Nghiên Cứu Xây Dựng Quy Trình Công Nghệ Thu Nhận Isoflavone Từ Thực Vật Và Ứng Dụng Trong Sản Xuất Thực Phẩm Chức Năng

• Người hướng dẫn: PGS. Trương Thị Minh Hạnh – Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Quy Trình Công Nghệ Thu Nhận Isoflavone Từ Thực Vật Ứng Dụng Sản Xuất Thực Phẩm Chức Năng
• Loại tài liệu: luận án
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.6. Bố cục của luận án
• 1.7. Giới thiệu về isoflavone
• 1.8. Cấu trúc hóa học của isoflavone
• 1.9. Công dụng của isoflavone trong sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
• 1.10. Một số nguồn thực vật giàu isoflavone
• 1.11. Đậu xanh (Vigna radiata L.)
• 1.12. Cơ sở về công nghệ thu nhận isoflavone
• 1.12.1. Xử lý nguyên liệu
• 1.12.2. Trích ly
• 1.12.3. Thủy phân glycoside
• 1.12.4. Hoàn thiện sản phẩm
• 1.13. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về công nghệ thu nhận và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe bổ sung isoflavone
• 1.13.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.13.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị
• 2.1.1. Hóa chất, chế phẩm sinh học và nhựa macroporous
• 2.1.2. Thiết bị sử dụng chính
• 2.2. Nội dung nghiên cứu và bố trí thí nghiệm
• 2.2.1. Đánh giá hàm lượng isoflavone và một số thành phần hóa học của một số nguồn thực vật
• 2.2.2. Khảo sát các phương pháp trích ly isoflavone từ hạt và bã đậu nành
• 2.2.3. Khảo sát một số phương pháp tinh chế và nâng cao hoạt tính cao isoflavone tinh chế
• 2.2.4. Kiểm tra hoạt tính sinh học và tính an toàn thực phẩm của cao isoflavone (TN7)
• 2.2.5. Đề xuất quy trình công nghệ thu nhận isoflavone từ hạt và bã đậu nành
• 2.2.6. Ứng dụng cao isoflavone để sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
• 2.2.7. Đề xuất giải pháp tận thu phụ phẩm bột đậu nành sau trích ly isoflavone
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu
• 2.3.2. Phương pháp toán học
• 2.3.3. Phương pháp đánh giá cảm quan
• 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đánh giá hàm lượng isoflavone và thành phần hóa học từ một số nguyên liệu thực vật
• 3.2. Ảnh hưởng của một số phương pháp trích ly đến hiệu quả thu nhận isoflavone từ hạt đậu nành
• 3.2.1. Phương pháp chiết khuấy
• 3.2.2. Phương pháp dùng sóng siêu âm
• 3.2.3. So sánh hiệu quả thu nhận isoflavone từ 2 phương pháp trích ly
• 3.2.4. Tối ưu hóa điều kiện trích ly isoflavone từ hạt và bã đậu nành bằng phương pháp chiết khuấy
• 3.3. Ảnh hưởng của phương pháp tinh chế cao isoflavone thô thu nhận từ hạt và bã đậu nành
• 3.3.1. Tinh chế cao isoflavone thô thu nhận từ hạt đậu nành bằng phương pháp trích ly lỏng-rắn
• 3.3.2. Khảo sát một số loại nhựa macroporous dùng tinh chế isoflavone từ hạt đậu nành
• 3.3.3. Nghiên cứu tinh chế isoflavone từ cao thô thu nhận từ hạt đậu nành bằng nhựa macroporous D101
• 3.3.4. Nâng cao hàm lượng aglycone trong cao isoflavone tinh chế bằng chế phẩm enzyme cellulase
• 3.3.5. Nghiên cứu tinh chế isoflavone thu nhận từ bã đậu nành bằng nhựa macroporous D101
• 3.4. Kiểm tra hoạt tính sinh học và tính an toàn thực phẩm của cao isoflavone
• 3.4.1. Kiểm tra hoạt tính sinh học của cao isoflavone
• 3.4.2. Kiểm tra tính an toàn thực phẩm của cao isoflavone
• 3.5. Đề xuất quy trình thu nhận isoflavone từ hạt và bã đậu nành
• 3.6. Ứng dụng cao isoflavone trong sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe
• 3.6.1. Thử nghiệm sản xuất sữa chua đậu nành nước cốt dừa bổ sung isoflavone thu nhận từ đậu nành
• 3.6.2. Thử nghiệm sản xuất nectar chanh dây bổ sung cao isoflavone tinh chế từ bã đậu nành
• 3.7. Đề xuất giải pháp tận thu phụ phẩm bột đậu nành sau trích ly isoflavone
• 3.7.1. Chỉ tiêu chất lượng phụ phẩm của phụ phẩm bột đậu nành
• 3.7.2. Đề xuất quy trình công nghệ chế biến các sản phẩm thực phẩm từ phụ phẩm bột đậu nành sau trích ly
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về isoflavone

Isoflavone là các hợp chất chuyển hóa thứ cấp, chủ yếu được tìm thấy trong các cây họ đậu như đậu nành, đậu xanh và củ sắn dây. Chúng có cấu trúc hóa học tương tự như estrogen, giúp hỗ trợ sức khỏe phụ nữ, đặc biệt trong giai đoạn tiền mãn kinh. Isoflavone có khả năng chống lại các triệu chứng như loãng xương và trầm cảm, đồng thời ngăn ngừa các bệnh tim mạch và ung thư vú. Việc nghiên cứu và ứng dụng isoflavone trong sản xuất thực phẩm chức năng đang trở thành xu hướng quan trọng, đặc biệt là trong bối cảnh nhu cầu về sản phẩm tự nhiên ngày càng tăng cao.

1.1. Cấu trúc hóa học của isoflavone

Cấu trúc hóa học của isoflavone bao gồm các vòng benzen và nhóm hydroxyl, cho phép chúng tương tác với các thụ thể estrogen trong cơ thể. Điều này làm cho isoflavone trở thành một lựa chọn tự nhiên cho việc bổ sung estrogen mà không gây ra tác dụng phụ như hormone tổng hợp. Nghiên cứu cho thấy rằng isoflavone có thể giúp cải thiện sức khỏe xương và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc khai thác nguồn isoflavone từ thực vật.

1.2. Công dụng của isoflavone trong sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe

Isoflavone được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm. Chúng không chỉ giúp cải thiện sức khỏe phụ nữ mà còn có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi tổn thương. Việc bổ sung isoflavone vào chế độ ăn uống có thể mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, từ việc cải thiện sức khỏe tim mạch đến việc hỗ trợ trong việc điều trị các triệu chứng mãn kinh.

II. Quy trình công nghệ thu nhận isoflavone

Quy trình công nghệ thu nhận isoflavone từ thực vật bao gồm nhiều bước quan trọng như xử lý nguyên liệu, trích ly, thủy phân glycoside và hoàn thiện sản phẩm. Mỗi bước đều cần được tối ưu hóa để đảm bảo hiệu quả thu nhận cao nhất. Việc xử lý nguyên liệu đúng cách sẽ giúp tăng cường khả năng trích ly isoflavone, trong khi các phương pháp tinh chế sẽ giúp nâng cao hàm lượng hoạt tính sinh học của sản phẩm cuối cùng. Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các công nghệ hiện đại trong quy trình thu nhận có thể cải thiện đáng kể chất lượng và hiệu quả của isoflavone.

2.1. Xử lý nguyên liệu

Xử lý nguyên liệu là bước đầu tiên trong quy trình thu nhận isoflavone. Nguyên liệu cần được làm sạch và chuẩn bị đúng cách để đảm bảo rằng các hợp chất isoflavone có thể được trích ly hiệu quả. Việc lựa chọn nguyên liệu chất lượng cao, như đậu nành và củ sắn dây, sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng isoflavone trong sản phẩm cuối cùng. Các phương pháp xử lý như ngâm, nghiền và sấy khô cũng cần được tối ưu hóa để đạt được hiệu quả tốt nhất.

2.2. Trích ly và tinh chế isoflavone

Trích ly isoflavone có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau như chiết xuất bằng dung môi, siêu âm hoặc chiết khuấy. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ phụ thuộc vào loại nguyên liệu và yêu cầu về chất lượng sản phẩm. Sau khi trích ly, quá trình tinh chế sẽ giúp loại bỏ tạp chất và nâng cao hàm lượng isoflavone, từ đó tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao hơn.

III. Ứng dụng isoflavone trong sản xuất thực phẩm chức năng

Việc ứng dụng isoflavone trong sản xuất thực phẩm chức năng đang trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Các sản phẩm như sữa chua đậu nành, nước giải khát và các loại thực phẩm bổ sung khác đang được phát triển để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Isoflavone không chỉ mang lại lợi ích sức khỏe mà còn giúp cải thiện hương vị và chất lượng của sản phẩm. Nghiên cứu cho thấy rằng việc bổ sung isoflavone vào thực phẩm có thể giúp tăng cường sức khỏe và cải thiện chất lượng cuộc sống.

3.1. Thử nghiệm sản xuất sữa chua đậu nành bổ sung isoflavone

Sữa chua đậu nành bổ sung isoflavone là một sản phẩm tiềm năng, không chỉ cung cấp lợi ích dinh dưỡng mà còn hỗ trợ sức khỏe tiêu hóa. Các thử nghiệm cho thấy rằng việc bổ sung isoflavone vào sữa chua có thể cải thiện hoạt tính sinh học và tăng cường lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng. Sản phẩm này không chỉ đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng mà còn mang lại trải nghiệm ẩm thực thú vị.

3.2. Đề xuất giải pháp tận thu phụ phẩm bột đậu nành

Phụ phẩm bột đậu nành sau khi trích ly isoflavone thường bị bỏ qua, nhưng chúng vẫn chứa nhiều chất dinh dưỡng có giá trị. Việc phát triển quy trình công nghệ chế biến các sản phẩm từ phụ phẩm này không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí mà còn tạo ra các sản phẩm thực phẩm bổ sung dinh dưỡng. Các nghiên cứu cho thấy rằng phụ phẩm bột đậu nành có thể được sử dụng để sản xuất các loại thực phẩm chức năng khác, từ đó nâng cao giá trị kinh tế cho ngành chế biến thực phẩm.