- Π r: lă âp suất thẩm thấu phía dòng retentate Πp: âp suất thẩm thấu phía dòng permeate.
3.1.Ứng dụng kỹ thuậtmembrane trong trích ly protein từ thực vật
3. ỨNG DỤNG KỸ THUẬTMEMBRANE TRONG TRÍCH LY CÂC HỢP CHẤT TỪ THỰC VẬT.
3.1.Ứng dụng kỹ thuậtmembrane trong trích ly protein từ thực vật
Protein từ câc hạt có dầu vă đi từ bột đê tâch bĩo chứa hăm lượng câc acid amin không thay thế cần thiết, để cô đặc protein bằng kỹ thuật membrane. Protein lă nguồn dinh dưỡng cần thiết cho nhu cầu sống của con người, protein thực vật được xem lă nguồn nguyín liệu thay thế cho protein động vật trong công nghệ thực phẩm bởi khả năng bảo quản dễ dăng, nguồn nguyín liệu phổ biến, đa dạng vă khả năng ứng dụng văo câc sản phẩm thực phẩm thay thế nguồn protein động vật mă không mất đi giâ trị. Việc cô đặc protein bằng phương phâp truyền thống lă kết tủa protein bằng acid đê lăm cho
dụng kỹ thuật siíu lọc hoặc kết hợp siíu lọc với câc phương phâp khâc để cô đặc protein. Câc sản phẩm protein thu được gồm protein isolate vă protein concentrate có vai trò ngăy căng quan trọng vă được ứng dụng nhiều trong thực phẩm như thức ăn dinh dưỡng, sữa, câc sản phẩm thịt… nhằm nđng cao giâ trị dinh dưỡng cho thực phẩm như tận dụng câc tính chất chức năng của protein: khả năng hòa tan, khả năng tạo nhũ, khả năng tạo bọt, khả năng tạo gel...Một số nguyín liệu thực vật để sản xuất protein isolate vă protein concentrate đê được nghiín cứu như hạt lupin, hạt Rosa rubiginasa, đậu nănh. Hạt lupin chứa khoảng 50% protein vă 11% chất bĩo. Protein lupin chứa cđn bằng lượng acid amin cần thiết. Vì thế hạt lupin lă nguyín liệu tiềm năng để chế biến thực phẩm. Để thực hiện quâ trình cô đặc protein từ bột lupin bằng membrane ta cũng sử dụng bột lupin đê tâch bĩo. Bột lupin tâch bĩo còn khoảng 0.2-0.3% bĩo. Nhược điểm của hạt lupin lă chứa hăm lượng alkaloid cao vă bột lupin sẽ tạo độ nhớt cao hơn bột đậu nănh khi hòa tan trong nước. Ngoăi ra từ câc hạt có dầu khâc lă Rosa rubiginasa, cashew, đậu nănh…, cũng cô đặc bằng membrane từ bột đê khử chất bĩo. Năm 2005, sản lượng hạt có dầu trín thế giới đạt khoảng 380 triệu tấn thì sản lượng bôt protein từ hạt có dầu cũng đạt đến 207 triệu tấn. Đậu nănh, hạt cải dầu, hạt bông, hạt hướng dương vă đậu phộng lă những nguồn nguyín liệu chính sản xuất bột protein lần lượt cung cấp 69%, 12.4%, 5.3%, 2.8% lượng bột trín thế giới, dựa văo số liệu trín thì sản xuất bột protein bằng đậu nănh lă cao nhất, điều đó nói lín nguồn protein đậu nănh chính lă nguồn protein được câc nhă nghiín cứu quan tđm nhiều nhất.
Có nhiều phương phâp trích ly protein đậu nănh trong đó ứng dụng kỹ thuật membrane trong trích ly protein thực vật từ đậu nănh trín nguyín liệu lă bột đậu nănh đê khử bĩo đê đạt được nhiều thănh tựu vă triển vọng
3.1.1 Nguyín liệu: Bột đậu nănh tâch bĩo.
Bột đậu nănh tâch bĩo được sản xuất bằng câch nghiền vă rđy bânh đậu nănh sau khi đê tâch bĩo thănh phần có trong bột đậu nănh gồm protein, chất bĩo, hydrocacbon vă khoâng, lượng protein nằm trong khoảng 40-56% so với tổng chất khô. Đđy lă nguyín liệu để sản xuất Soy protein concentrate (protein đậu nănh cô đặc SPC) vă Soy protein isolate (protein đậu nănh tinh khiết SPI). Để thực hiện quâ trình cô đặc protein từ bột đậu nănh bằng kỹ thuậtmembrane thì sử dụng bột đậu nănh đê tâch bĩo, lượng bĩo còn sót lại khoảng 0.5-1% sẽ thực hiín quâ trình cô đặc bằng membrane hiệu quả giảm hiẹđn tượng fouling
Bảng 3.1: Thănh phần trong bột đậu nănh tâch bĩo
Thănh phần Tỉ lệ phần trăm (%)
Độẩm 6-8
Protein tổng 40-56
Chất bĩo 0.5-1
Chất xơ hòa tan 2
Tro 5-6
Hydrocacbon 30-32
Protein
Protein trong bột đậu nănh tâch bĩo chiếm khoảng 40-56% so với tổng chất khô. Protein đậu nănh có những tính chất chức năng quan trọng trong chế biến thực phẩm. Ngoăi ra protein đậu nănh còn chứa những acid amin không thay thế cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng của con người.
Bảng 3.2: Thănnh phần câc acid amin có trong bột đậu nănh tâch bĩo
Acid amin Thănh phần (mg/100g bột)
Tryptophan 683 Threonine 2042 Isoleucine 2281 Leucine 3828 Lysine 3129 Methionine 634 Cystine 757 Phenylalanine 2453 Tyrosine 1778 Valine 2346 Arginine 3647 Histidine 1268 Alanine 2215 Aspartic acid 5911 Glutamic acid 9106 Glycine 2174 Proline 2750 Serine 2725 Chất bĩo.
Dù đê tâch bĩo nhưng thănh phần chất bĩo còn lại chiếm 0.5-1% so với tổng chất khô. Đđy lă thănh phần không mong muốn trong qúa trình cô đặc dung dịch protein bằng membrane bởi vì chúng bao bọc bề mặt membrane vă lăm cho măng bị tắt nghẽn, dẫn đến hiện tượng fouling.
Hydrocacbon.
Hydrocacbon chiếm khoảng 30-32% so với tổng chất khô. Hydrocacbon bao gồm câc loại đường (sucrose, glucose, frutose...) chiếm khoảng 14%, Xơ không tan chiếm 16% vă xơ hòa tan chiếm 2%. Thănh phần câc loại đường tan vă xơ tan sẽ hòa tan văo nước vă đi qua măng membrane trong qúa trình cô đặc bằng membrane. Thănh phần cần
fouling. Vì thế giảm hăm lượng xơ không tan trước khi thực hiện qúa trình cô đặc bằng membrane lă điều cần thiết.
Khóang
Khoâng lă thănh phần không mong muốn trong qúa trình cô đặc protein bằng membrane. Câc loại khoâng tan có thể qua măng nhưng cũng có thể kết hợp với protein để gđy hiện tượng fouling như câc loại khoâng không tan.
Thănh phần khoâng mă quan tđm nhiều nhất lă Na, Ca, K, P