Đồ án HCMUTE: Nghiên cứu khả năng nhũ hóa của albumin trích ly từ hạt bụp giấm

Nghiên cứu khả năng nhũ hóa của albumin trích ly từ hạt bụp giấm tại HCMUTE, góp phần vào ứng dụng trong ngành thực phẩm và dược phẩm.

• Tác giả: Lê Thị Thùy
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thị Ngọc Yên
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng nhũ hóa của Albumin trích ly từ hạt bụp giấm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về cây và hạt bụp giấm
• 1.1.1. Giới thiệu cây bụp giấm
• 1.1.1.1. Nguồn gốc và phân bố
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp xác định protein hòa tan (Bradford)
• 2.2.2. Phương pháp đo độ đục
• 2.2.3. Bố trí tiến hành thí nghiệm
• 2.2.4. Khảo sát điều kiện trích ly Albumin từ hạt bụp giấm
• 2.2.5. Xác định điểm đẳng điện của Albumin trích từ hạt bụp giấm
• 2.2.6. Khảo sát khả năng nhũ hóa của Albumin trích từ hạt bụp giấm
• 2.2.7. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Xác định thành phần hóa học trong bột bụp giấm đã tách béo
• 3.2. Khảo sát điều kiện trích ly Albumin từ hạt bụp giấm
• 3.2.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến hiệu suất trích ly
• 3.2.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của tỉ lệ bột: nước đến hiệu suất trích ly
• 3.3. Xác định điểm đẳng điện của Albumin
• 3.4. Khảo sát khả năng nhũ hóa của Albumin trích từ hạt bụp giấm
• 3.4.1. Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ Albumin đến khả năng nhũ hóa
• 3.4.2. Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến khả năng nhũ hóa
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hạt bụp giấm

Hạt bụp giấm, thuộc loài Hisbiscus sabdariffa, là một nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng. Hạt này chứa nhiều protein, đặc biệt là albumin, chiếm tỷ lệ cao trong thành phần dinh dưỡng. Nghiên cứu cho thấy hạt bụp giấm có hàm lượng protein dao động từ 18.31% đến 25.01%, cùng với các khoáng chất thiết yếu như canxi, magie và kali. Điều này cho thấy giá trị dinh dưỡng của hạt bụp giấm không chỉ dừng lại ở protein mà còn ở các thành phần khác có lợi cho sức khỏe. Hạt bụp giấm cũng được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực phẩm và dược phẩm, từ việc làm dầu ăn đến chế biến các món ăn truyền thống. Việc tận dụng hạt bụp giấm không chỉ giúp giảm thiểu phế phẩm mà còn nâng cao giá trị kinh tế cho nông dân.

1.1. Thành phần hóa học của hạt bụp giấm

Hạt bụp giấm chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng. Theo nghiên cứu, hàm lượng protein trong hạt bụp giấm có thể lên đến 54.25%. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hạt này giàu axit amin thiết yếu, mặc dù có một số axit amin như methionine và cysteine là hạn chế. Điều này cho thấy hạt bụp giấm có thể là một nguồn cung cấp protein tốt cho những người có chế độ ăn thiếu hụt các axit amin chứa lưu huỳnh. Việc nghiên cứu thành phần hóa học của hạt bụp giấm không chỉ giúp hiểu rõ hơn về giá trị dinh dưỡng mà còn mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm thực phẩm mới từ nguồn nguyên liệu tự nhiên này.

II. Khả năng nhũ hóa của albumin từ hạt bụp giấm

Khả năng nhũ hóa của albumin từ hạt bụp giấm là một trong những điểm nổi bật trong nghiên cứu này. Albumin có khả năng tạo nhũ tốt, điều này được thể hiện qua các thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ albumin và pH đến khả năng nhũ hóa. Kết quả cho thấy, khi nồng độ albumin tăng, hoạt độ nhũ hóa giảm nhưng độ bền của nhũ tương lại tăng lên. Điều này cho thấy sự tương tác giữa albumin và các thành phần khác trong nhũ tương có thể ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm cuối cùng. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng pH tối ưu cho khả năng nhũ hóa là 10, với thời gian nhũ tương bền lên đến 136,57 phút. Điều này mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng albumin trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là trong việc phát triển các sản phẩm nhũ tương tự nhiên.

2.1. Ảnh hưởng của nồng độ albumin đến khả năng nhũ hóa

Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ albumin có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng nhũ hóa. Khi nồng độ albumin tăng từ 1% đến 7%, hoạt độ nhũ hóa giảm dần, nhưng độ bền của nhũ tương lại tăng lên. Điều này cho thấy rằng mặc dù albumin có thể không tạo ra nhũ tương mạnh mẽ ở nồng độ cao, nhưng nó lại giúp duy trì độ bền cho nhũ tương. Kết quả này có thể được áp dụng trong việc phát triển các sản phẩm thực phẩm có tính chất nhũ hóa cao, đồng thời giảm thiểu việc sử dụng các chất phụ gia hóa học. Việc hiểu rõ về mối quan hệ giữa nồng độ albumin và khả năng nhũ hóa sẽ giúp các nhà sản xuất thực phẩm tối ưu hóa quy trình sản xuất và cải thiện chất lượng sản phẩm.

III. Ứng dụng thực tiễn của albumin từ hạt bụp giấm

Việc nghiên cứu khả năng nhũ hóa của albumin từ hạt bụp giấm không chỉ có giá trị khoa học mà còn mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn. Albumin có thể được sử dụng như một chất tạo nhũ tự nhiên trong các sản phẩm thực phẩm, thay thế cho các chất phụ gia hóa học. Điều này không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về thực phẩm tự nhiên và an toàn. Hơn nữa, việc tận dụng hạt bụp giấm để sản xuất albumin cũng góp phần giải quyết vấn đề phế phẩm trong ngành nông nghiệp, tăng giá trị kinh tế cho nông dân. Nghiên cứu này mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm mới từ hạt bụp giấm, từ thực phẩm đến mỹ phẩm, tạo ra một chuỗi giá trị bền vững cho nguồn nguyên liệu này.

3.1. Tăng giá trị kinh tế từ hạt bụp giấm

Việc nghiên cứu và phát triển sản phẩm từ hạt bụp giấm không chỉ giúp tăng giá trị kinh tế cho nông dân mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp. Hạt bụp giấm, vốn được xem là phế phẩm, giờ đây có thể trở thành nguồn nguyên liệu quý giá cho ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Sản phẩm albumin từ hạt bụp giấm có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ thực phẩm chức năng đến mỹ phẩm tự nhiên. Điều này không chỉ giúp nâng cao giá trị sử dụng của hạt bụp giấm mà còn tạo ra cơ hội việc làm cho người dân địa phương, góp phần vào sự phát triển kinh tế xã hội.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU  Tính cấp thiết của đề tài Bụp giấm là loại cây mọc thành bụi và sinh trưởng ở những quốc gia có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới trong đó có Việt Nam. Trên thế giới sử dụng loại cây này khá phổ biến với nhiều công dụng. Ở nước ta, trước đây loại cây này chỉ là một loại cây hoang dại, chỉ lá và đài hoa được sử dụng để làm rau chua. Hiện nay cây bụp giấm đã được trồng với diện tích lớn ở Bình Thuân, Hà Tây, Bắc Thái,… và được sử dụng phổ biến.

Tuy nhiên bộ phận sử dụng nhiều nhất của cây bụp giấm là đài hoa trong khi hạt bụp giấm bị loại bỏ khi thu hoạch. Dựa trên kết quả nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên thế giới hạt bụp giấm là một nguồn giàu protein, lipid và nhiều loại acid amin thiết yếu. Nguồn protein trong bụp giấm có chứa hơn 50% Albumin (Yagoub và công sự, 2004). Albumin hiện nay đang được sử dụng như phụ gia hay chất tạo nhũ ứng dụng trong thực phẩm.

Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi quyết định nghiên cứu đề tài “nghiên cứu khả năng nhũ hóa của chế phẩm Albumin trích ly từ hạt bụp giấm” với mong muốn tận dụng nguồn phế thải tạo ra được bán thành phẩm bột Albumin có nguồn gốc hoàn toàn tự nhiên để thay thế các chất phụ gia tạo nhũ bổ sung vào thực phẩm.  Mục tiêu của đề tài - Xác định quy luật ảnh hưởng của các yếu tố đến hiệu suất trích ly Albumin từ hạt bụp giấm. Từ đó rút ra điều kiện trích ly tốt nhất để thu được Albumin. - Xác định quy luật ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng nhũ hóa của Albumin trích ly từ hạt bụp giấm.

- Nâng cao giá trị sử dụng của hạt bụp giấm nói riêng và của cây bụp giấm nói chung. - Đa dạng hóa các loại bán thành phẩm từ hạt bụp giấm  Nội dung nghiên cứu - Xử lý nguyên liệu và xác định thành phần hóa học của Albumin o Chuẩn bị bột o Trích ly béo SVTH: Lê Thị Thùy Trang 1 do an GVHD: Trần Thị Ngọc Yên Đồ án tốt nghiệp - Khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố đến trích ly Albumin o Tỉ lệ bột: nước (w/v): 1:10, 1:15, 1:20 o pH: 7, 7.5 - Xác định điểm đẳng điện để thu Albumin nhiều nhất. - Khảo xác sự ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng nhũ hóa o Nồng độ Albumin: 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%.  Ý nghĩa của đề tài  Ý nghĩa khoa học - Xác định được điều kiện tối ưu để trích ly Albumin từ hạt bụp giấm.

- Xác định được sự ảnh hưởng của các yếu tố đến khả năng nhũ hóa của Albumin từ hạt bụp giấm và xác định khả năng nhũ hóa của Albumim so với các chất nhũ hóa khác. - Làm cơ sở, nền tảng để tiếp tục nghiên cứu các tính chất của hạt bụp giấm.  Ý nghĩa thực tiễn - Tạo ra được sản phẩm bán thành phẩm Albumin có thể ứng dụng thay thế các chất phụ gia tạo nhũ ở các sản phẩm phù hợp với độ tạo nhũ của Albumin từ hạt bụp giấm. - Góp phần giải quyết vấn đề xử lý phế phẩm hạt bụp giấm, tăng giá trị kinh tế của cây bụp giấm.

SVTH: Lê Thị Thùy Trang 2 do an GVHD: Trần Thị Ngọc Yên Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về cây và hạt bụp giấm 1. Giới thiệu cây bụp giấm 1. Nguồn gốc và phân bố Tên khoa học: Hisbiscus sabdariffa Linn.

Tên tiếng anh: Roselle Tên Việt Nam: Bụp giấm Họ: Thuộc họ bông bụp (Malvaceae) Chi: Hisbiscus Loài : Hisbiscus sabdariffa L Bụp giấm bao gồm hơn 300 loài. Xuất xứ của loài cây này vẫn còn đang tranh cãi. Một số người tin rằng xuất xứ của chúng từ Ấn độ hoặc Saudi Arabia (Ismail, 2008), trong khi Murdock (Murdock, 1959) cho thấy rằng chúng được thuần chủng bởi người da đen ở phía tây Sudan Châu Phi khoảng 4000 năm trước công nguyên. Ngày nay cây bụp giấm được trồng rộng rãi ở cả vùng nhiệt đới và vùng cận nhiệt đới (Morton, 1987; USDA, 2007) bao gồm Ấn độ, Ả Rập, Trung Quốc, Maylasia, Indonesia, Philippines, Việt Nam, Sudan, Ai Cập, Nigeria và Mexico,… Ở nước ta, từ lâu cây bụp giấm được trồng làm cảnh khá phổ biến và lấy lá, đài hoa dùng làm rau chua.

Cây được trồng nhiều ở miền Trung, có đặc tính không kén đất, ưa đất đồi núi, khí hậu nóng ẩm ở Đông Nam Bộ. Ở Miền Bắc, cây bụp giấm được trồng thí điểm ở vùng Hà Tây và Thái Nguyên. Đặc điểm thực vật Bụp giấm là cây hàng năm, dạng nửa bụi, cao trung bình 2 m, có thể đạt 3m. Cây phân nhánh nhiều, thân có màu tía hoặc đỏ, có phủ lớp lông ngắn.

Lá có dạng hình tim tròn, dài 0.9 cm, rộng 1 cm, màu xanh đậm hoặc đỏ tía, lá nhẵn, xẻ thuỳ sâu với 3 - 5 thùy thon nhọn, mép lá có răng cưa, gân phía dưới lá màu tía, cuống lá dài 6 - 14 cm thường màu tía. Hoa mọc ở nách lá, cuống ngắn, hoa có 8 - 12 lá đài phụ. Đài phụ mập màu đỏ đậm ăn có vị rất chua. Cánh hoa vàng, đỏ hay tía với tâm đỏ đậm.

Phấn hoa màu vàng. Quả nang hình nón thuôn, dài SVTH: Lê Thị Thùy Trang 3 do an GVHD: Trần Thị Ngọc Yên Đồ án tốt nghiệp khoảng 2cm, có lông bao phủ. Quả có 5 ngăn chứa 15 - 17 hạt. Quả khi chín dễ bị nứt, phát tán mạnh.

Cây có khoảng 400 - 700 quả. Hạt màu xám có dạng tròn hoặc tròn lệch. Khối lượng 100 hạt từ 0. Cây ra hoa 50 % sau trồng 120 - 150 ngày.1 Cây bụp giấm trưởng thành (http://www.2 a - Lá bụp giấm; b - Đài hoa bụp giấm; c - Hoa bụp giấm (http://www.vn) SVTH: Lê Thị Thùy Trang 4 do an GVHD: Trần Thị Ngọc Yên Đồ án tốt nghiệp Hình 1.3 Đài hoa khô, quả khô và hạt bụp giấm (http://www.

Điều kiện sinh thái Bụp giấm ưa nóng, ẩm, lúc gieo hạt và nảy mầm cần nhiệt độ 16 - 18oC, thời kỳ phát triển thân lá cần nhiệt độ 25 - 38oC, dưới 14oC cây không nảy mầm, trên 38oC cây ngừng sinh trưởng. Thời kỳ ra hoa kết quả cần nhiệt độ 25 - 30oC. Cây chịu hạn khá, có thể chịu ngập thời gian ngắn. Bụp giấm có khả năng thích nghi với nhiều loại đất, kể cả đất đồi vùng trung du, hơi chua.

Giá trị sử dụng của cây bụp giấm  Giá trị sử dụng trong thực phẩm Đài hoa tươi hoặc khô của bụp giấm được sử dụng làm đồ uống thảo dược, đồ uống lên men, rượu vang, mứt, bánh kẹo, kem, chất tạo hương. Ở Ai Cập, đài hoa được sử dụng làm trà và thức uống lên men (Kochhar, 1986). Ở Sudan, đài hoa bụp giấm được nấu với đường để tạo ra một thức uống có tên gọi là “karkade” hoặc “zoborodo”. Ở Châu Phi, hạt bụp giấm được rang hoặc nghiền thành bột làm soup hoặc làm nước sốt.

Ở Trung Quốc và Tây Phi, hạt bụp giấm được sử dụng làm dầu ăn, hoặc sử dụng như một loại hạt thay thế hạt cà phê. Lá và chồi có thể ăn sống hoặc nấu chín, hoặc có thể làm rau chua hoặc làm gia vị. Ở Sudan, lá tươi hoặc khô được nấu với hành, lạc. Ở Malaysia lá cây bụp giấm được sử dụng như một loại rau xanh.

SVTH: Lê Thị Thùy Trang 5 do an GVHD: Trần Thị Ngọc Yên Đồ án tốt nghiệp  Giá trị sử dụng trong dược phẩm Bụp giấm đã được sử dụng rộng rãi trong các loại thuốc của các nước trên Thế Giới. Tại Ấn Độ, Châu Phi và Mexico, dịch trích từ lá hoặc đài hoa bụp giấm có tác dụng lợi tiểu, hạ huyết áp, giảm độ nhớt của máu và kích thích nhu động ruột. Tại Ai Cập, các chế phẩm từ đài hoa đã được sử dụng nhiều trong việc chữa trị các bệnh tim mạch và thần kinh. Tại Sudan dịch của đài hoa sử dụng để hạ nhiệt độ cơ thể.

Guatemala sử dụng đài hoa để giải rượu. Tại Bắc Phi, chế phẩm của đài hoa được sử dụng điều trị bệnh ho và đau cổ họng. Tại Ấn Độ, nước được sắc từ hạt dùng giảm đau khi tiểu tiện và khó tiêu. Trong y học dân gian Trung Quốc, rễ cây bụp giấm được sử dụng để điều trị rối loạn gan và bệnh cao huyết áp.

 Giá trị sử dụng khác - Thức ăn cho gia súc Lá, hạt bụp giấm và cặn từ quá trình chiết dầu từ hạt bụp giấm được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, gia cầm hoặc cừu. - Giá trị trong mỹ phẩm Ở Malaysia dầu trích từ bụp giấm được sử dụng để sản xuất xà phòng và làm chất tẩy tế bào chết. Hạt bụp giấm 1. Thành phần hóa học Kích tước của hạt bụp giấm: đường kính (5.2 – 6 mm), chiều cao (4.6 mm), bề dày (2.1 mm), độ rộng của khối hạt (41.4 Kích thước hạt bụp giấm ( Sánchez-Mendoza và cộng sự, 2008) SVTH: Lê Thị Thùy Trang 6 do an GVHD: Trần Thị Ngọc Yên Đồ án tốt nghiệp Trong những năm gần đây đã có vài nghiên cứu về hạt bụp giấm đã được tiến hành, kết quả cho thấy hạt bụp giấm có nhiều lợi ích đáng kể.

Hạt bụp giấm là một nguồn giàu protein, lipid và chất xơ. Những nghiên cứu trước đó cũng đã chỉ ra được hạt bụp giấm giàu hàm lượng protein, chất xơ và khoáng như phospho, magie và calci. Kết quả thành phần dinh dưỡng của hạt được hiển thị ở bảng 1. Có nhiều kết quả khác nhau ở các tác giả, nguyên nhân là do giống hạt nghiên cứu ở các nơi là khác nhau, cũng như điều kiện khí hậu, điều kiện và thời điểm thu hoạch.

Thành phần hóa học của hạt như sau hàm lượng protein dao động 18.31% và khoáng 7. Hàm lượng khoáng chủ yếu có trong hạt là kali (99-109 mg/100g), magie (26- 28 mg/100g) và calci (24-31 mg/100g).1 Thành phần hóa học của hạt bụp giấm (% w/w) Thành phần Al-Wandawi và Abu-Tarboush Yagoub và cộng Hainida và cộng sự (1984) và cộng sự sự (2004) cộng sự (2008) (Iraq) (1997) (Saudi (Sudan) (Malaysia) Arabia) Protein tổng 25.01 Nito phi protein - - 1.31 Chất xơ hòa tan - - - - Chất xơ không - - - - hòa tan Đường - - 11.05 - SVTH: Lê Thị Thùy Trang 7 do an GVHD: Trần Thị Ngọc Yên Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.2 Thành phần khoáng trong hạt bụp giấm (Parkouda, Diawar và Ouoba, 2008) Chất khoáng Hàm lƣợng (mg/kg) Calcium (Ca) 2. Thành phần protein của hạt bụp giấm Hạt bụp giấm là một nguồn giàu protein. Trong protein bụp giấm có 54.25% protein không hòa tan (Yagoub và cộng sự, 2004).