọng lƣợng thực phẩm trƣớc sau sấy khơ, từ tính phần trăm nƣớc có thực phẩm 1.2 Cách tiến hành Đối với mẫu phân tích khoai lang tím tƣơi thái mỏng, mẫu khoai sau sấy cần nghiền nhỏ Các mẫu phải cân đủ khối lƣợng đƣợc lập sẵn chƣơng tr.nh phân tích máy phân tích độ ẩm Sau bỏ mẫu vào máy, đóng nắp lại nhấn Start/Stop 1.3 Tính kết Phần trăm ẩm đƣợc xác định theo công thức X (%) = (G1  G 2)  100 G1  G xii Xác định hàm lƣợng protein phƣơng pháp Kjeldahl (AOAC 960.52) 2.1 Nguyên lý Vơ hóa thực phẩm H2SO4 đậm đặc chất xúc tác Dùng kiềm mạnh (NaOH KOH) đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 hình thành thể tự Định lƣợng NH3 axít 2.2 Cách tiến hành Cân thật xác khoảng 0,5g nguyên liệu cho vào b.nh Kjeldahl với 10ml H2SO4 đậm đặc khoảng 5g chất xúc tác CuSO4:K2SO4 (1:9) Để nghiêng bình Kjeldahl bếp đun từ từ Nếu thực phẩm chứa nhiều nƣớc, đun nƣớc bốc hình thành khói trắng SO2 Khi bọt tan, đun sơi dung dịch suốt không màu có màu xanh lơ CuSO4 Để nguội, chuyển dung dịch vơ hố vào bình cầu máy cất đạm, rửa bình Kjeldahl lần với nƣớc cất nƣớc rửa chuyển vào b.nh cầu Trung hoà NaOH 50% với màu metyl da cam Cất kéo nƣớc định lƣợng gián tiếp NH3 cách để NH3 hồ tan vào thể tích H2SO4 0,1N xác định, sau cất kéo nƣớc hết NH3 chuẩn độ H2SO4 thừa NaOH 0,1N 2.3 Tính kết Hàm lƣợng Nitơ tồn phần tính theo phần trăm theo cơng thức: Nitơ tồn phần (g/100g) = 0.14  ( N  n) P Trong đó: N: số ml H2SO4 0,1N cho vào bình nón trƣớc để kết hợp với NH3 n: số ml NaOH 0,1N dùng để chuẩn độ H2SO4 thừa P: trọng lƣợng mẫu thử tính g Muốn tính protit nhân kết nitơ tồn phần với 5,75 Xác định hàm lƣợng lipit phƣơng pháp Soxlhet 3.1 Nguyên lý: xiii Dùng ete nóng để hòa tan tất chất béo tự thực phẩm Sau để bay hết ete, cân chất béo cịn lại tính hàm lƣợng lipit 100g thực phẩm 3.2 Cách tiến hành: Sấy khô ngun liệu đến khối lƣợng khơng đổi Cân thật xác 5g nguyên liệu đƣợc nghiền nhỏ, cho vào bao giấy đƣợc sấy khơ Chú ý gói mẫu phải có bề rộng nhỏ đƣờng kính ống trụ chiều dài ngắn chiều cao ống chảy tràn Đặt bao giấy vào trụ chiết Lắp trụ chiết vào bình cầu gắn ống sinh hàn Bình cầu đƣợc sấy đến khối lƣợng khơng đổi để nguội bình hút ẩm cân biết khối lƣợng Qua đầu ống sinh hàn dùng phễu cho dung môi vào trụ chiết cho lƣợng dung mơi đ chảy xuống bình cầu lƣợng phễu chiết đủ ngập mẫu Dùng làm nút đầu ống sinh hàn Mở nƣớc lạnh vào ống sinh hàn Đặt b.nh cầu vào nồi cách thủy, điều chỉnh nhiệt độ cho chu kỳ trích ly hồn lƣu dung mơi đạt từ – lần Chiết – 12 trích ly hồn tồn hết chất béo Thử cách lấy vài giọt ether cuối ống xiphông nhỏ lên giấy lọc, dung môi bay khơng để lại vết dầu loang kết thúc Cho ether chảy xuống hết bình cầu Lấy bình cầu đặt vào tủ hotte cho bay hết ether cho vào tủ sấy nhiệt độ 100 – 105 0C 1,5h Để nguội bình hút ẩm, cân xác định khối lƣợng 3.3 Tính kết Hàm lƣợng phần trăm chất béo tính theo cơng thức: X = 100%  M  M1 m Trong đó: M1: khối lƣợng bình cầu lipit sau trích ly sấy khơ, g M2: khối lƣợng bình g m: khối lƣợng mẫu ban đầu, g Xác định hàm lƣợng xơ 4.1 Nguyên lý xiv Xenluloza chất xơ bã lại sau gluxit khác nhƣ tinh bột, lignin sắc tố, tạp chất bị thủy phân axít kiềm Sau lọc, rửa xơ bã này, sấy khô đến khối lƣợng không đổi nung thành tro, trừ hàm lƣợng tro tính đƣợc lƣợng xenluloza mẫu 4.2 Cách tiến hành Khoai lang tím đƣợc nghiền mịn, sấy đến khối lƣợng khơng đổi Cân 5g cho vào bình tam giác 500ml có lắp ống sinh hàn khí Cho vào 50ml nƣớc cất, thêm vào 10ml dung dịch HCl đậm đặc, đun sôi kỹ tinh bột bị thủy phân hoàn toàn, thử điểm kết thúc thủy phân cách chấm giọt dung dịch thủy phân lên lam kính, nhỏ vào vài giọt thuốc thử Liugon đến màu xanh Lấy bình tam giác khỏi bếp, lọc qua giấy lọc lấy bã Rửa bã nhiều lần nƣớc cất Dùng bình tia nƣớc chuyển hết bã vào lại bình tam giác dùng Thêm vào bình cầu 10ml KOH 10% Đặt bình cầu lên bếp, đun sôi 20 – 30 phút Lấy lọc qua giấy lọc không tro, lấy bã Rữa bã nhiều lần nƣớc cất Sau rữa lần dung dịch CH3COOH 2% cồn tuyệt đối Sau rữa, bã có màu trắng đƣợc Đặt giấy lọc bã vào đĩa Petri đƣa vào tủ sấy 105 0C 2h, lấy để nguội bình hút ẩm cân Đƣa giấy lọc bã vào chén nung, chén đƣợc nung lò nung 400 – 5000 C, để nguội cân cân phân tích Tiến hành nung bã lị nung nhiệt độ 450 C đến khối lƣợng khơng đổi Lấy để nguội bình hút ẩm cân chén nung chứa tro sau nung 4.3 Tính kết X = 100  m1  m2  m3 m Trong đó: m1: khối lƣợng b sau sấy, g m2: khối lƣợng tro chén nung sau nung, g m3: khối lƣợng chén nung, g m: khối lƣợng mẫu, g xv Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng amylose (AACC 61-03) Bƣớc 1: Tách tinh bột theo phƣơng pháp Rửa bột (AACC 38-10) Bƣớc 2: Xây dựng đƣờng chuẩn - Amylose amylopectin (100 mg) bổ sung ml of 95% ethanol + ml NaOH 1N, để yên nhiệt độ phòng 10 phút, sau đun sơi 15 phút bể điều nhiệt, tiếp đến để yên nhiệt độ phòng 2h Pha Loãng hỗn hợp thu đƣợc thành 100ml - Trộng amylose + amylopectin (1 mg/ml) theo công thức sau: + 10; + 9; + 8; 2.5 + 7.5; + 7; 3.5 + 6.5; + - Lấy ml hỗn hợp bổ sung them 1.0 ml acetic acid 1N + ml I2 0.2%, định mức lên 100ml, trộn đều, để yên 20 phút, đo độ hấp thu bƣớc song 620 nm 620 nm (sử dụng ml NaOH 0.09N làm mẫu trắng) - Vẽ đƣờng chuẩn Bƣớc 3: Xác định hàm lƣợng amylose - 100 mg mẫu pha thành dung dịch 100 ml (1 mg/ml) nhƣ - Lấy ml dịch vừa pha (1 mg/ml) cho vào 1.0 ml acetic acid 1N + ml I2 0.2%, định mức đến 100 ml, trộn, để yên 20 phút, đo độ hấp thu bƣớc song (sử dụng ml NaOH 0.09N làm mẫu trắng) - Tính hàm lƣợng amylose theo đƣờng chuẩn *Lƣu ý: - Sử dụng amylose amylopectin tinh khiết để xây dựng đƣờng chuẩn xvi   Phụ lục : TÍNH TỐN KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU Xác định ẩm phương pháp sấy khô (TCVN 5613-91) Sử dụng máy phân tích độ ẩm 1.1 Nguyên lý Máy phân tích độ ẩm đèn halogen sử dụng để xác định hàm lượng ẩm chất cần phân tích Hoạt động thiết bị dựa nguyên tắc đo trọng lực nhiệt: bắt đầu đo máy xác định khối lượng mẫu trước nhanh chóng làm nóng phận làm nóng tồn halogen làm bay ẩm Trong suốt tr.nh phân tích, thiết bị tiếp tục xác định khối lượng mẫu hiển thị kết Sau hoàn tất làm khô sản phẩm, kết hiển thị gồm: thành phần phần trăm độ ẩm, phần trăm chất rắn, khối lượng hay phần trăm khối lượng thu Dùng sức nóng làm bay hết nước thực phẩm Cân trọng lượng thực phẩm trước sau sấy khô, từ tính phần trăm nước có thực phẩm 1.2 Cách tiến hành Đối với mẫu phân tích khoai lang tím tươi thái mỏng, mẫu khoai sau sấy cần nghiền nhỏ Các mẫu phải cân đủ khối lượng lập sẵn chương tr.nh phân tích máy phân tích độ ẩm Sau bỏ mẫu vào máy, đóng nắp lại nhấn Start/Stop 1.3 Tính kết Phần trăm ẩm xác định theo công thức X (%) = (G1 − G 2) × 100 G1 − G xii    Xác định hàm lượng protein phương pháp Kjeldahl (AOAC 960.52) 2.1 Ngun lý Vơ hóa thực phẩm H2SO4 đậm đặc chất xúc tác Dùng kiềm mạnh (NaOH KOH) đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 hình thành thể tự Định lượng NH3 axít 2.2 Cách tiến hành Cân thật xác khoảng 0,5g nguyên liệu cho vào b.nh Kjeldahl với 10ml H2SO4 đậm đặc khoảng 5g chất xúc tác CuSO4:K2SO4 (1:9) Để nghiêng bình Kjeldahl bếp đun từ từ Nếu thực phẩm chứa nhiều nước, đun nước bốc hình thành khói trắng SO2 Khi bọt tan, đun sôi dung dịch suốt khơng màu có màu xanh lơ CuSO4 Để nguội, chuyển dung dịch vơ hố vào bình cầu máy cất đạm, rửa bình Kjeldahl lần với nước cất nước rửa chuyển vào b.nh cầu Trung hoà NaOH 50% với màu metyl da cam Cất kéo nước định lượng gián tiếp NH3 cách để NH3 hoà tan vào thể tích H2SO4 0,1N xác định, sau cất kéo nước hết NH3 chuẩn độ H2SO4 thừa NaOH 0,1N 2.3 Tính kết Hàm lượng Nitơ tồn phần tính theo phần trăm theo cơng thức: Nitơ tồn phần (g/100g) = 0.14 × ( N − n) P Trong đó: N: số ml H2SO4 0,1N cho vào bình nón trước để kết hợp với NH3 n: số ml NaOH 0,1N dùng để chuẩn độ H2SO4 thừa P: trọng lượng mẫu thử tính g Muốn tính protit nhân kết nitơ toàn phần với 5,75 Xác định hàm lượng lipit phương pháp Soxlhet 3.1 Nguyên lý: xiii    Dùng ete nóng để hịa tan tất chất béo tự thực phẩm Sau để bay hết ete, cân chất béo cịn lại tính hàm lượng lipit 100g thực phẩm 3.2 Cách tiến hành: Sấy khô nguyên liệu đến khối lượng không đổi Cân thật xác 5g nguyên liệu nghiền nhỏ, cho vào bao giấy sấy khô Chú ý gói mẫu phải có bề rộng nhỏ đường kính ống trụ chiều dài ngắn chiều cao ống chảy tràn Đặt bao giấy vào trụ chiết Lắp trụ chiết vào bình cầu gắn ống sinh hàn Bình cầu sấy đến khối lượng khơng đổi để nguội bình hút ẩm cân biết khối lượng Qua đầu ống sinh hàn dùng phễu cho dung môi vào trụ chiết cho lượng dung môi đ chảy xuống bình cầu lượng phễu chiết cịn đủ ngập mẫu Dùng bơng làm nút đầu ống sinh hàn Mở nước lạnh vào ống sinh hàn Đặt b.nh cầu vào nồi cách thủy, điều chỉnh nhiệt độ cho chu kỳ trích ly hồn lưu dung môi đạt từ – lần Chiết – 12 trích ly hồn tồn hết chất béo Thử cách lấy vài giọt ether cuối ống xiphông nhỏ lên giấy lọc, dung môi bay không để lại vết dầu loang kết thúc Cho ether chảy xuống hết bình cầu Lấy bình cầu đặt vào tủ hotte cho bay hết ether cho vào tủ sấy nhiệt độ 100 – 105 0C 1,5h Để nguội bình hút ẩm, cân xác định khối lượng 3.3 Tính kết Hàm lượng phần trăm chất béo tính theo cơng thức: X = 100% × M − M1 m Trong đó: M1: khối lượng bình cầu lipit sau trích ly sấy khơ, g M2: khối lượng bình g m: khối lượng mẫu ban đầu, g Xác định hàm lượng xơ 4.1 Nguyên lý xiv    Xenluloza chất xơ bã lại sau gluxit khác tinh bột, lignin sắc tố, tạp chất bị thủy phân axít kiềm Sau lọc, rửa xơ bã này, sấy khô đến khối lượng không đổi nung thành tro, trừ hàm lượng tro tính lượng xenluloza mẫu 4.2 Cách tiến hành Khoai lang tím nghiền mịn, sấy đến khối lượng không đổi Cân 5g cho vào bình tam giác 500ml có lắp ống sinh hàn khí Cho vào 50ml nước cất, thêm vào 10ml dung dịch HCl đậm đặc, đun sôi kỹ tinh bột bị thủy phân hoàn toàn, thử điểm kết thúc thủy phân cách chấm giọt dung dịch thủy phân lên lam kính, nhỏ vào vài giọt thuốc thử Liugon đến màu xanh Lấy bình tam giác khỏi bếp, lọc qua giấy lọc lấy bã Rửa bã nhiều lần nước cất Dùng bình tia nước chuyển hết bã vào lại bình tam giác dùng Thêm vào bình cầu 10ml KOH 10% Đặt bình cầu lên bếp, đun sơi 20 – 30 phút Lấy lọc qua giấy lọc không tro, lấy bã Rữa bã nhiều lần nước cất Sau rữa lần dung dịch CH3COOH 2% cồn tuyệt đối Sau rữa, bã có màu trắng Đặt giấy lọc bã vào đĩa Petri đưa vào tủ sấy 105 0C 2h, lấy để nguội bình hút ẩm cân Đưa giấy lọc bã vào chén nung, chén nung lò nung 400 – 5000 C, để nguội cân cân phân tích Tiến hành nung bã lò nung nhiệt độ 4500 C đến khối lượng không đổi Lấy để nguội bình hút ẩm cân chén nung chứa tro sau nung 4.3 Tính kết X = 100 × m1 − m − m m Trong đó: m1: khối lượng b sau sấy, g m2: khối lượng tro chén nung sau nung, g m3: khối lượng chén nung, g m: khối lượng mẫu, g xv    Phương pháp xác định hàm lượng amylose (AACC 61-03) Bước 1: Tách tinh bột theo phương pháp Rửa bột (AACC 38-10) Bước 2: Xây dựng đường chuẩn - Amylose amylopectin (100 mg) bổ sung ml of 95% ethanol + ml NaOH 1N, để n nhiệt độ phịng 10 phút, sau đun sôi 15 phút bể điều nhiệt, tiếp đến để yên nhiệt độ phòng 2h Pha Loãng hỗn hợp thu thành 100ml - Trộng amylose + amylopectin (1 mg/ml) theo công thức sau: + 10; + 9; + 8; 2.5 + 7.5; + 7; 3.5 + 6.5; + - Lấy ml hỗn hợp bổ sung them 1.0 ml acetic acid 1N + ml I2 0.2%, định mức lên 100ml, trộn đều, để yên 20 phút, đo độ hấp thu bước song 620 nm 620 nm (sử dụng ml NaOH 0.09N làm mẫu trắng) - Vẽ đường chuẩn Bước 3: Xác định hàm lượng amylose - 100 mg mẫu pha thành dung dịch 100 ml (1 mg/ml) - Lấy ml dịch vừa pha (1 mg/ml) cho vào 1.0 ml acetic acid 1N + ml I2 0.2%, định mức đến 100 ml, trộn, để yên 20 phút, đo độ hấp thu bước song (sử dụng ml NaOH 0.09N làm mẫu trắng) - Tính hàm lượng amylose theo đường chuẩn *Lưu ý: - Sử dụng amylose amylopectin tinh khiết để xây dựng đường chuẩn xvi    ... Nghiên cứu biến tính tinh bột khoai lang khoai mỡ phương pháp nhiệt ẩm 2.3.2 Các nghiên cứu tinh bột khoai mỡ 2.3.2.1 Tính chất chức cấu trúc tinh bột Ngoài khả ứng dụng thực phẩm, tinh bột khoai. .. ngắn xi    Nghiên cứu biến tính tinh bột khoai lang khoai mỡ phương pháp nhiệt ẩm CHƢƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Mục đích nghiên cứu - Tối ưu hóa qúa trình biến tính tinh bột khoai lang tím khoai mỡ nhằm tạo... Khánh Nghiên cứu biến tính tinh bột khoai lang khoai mỡ phương pháp nhiệt ẩm Độ hòa tan tinh bột khoai lang tím khoai mỡ trước sau biến tính tăng theo nhiệt độ (Bảng 4.8) Tuy nhiên, độ hịa tan tinh