Nghiên cứu quy trình phân tích và đánh giá mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành trước và sau khi xử lý bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ

Các hợp chất bay hơi có sẵn trong đậu nành

Ngoài hexanal, những hợp chất chính gây ra mùi đậu và mùi ngái cho đậu nành và các sản phẩm đậu nành còn là ethyl vinyl xeton, 3-cis hexanal và 2 petyl-furan (Sessa và Rackis, 1977). 2 pentyl-furan đợc phát hiện đầu tiên bởi Chang và đồng sự (1966) và là nguyên nhân gây ra mùi đậu cho sữa đậu nành. Trong số 9 axit phenollic tìm thấy trong bột đậu nành, axit syringgic có nông độ cao nhất, sau đó là p-coumaric và ferulic.

Chỉ có một lợng nhỏ các axit béo bay hơi đợc tìm thấy trong bột đậu nành mà chủ yếu là axit iso caproic, n-caproic và n-caprilic. Đây chính là một trong những cơ sở để xây dựng quy trình xử lý mùi cho đậu nành và các sản phẩm đậu nành.

Các hợp chất tạo mùi sinh ra trong quá trình chế biến

Điểm đặc biệt là lipoxygenaza chỉ oxy hoá dạng cis-cis còn dạng cis-trans và trans-trans thì hoàn toàn không tác dụng. Cơ chế tác dụng của lipoxygenaza nh sau: Đầu tiên tạo thành phức hợp giữa enzym, oxy và cơ chất (axit béo). Từ hydro peroxyt đó sẽ chuyển hoá thành epoxyt, andehit, xeton và những vật phẩm oxy khác, đây chính là một trong những nguyên nhân gây ra mùi khó chịu cho đậu nành và các sản phẩm đậu nành.

Để có thể hạn chế sự tạo mùi không mong muốn trong quá trình chế biến, ngời ta đã đa ra những biện pháp nhằm ức chế hay vô hoạt enzyme này nh dùng nhiệt, dùng. Đây là cơ sở cho quá trình chiết tách các hợp chất gây mùi ra khỏi hạt đậu và các sản phẩm từ đậu nành để có thể phân tích thành phần của chúng.

Phơng pháp phân tích hoá lý

Nguyên tắc của kỹ thuật chiết này là hai pha lỏng không trộn lẫn đợc vào nhau, trong đó một dung môi chứa chất phân tích, đợc để trong một dụng cụ chiết nh phễu chiết, bình chiết. Chiết pha rắn là phơng pháp làm giàu và làm sạch mẫu phân tích từ dung dịch chiết ra bằng cách hấp phụ lên một cột pha rắn, sau đó chất phân tích đợc rửa giải (giải hấp) bằng dung môi thích hợp. Ví dụ ta có thể dùng các phản ứng đặc trng nh phản ứng màu để định tính và định lợng các thành phần, tuy nhiên sẽ rất phức tạp và tốn nhiều công sức vì mỗi phản ứng chỉ đặc trng cho một chất hoặc nhóm chất nhất định.

Hiện nay, phơng pháp sắc ký đang đợc ứng dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm phân tích vì nó có rất nhiều u điểm nh phân tích đơn giản (chỉ cần một. lần chạy mẫu, ngời phân tích đã định tính, định lợng các thành phần), kết quả. Phơng pháp này đặc biệt có lợi cho các hợp chất sinh hoá có thể bị phân huỷ nếu phải làm bay hơi nh các lipid trong các sinh tố tan trong mỡ, peptid trong các mẫu protein khác nhau….

Phơng pháp phân tích cảm quan

Khi pha động là chất lỏng thay cho chất khí thì phơng pháp phân tích đợc coi là phép sắc ký lỏng (LC). LC bao hàm một phạm vi rất rộng nhiều khái niệm với nhiều phơng pháp sắc ký nh sắc ký lỏng cao áp (HPLC), sắc ký phẳng. Trong LC mẫu đợc hoà tan vào một dung môi và việc tách sẽ đợc tiến hành ở gần hoặc ngay nhiệt độ phòng.

Chính vì vậy các kết quả phân tích cảm quan chỉ có giá trị khi đã đợc xử lý bằng các phơng pháp thống kê toán học. Phép thử so sánh cặp đợc dùng khi muốn xác định xem liệu hai sản phẩm có khác nhau về một thuộc tính cảm quan nào đó không. Ngời thử đợc mời trả lời liệu có sự khác nhau giữa hai mẫu A và B đối với một tính chất cảm quan nào đó không, nếu có thì mẫu nào (ngọt, chua, thơm..) hơn.

Nếu ngời thử không thấy mẫu nào hơn mẫu nào thì họ phải chọn một mẫu bất kỳ trong hai mẫu giới thiệu. Phép thử so hàng đợc sử dụng khi muốn so sánh nhiều hơn hai sản phẩm về một tính chất cảm quan nào đó (vị ngọt, mùi táo…). Nhiệm vụ của ngời thử là sắp xếp theo một thứ tự tăng dần (hoặc giảm dần) về mức độ kích thích nhận đợc (vị ngọt, vị chua…) hoặc theo mức độ a thích.

Trong trờng hợp ngời thử phải nuốt mẫu để đánh giá chỉ tiêu mùi vị thì không nên yêu cầu họ sắp xếp qúa 7 mẫu. Nếu ngời thử làm việc với các kích thích vật lý nh so hàng chỉ tiêu màu sắc thì số lợng mẫu có thể tăng lên. - Nếu bổ sung 1 lợng xác định chất kích thích vào sản phẩm thì cờng độ cảm giác nhận đợc là bao nhiêu?.

Mục đích

- Loại bỏ mùi không mong muốn của đậu nành và các sản phẩm đậu nành. - Xây dựng quy trình phân tích thành phần tạo mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành trớc và sau xử lý.

Néi dung

- Kết hợp kết quả phân tích hoá lý và kết quả đánh giá cảm quan để đa ra kết uận về quy trình xử lý mùi tốt nhất.

Quy trình phân tích thành phần tạo mùi của đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành

- Sắc đồ phân tích dịch chiết đợc xử lý bằng phơng pháp chiết Soxhlet với dung môi cồn (hình 1a, phụ lục B) có độ phân giải tốt nhất, số lợng pic đợc phát hiện nhiều (16 pic). - Sắc đồ phân tích dịch chng cất (làm sạch bằng phơng pháp chiết pha rắn) (hình 1c, phụ lục B) có số lợng pic cũng nh độ phân giải thấp nhất. Kết luận: Từ đó chúng tôi có thể kết luận chiết Soxhlet bằng dung môi cồn là phơng pháp tách chiết các hợp chất mùi ra khỏi hạt đậu nành tốt nhất.

Nh đã trình bày ở phần phơng pháp nghiên cứu, chúng tôi khảo sát hiệu quả tách chiết đối với các yếu tố phơng pháp chiết, nhiệt độ mẫu chiết, loại dung môi và tỉ lệ dung môi chiết (khi chiết, chúng tôi lắc hỗn hợp trong phễu chiết 1 phút, sau đó để yên 5 phút để hỗn hợp tách lớp [13], áp dụng cho tất cả. thí nghiệm tách chiết hợp chất mùi của sữa). - Sắc đồ phân tích dịch chiết sữa bằng phơng pháp chiết lỏng lỏng (hình 4a, phụ lục B) phát hiện đợc nhiều pic hơn (19 pic) so với sắc đồ phân tích dịch chiết sữa bằng phơng pháp chiết pha rắn (hình 4b) (14), đồng thời độ phân giải của các pic của sắc đồ hình 4a cũng tốt hơn so với sắc đồ hình 4b. Nếu đa nhiệt độ chiết lên cao hơn thì tốc độ bay hơi của các hợp chất mùi lại tăng nhanh hơn so với tốc độ chuyển khối các hợp chất mùi từ sữa vào dung môi.

Nếu để nguội rồi mới chiết thì trong thời gian để nguội đó, các hợp chất mùi cũng đã bay hơi đi phần nào, làm giảm lợng hợp chất mùi chiết đợc. Dựa theo kết quả khảo sát loại dung môi và phơng pháp chiết các hợp chất mùi của hạt đậu nành, chúng tôi tiến hành khảo sát hai loại dung môi là cồn và n-hexan đối với cả 2 phơng pháp tách chiết là chiết Soxhlet và chiết siêu âm. Sắc đồ thành phần tạo mùi của bột đậu nành đợc tách chiết bằng phơng pháp chiết Soxhlet sử dụng dung môi n-hexan (hình 3a, phụ lục B) phát hiện đ- ợc nhiều pic (19 pic), các pic phân giải tốt, không chồng lên nhau.

Sắc đồ thành phần tạo mùi của bột đậu nành đợc tách chiết bằng phơng pháp chiết siêu âm, cũng sử dụng dung môi cồn (hình 3b, phụ lục B) phát hiện. - Loại cột: Chúng tôi chạy khảo sát trên 3 cột là DB1-MS, DB5-MS và DBWax-MS, đây là các cột có độ phân cực tăng dần và thờng đợc dùng để phân tích thực phẩm và các hợp chất tạo mùi. - Lu lợng dòng khí mang: đối với khí Hêli, khi lu lợng dòng nằm trong khoảng từ 2 đến 20 ml/phút thì hiệu suất cột tách sẽ nằm trong khoảng cho phép, trong đó tại khoảng 10 ml/phút thì hiệu suất cột tách là cao nhất.