Nghiên cứu này nhằm chứng minh việc sử dụng enzyme phytase trong chế biến sữa đậu nành đã làm giảm hàm lượng chất kháng dinh dưỡng phytate, đồng thời làm tăng giá trị dinh dưỡng khoáng và protein trong sữa đậu nành thanh trùng Pasteur.
BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ DOI: 10.15625/vap.2020.00094 NGHIÊN CỨU LOẠI BỎ PHYTATE BẰNG ENZYME PHYTASE NHẰM NÂNG CAO GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG KHOÁNG VÀ PROTEIN TRONG SỮA ĐẬU NÀNH THANH TRÙNG PASTEUR Trần Thị Thúy*, Lê Thị Hồng Tóm tắt: Sữa đậu nành đồ uống dinh dưỡng quen thuộc với người Việt Nam Thành phần dinh dưỡng sữa đậu nành sánh ngang với sản phẩm sữa có nguồn gốc động vật lại sử dụng sữa bò, sữa dê,… hàm lượng chất ức chế dinh dưỡng phytate, chất kháng tripsin sữa đậu nành cao Nghiên cứu nhằm chứng minh việc sử dụng enzyme phytase chế biến sữa đậu nành làm giảm hàm lượng chất kháng dinh dưỡng phytate, đồng thời làm tăng giá trị dinh dưỡng khoáng protein sữa đậu nành trùng Pasteur Xử lí sữa đậu nành trùng Pasteur enzyme phytase (nồng độ 43,9IU/L) bảo quản sữa 10 oC giúp giải phóng 31,5% hàm lượng phosphat vô từ phytate sữa, đặc biệt làm tăng hàm lượng protein hòa tan khoáng dễ tiêu sữa (Ca2+, Fe2+, Zn2+ Mg2+) từ 21,94% đến 79,13% so với sữa không xử lí phytase Từ khóa: Phytase, phytate, sữa đậu nành ĐẶT VẤN ĐỀ Trong số sản phẩm từ hạt đậu tương sữa đậu nành, đậu phụ, tào phớ, xì dầu… sữa đậu nành đồ uống quen thuộc với người Việt Nam Sữa đậu nành sản phẩm thu từ trình nấu dịch chiết từ hạt đậu nành Quy trình chế biến gia đình sản xuất quy mơ cơng nghiệp Phân tích so sánh thành phần dinh dưỡng sữa đậu nành sữa bò, Taguchi et al., (2006) đến kết luận thú vị: Dinh dưỡng sữa đậu nành sánh ngang với sản phẩm sữa có nguồn gốc động vật Hàm lượng protein sữa đậu nành cao sữa bị, đó, hàm lượng lipid thấp giúp người sử dụng giảm nguy mắc bệnh tim mạch (Anno et al., 1985) Hàm lượng khoáng chất sữa đậu nành cao, nguồn cung cấp khoáng vi lượng phục vụ cho trình sinh trưởng phát triển thể Tuy nhiên, sữa đậu nành không sử dụng nhiều loại sữa từ động vật sữa bò, sữa dê,… hàm lượng chất kháng dinh dưỡng (phytate, chất kháng tripsin) sữa đậu nành cao (Hídvégi & Lásztity, 2002; Hwang et al., 1997) Phytase enzyme ứng dụng phổ biến chế biến thức ăn chăn nuôi thực phẩm để loại bỏ chất kháng dinh dưỡng phytate, tăng hàm lượng phosphat khoáng chất dễ tiêu thực phẩm thức ăn chăn nuôi Năm 1985, Anno et al thực Trường Đại học Sư phạm Hà Nội *Email: thuy_tt@hnue.edu.vn BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 760 thí nghiệm loại bỏ phytate sữa đậu nành cách bổ sung phytase từ lúa mì vào sữa Năm 1989, Simell et al., sử dụng Finase S, phytase thương phẩm, để tạo loại protein đậu nành không chứa phytate Năm 2006, Greiner & Konietzny đề xuất việc sử dụng phytase vi sinh vật sinh phytase (nấm men, vi khuẩn lactic) trình lên men làm bánh mì để làm giảm hàm lượng phytate thực phẩm, tăng giải phóng canxi từ phức chất IP6 - Ca cần cho hoạt động α - amylase, qua gián tiếp giúp cải thiện chất lượng bánh mỳ Trong nghiên cứu này, đánh giá khả sử dụng enzyme phytase BacP từ Bacillus subtilis để loại bỏ tính kháng dinh dưỡng phytate sữa đậu nành trùng Pasteur việc tăng cường giải phóng phosphat vô (Pvc), protein cation kim loại dễ tiêu sữa, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng khống protein cho sữa đậu nành Ngồi tính đặc hiệu xúc tác với chất phytate giải phóng Pvc, enzyme phytase từ Bacillus subtilis chứng minh xúc tác giải phóng đến 4/6 gốc Pvc phytate (IP6), tạo dẫn xuất inositol bậc thấp (IP2, IP3, IP4) có lợi cho sức khỏe (Kerovuo, 2000; Siren, 1995) VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu phương pháp nghiên cứu Enzyme phytase BacP, sản xuất từ chủng Bacillus sp MD2, Bộ môn Công nghệ sinh học - Vi sinh, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội cung cấp Giống đậu tương DT84, Trung tâm Nghiên cứu Phát triển đậu đỗ - Viện Lương thực, Thực phẩm Việt Nam cung cấp, sử dụng để sản xuất sữa đậu nành phịng thí nghiệm Các hóa chất phân tích: Natri-phytate (Sigma, P3168), ammonium molypdate (Merck), tricloroaxetic axit (TCA - Trung Quốc); dung dịch chuẩn 1.000 ppm Fe2+, Mg2+, Zn2+ Ca2+ (Scharlau, Tây Ban Nha); hóa chất thơng dụng khác mua Trung Quốc Việt Nam: CH3COOH, FeSO4.7H2O, CH3COONa, NaOH, HCl, Na2CO3, C2H5OH, NH4OH đạt độ tinh mức phân tích 2.2 Phương pháp nghiên cứu Chế biến sữa đậu nành Hạt đậu nành (60 g) ngâm nước RO nhiệt độ phịng Sau đó, sửa nhớt bổ sung nước RO, nghiền máy nghiền đồng thể, lọc qua vải loại bỏ cặn thu 600 mL sữa đậu nành thô (Tsumura et al., 2004) Sữa thô trùng Pasteur 90 - 95 ºC 10 phút, sau làm nguội đến nhiệt độ phòng bảo quản 10 ºC - 10 ngày Xác định hàm lượng phytate sữa đậu nành Căn vào đặc tính kết tủa mạnh phytate với ion Fe3+, người ta cho lượng dư Fe vào sữa đậu nành để kết tủa tồn phytate sữa Sau đó, rửa Fe3+ dư kết tủa Fe-phytate xác định hàm lượng sắt có kết tủa Từ hàm lượng sắt có 3+ PHẦN II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 761 kết tủa với phytate, ta tính hàm lượng phytate sữa theo nguyên tắc: Một phân tử phytate liên kết với phân tử sắt khối lượng phytate gấp 2,98 lần khối lượng sắt (Tsumura et al, 2004) mphytate sữa = 2,98 x mFe kết tủa Fe-phytate Hàm lượng Fe3+đã kết tủa với phytate xác định máy phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử NOVAA 350 (AnalytikJena - Đức), dựa đồ thị chuẩn tương quan giá trị phổ hấp thụ nguyên tử bước sóng 248,33 nm (A248,33) nồng độ Fe3+ dung dịch chuẩn (nồng độ: 0; 0,5; 1; 2; 3; 4,5 ppm pha dung dịch đệm 1% HNO3) Xác định hàm lượng protein tổng số sữa đậu nành Pha lỗng sữa đậu nành đến nồng độ thích hợp tiến hành phản ứng màu với dung dịch Coomasie blue theo phương pháp Bradford (1976) đo quang phổ hấp phụ ánh sáng bước sóng 595 nm Tính tốn hàm lượng protein theo phương trình đường chuẩn tương quan hàm lượng BSA (Bovin Serum Albumin- Albumin huyết bị) có nồng độ chuẩn 0; 2,5; 5; 10; 15; 20; 25 30 μg/mL với độ hấp phụ quang bước sóng 595 nm (A595) máy đo quang phổ (UV-VIS - 1240 Shimadzu, Nhật) Xác định hoạt tính enzyme phytase Enzyme phytase BacP pha dung dịch đệm 0,1 M Tris- HCl, pH = có bổ sung mM CaCl2 Enzyme pha lỗng đến nồng độ thích hợp phản ứng với dung dịch chất (1,67 mM Natri-phytate) theo tỉ lệ 1: thể tích Phản ứng enzyme diễn 10 phút nhiệt độ 70 ºC dừng phản ứng cách bổ sung thể tích tương ứng dung dịch TCA 15% (Tri-chloroacetic axit) Sau dịch phản ứng li tâm, thu dịch bổ sung dung dịch màu (chứa lần thể tích dung dịch A (1,5% amoniummolypdate (NH4)6Mo7O24) 5,5% H2SO4) lần thể tích dung dịch B (2,7% FeSO4.7H2O)) theo tỉ lệ : thể tích đo độ hấp thụ quang bước sóng 700nm Phản ứng đối chứng (Enzyme blank) tiến hành tương tự dung dịch TCA 15% bổ sung trước bổ sung dung dịch chất Hàm lượng phosphat vô (Pvc) giải phóng từ phản ứng enzyme tính tốn dựa vào đồ thị tương quan nồng độ Pvc chuẩn 0,05; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5 0,6 mM dung dịch NaH2PO4 với độ hấp thụ quang bước sóng 700 nm (A700) máy đo quang phổ (UVVIS - 1240 Shimadzu, Nhật) Một đơn vị hoạt tính (IU) quy định lượng enzyme để giải phóng µmol Pvc phút điều kiện thí nghiệm (Shimizu, 1992) Xác định động thái hoạt động enzyme phytase chất natri-phytate Bổ sung 0,15 mL enzyme BacP vào 30 ml dung dịch chất (2,25 mM natriphytate) dung dịch đệm 0,1 M Tris- HCl, pH = có bổ sung mM CaCl2 Thí nghiệm tiến hành bể ổn nhiệt 70 oC, có khuấy từ nhẹ Mẫu lấy từ phản ứng thời điểm xác định, bổ sung thể tích tương ứng dung dịch 15% TCA để dừng phản ứng, xử lí mẫu tiến hành phản ứng màu thí nghiệm xác định hoạt tính phytase Lượng Pvc tạo xác định dựa đồ thị chuẩn Pvc (nêu trên) 762 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Xác định động thái hoạt động enzyme phytase chất sữa đậu nành Tiến hành tương tự phương pháp xác định động thái enzyme chất phytate chuẩn dung dịch chất chuẩn thay sữa đậu nành trùng Pasteur Xác định hàm lượng kim loại hịa tan giải phóng q trình xử lí sữa đậu nành enzyme phytase Mẫu sữa dùng để xác định hàm lượng Fe3+, Mg2+, Ca2+ xử lí dung dịch 2% HNO3, mẫu dùng để xác định Zn2+ xử lí dung dịch 1% HCl theo tỉ lệ thể tích 1:1 để nồng độ HNO3 HCl dung dịch sau trước phân tích 1% 0,5% Tiếp tục li tâm dịch sữa 1.0000 vòng/phút phút để thu dịch nổi, mẫu dịch lọc lại lần giấy lọc trước bảo quản điều kiện - 20 oC Xác định hàm lượng kim loại có dung dịch máy phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử NOVAA 350 (AnalytikJena - Đức) bước sóng tương ứng với kim loại: đo Zn2+ bước sóng 213,86 nm, đo Mg2+ bước sóng 285,51 nm, đo Ca2+ bước sóng 422,7 nm, đo Fe2+ bước sóng 248,33 nm (Phạm Luận, 2009) Hàm lượng kim loại mẫu sữa đậu nành xác định dựa vào đồ thị tương quan nồng độ chuẩn ion kim loại (0 - 10 ppm) với độ hấp thu quang bước sóng tương ứng với kim loại Xác định hàm lượng protein dễ hòa tan sữa đậu nành Sữa đậu nành (5 ml) xử lí với enzyme phytase với hàm lượng 43,9 IU/L, bổ sung vào ml dung dịch 0,1 M CaCl2 ống falcon 15 mL, votex tạo thành thể đồng nhất, giữ 16 điều kiện ºC So sánh độ lắng sữa đậu nành xử lí khơng xử lí enzyme phytase, đồng thời xác định hàm lượng protein pha dịch ống thí nghiệm phương pháp Bradford (1976) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hoạt động enzyme phytase chất chuẩn Natri-phytate chất sữa đậu nành Enzyme phytase BacP loại phytase kiềm, hoạt động tốt 70ºC điều kiện trung tính, kiềm (pH 7), xúc tác phân giải chất natri-phytate giải phóng tối đa gốc Pvc tổng số gốc phosphat phân tử phytate (Tran et al., 2011; Kim et al., 1998) Thí nghiệm hình cho thấy phytase BacP phân giải chất chuẩn Natri-phytate dung dịch đệm 0,1M Tris-HCl pH chậm hẳn (chỉ giải phóng 43,58% lượng Pvc sẵn có 2,25 mM natri-phytate sau phản ứng) so với phân giải chất phytate sữa đậu nành Sữa đậu nành làm từ hạt đậu tương giống DT84 có pH 6,8 chứa 1,489 g phytate L sữa (Trần Thị Thúy cs, 2019a) tương đương 2,26 mM Hoạt động phytase BacP xúc tác giải phóng tới 64,68% lượng Pvc sẵn có sữa đậu nành sau phản ứng, cao hẳn so với hoạt động enzyme dung dịch chất chuẩn natri-phytate Điều chứng tỏ môi trường sữa đậu nành giầu protein thích hợp cho PHẦN II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 763 hoạt động phytase BacP Một số nghiên cứu nhiều tác giả khác cho thấy enzyme thường hoạt động tốt mơi trường có bổ sung protein bảo vệ (Piszkiewicz et al., 2019; Piszkiewicz & Pielak, 2019) protein nâng đỡ ổn định cấu trúc enzyme, chống lại tác nhân gây bất hoạt enzyme từ môi trường Hoạt động xúc tác thủy phân phytate dung dịch chất chuẩn sữa đậu nành diễn nhanh (ngay phút đầu tiên), sau chậm lại khoảng thời gian từ đến 90 phút (đối với sữa đậu nành) đến 150 phút (đối với dung dịch chất chuẩn) Sau đó, hoạt động enzyme tăng không đáng kể, chứng tỏ nồng độ chất thấp bắt đầu hạn chế tốc độ phản ứng enzyme Việc tăng nồng độ enzyme làm tăng tốc độ phản ứng phút đầu tiên, làm phản ứng kết thúc sớm hơn, không làm tăng tốc độ phản ứng enzyme giai đoạn sau 80 Sữa đậu nành Pvc giải phóng (%) 70 60 50 40 Natri-phytate 30 20 10 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Thời gian (phút) 270 300 330 360 390 Hình Hoạt động phytase BacP chất chuẩn natri phytate sữa đậu nành 3.2 Lựa chọn nồng độ enzyme phytase để xử lí phytate sữa đậu nành trùng Pasteur điều kiện bảo quản Quy trình sản xuất sữa đậu nành trùng thường bao gồm công đoạn sau: (1) Ngâm hạt, (2) Xay nghiền đồng thời lọc bỏ bã, (3) Đồng hóa dịch sữa, (4) Đun trùng sữa, (5) Đóng chai bảo quản sữa Các thí nghiệm xác định thời gian bảo quản sữa (kết không công bố báo này) xác định thời gian bảo quản sữa nhiệt độ mát (10 ºC) 7-10 ngày (Trần Thị Thúy, 2019b) Tận dụng thời gian bảo quản sữa (từ xuất xưởng đến đến tay người sử dụng) 4-10 ºC cho hoạt động enzyme phytase phân giải phytate sữa đậu nành trùng cách thức tiết kiệm thời gian chi phí cho quy trình sản xuất sữa đậu nành trùng Pasteur, hoạt động enzyme nhiệt độ thấp diễn chậm chạp enzyme hoạt động bền hơn, bị bất hoạt nhiệt độ điều kiện khác Do thí nghiệm xử lí sữa đậu nành enzyme phytase tiến hành 10 ºC ngày Hình trình bày kết xác định nồng độ enzyme phytase phù hợp để xử lí phytate sữa đậu nành trùng điều kiện bảo quản (10 ºC ngày) Kết cho thấy: Có thể lựa chọn nồng độ enzyme phytase từ 43,9 đến 175,7 IU/L để bổ sung vào sữa đậu nành nhằm thủy phân phytate điều kiện bảo quản (10 oC), giải phóng từ 20-50% lượng Pvc vốn có phytate sữa đậu nành, đảm bảo dẫn xuất có ích 764 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM IP6 IP2, IP3 IP4 tạo nhiều thời gian bảo quản sữa (3-7 ngày sau trùng Pasteur) Nhằm tiết kiệm lượng enzyme sử dụng, tiết kiệm chi phí cho quy trình xử lí phytate sữa đậu nành, lựa chọn bổ sung 43,9 IU enzyme phytase cho lít sữa đậu nành trùng Pasteur trước đem bảo quản 10 ºC 7-10 ngày Hình Hoạt động phytase (ở nồng độ khác nhau) sữa đậu nành trùng, bảo quản nhiệt độ 10 oC 3.3 Khả giải phóng kim loại tự sữa đậu nành xử lí enzyme phytase Do có lực cao nhiều cation kim loại thiết yếu loại hạt ngũ cốc, phytate nguyên nhân dẫn đến tượng giảm khả hấp thụ khoáng chất đường tiêu hóa người động vật ni Theo kết nghiên cứu trước (Trần Thị Thúy nnk., 2019a) báo cáo Vohra et al., (1965) số kim loại nghiên cứu phytate có lực mạnh kim loại theo trình tự sau: Fe3+ > Zn2+ > Cu2+ > Mn2+ > Ni2+ > Ca2+ > Mg2+ Sử dụng enzyme phytase để loại bỏ phytate sữa đậu nành làm giải phóng ion kim loại thiết yếu khỏi phức chất với phytate, làm tăng hàm lượng ion hòa tan dịch sữa Hình chứng minh giải phóng cation kim loại Fe2+, Zn2+, Mg2+ Ca2+ từ dạng liên kết với phytate sang dạng cation tự dung dịch sữa đậu nành xử lí với enzyme phytase Trong dịch sữa đậu nành xử lí enzyme BacP, hàm lượng Fe2+ tăng đồng hành (tỉ lệ thuận) với hàm lượng Pvc Điều có nghĩa lượng Fe2+ tự dịch sữa thay đổi tỉ lệ nghịch với hàm lượng phytate tác dụng enzyme phytase Hàm lượng Fe2+ tăng rõ rệt tới ngày thứ 3, sau đó, có xu hướng ổn định thời gian bảo quản sữa (Hình 3A) Cụ thể hàm lượng Fe2+ dịch sữa tăng từ 3,69 lên 6,61 mg/L (tăng 79,13%) so với sữa chưa xử lí enzyme phytase So với hàm lượng sắt sản phẩm sữa đậu nành chưa xử lí báo cáo Hirokata (2006) mg/L “Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam” Hà Thị Anh Đào Nguyễn Công Khẩn (2007) có hàm lượng sắt 1,2 mg/L hàm lượng sắt sản phẩm sữa đậu nành cao gấp lần so với sữa đậu nành bình thường thị trường Việt Nam PHẦN II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 765 Theo kết biểu diễn Hình 3B hàm lượng Zn2+ dịch sữa đậu nành trước xử lí enzyme phytase 2,35 Sau xử lí làm giảm hàm lượng phytate tác dụng enzyme phytase, hàm lượng Zn2+ tự tăng đồng thời với lượng Pvc giải phóng Hàm lượng kẽm tự tăng nhanh từ 2,35 mg/L lên 3,18 mg/L ngày thứ đạt mức 3,23 mg/L sau ngày bảo quản 10 oC Như vậy, giảm hàm lượng phytate dịch sữa đậu nành trùng làm tăng giải phóng Zn2+ dịch sữa, qua tăng hàm lượng kẽm dễ tiêu đến ruột non Kết tương đồng với báo cáo Larsson et al., (1996), báo cáo chứng minh giảm phytate làm tăng khả hấp thu kẽm người động vật có chế độ ăn sản phẩm có nguồn gốc từ đậu nành yến mạch Hình Hàm lượng cation kim loại hịa tan sữa đậu nành trùng trước xử lí phytase, sau xử lí ngày thời gian bảo quản sữa: (A) Hàm lượng Fe2+; (B) Hàm lượng Zn2+; (C) Hàm lượng Mg2+ (D) Hàm lượng Ca2+ Tiến hành phân tích hàm lượng Mg2+ sữa đậu nành trước sau xử lí enzyme phytase thu kết thể Hình 3C Theo đó, hàm lượng Mg2+ sữa đậu nành trước xử lí enzyme 171,69 mg/L Hàm lượng Mg2+ dịch sữa đậu nành có xu hướng tăng nhanh sau xử lí với enzyme phytase Cụ thể, hàm lượng Mg2+ sữa đậu nành tăng từ 171,69 mg lên 266,04 mg sau ngày đạt mức ổn định 251, 62 mg/L ngày thứ Như vậy, giảm hàm lượng phytate dịch sữa (do xử lí phytase) có ảnh hưởng tích cực tới giải 766 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM phóng Mg2+ dịch sữa đậu nành trùng, từ làm tăng hàm lượng magie dễ tiêu đến ruột non Phytate ảnh hưởng đến hàm lượng canxi dễ tiêu dịch sữa đậu nành trùng Đồ thị hình 3D cho thấy: hàm lượng Ca2+ sữa đậu nành trước xử lí enzyme phytase 27,62 mg/L tăng lên 33,68 mg/L ngày thứ điều kiện bảo quản, sau bổ sung phytase So sánh hàm lượng canxi sữa sau xử lí với hàm lượng canxi sữa đậu nành bảng thành phần dinh dưỡng thực phẩm Việt Nam Hà Thị Anh Đào Nguyễn Công Khẩn công bố năm 2007 hàm lượng canxi sản phẩm sữa xử lí với enzyme BacP chúng tơi đạt mức cao Các sản phẩm sữa xử lí enzyme phytase cho hàm lượng ion canxi tự cao sở để tăng khả hấp thụ canxi thể, góp phần ngăn ngừa số bệnh lí xương, cho người sử dụng sản phẩm sữa 3.4 Khả tăng cường protein hòa tan sữa đậu nành xử lí enzyme phytase Sữa đậu nành loại đồ uống có hàm lượng protein cao ngang bằng, chí sữa bò Hàm lượng protein loại sữa đậu nành thương phẩm thường nằm khoảng 1,8-3,5% tùy hãng sản xuất, tùy định hướng sử dụng sản phẩm cho đối tượng khác Ở pH axit, phytate liên kết trực tiếp với protein đậu nành tạo thành phức chất khó tan, pH kiềm, protein liên kết với phytate qua cầu nối với cation kim loại liên kết với phytate, tạo thành phức chất dễ kết tủa (Trần Thị Thúy nnk., 2019a) Việc hãng sản xuất quảng cáo việc bổ sung thêm canxi vào sữa đậu nành để tăng hấp thu canxi kích thích tăng chiều cao cho người sử dụng sữa, giảm lỗng xương,… lại góp phần làm tăng thêm phức chất khó tan ion kim loại, protein sữa phytate sữa không loại bỏ phytate trước bổ sung canxi TN ĐC Sữa đậu nành trùng sản xuất từ hạt Hình Chiều cao cột lắng đậu nành giống DT84 có hàm lượng protein tổng số protein mẫu sữa đậu 3,56 g/100 mL Các nghiên cứu sơ chúng nành xử lí với enzyme phytase (TN) mẫu tơi cho thấy việc bổ sung 100 mM Ca Cl2 cho kết tủa sữa đậu nành không xử protein sữa đậu nành cao (cột lắng lí enzyme (ĐC) protein có chiều cao 2,27 cm Chúng tơi định bổ sung canxi vào sữa đậu nành trùng (được xử lí khơng xử lí enzyme phytase) cho đạt nồng độ 100 mM để đánh giá hàm lượng protein hịa tan, dễ tiêu hai thí nghiệm Kết thể Hình cho thấy: chiều cao cột lắng dung dịch sữa có khác biệt không lớn, 0,2 cm (sữa xử lí phytase có chiều cao cột lắng PHẦN II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 767 cao hơn) Tuy nhiên, tiến hành xác định hàm lượng protein phần dịch ống thí nghiệm thu kết sau: ống đối chứng, hàm lượng protein 0,43 g/100 mL, ống thí nghiệm hàm lượng 0,57 g/100 mL Kết cho thấy, giảm phytate làm tăng hàm lượng protein dễ tan sữa đậu nành KẾT LUẬN Việc xử lí sữa đậu nành trùng Pasteur enzyme phytase (nồng độ 43,9 IU/l) trước bảo quản sữa 10 ºC giúp giải phóng 31,5% hàm lượng phosphat vô từ phytate sữa, đặc biệt làm tăng hàm lượng protein hòa tan khoáng dễ tiêu sữa (Ca2+ tăng 21,94%; Fe2+ tăng 79,13%; Zn2+ tăng 37,45% Mg2+ tăng 46,55%) Như vậy, bên cạnh việc làm giảm hàm lượng chất kháng dinh dưỡng phytate, việc sử dụng phytase để xử lí sữa góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng khoáng protein sữa đậu nành Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin trân trọng cảm ơn Đề án Phát triển ứng dụng công nghệ sinh học lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 Bộ Công Thương (Đề tài mã số ĐT.03.15/CNSHCB) tài trợ kinh phí cho nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Anno T., Nakanishi K., Matsuno R and Kamikubo T., 1985 Enzymatic elimination of phytate in soybean milk J Japan Soc Food Sci Technol 32: 174-180 Bradford M., 1976 A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principal of protein dye binding Anal Biochem 72: 248-254 Greiner R., Konietzny U., 2006 Phytase for food application, Food Technol Biotechnol 44: 125-140 Hà Thị Anh Đào, Nguyễn Công Khẩn, 2007 Thành phần thực phẩm Việt Nam Nxb Đại học Y, tr 82, 93 Hídvégi M., Lásztity R., 2002 Phytic axit content of cereals and legumes interaction with proteins Periodica Polytechnica Ser Chem Eng 46(1-2): 59-64 Hwang D L., Foard D E and Wei C H., 1997 A soybean tripssin inhibitor The Journal of Biological Chemistry 252(3):1099-1101 Kerovuo J., Rouvinen J., Hatzack F., 2000 Analysis of myo-inositol hexakisphosphate hydrolysis by Bacillus phytase: indication of a novel reaction mechanism Biochem J 352 (3): 623 - Kim Y O., Lee J K., Kim H K., Yu J H., Oh T K., 1998 Cloning of the thermostable phytase gene (phy) from Bacillus sp DS11 and its overexpression in Escherichia coli, FEMS Microbiol Lett 162: 185-191 Larsson M., Rossander-Hulthén L., Sandström B & Sandberg A.S., 1996 Improved zinc and iron absorption from breakfast meals containing malted oats with reduced phytate content Br J Nu tr 76: 677-688 Phạm Luận, 2009 Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội, tr 38-49 Piszkiewicz S., Gunn K H., Warmuth O., Propst A., Mehta A., Nguyen K H., Pielak G J., 2019 Protecting activity of desiccated enzymes Protein Sci DOI:10.1002/pro.3604 Piszkiewicz S and Pielak, G J., 2019 Protecting Enzymes from Stress-Induced Inactivation Biochem 58: 3825-3833 Shimizu M., 1992 Purification and characterization of phytase from Bacillus subtilis (natto) N-77 Biosci Biotechnol Biochem 56(8): 1266-1269 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 768 Simell M., Elovainio M., Vaara M., Vaara T., 1990 Novel method for production of phytate-free or low-phytate soy protein isolate and concentrate Patent WO 90/08476 Siren M., 1995 Method of treating pain using inositol triphosphate, U S Patent 5407924, pp 2328, 732 - 739 Taguchi H., Chen H., Yano R., 2006 Comparative effects of milk and soymilk on bone loss in adult ovariectomized osteoprosis rat Okajimas folia Anat Jpn, 83: 53-60 Tran T T., Hashim S O., Gaber Y., Mamo G., Mattiasson B and Hatti-Kaul R., 2011 Thermostable alkaline phytase from Bacillus sp MD2: effect of divalent metals on activity and stability J Inorg Biochem 105: 1.000-1007 Trần Thị Thúy, Trương Thị Liên Lê Thị Hồng, 2019a Tính kháng dinh dưỡng phytate xử lí phytate sữa đậu nành phytase Tạp chí Cơng nghệ sinh học 17 (1): 1-11 Trần Thị Thúy, 2019b Nghiên cứu ứng dụng enzyme phytase chế biến đậu nành ngũ cốc tạo sản phẩm thực phẩm Báo cáo nghiệm thu Đề tài mã số: ĐT.03.15/CNSHCB thuộc Đề án phát triển ứng dụng công nghệ sinh học lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020, trang 67-69 Tsumura K., Saito T., Kugimiya W., 2004 Influence of phytase treatment on the gelation property of soymilk Food Sci Technol Res 10 (4): 442-446 Vohra P., Gray G A., Kratzer F H., 1965 Phytic axit-metal complexes Proc Soci Exp Biol Med 120: 447-449 STUDY ON ELIMINATING PHYTATE BY PHYTASE ENZYME TO IMPROVE NUTRITIONAL VALUE OF PROTEIN AND ESSENTIAL MINERAL IN PASTEURIZED SOYBEAN MILK Tran Thi Thuy*, Le Thi Hong Abstract: Soybean milk is a common, nutritional drink of Vietnamese The nutritional value of soybean milk is almost equal to other milk from animals; however, soybean milk takes much smaller consumption compared to cow milk, or goat milk,… due to the high content of antinutritional factors such as phytate and tripsin inhibitor in soybean milk This study aims to prove the use of phytase enzymes in soybean milk processing to reduce phytate content and increase the content of digestible protein and minerals in pasteurized soybean milk Adding 43.9 IU/L of phytase to pasteurized soybean milk before storing at 10 oC for days, catalyzed the hydrolysis of phytate and releases 31.5% of the phosphate originating from phytate in soybean milk Especially, this helps to improve the content of dissolved protein and essential minerals (Ca2+, Fe2+, Zn2+ Mg2+) in soybean milk from 21.94 to 79.13% compared to non-treated soybean milk Keywords: Phytase, phytate, soybean milk Hanoi National University of Education *Email: thuy_tt@hnue.edu.vn ... tăng cường protein hòa tan sữa đậu nành xử lí enzyme phytase Sữa đậu nành loại đồ uống có hàm lượng protein cao ngang bằng, chí cịn sữa bị Hàm lượng protein loại sữa đậu nành thương phẩm thường... BacP chất chuẩn natri phytate sữa đậu nành 3.2 Lựa chọn nồng độ enzyme phytase để xử lí phytate sữa đậu nành trùng Pasteur điều kiện bảo quản Quy trình sản xuất sữa đậu nành trùng thường bao gồm... không loại bỏ phytate trước bổ sung canxi TN ĐC Sữa đậu nành trùng sản xuất từ hạt Hình Chiều cao cột lắng đậu nành giống DT84 có hàm lượng protein tổng số protein mẫu sữa đậu 3,56 g/100 mL Các nghiên