Ảnh hưởng l asparaginase đến sự tạo thành acrylamide trong cà phê(robusta) rang xay bằng phương pháp ngâm kết hợp sóng siêu âm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ẢNH HƯỞNG L-ASPARAGINASE ĐẾN SỰ TẠO THÀNH ACRYLAMIDE TRONG CÀ PHÊ (ROBUSTA) RANG XAY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM KẾT HỢP SÓNG SIÊU ÂM GVHD: PHẠM THỊ HOÀN SVTH: NGUYỄN THỊ HIẾU KIÊN MSSV: 16116141 SVTH: TRẦN HUỲNH KIM OANH MSSV: 16116215 SKL 0 7 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM  KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116141 ẢNH HƯỞNG L-ASPARAGINASE ĐẾN SỰ TẠO THÀNH ACRYLAMIDE TRONG CÀ PHÊ (ROBUSTA) RANG XAY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM KẾT HỢP SÓNG SIÊU ÂM GVHD: TS Phạm Thị Hồn Nhóm SVTH: Nguyễn Thị Hiếu Kiên 16116141 Trần Huỳnh Kim Oanh 16116215 TP.HCM, tháng 9/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Hiếu Kiên 16116141 Trần Huỳnh Kim Oanh 16116215 Ngành: Công nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Ảnh hưởng L-Asparaginase đến tạo thành acrylamide cà phê (Robusta) rang xay phương pháp ngâm kết hợp sóng siêu âm Nhiệm vụ khóa luận: - Xác định thành phần hóa học cà phê nguyên liệu - Khảo sát ảnh hưởng chế độ rang cà phê đến hàm lượng acrylamide tạo thành ảnh hưởng thời gian rang đến màu sắc cà phê - Khảo sát ảnh hưởng L- Asparaginase đến hình thành acrylamide cà phê điều kiện khác - Khảo sát ảnh hưởng độ ẩm đến tạo thành acrylamide cà phê (Robusta) - Khảo sát hàm lượng đường khử asparagine mẫu cà phê - Đánh giá cảm quan mẫu cà phê có khơng có xử lý enzyme Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 02/2020 Ngày hồn thành khóa luận: 04/09/2020 Họ tên người hướng dẫn: TS Phạm Thị Hồn Phần hướng dẫn: Tồn khóa luận Nội dung yêu cầu khóa luận tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày Trưởng Bộ môn tháng năm 2020 Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian vừa qua, để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, ngồi kiến thức học từ thầy trình giảng dạy, nổ lực thân, cịn có hỗ trợ, động viên to lớn từ phía gia đình, thầy bạn bè Chúng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy/cơ mơn Cơng nghệ Thực phẩm nói riêng Ban giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM nói chung truyền đạt kiến thức quý giá, giảng dạy nhiệt tình tạo điều kiện sở vật chất, thiết bị để chúng tơi hồn thành tốt khóa luận Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn Phạm Thị Hồn, người trực tiếp hướng dẫn, động viên bảo tận tình trình nghiên cứu đề tài Nghiên cứu khơng thể tránh khỏi thiếu sót, chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp q thầy/cơ để giúp chúng tơi có kiến thức kinh nghiệm công việc sau Cuối chúng tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, bên cạnh ủng hộ, giúp đỡ chúng tơi có thời gian nghiên cứu đề tài động viên mặt tinh thần suốt thời gian thực khóa luận ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung trình bày khóa luận tốt nghiệp chúng tơi thực Chúng tơi xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp trích dẫn xác đầy đủ theo quy định Ngày tháng năm 2020 Ký tên Nguyễn Thị Hiếu Kiên Trần Huỳnh Kim Oanh iii PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN iv v PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN vi vii viii PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ KHÓA LUẬN ix x xi xii xiii xiv MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i LỜI CẢM ƠN .ii LỜI CAM ĐOAN iii PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN iv PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN vi PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ KHÓA LUẬN vi MỤC LỤC xv DANH MỤC HÌNH xix DANH MỤC BẢNG BIỂU xxi TÓM TẮT KHÓA LUẬN .xxii MỞ ĐẦU xxiii Đặt vấn đề .xxiii Nội dung nghiên cứu .xxiii CHƯƠNG - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan cà phê 1.1.1 Đặc điểm cà phê 1.1.2 Cấu tạo hạt cà phê 1.1.3 Thành phần hóa học cà phê 1.1.3.1 Protein 1.1.3.2 Carbohydrate 1.1.3.3 Lipid 1.1.3.4 Caffein 1.1.3.5 Chlorogenic acid 1.1.3.6 Các acid hữu 1.1.4 Tình hình phát triển cà phê nước giới 1.1.4.1 Tình hình phát triển cà phê nước 1.1.4.2 Tình hình phát triển cà phê giới 1.1.5 Ứng dụng cà phê 10 1.1.6 Tổng quan trình rang cà phê 11 1.2 Tổng quan acrylamide 12 1.2.2 Giới thiệu acrylamide 12 xv 1.2.1 Nguồn gốc chế hình thành acrylamide 12 1.2.3 Tác hại acrylamide 14 1.2.5 Các phương pháp làm giảm Acrylamide 14 1.3 Tổng quan Asparagine 16 1.4 Tổng quan L – Asparaginase 16 1.5 Tổng quan phương pháp siêu âm 17 1.6 Tình hình nghiên cứu nước 18 1.7 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 19 1.8 Lý chọn đề tài 20 CHƯƠNG – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 21 2.1 Địa điểm, hóa chất thiết bị sử dụng 21 2.1.1 Địa điểm thực nghiên cứu 21 2.1.2 Hóa chất 21 2.1.3 Thiết bị dụng cụ sử dụng 21 2.2 Nguyên liệu 21 2.2.1 Cà phê nhân Robusta 21 2.2.2 L – Asparaginase 22 2.3 Quy trình sản xuất cà phê xử lý L- Asparaginase 23 2.3.1 Sơ đồ quy trình 23 2.3.2 Thuyết minh quy trình 23 2.4 Nội dung nghiên cứu 25 2.5 Bố trí thí nghiệm 26 2.5.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng chế độ rang đến hàm lượng acrylamide tạo thành cà phê 26 2.5.2 Khảo sát ảnh hưởng L- Asparaginase đến hình thành acrylamide cà phê 26 2.5.2.1 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ enzyme đến hàm lượng acrylamide tạo thành trình xử lý cà phê (Robusta) 27 2.5.2.2 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ trình xử lý LAsparaginase đến hàm lượng acrylamide tạo thành cà phê (Robusta) 28 2.5.2.3 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng pH trình xử lý L-Asparaginase đến hàm lượng acrylamide tạo thành cà phê 29 2.5.2.4 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng thời gian xử lý cà phê với L-Asparaginase đến tạo thành acrylamide sản phẩm 30 xvi 2.5.3 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng độ ẩm đến tạo thành acrylamide cà phê (Robusta) 31 2.6 Phương pháp phân tích 31 2.6.1 Xác định thành phần hóa học 31 2.6.1.1 Xác định độ ẩm cà phê 32 2.6.1.2 Xác định hàm lượng tro 32 2.6.1.3 Xác định hàm lượng lipid 33 2.6.1.4 Xác định hàm lượng protein 34 2.6.1.5 Xác định đường khử hạt cà phê 35 2.6.1.6 Xác định hàm lượng acrylamide mẫu cà phê 36 2.6.1.7 Xác định hàm lượng asparagine mẫu cà phê 37 2.6.2 Phương pháp so màu với hệ màu CIE LAB 38 2.6.3 Đánh giá cảm quan 39 2.7 Phương pháp xử lý số liệu 39 CHƯƠNG - KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 40 3.1 Thành phần hóa học cà phê nguyên liệu cà phê rang 40 3.2 Xây dựng đường chuẩn acrylamide 41 3.3 Khảo sát ảnh hưởng chế độ rang đến hàm lượng acrylamide tạo thành màu sắc cà phê khoảng thời gian rang khác 42 3.3.1 Ảnh hưởng thời gian đến màu sắc cà phê rang 42 3.3.2 Ảnh hưởng thời gian đến lượng acrylamide tạo thành 44 3.4 Khảo sát ảnh hưởng L- Asparaginase đến hình thành acrylamide cà phê 46 3.4.1 Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến hàm lượng acrylamide tạo thành trình xử lý cà phê (Robusta) 46 3.4.2 Ảnh hưởng nhiệt độ trình xử lý L-Asparaginase đến hàm lượng acrylamide tạo thành cà phê (Robusta) 47 3.4.3 Ảnh hưởng pH trình xử lý L-Asparaginase đến hàm lượng acrylamide tạo thành cà phê 48 3.4.3 Ảnh hưởng thời gian xử lý cà phê với L-Asparaginase đến tạo thành acrylamide sản phẩm 50 3.5 Xác định hàm lượng đường khử mẫu cà phê 52 3.6 Xác định hàm lượng asparagine 54 3.7 Khảo sát ảnh hưởng độ ẩm đến hiệu xử lý acrylamide enzyme LAsparaginase cà phê 56 3.8 Đánh giá cảm quan 58 xvii CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 73 xviii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình mặt cắt ngang (bên trái) dọc (bên phải) hạt cà phê Hình 1.2 Cơng thức cấu tạo caffein (Oestreich-Janzen S., 2010) Hình 1.3 Cơng thức cấu tạo Acids Chlorogenic Hình 1.4 Các khu vực sản xuất cà phê Robusta năm 2017 Hình 1.5 Cơng thức cấu tạo acrylamide 12 Hình 1.6 Cơ chế hình thành Acrylamide thực phẩm gia nhiệt (Totani, N., cộng sự, 2007) 13 Hình 1.7 Cơng thức cấu tạo Asparagine 16 Hình 1.8 Bể siêu âm Elma (Đức) 18 Hình 2.1 Cà phê nhân Robusta (cà phê xanh) 22 Hình 2.2 Quy trình sản xuất cà phê xử lý L- Asparaginase 23 Hình 2.3 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 25 Hình 2.4 Quy trình khảo sát thời gian rang cà phê 26 Hình 2.5 Bố trí thí nghiệm khảo sát nồng độ enzyme 27 Hình 2.6 Bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ q trình xử lý mẫu với enzyme 29 Hình 2.7 Bố trí thí nghiệm khảo sát pH q trình xử lý mẫu với enzyme 29 Hình 2.8 Bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian xử lý mẫu với enzyme 30 Hình 2.9 Phản ứng tạo màu thuốc thử DNS đường khử 35 Hình 2.10 Đo màu theo thời gian rang khác 39 Hình 3.1 Độ hấp thụ bước sóng tối đa dãy đường chuẩn acrylamide 41 Hình 3.2 Đồ thị đường chuẩn acrylamide 42 Hình 3.3 Màu sắc hạt bột cà phê tương ứng thời gian rang khác 43 Hình 3.4 Đồ thị hàm lượng acrylamide cà phê theo thời gian rang 45 Hình 3.5 Độ hấp thụ acrylamide (a) hàm lượng acrylamide hình thành (b) mẫu cà phê xử lý với enzyme với nồng độ khác 46 Hình 3.6 Độ hấp thụ acrylamide (a) hàm lượng acrylamide (b) hình thành mẫu cà phê xử lý với enzyme với điều kiện nhiệt độ khác 48 Hình 3.7 Độ hấp thụ acrylamide (a) hàm lượng acrylamide hình thành (b) mẫu cà phê xử lý với enzyme với điều kiện pH khác 49 Hình 3.8 Độ hấp thụ acrylamide (a) hàm lượng acrylamide hình thành (b) mẫu cà phê xử lý với enzyme với khoảng thời gian xử lý khác 50 Hình 3.9 Quy trình sản xuất cà phê xử lý với L- Asparaginase điều kiện tốt 52 Hình 3.10 Đường chuẩn đường khử cà phê 53 xix S K L 0 ... LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116141 ẢNH HƯỞNG L-ASPARAGINASE ĐẾN SỰ TẠO THÀNH ACRYLAMIDE TRONG CÀ PHÊ (ROBUSTA) RANG XAY BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM KẾT HỢP SÓNG SIÊU ÂM GVHD: TS Phạm Thị Hồn Nhóm SVTH:... Tên khóa luận: Ảnh hưởng L-Asparaginase đến tạo thành acrylamide cà phê (Robusta) rang xay phương pháp ngâm kết hợp sóng siêu âm Nhiệm vụ khóa luận: - Xác định thành phần hóa học cà phê nguyên... - Khảo sát ảnh hưởng chế độ rang cà phê đến hàm lượng acrylamide tạo thành ảnh hưởng thời gian rang đến màu sắc cà phê - Khảo sát ảnh hưởng L- Asparaginase đến hình thành acrylamide cà phê điều