VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ------ --------------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU ÚNG DỤNG ENZYME TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÉ PHẨM ISOFLAVONE DẠNG AGLYCONE Ngưòi hướng dẫn : TS. TRUONG HƯƠNG LAN Sinh viên thực hiện : LÊ THỊ LÝ Lớp : TP CNSH 11.03 Khóa luận tất nghiệp Lời cảm on Sau quá trình học tập, nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm đế hoàn thành khóa luận này, trước tiên tôi xin cám on sâu sắc tới TS. Trương Hương Lan, chủ nhiệm bộ môn Thực phẩm và dinh dưỡng - Viện Công Nghiệp Thực Phấm đã tận tình hướng dẫn, cung cấp những thông tin quý giá và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Tôi cũng xin câm ơn các cán bộ của Bộ môn Thực phẩm và dinh dường - Viện Công Nghiệp Thực Pham đã giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đe tài.
Qua đây tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo cùng tập the cán bộ, nhân viên khoa Công nghệ sinh học - Viện Đại học Mờ Hà Nội đã dạy dồ, chi bảo tận tình trong quãng thời gian 4 năm học tại trường. Cuối cùng tôi xin cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ, động viên cùa gia đình và bạn bè đã dành cho tôi trong suốt quãng thời gian qua. Thư viẹn Viện Đại học Mở Hà Nội Hà Nội, ngày 21 tháng 5 năm 2015 Sinh Viên Lê Thị Lý Lê Thị Lý Lớp: 1103 Khóa luận tất nghiệp MỤC LỤC Lời cảm on MỤC LỤC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TAT DANH MỤC BẢNG BIÊU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞDÀU. Giới thiệu về đậu tương.
Các thành phầncó giátrị dinh dưỡng trong đậu tương. 5 ,, „, Tlur viện Viện Đại học Mở Hà Nội 1. Vitamin và khoángchất. Isoflavone trong đậu tương.
Cấu trúc isoflavone. Hàm lượng isoflavone trong thực plĩâm từ đậu tương. Lợi ích cùa isoflavone đoi với sức khỏe. Tính an toàn của isoflavone trong đậu tương.
Sự chuyển hóa isoflavone từ glycoside sang aglycone trong đậu tương bằng enzyme. Một số thực phẩm giàu isoflavone trên thị trường Việt Nam và Thế Giới. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP. Nguyên vật liệu.
20 Lê Thị Lý Lớp: lltrì Khóa luận tất nghiệp 2. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp công nghệ. Phương pháp phân tích lý hỏa.
KÉT QUẢ VÃ THẢO LUẬN. Lựa chọn nguyên liệu đậu tương có hàm lượng isollavone cao. Nghiên cứu chuyến hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone trong sữa đậu nành bằng enzyme. Nghiên cứu lựa chọn enzyme thích hợp đế nâng cao hiệu suất chuyên hóa32 3.
Nghiên cứu nồng độ enzyme tối ưu đế nâng cao hiệu suất chuyến hóa. Nghiên cứu pH tối ưu đê nâng cao hiệu suất chuyên hóa. Nghiên cứu nhiệt độ toi ưu đe năng cao hiệu suất chuyến hóa. Nghiên cứu thời gian tối ưu cho quá trình thúy phân sữa đậu tương bang chê phẩm enzyme Lactozym.
Nghiên cứu thu nhận che phâm sữa bột đậu tương nảy mầm. Nghiên nhiẹt độẽỉầu btòt. Nghiên cứu xác định lưu lượng dòng nhập liệu. Nghiên cứu xác định ảnh hưởng của áp suất khí nén.
45 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 46 Lê Thị Lý Lớp: lioẳ Khóa luận tất nghiệp DANH MỤC CÁC KÝ KIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đií DAD Diode Array Detection ER Estrogen receptor - Thụ thê estrogen FDA Food and Frug Administratio - Cục Dược phẩm và Thực phẩm Hoa Kỳ GH Glycoside hydrolase HPLC High Performance Liquid Chromatography - Sac ký lóng hiệu năng cao LDL-cholesterol Low density lipoprotein cholesterol - Cholestero Hiên ket Lipoprotein .CÓ tv trọng thấp Thư viện Viện Đại nọc Mở Hà Nội O-DMA 0 - desmethylangolensin PSA Prostate - Specific Antigen SP1 Soybean protein isolate P-NPG P-nitrophenyl - p - D - glucopyranoside óOAccGlc 6” - 0 - acetyl glycoside óOmaGlc 6” - 0 - malonyl glycoside SEMs Selective estrogen receptor - chat điều bien đặc hiệu thụ the estrogen Lê Thị Lý Lớp: 1105 Khóa luận tất nghiệp DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Hàm lượng trung bình cùa các chất có trong hạt đậu tương [3]. Thành phẩn và hàm lượng các axit amin trong hạt đậu tương.
Hàm lượng axit béo không no trong hạt đậu tương 13]. Thành phần các loại vitamin trong hạt đậu tương [3]. Thành phần các chất khoáng trong hạt đậu tương [3]. Hàm lượng sử dụng đậu tương trung bình ờ một số nước.
Một số thực phẩm giàu isotlavone. Điều kiện thủy phân sữa đậu tương của các. Hàm lượng isoflavone ờ 9 giống đậu tương khác nhau. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme Lactozym đến sự chuyến hóa isotlavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone.
34 Th II■ vỉẹ n yìẹn Đại li ọc Mở Ft à Nội Bàng 3. Ảnh hường của pH đến sự chuyến hổa isoflavone. Ánh hưởng của nhiệt độ đến sự chuyển hóa isoflavone-từ dạng glycoside sang dạng aglycone nhờ enzyme Lactozym. Ảnh hường cùa thời gian đến sự chuyển hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone nhờ enzyme Latozym.
Ánh hường cùa nhiệt độ không khí đầu vào đến hiệu suất thu hồi và giá trị cám quan của sản phẩm. Anh hường của lưu lượng dòng nhập liệu đến. Ảnh hưởng của áp suất khí nén đến. 41 hiệu suất thu hồi và giá trị cảm quan của sản phẩm.
Thành phần dinh dưỡng và tính chất cảm quan cúa. 43 Lê Thị Lý Lớp: 110§ Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH Hình 1. Cây và hạt đậu tương. Cấu trúc hóa học của các aglycone.
Cấu trúc hóa học của các glycoside. Cẩu trúc hóa học của genistein. Cấu trúc hóa học cũa daidzein. Cấu trúc hóa học cùa glycitein.
Một số thực phẩm chế biến từ đậu tương. Sự thủy phân các isoflavone bằng enzyme p-glucosidase. Quy trình chuẩn bị sừa đậu tương. Hiệu suất chuyển hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone 33 Hình 3.
Ảnh hướhg;qia nhiệt độ kpộrịg khí. 39 hàm lượng isoflavone trong sàn phẩm. Ánh hưởng cùa lưu lượng dòng nhập liệu đến. Ánh hưởng của áp suất khí nén đến.
42 hàm lượng isoflavone trong sàn phẩm. Sơ đồ quy trình sàn xuất bột đậu tương náy mầm.44 Lê Thị Lý Lớp: 1103 Khóa luận tất nghiệp MỎ ĐÀU Hiện nay, đậu tương đã trờ thành nguồn thực phấm không thể thiếu cùa con người. Ớ nhiều nước trên thế giới, việc sử dụng các thực phấm chế biến từ đậu tương hàng ngày đang được khuyển khích vì những lợi ích sức khỏe của nó đối với con người. Theo nhiều nghiên cứu cho thấy một số tác dụng cùa đậu tương trong việc giảm cholesterol trong máu, tức giảm thiếu nguy cơ mac các bệnh liên quan đến tim mạch [11], chúng cũng ngăn càn sự phát triến các mầm ung thư [4], ngăn ngừa bệnh thận, bệnh tiểu đường, bệnh xốp xương [5] và các triệu chứng rối loạn tiền mãn kinh [ 11.
Những tác dụng này của đậu tương có được là nhờ thành phần isoflavone có hoạt tính tương tự nội tiet to estrogen. Isoflavone trong đậu lương tồn tại ờ hai dạng chính là glycoside và aglycone. Theo các nghiên cứu đã được thực hiện, các nhà khoa học khăng định trong hạt đậu tương các aglycone chỉ chiếm một lượng nhó, hợp chất chính là các dẫn xuất của glycoside [131 (chiếm trên 90%). Nhưng aglycone lại là những phytroestrogen ,vieiiy lên MteMơHà< có hoạt tính sinh học cao, được cớ thê hâp thu nhanh hơn.
với lượng lớn hơn rât nhiều so với dạng glycoside. các isoflavone dạng glycoside cũng được thúy phân một phần thành aglycone bời nước bọt và sau đó là vi sinh vật đường ruột nhưng hiệu suất chuyến hóa thấp. Các săn phấm đậu tương truyền thống như miso, natto (Nhật Bán), Thuanao (Thái Lan), Chungnkookjang (Hàn Quốc), tempeh (Indonesia). có hàm lượng aglycone cao hơn đáng kể so với các sản phầm đậu tương không lên men.
Nhiều nghiên cứu cũng đã chi ra rằng sự chuyền hóa isoflavone dạng glycoside sang dạng aglycone nhờ quá trình náy mầm đậu tương [22], thủy phân đậu tương bằng enzyme thương mại [15, 23] và quá trình lên men với vi sinh vật [7, 16, 26]. Trong những nghiên cứu này, enzyme P-glucosidase được coi là enzyme chìa khóa, chịu trách nhiệm cho quá trình chuyền hóa isoflavone từ dạng glycoside sang dạng aglycone. Xuất phát từ mục đích xây dựng được quy trình công nghệ ứng dụng enyme đế nâng cao hiệu suất chuyến hóa từ isoflavone dạng glycoside sang isoflavone dạng aglycone giúp cơ the con người hấp thu một cách tốt hơn và đạt được hiệu quả Lê Thị Lý 1 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp cao hơn trong việc ngăn ngừa một số bệnh, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng enzyme trong công nghệ sản xuất chế phấm isoílavone dạng aglycone”. Nội dung nghiên cứu gồm: - Nghiên cứu nâng cao hiệu suất chuyến hóa isotlavone đậu tương từ dạng glycoside sang dạng aglycone bang chế phẩm enzyme p-glucosidasc thương mại.
- Nghiên cứu các điều kiện tối ưu để thu nhận chế phấm sữa bột giàu isoflavone dạng aglycone. Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội Lê Thị Lý 2 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp PHẦN I. Giới thiệu về đậu tưứng Đậu tương hay đồ tương hay đậu nành có tên khoa học là Glycine max (L) Merrill, thuộc bộ Dậu (Fabalcs). phân họ cánh bướm Fabaccac (Papilionaccac).
Đậu tương là cây thân thảo, thân cây mảnh, có lông, cao từ 0,8 - 0,9 m, cành hướng lên trên. Lá mọc cách lá có ba lá chét hình trái xoan, đầu gần nhọn, có lông, hơi không đều ở gốc. Hoa có hai loại là màu trang và màu tím, xếp thành chùm ờ nách. Quả thõng, hình lười liềm, gân bị ép, trên quả có nhiều lông mềm, tập trung ờ giữa các hạt.
Hạt đậu tương màu vàng là tôt nhất nên được trông và sử dụng nhiêu nhất 111. Cây và hạt đậu tưoug Đậu tương có nguồn gốc từ Trung Quốc cách đây khoáng 4.000 năm rồi được du nhập sang Nhật Bân vào thế ki thứ 8 và dần có mặt ớ các nước Châu Á khác. Đầu thế ký 18, đậu tương được đưa sang Châu Âu. rồi du nhập vào Châu Mỹ.
Ngày nay, đậu tương trờ lên phố biến trên toàn thế giới và thu hút sự quan tâm đặc biệt cùa nhiều nhà nghiên cứu nhờ vào giá trị dinh dưỡng cũng như hoạt tính sinh học của chúng đối với sức khỏe con người. Hoa Kỳ đang đứng đầu thế giới về sản lượng đậu tương, sau đó đến Trung Quốc và Ấn Độ. Tại Việt Nam, đậu tương đang dược trồng tại 25 trong so 63 tinh thành cà nước, với khoáng 65% diện tích tại các khu vực phía Bắc và 35% tại các khu vực phía Nam 111 Lê Thị Lý 3 Lớp: ỉ 103 Khóa luận tất nghiệp 1. Các thành phần có giá trị dinh dưững trong dậu tương Đậu tương là một loại hạt giàu protein, gluxit, lipid, muối khoáng và vitamin.
Đậu tương cũng là loại hạt duy nhất mà giá trị của nó được đánh giá đồng thời ớ cả protit và lipid.