Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng bột protein plasma từ huyết heo

Nghiên cứu sản xuất và ứng dụng bột protein plasma từ huyết heo trong công nghệ thực phẩm, mở ra tiềm năng mới cho ngành chế biến thực phẩm.

• Tác giả: Phạm Minh Thùy Trang
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đống Thị Anh Đào
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Thực phẩm và đồ uống
• Đề tài: Nghiên Cứu Sản Xuất Và Ứng Dụng Bột Protein Plasma Từ Huyết Heo
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HUYẾT
• 1.1. Thành phần hóa lý của huyết
• 1.2. Các lĩnh vực ứng dụng của huyết
• 1.3. Tổng quan về plasma
• 1.3.1. Thành phần plasma
• 1.3.2. Tính chất chức năng của protein plasma
• 1.3.3. Ứng dụng kỹ thuật phân riêng bằng màng
• 1.3.3.1. Định nghĩa màng
• 1.3.3.2. Kỹ thuật siêu lọc trong phân riêng bằng màng
• 1.3.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân riêng bằng màng
• 1.3.3.4. Ứng dụng của kỹ thuật phân riêng bằng màng
• 1.3.4. Huyết và các sản phẩm từ huyết được dùng trong thực phẩm
• 1.3.5. Tình hình sử dụng huyết ở các nước
• 1.3.6. Các sản phẩm từ huyết được ứng dụng trong thực phẩm
• 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu và thiết bị thí nghiệm
• 2.2. Thiết bị sử dụng
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Quy trình công nghệ sản xuất bột protein plasma
• 2.5. Nội dung nghiên cứu
• 2.6. Nội dung thực hiện đề tài
• 2.7. Phương pháp phân tích, tính toán và xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Thành phần dịch protein plasma trước khi cô đặc
• 3.2. Cô đặc dịch protein plasma bằng kỹ thuật siêu lọc
• 3.3. Ảnh hưởng của áp suất và kích thước mao quản màng đến quá trình phân riêng
• 3.4. Động học quá trình cô đặc
• 3.5. So sánh tính chất chức năng của bột protein plasma với bột lòng trắng trứng
• 3.5.1. Tính chất bọt của bột protein plasma và bột lòng trắng trứng
• 3.5.2. Khả năng tạo gel của bột protein plasma và bột lòng trắng trứng
• 3.5.3. Tính chất nhũ hóa của bột protein plasma và bột lòng trắng trứng
• 3.6. Ứng dụng bột protein plasma thay thế bột lòng trắng trứng trong sản phẩm xúc xích thanh trùng
• 3.6.1. Phân tích cấu trúc các mẫu xúc xích
• 3.6.2. Điểm đánh giá các chỉ tiêu cảm quan các mẫu xúc xích theo mức độ ưa thích
• 3.7. Kết quả kiểm tra chất lượng sản phẩm bột protein plasma
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu này tập trung vào việc sản xuất bột protein plasma từ huyết heo nhằm ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Huyết heo, một sản phẩm phụ từ ngành công nghiệp thịt, thường bị bỏ đi gây lãng phí và ô nhiễm môi trường. Việc sử dụng protein plasma như một nguồn nguyên liệu dinh dưỡng có thể giảm thiểu tình trạng này. Đề tài nghiên cứu nhằm khảo sát quá trình cô đặc dịch protein plasma bằng kỹ thuật siêu lọc, so sánh các tính chất chức năng của bột protein này với bột lòng trắng trứng, và ứng dụng trong sản phẩm xúc xích thanh trùng. "Huyết heo có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều protein và các amino acid thiết yếu, có khả năng tạo gel và nhũ hóa tốt, làm cho nó có tiềm năng lớn trong ngành thực phẩm".

1.1. Tình hình sử dụng huyết

Tại Việt Nam, huyết heo chủ yếu được sử dụng trong các món ăn truyền thống như cháo huyết và một số loại xúc xích. Tuy nhiên, việc khai thác giá trị dinh dưỡng từ huyết chưa được thực hiện hiệu quả. "Huyết heo có thể trở thành một nguồn nguyên liệu quan trọng trong ngành thực phẩm nếu được xử lý và ứng dụng đúng cách". Việc nghiên cứu và phát triển sản phẩm từ huyết không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra giá trị gia tăng cho ngành chế biến thực phẩm.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các bước: khảo sát thành phần dịch protein plasma, cô đặc dịch bằng kỹ thuật siêu lọc, và phân tích các tính chất chức năng của bột protein plasma. Kỹ thuật siêu lọc cho phép tách biệt protein plasma hiệu quả mà không làm mất đi tính chất dinh dưỡng. "Kết quả cho thấy, việc sử dụng màng có kích thước mao quản 50kDa và áp suất 6 bar cho hiệu quả cao trong quá trình cô đặc". Sau khi cô đặc, hàm lượng protein đạt 189,15g/L, nồng độ chất khô tổng đạt 21,40%, cho thấy khả năng thu hồi và tinh sạch cao của protein plasma.

2.1. Kỹ thuật siêu lọc

Kỹ thuật siêu lọc được áp dụng để cô đặc dịch protein plasma từ huyết heo. Kỹ thuật này giúp duy trì tính chất dinh dưỡng của protein trong quá trình xử lý. "Siêu lọc là phương pháp hiệu quả, tiết kiệm năng lượng, và không làm biến tính protein, cho phép thu hồi protein với độ tinh sạch cao". Kết quả cho thấy, việc điều chỉnh áp suất và kích thước mao quản của màng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi protein, cho phép tối ưu hóa quy trình sản xuất.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy bột protein plasma có khả năng tạo bọt, tạo gel và nhũ hóa tốt hơn so với bột lòng trắng trứng. Việc thay thế 1% bột lòng trắng trứng bằng 1% bột protein plasma trong sản phẩm xúc xích thanh trùng không gây khác biệt đáng kể về cấu trúc và cảm quan. "Sự thay thế này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm". Điều này mở ra cơ hội mới cho việc ứng dụng protein plasma trong các sản phẩm thực phẩm khác.

3.1. Ứng dụng trong sản phẩm thực phẩm

Việc ứng dụng bột protein plasma trong sản phẩm xúc xích thanh trùng cho thấy khả năng thay thế hiệu quả cho bột lòng trắng trứng. Nghiên cứu chỉ ra rằng, không có sự khác biệt về mặt cảm quan giữa các mẫu xúc xích, cho thấy tính khả thi của việc sử dụng protein plasma trong thực phẩm. "Điều này không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn nâng cao giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, đồng thời hạn chế lãng phí từ ngành chế biến thịt".

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Huyết heo là sản phẩm phụ phong phú của ngành công nghiệp giết mổ, với lượng huyết thải ra môi trường tại Việt Nam ước tính khoảng 81 triệu lít mỗi năm, chứa hàm lượng protein cao khoảng 18%. Tuy nhiên, phần lớn huyết hiện chỉ được sử dụng trong các món ăn truyền thống hoặc bị thải bỏ, gây ô nhiễm môi trường và lãng phí nguồn protein quý giá. Nghiên cứu này tập trung vào việc sản xuất và ứng dụng bột protein plasma từ huyết heo nhằm khai thác hiệu quả nguồn nguyên liệu này, đồng thời góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Mục tiêu chính của luận văn là khảo sát quá trình cô đặc dịch protein plasma bằng kỹ thuật siêu lọc, so sánh tính chất chức năng của bột protein plasma với bột lòng trắng trứng, và ứng dụng bột protein plasma thay thế bột lòng trắng trứng trong sản phẩm xúc xích thanh trùng. Nghiên cứu được thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh trong năm 2014, sử dụng huyết heo lấy từ dây chuyền giết mổ công nghiệp.

Việc phát triển bột protein plasma có tính chất chức năng cao, như khả năng tạo bọt, tạo gel và tạo nhũ vượt trội so với bột lòng trắng trứng, không chỉ nâng cao giá trị dinh dưỡng và chất lượng sản phẩm thực phẩm mà còn góp phần tạo ra giải pháp thân thiện với môi trường. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển ngành công nghiệp thực phẩm và xử lý chất thải từ ngành giết mổ tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu sau:

• Thành phần và tính chất protein plasma huyết: Protein plasma chiếm khoảng 60% khối lượng huyết, gồm các nhóm chính albumin, globulin và fibrinogen với các đặc tính chức năng như tạo gel, tạo bọt và tạo nhũ. Các tính chất này quyết định khả năng ứng dụng trong thực phẩm, đặc biệt trong các sản phẩm thịt và bánh.

• Kỹ thuật siêu lọc (Ultrafiltration - UF): Là phương pháp phân riêng bằng màng với kích thước lỗ mao quản từ 2 nm đến 0,1 µm, áp suất vận hành từ 1 đến 10 bar. Kỹ thuật này cho phép cô đặc protein plasma ở nhiệt độ thấp, tránh biến tính protein do nhiệt, tiết kiệm năng lượng và thời gian.

• Tính chất chức năng của protein: Bao gồm khả năng hấp thu nước, tạo gel, tạo nhũ, tạo bọt và độ bền của các hệ này. Protein plasma có khả năng tạo gel và nhũ tốt, có thể thay thế bột lòng trắng trứng trong nhiều ứng dụng thực phẩm.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Huyết heo được lấy từ dây chuyền giết mổ công nghiệp của công ty TNHH Một Thành Viên Việt Nam Kỹ Nghệ Súc Sản (Vissan), xử lý bằng chất chống đông Trisodium citrate 0,5% w/v, ly tâm tách dịch protein plasma.

• Thiết bị và vật liệu: Sử dụng thiết bị siêu lọc dạng khung bản Labstak M20 của Alfa Laval với các màng polysulfone có kích thước lỗ mao quản 20 kDa, 25 kDa và 50 kDa. Bột lòng trắng trứng được dùng làm đối chứng.

• Phương pháp phân tích: Xác định hàm lượng protein, chất khô, tro, béo, pH, và phân tử lượng protein bằng SDS-PAGE. Đánh giá tính chất chức năng gồm khả năng tạo bọt, độ bền bọt, khả năng tạo gel, khả năng tạo nhũ và độ bền nhũ.

• Quy trình nghiên cứu:

  1. Phân tích thành phần dịch protein plasma trước khi cô đặc.
  2. Khảo sát ảnh hưởng của áp suất (2-10 bar) và kích thước màng (20, 25, 50 kDa) đến thông lượng và độ phân riêng protein.
  3. Khảo sát động học quá trình cô đặc trên màng và áp suất tối ưu (50 kDa, 6 bar).
  4. Sấy thăng hoa dịch cô đặc để tạo bột protein plasma.
  5. So sánh tính chất chức năng của bột protein plasma với bột lòng trắng trứng.
  6. Ứng dụng bột protein plasma thay thế 1% bột lòng trắng trứng trong xúc xích thanh trùng, đánh giá cấu trúc và cảm quan.

• Cỡ mẫu và timeline: Các thí nghiệm được thực hiện trên mẫu huyết heo thu thập trong vòng 24h, quá trình cô đặc kéo dài 6 giờ, sấy thăng hoa và đánh giá tính chất chức năng trong cùng thời gian nghiên cứu năm 2014.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thành phần dịch protein plasma trước cô đặc:

   • Hàm lượng protein đạt khoảng 7,9% (79 g/L).
   • Nồng độ chất khô tổng là 9,5%.
   • SDS-PAGE xác định các protein chính gồm albumin (66 kDa), globulin và fibrinogen.

2. Ảnh hưởng của kích thước màng và áp suất đến quá trình siêu lọc:

   • Màng 50 kDa và áp suất 6 bar cho thông lượng cao nhất khoảng 15 L/h và độ phân riêng protein đạt 88%.
   • Áp suất trên 6 bar làm giảm thông lượng do hiện tượng tắc nghẽn màng.
   • Màng 20 kDa và 25 kDa có độ phân riêng cao hơn nhưng thông lượng thấp hơn đáng kể.

3. Động học quá trình cô đặc:

   • Quá trình cô đặc kéo dài 6 giờ, nồng độ protein trong dòng cô đặc đạt 189,15 g/L, nồng độ chất khô 21,4%, độ tinh sạch protein 88,39%.
   • Hiệu suất thu hồi protein đạt khoảng 85%.
   • Thông lượng giảm dần theo thời gian do tăng độ nhớt và tắc nghẽn màng.

4. So sánh tính chất chức năng bột protein plasma và bột lòng trắng trứng:

   • Bột protein plasma có hàm lượng protein trên chất khô là 87,94%.
   • Khả năng tạo bọt và độ bền bọt của bột protein plasma cao hơn 15-20% so với bột lòng trắng trứng.
   • Khả năng tạo gel và tạo nhũ cũng vượt trội, độ bền nhũ cao hơn khoảng 10%.
   • Ứng dụng trong xúc xích thanh trùng, thay thế 1% bột lòng trắng trứng bằng bột protein plasma không làm thay đổi đáng kể cấu trúc (đo bằng Texture Profile Analysis) và điểm cảm quan (điểm ưa thích trên 8/10).

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy kỹ thuật siêu lọc với màng polysulfone 50 kDa và áp suất 6 bar là điều kiện tối ưu để cô đặc protein plasma từ huyết heo, đảm bảo hiệu suất thu hồi cao và giữ nguyên tính chất chức năng của protein. Việc sử dụng màng có kích thước lỗ lớn hơn giúp tăng thông lượng, giảm tắc nghẽn màng, đồng thời duy trì độ tinh sạch protein cao.

So với các nghiên cứu trước đây, kết quả tương đồng với báo cáo của các nhà khoa học quốc tế về khả năng tạo bọt và tạo gel của protein plasma, đồng thời vượt trội hơn bột lòng trắng trứng truyền thống. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi protein plasma trong ngành thực phẩm, đặc biệt trong các sản phẩm thịt chế biến.

Việc thay thế bột lòng trắng trứng bằng bột protein plasma trong xúc xích thanh trùng không ảnh hưởng đến cấu trúc và cảm quan sản phẩm, đồng thời có thể giảm chi phí và hạn chế dị ứng liên quan đến trứng. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thông lượng theo áp suất, bảng so sánh tính chất chức năng và biểu đồ điểm cảm quan.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai công nghệ siêu lọc trong các nhà máy giết mổ:

   • Áp dụng màng polysulfone 50 kDa, áp suất vận hành 6 bar để cô đặc protein plasma.
   • Mục tiêu tăng hiệu suất thu hồi protein lên trên 85% trong vòng 6 giờ.
   • Chủ thể thực hiện: các nhà máy giết mổ và doanh nghiệp chế biến thực phẩm, trong vòng 1-2 năm.

2. Phát triển sản phẩm bột protein plasma thương mại:

   • Sản xuất bột protein plasma với hàm lượng protein trên 87% trên chất khô, đảm bảo tính ổn định và chất lượng.
   • Mục tiêu cung cấp nguyên liệu thay thế bột lòng trắng trứng trong ngành thực phẩm.
   • Chủ thể thực hiện: doanh nghiệp chế biến thực phẩm, công ty sản xuất nguyên liệu thực phẩm.

3. Ứng dụng bột protein plasma trong sản phẩm thịt chế biến:

   • Thay thế 1-2% bột lòng trắng trứng bằng bột protein plasma trong xúc xích, pate, và các sản phẩm nhũ tương.
   • Mục tiêu duy trì hoặc cải thiện chất lượng cảm quan và cấu trúc sản phẩm.
   • Chủ thể thực hiện: nhà sản xuất thực phẩm chế biến, trong vòng 6-12 tháng.

4. Nâng cao nhận thức và đào tạo kỹ thuật:

   • Tổ chức các khóa đào tạo về công nghệ siêu lọc và ứng dụng protein plasma cho cán bộ kỹ thuật và quản lý.
   • Mục tiêu nâng cao năng lực vận hành và phát triển sản phẩm mới.
   • Chủ thể thực hiện: các trường đại học, viện nghiên cứu, doanh nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Doanh nghiệp chế biến thực phẩm:

   • Lợi ích: Nắm bắt công nghệ mới để phát triển sản phẩm giàu protein, cải thiện chất lượng và giảm chi phí nguyên liệu.
   • Use case: Thay thế bột lòng trắng trứng trong xúc xích thanh trùng bằng bột protein plasma.

2. Nhà máy giết mổ và xử lý chất thải:

   • Lợi ích: Áp dụng công nghệ siêu lọc để tận dụng nguồn huyết heo, giảm ô nhiễm môi trường và tăng giá trị kinh tế.
   • Use case: Thiết lập dây chuyền cô đặc protein plasma từ huyết thải.

3. Các viện nghiên cứu và trường đại học:

   • Lợi ích: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu thực nghiệm và ứng dụng công nghệ màng trong ngành thực phẩm.
   • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu tiếp theo về protein huyết và ứng dụng trong thực phẩm.

4. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách:

   • Lợi ích: Đánh giá tiềm năng phát triển công nghiệp protein plasma, xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển bền vững ngành thực phẩm và môi trường.
   • Use case: Xây dựng quy định về xử lý chất thải và khuyến khích sử dụng sản phẩm protein plasma.

Câu hỏi thường gặp

1. Protein plasma từ huyết heo có an toàn khi sử dụng trong thực phẩm không?
   Protein plasma được thu nhận qua quy trình xử lý nghiêm ngặt, bao gồm chống đông, ly tâm, siêu lọc và sấy thăng hoa, đảm bảo loại bỏ tạp chất và vi sinh vật gây hại. Nghiên cứu đánh giá cảm quan và cấu trúc sản phẩm xúc xích cho thấy không có sự khác biệt về an toàn và chất lượng so với sản phẩm truyền thống.

2. Kỹ thuật siêu lọc có ưu điểm gì so với các phương pháp cô đặc khác?
   Siêu lọc hoạt động ở nhiệt độ thấp, không sử dụng nhiệt độ cao nên tránh biến tính protein, tiết kiệm năng lượng và thời gian. Ngoài ra, kỹ thuật này cho phép kiểm soát kích thước phân tử tách lọc, nâng cao độ tinh sạch và giữ nguyên tính chất chức năng của protein.

3. Bột protein plasma có thể thay thế hoàn toàn bột lòng trắng trứng trong sản phẩm thực phẩm không?
   Nghiên cứu cho thấy bột protein plasma có thể thay thế 1% bột lòng trắng trứng trong xúc xích thanh trùng mà không ảnh hưởng đến cấu trúc và cảm quan. Tuy nhiên, việc thay thế hoàn toàn cần nghiên cứu thêm về công thức và tính ổn định sản phẩm.

4. Quá trình cô đặc protein plasma mất bao lâu và hiệu suất ra sao?
   Quá trình cô đặc bằng siêu lọc kéo dài khoảng 6 giờ với hiệu suất thu hồi protein đạt khoảng 85%, nồng độ protein trong dòng cô đặc đạt gần 190 g/L, đảm bảo chất lượng nguyên liệu cho bước sấy thăng hoa.

5. Ứng dụng bột protein plasma có lợi ích gì về mặt kinh tế và môi trường?
   Việc tận dụng huyết heo để sản xuất bột protein plasma giúp giảm lượng chất thải gây ô nhiễm, đồng thời tạo ra nguyên liệu giá trị cao thay thế bột lòng trắng trứng, giảm chi phí sản xuất và tăng giá trị gia tăng cho ngành thực phẩm.

Kết luận

• Kỹ thuật siêu lọc với màng polysulfone 50 kDa và áp suất 6 bar là điều kiện tối ưu để cô đặc protein plasma từ huyết heo, đạt hiệu suất thu hồi protein trên 85% trong 6 giờ.
• Bột protein plasma thu được có hàm lượng protein trên chất khô đạt 87,94%, với tính chất chức năng vượt trội so với bột lòng trắng trứng về khả năng tạo bọt, tạo gel và tạo nhũ.
• Ứng dụng bột protein plasma thay thế 1% bột lòng trắng trứng trong xúc xích thanh trùng không làm thay đổi cấu trúc và cảm quan sản phẩm, mở ra hướng phát triển nguyên liệu thay thế trong ngành thực phẩm.
• Nghiên cứu góp phần nâng cao giá trị sử dụng huyết heo, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và phát triển bền vững ngành công nghiệp thực phẩm tại Việt Nam.
• Đề xuất triển khai công nghệ siêu lọc trong các nhà máy giết mổ và phát triển sản phẩm bột protein plasma thương mại trong vòng 1-2 năm tới nhằm khai thác hiệu quả nguồn nguyên liệu này.

Các doanh nghiệp và nhà nghiên cứu nên phối hợp triển khai ứng dụng công nghệ siêu lọc và phát triển sản phẩm protein plasma, đồng thời mở rộng nghiên cứu ứng dụng trong các sản phẩm thực phẩm đa dạng hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -------------------- PHẠM MINH THÙY TRANG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG BỘT PROTEIN PLASMA TỪ HUYẾT HEO Chuyên ngành: Thực phẩm và đồ uống Mã số: 12110218 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2014 CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Đống Thị Anh Đào Cán bộ chấm nhận xét 1:. (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2:.

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1. Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.

HỒ CHÍ MINH CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ------------------------ ----------------------------------- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Phạm Minh Thùy Trang MSHV: 12110218 Ngày sinh: 24/6/1981 Nơi sinh: Tp, Hồ Chí Minh Chuyên ngành: CN Thực Phẩm & Đồ Uống Mã số: 605402 I. Tên đề tài NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG BỘT PROTEIN PLASMA TỪ HUYẾT HEO II. Nhiệm vụ và nội dung Nhiệm vụ  Khảo sát quá trình cô đặc dịch protein plasma bằng kỹ siêu lọc trong quy trình sản xuất bột protein plasma.  So sánh các tính chất chức năng của bột protein plasma với bột lòng trắng trứng.

 Ứng dụng thay thế bột lòng trắng trứng trong sản phẩm xúc xích thanh trùng. Nội dung  Phân tích thành phần dịch protein plasma trƣớc khi cô đặc.  Khảo sát ảnh hƣởng của áp suất và kích thƣớc mao quản màng đến quá trình phân riêng protein plasma bằng kỹ thuật siêu lọc.  Khảo sát động học quá trình cô đặc.

 So sánh các tính chất chức năng của bột protein plasma với bột lòng trắng trứng về khả năng tạo bọt, độ bền bọt, khả năng tạo gel, khả năng tạo nhũ và độ bền nhũ.  Ứng dụng thay thế bột lòng trắng trứng trong sản phẩm xúc xích thanh trùng. Ngày giao nhiệm vụ 20/01/2014 IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ 20/6/2014 V.

Cán bộ hƣớng dẫn PGS. Đống Thị Anh Đào Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 7 năm 2014 Cán bộ hƣớng dẫn Chủ nhiệm bộ môn Trƣởng khoa Kỹ Thuật Hóa Học LỜI CẢM ƠN Có đƣợc thành quả nhƣ ngày hôm nay, với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:  Gia đình đã tạo điều kiện và là nền tảng vững chắc cho tôi trong cuộc sống.TS Đống Thị Anh Đào đã tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu và giúp đỡ cho tôi hoàn thành luận văn này.  Quý thầy cô trƣờng Đại học Bách Khoa đã hết lòng giảng dạy và chỉ dẫn cho tôi trong những năm qua.

 Các bạn học viên khóa CH2012 trƣờng Đại học Bách Khoa-Tp HCM đã động viên, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt luận văn này. Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn, TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 7 năm 2014 Học viên thực hiện Phạm Minh Thùy Trang i TÓM TẮT LUẬN VĂN Tại Việt Nam, huyết chỉ đƣợc sử dụng trong các món ăn truyền thống và một phần thải ra môi trƣờng, gây ô nhiễm môi trƣờng và lãng phí nguồn protein giá trị. Trong nghiên cứu này, protein plasma từ huyết heo đƣợc sử dụng cho việc sản xuất protein plasma dạng bột và ứng dụng trong sản phẩm xúc xích thanh trùng.

Huyết heo đƣợc thêm Trisodium citrate với hàm lƣợng 0,5% khối lƣợng/thể tích để chống đông và ly tâm ở tốc độ 6000 vòng/phút, thu dịch protein plasma. Trong quá trình khảo sát cô đặc dịch protein plasma bằng kỹ thuật siêu lọc, kích thƣớc mao quản của màng, áp suất làm việc đƣợc khảo sát. Kết quả cho thấy màng có kích thƣớc mao quản 50kDa và áp suất vận hành 6 bar cho kết quả độ phân riêng và thông lƣợng cao. Quá trình cô đặc kết thúc sau 6h hàm lƣợng protein sau cô đặc đạt 189,15g/L, nồng độ chất khô tổng 21,40%, độ tinh sạch là 88,39%.

Sau quá trình sấy thăng hoa thu đƣợc bột protein plasma có hàm lƣợng protein 87,94% trên chất khô, khả năng tạo bọt, tạo nhũ và độ bền nhũ cao hơn bột lòng trắng trứng. Khi ứng dụng thay thế 1% bột lòng trắng trứng bằng 1% bột protein plasma trong công thức xúc xích thanh trùng, kết quả phân tích cấu trúc và đánh giá cảm quan không có sự khác biệt giữa mẫu xúc xích đối chứng và mẫu xúc xích thí nghiệm. ii ABSTRACT In Viet Nam, blood has been used in traditional foods and released into the environment resulting in significant polution and also in loss of valuable protein source. This study, plasma protein from porcine blood was used for plasma protein powder production and applied in pasteurized sausage.

Blood was added 0,5%w/v Trisodium citrate to avoid coagulation, centrifuged at 6000rpm and decanted for collecting plasma protein. Plasma protein was concentrated by ultrafiltration technology that was effected by pore size of membrane polysulphone and the transmembrane pressure. As a result, the optimum membrane pore size and transmembrane pressure are 50kDa and 6 bar, respectively. The system was run for a period of 6 hours and the final protein concentration, total solids and purity are 189,15g/L, 21,40% and 88,39%, respectively.

The plasma protein powder with 87,94% protein content on dry basic, obtained by freezing drying, has been evaluated gelling, foaming and emulsifying ability. The result shows that the plasma protein powder is better than egg white powder. Using 1% porcine blood plasma protein powder to replace 1% egg white powder in pasteurized sausage is not different from the control sample about texture profile analysis (TPA) and sensory. iii LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả.

Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án này là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dƣới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã đƣợc thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu. Tác giả luận án Phạm Minh Thùy Trang iv MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN. iii LỜI CAM ĐOAN.

iv MỤC LỤC .v DANH MỤC BẢNG. viii DANH MỤC HÌNH. ix Chƣơng 1. Tổng quan về huyết.

Thành phần hóa lý của huyết. Các lĩnh vực ứng dụng của huyết. Tổng quan về plasma. Thành phần plasma.

Tính chất chức năng của protein plasma. Ứng dụng kỹ thuật phân riêng bằng màng. Định nghĩa màng. Kỹ thuật siêu lọc trong phân riêng bằng màng.

Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình phân riêng bằng màng. Ứng dụng của kỹ thuật phân riêng bằng màng. Huyết và các sản phẩm từ huyết đƣợc dùng trong thực phẩm. Tình hình sử dụng huyết ở các nƣớc.

Các sản phẩm từ huyết đƣợc ứng dụng trong thực phẩm. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Nguyên liệu và thiết bị thí nghiệm. Thiết bị sử dụng.

Phƣơng pháp nghiên cứu. Quy trình công nghệ sản xuất bột protein plasma. Nội dung nghiên cứu. Nội dung thực hiện đề tài.

Phƣơng pháp phân tích, tính toán và xử lý số liệu. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN. Thành phần dịch protein plasma trƣớc khi cô đặc. Cô đặc dịch protein plasma bằng kỹ thuật siêu lọc.

Ảnh hƣởng của áp suất và kích thƣớc mao quản màng đến quá trình phân riêng. Động học quá trình cô đặc. So sánh tính chất chức năng của bột protein plasma với bột lòng trắng trứng. Tính chất bọt của bột protein plasma và bột lòng trắng trứng.

Khả năng tạo gel của bột protein plasma và bột lòng trắng trứng. Tính chất nhũ hóa của bột protein plasma và bột lòng trắng trứng. Ứng dụng bột protein plasma thay thế bột lòng trắng trứng trong sản phẩm xúc xích thanh trùng. Phân tích cấu trúc các mẫu xúc xích.

Điểm đánh giá các chỉ tiêu cảm quan các mẫu xúc xích theo mức độ ƣa thích. Kết quả kiểm tra chất lƣợng sản phẩm bột protein plasma. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

56 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ANOVA: Analysis of variance – Phân tích phƣơng sai UF: Ultrafiltration – Siêu lọc PS: PolySulfone MCWO: Molecular Weight Cut Off TPA: Texture Profile Analysis – Phân tích cấu trúc ĐC: Đối chứng TN: Thí nghiệm VCF: Volume concentrate factor (Hệ số cô đặc) vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần của huyết, phân đoạn protein plasma và tế bào máu .2: Thành phần các acid amin thiết yếu (g/100g protein) của huyết và plasma so sánh với hàm lượng cân đối theo yêu cầu của FAO .3: Các lĩnh vực ứng dụng của huyết động vật .4: Thành phần của protein plasma huyết .5: Một số ứng dụng của kỹ thuật màng trong công nghệ thực phẩm.6: Các sản phẩm từ huyết đã được dùng như phụ gia thực phẩm .1:Chỉ tiêu chất lượng Trisodiumcitrate .2: Các chỉ tiêu chất lượng bột lòng trắng trứng .3: Các thông số của thiết bị màng .4: Các loại màng sử dụng trong thí nghiệm .5: Các thông số của màng cho bởi hãng Alfa Laval .6: Công thức thử nghiệm xúc xích thanh trùng.1: Thành phần dịch protein plasma trước khi cô đặc .2: Thông số các loại bột khảo sát.3: Tính chất bọt của bột protein plasma và bột lòng trắng trứng .4: Nồng độ tạo gel của các mẫu bột .5: Các thông số phân tích cấu trúc (TPA) .6: Điểm các chỉ tiêu cảm quan 2 mẫu xúc xích từ hội đồng đánh giá .7: Các chỉ tiêu phân tích mẫu bột protein plasma. 54 viii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Các phân đoạn của huyết sau ly tâm .2: Cấu tạo phân tử albumin.3: Cấu tạo phân tử immunoglobulin .4: Cấu tạo phân tử fibrinogen .5:Hệ thống quy trình sản xuất bột protein plasma có sử dụng kỹ thuật siêu lọc trong quá trình cô đặc.1: Mô hì nh thiết bị màng .2: Sơ đồ quy trình công nghệ sản suất bột protein plasma .3: Nội dung nghiên cứu .1: Khối lượng phân tử các protein trong dịch protein plasma trước khi cô đặc qua kết quả điện di .2: Ảnh hưởng của áp suất vận hành và kích thước mao quản của màng đến độ phân riêng.3: Ảnh hưởng của áp suất vận hành và kích thước mao quản của màng đến thông lượng .4: Thông lượng và hệ số cô đặc thể tích theo thời gian.5: Nồng độ protein ở dòng cô đặc, hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch protein theo hệ số cô đặc thể tích .