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

Đồ án nghiên cứu hcmute nghiên cứu khả năng nhũ hóa của globulin trích ly từ hạt bụp giấm, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án.

• Tác giả: Lưu Thị Thu Thủy
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thị Ngọc Yên
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Khả Năng Nhũ Hóa Của Globulin Từ Hạt Bụp Giấm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Cây bụp giấm
• 1.2. Đặc điểm sinh học của cây bụp giấm
• 1.3. Sự phân bố, sản lượng thu hoạch và tiêu thụ bụp giấm
• 1.4. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của bụp giấm
• 1.5. Giá trị dinh dưỡng của hạt bụp giấm
• 1.6. Giá trị dinh dưỡng và tính chất của protein trong hạt bụp giấm
• 1.7. Đặc điểm của phân tử globulin
• 1.8. Tính chất của nhũ tương được tạo từ protein
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Dụng cụ, thiết bị. Hóa chất sử dụng
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối đến sự trích ly globulin
• 2.4. Khảo sát khả năng hòa tan của globulin trong phạm vi điểm đẳng điện
• 2.5. Khảo sát khả năng nhũ hóa của globulin từ hạt bụp giấm
• 2.6. Bố trí thí nghiệm
• 2.7. Chuẩn bị bột hạt bụp giấm tách béo
• 2.8. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối trích ly
• 2.9. Khảo sát sự hòa tan của globulin trong phạm vi điểm đẳng điện
• 2.10. Chuẩn bị globulin. Khảo sát khả năng nhũ hóa của globulin
• 2.11. Ảnh hưởng của nồng độ muối đến hiệu suất trích ly
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ muối đến hiệu suất trích ly
• 3.2. Khảo sát khả năng hòa tan của globulin trong phạm vi điểm đẳng điện
• 3.3. Khảo sát khả năng nhũ hóa của globulin theo nồng độ
• 3.4. Khảo sát khả năng nhũ hóa của globulin theo pH
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hạt bụp giấm

Hạt bụp giấm, thuộc loài Hibiscus sabdariffa, là nguồn cung cấp protein và lipid phong phú. Hạt này không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao mà còn được xem là phế phẩm trong sản xuất thực phẩm. Nghiên cứu cho thấy hạt bụp giấm chứa khoảng 18-22% protein, trong đó globulin là protein chính, chiếm tới 31.18% protein tổng. Điều này cho thấy tiềm năng của hạt bụp giấm trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là trong việc phát triển các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng. Theo báo cáo của El-Adawy và Khalil, hạt bụp giấm có thể được sử dụng để chế biến thực phẩm và làm nguyên liệu cho các sản phẩm dinh dưỡng. Việc khai thác giá trị dinh dưỡng từ hạt bụp giấm không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí mà còn tạo ra nguồn thực phẩm bổ dưỡng cho con người.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây bụp giấm

Cây bụp giấm có chiều cao từ 1,5 đến 2,5m, với thân màu tím nhạt và lá hình trứng. Hoa của cây có màu trắng hoặc vàng nhạt, với đài hoa màu đỏ. Cây này phát triển tốt trong điều kiện khí hậu nóng ẩm và có khả năng chịu hạn tốt. Hạt bụp giấm được thu hoạch chủ yếu để chế biến thực phẩm và làm nguyên liệu cho các sản phẩm khác. Đặc điểm sinh học của cây bụp giấm cho thấy nó có khả năng thích nghi tốt với môi trường, từ đó tạo ra nguồn nguyên liệu phong phú cho ngành công nghiệp thực phẩm.

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

Nghiên cứu khả năng nhũ hóa của globulin từ hạt bụp giấm cho thấy globulin có khả năng tạo nhũ tương, mặc dù hoạt tính nhũ hóa thấp hơn so với các loại protein khác. Kết quả cho thấy nồng độ tối thiểu để globulin tạo nhũ tương là 1% w/v. Hoạt tính nhũ hóa của globulin bị ảnh hưởng bởi nồng độ protein và pH. Cụ thể, điểm đẳng điện của globulin ở pH=4, cho thấy rằng việc điều chỉnh pH có thể cải thiện khả năng nhũ hóa. Điều này mở ra cơ hội ứng dụng globulin từ hạt bụp giấm như một chất phụ gia thực phẩm, đặc biệt trong các sản phẩm cần tính nhũ hóa cao.

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

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nồng độ muối NaCl 9% cho hiệu suất trích ly globulin cao nhất. Hoạt tính nhũ hóa của globulin cũng bị ảnh hưởng bởi nồng độ protein và pH. Việc khảo sát ảnh hưởng của pH đến hoạt tính nhũ hóa cho thấy rằng pH tối ưu để đạt được hoạt tính nhũ hóa cao nhất là rất quan trọng. Điều này có thể được áp dụng trong quy trình sản xuất thực phẩm, nơi mà việc kiểm soát pH có thể giúp cải thiện chất lượng sản phẩm cuối cùng. Kết quả này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có thể được ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp thực phẩm.

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

Globulin từ hạt bụp giấm có tiềm năng lớn trong ngành công nghiệp thực phẩm như một chất nhũ hóa tự nhiên. Việc sử dụng globulin không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn mang lại lợi ích dinh dưỡng cho người tiêu dùng. Sự phát triển của các sản phẩm thực phẩm từ hạt bụp giấm có thể góp phần vào việc giảm thiểu lãng phí thực phẩm, đồng thời tạo ra các sản phẩm mới có giá trị dinh dưỡng cao. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho việc khai thác và sử dụng hạt bụp giấm, từ đó nâng cao giá trị kinh tế cho nông dân và ngành công nghiệp thực phẩm.

3.1. Tiềm năng phát triển sản phẩm từ hạt bụp giấm

Sự phát triển của các sản phẩm từ hạt bụp giấm có thể tạo ra nhiều cơ hội mới trong ngành công nghiệp thực phẩm. Việc ứng dụng globulin như một chất phụ gia thực phẩm có thể giúp cải thiện độ ổn định và chất lượng của sản phẩm. Hơn nữa, việc sử dụng nguyên liệu từ hạt bụp giấm có thể đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về thực phẩm dinh dưỡng và an toàn. Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho người tiêu dùng mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp và thực phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA VÀ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHŨ HÓA CỦA GLOBULIN TRÍCH LY TỪ HẠT BỤP GIẤM GVHD: TS. TRẦN THỊ NGỌC YÊN SVTH: LƯU THỊ THU THỦY MSSV: 11116064 SKL 0 0 3 9 0 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 do an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015-11116064 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHŨ HÓA CỦA GLOBULIN TRÍCH LY TỪ HẠT BỤP GIẤM GVHD: TS. TRẦN THỊ NGỌC YÊN SVTH: LƯU THỊ THU THỦY MSSV: 11116064 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015 do an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Lưu Thị Thu ThủyMSSV:11116064 Ngành: CN thực phẩm 1.

Tên đồ án: Nghiên cứu khả năng nhũ hóa của globulin trích ly từ hạt bụp giấm 2. Nhiệm vụ của đồ án: - Khảo sát điều kiện trích ly globulin - Nghiên cứu khả năng nhũ hóa của globulin 4. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/2015 5. Ngày hoàn thành đồ án: 07/2015 6.

Họ tên người hướng dẫn: Trần Thị Ngọc Yên Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bởi Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày 28 tháng 06 năm 2015 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn cô Trần Thị Ngọc Yên đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ với kiến thức chuyên ngành để em có thể có đƣợc nhiều kiến thức hữu ích tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn. Em cũng cảm ơn cô Hồ Thị Thu Trang đã truyền dạy kinh nghiệm, cũng nhƣ hỗ trợ thiết bị dụng cụ trong quá trình nghiên cứu. Kế đến em xin bày tỏ lòng biết ơn tập thể quý thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật thành phố HCM - những ngƣời đã dẫn dắt, chỉ dạy và cung cấp cho em kiến thức. Đó chính là nền tảng giúp em hoàn thành tốt luận văn của mình và là hành trang cho em vững tin bƣớc vào cuộc sống.

Con xin cảm ơn ba mẹ đã luôn là chỗ dựa vững chắc, ủng hộ và giúp đỡ con. Sau cùng, em cũng muốn nói lời cảm ơn đến bạn Lê Thị Thùy và những ngƣời bạn ở phòng thí nghiệm, họ là những ngƣời đã giúp đỡ em trong lúc thực hiện luận văn. Do vốn kiến thức vẫn còn nhiều hạn chế nên em không tránh khỏi nhiều thiếu sót. Em rất mong đƣợc sự chỉ dẫn của các thầy cô.

Em xin chúc các thầy cô lời chúc tốt đẹp nhất trong công việc và trong cuộc sống.HCM, ngày 16 tháng 07 năm 2015 Sinh viên, Lƣu Thị Thu Thủy Trang i do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN TÓM TẮT LUẬN VĂN Mục đích của bài nghiên cứu này là xác định khả năng nhũ hóa của globulin từ hạt bụp giấm, là một loại hạt có hàm lƣợng protein cao hơn các loại hạt khác và có giá trị dinh dƣỡng nhƣng lại đƣợc xem là phế phẩm của quá trình sản xuất các sản phẩm khác từ cây bụp giấm. Từ đó đƣa ra kết luận có hay không khả năng ứng dụng của globulin từ hạt bụp giấm trong vai trò là chất phụ gia thực phẩm. Luận văn bao gồm các nội dung sau: - Khảo sát điều kiện trích ly và thu nhận globulin từ hạt bụp giấm. - Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ của globulin đến hoạt tính nhũ hóa của globulin và độ bền của nhũ tƣơng.

- Khảo sát ảnh hƣởng của pH đến hoạt tính nhũ hóa của globulin và độ bền của nhũ tƣơng. Kết quả: - Nồng độ muối NaCl 9% cho hiệu suất trích ly globulin cao nhất. - Điểm đẳng điện của globulin ở pH=4. - Globulin tạo nhũ tƣơng đƣợc ở nồng độ tối thiểu là 1% w/v.

- Globulin có hoạt tính nhũ hóa thấp hơn so với các protein khác và hoạt tính của nó bị ảnh hƣởng bởi nồng độ protein và pH. - Độ bền nhũ tƣơng đƣợc tạo từ globulin cũng bị ảnh hƣởng bởi nồng độ protein và pH. Trang ii do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN. Cây bụp giấm.

Đặc điểm sinh học của cây bụp giấm. Sự phân bố, sản lƣợng thu hoạch và tiêu thụ bụp giấm. Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng của bụp giấm. Giá trị dinh dƣỡng của hạt bụp giấm.

Giá trị dinh dƣỡng và tính chất của protein trong hạt bụp giấm. Đặc điểm của phân tử globulin. Tính chất của nhũ tƣơng đƣợc tạo từ protein. 13 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP.

Dụng cụ, thiết bị. Hóa chất sử dụng. Phƣơng pháp nghiên cứu. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ muối đến sự trích ly globulin.

Khảo sát khả năng hòa tan của globulin trong phạm vi điểm đẳng điện. Khảo sát khả năng nhũ hóa của globulin từ hạt bụp giấm. Bố trí thí nghiệm. Chuẩn bị bột hạt bụp giấm tách béo.

Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ muối trích ly. Khảo sát sự hòa tan của globulin trong phạm vi điểm đẳng điện. Chuẩn bị globulin. Khảo sát khả năng nhũ hóa của globulin.

Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến hiệu suất trích ly. 27 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN. Ảnh hƣởng của nồng độ muối đến hiệu suất trích ly. Khảo sát khả năng hòa tan của globulin trong phạm vi điểm đẳng điện.

Khảo sát khả năng nhũ hóa của globulin theo nồng độ. Khảo sát khả năng nhũ hóa của globulin theo pH. 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO .42 Trang iii do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN DANH MỤC HÌNH Hình 1.Cây bụp giấm (www. Hạt bụp giấm (Juana S-M.và cộng sự, 2008).

Siro làm từ đài hoa bụp giấm ( www. Hình ảnh điện di protein phân đoạn 1 của một số giống đậu xanh (trái). Cấu trúc tinh thể của globulin hạt bí đỏ (Wikipedia) (phải). Qúa trình nhũ hóa của protein ( Lam R.

Quy trình tách béo ở bột hạt bụp giấm. Quy trình trích ly globulin. Quy trình thu bột globulin. Quy trình chuẩn bị hệ nhũ tƣơng.

Kết quả khảo sát nồng độ muối. Hoạt tính nhũ hóa của globulin theo nồng độ. Độ bền của nhũ tƣơng theo nồng độ globulin. Hoạt tính nhũ hóa của globulin ở các pH khác nhau.

Độ bền của nhũ tƣơng ở các pH khác nhau. Bột globulin từ hạt bụp giấm. 37 Trang iv do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Thành phần hóa học trong các loại hạt( Ismail A.

Thành phần amino acid của các loại protein ở hạt bụp giấm (g/100g protein) (Tounkara F. và cộng sự, 2013). 9 Trang v do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Cây bụp giấm Cây bụp giấm còn đƣợc gọi là Bụt giấm, hay cây Giấm có tên khoa học là Hibiscus sabdariffa Linn, cùng chi với cây Bông Bụp, thuộc họ Bông vải Malvaceae.

Chúng là loại cây sống một năm, thân cỏ đƣợc trồng nhiều ở miền trung nƣớc ta.Ngƣời Việt Nam gọi là cây bụp giấm vì nó gần giống nhƣ cây dâm bụt nhƣng lại có vị chua nhƣ giấm.Ở Việt Nam, bụp giấm cũng đƣợc dùng để làm cảnh nhƣng công dụng chính là trồng để lấy lá, đài hoa làm chất chua thay cho giấm và nƣớc giải giát. Ở Trung Quốc, nó đƣợc trồng để lấy dầu và làm thuốc, trong khi đó ở Tây Phi, ngƣời ta dùng lá và bột từ hạt bụp giấm cho bữa ăn hằng ngày. Nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh đƣợc lợi ích cho sức khỏe con ngƣời mà cây bụp giấm mang lại. Vì thế bụp giấm đang là một loại thảo dƣợc quý vì nó vừa có giá trị cao trong dinh dƣỡng cũng nhƣ trong y học.Ngoài ra nó còn là nguồn nguyên liệu đầy tiềm năng cho ngành công nghiệp thực phẩm.

Theo thông tin trên trang web http://database.org , nguồn gốc của cây bụp giấm có lẽ là từ châu Phi, vì nó đƣợc khai hóa ở Sudan cách đây 6000 năm. Đầu tiên, ngƣời ta trồng để lấy hạt và sau đó lá và đài hoa đƣợc dùng làm thực phẩm hằng ngày. Vào thế kỷ 17, loại cây này đƣợc du nhập vào Ấn Độ và châu Mỹ. Đầu thế kỷ 20, cây đƣợc trồng nhiều để lấy sợi ở các nƣớc châu Á nhƣ Ấn Độ, Sri Lanka, Thái Lan, Malaysia và Java.

Cây thích hợp sống ở trong vùng có khí hậu nóng ẩm nên hiện nay đƣợc tìm thấy nhiều ở các nƣớc nhiệt đới.Đặc biệt, nó có thể sống trong các hoang mạc ở Tây và Trung Phi.Dựa trên đặc điểm sinh trƣởng và mục đích sử dụng, H.sabdariffa đƣợc phân thành hai loại chính là H.Loại đầu tiên có đặc điểm là phát triển thành bụi cây với nhiều nhánh cây.Hoa của chúng mọc ở nách lá, cánh hoa có màu trắng và nhị hoa ở giữa thì màu hơi đỏ.Đài hoa sẽ mở rộng khi chúng trƣởng thành và đƣợc dùng làm thực phẩm. Loại thứ hai H.altissima Wester có đặc điểm thƣa thớt nhánh, thân thẳng cao tới 4.8m, đƣợc trồng để lấy sợi ở Ấn Độ, các nƣớc ở Đông Ấn, Nigeria và một số nƣớc ở vùng nhiệt đới châu Mỹ. Thân của chúng thì có màu xanh hoặc màu đỏ và lá thì có màu xanh lá cây, và thỉnh thoảng có thêm gânđỏ. Trang 1 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Hoa của chúng có màu vàng, đài hoa màu đỏ hoặc màu xanh lá cây, có gai và không đƣợc dùng làm thực phẩm.

Đặc điểm sinh học của cây bụp giấm Theo Bách khoa toàn thƣ mở Wikipedia và nhiều tài liệu khác thì cây cao từ 1,5 đến 2,5m, phân nhánh gần gốc, thân màu tím nhạt. Lá hình trứng, phân thành 3-5 thùy, 8- 15cm, mép có răng, sắp xếp luân phiên trên thân cây. Hoa đơn độc, mọc ở nách, gần nhƣ không có cuống, đƣờng kính 8-10cm, tràng hoa màu trắng hoặc vàng nhạt với một đám đỏ ở gốc mỗi cánh hoa. Đài hoa rộng 1-2cm, kéo dài đến 3-3,5cm, màu đỏ tƣơi nhƣ quả chín.

Đài hoa có hình dạng giống quả nang hình trứng, có lông thô mang đài mầu đỏ sáng tồn tại bao quanh quả. Mỗi đài quả chứa từ 22 – 34 hạt.Trọng lƣợng của 1000 hạt bằng khoảng 25 g (FAO, 1988).Cây bụp giấm (www.com) Trang 2 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TS.TRẦN THỊ NGỌC YÊN Hình 1. Hạt bụp giấm (Juana S-M.