Hoàn thiện quy trình thu nhận và phân tích protein concentrate từ hạt đậu ngự (Phaseolus lunatus)

• Tác giả: Phan Thị Yến Duyên
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Thị Hoàn
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Hoàn Thiện Quy Trình Thu Nhận Và Phân Tích Các Đặc Điểm Hóa Lý Của Protein Concentrate Từ Hạt Đậu Ngự
• Loại tài liệu: Khóa Luận Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: Mục tiêu đề tài
• 1.1. Nội dung nghiên cứu
• 1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.4. Tổng quan về nguyên liệu đậu ngự
• 1.4.1. Nguồn gốc cây đậu ngự
• 1.4.2. Đặc điểm sinh thái cây đậu ngự
• 1.4.3. Thành phần hóa học của hạt đậu ngự
• 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng
• 2.2. Thiết bị sử dụng
• 2.3. Sơ đồ nghiên cứu và quy trình thu nhận protein concentrate từ hạt đậu ngự
• 2.4. Quy trình thu nhận protein concentrate
• 2.5. Bố trí thí nghiệm
• 2.5.1. Thí nghiệm 1: Xác định thông số công nghệ trong quy trình
• 2.5.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng hòa tan của PPC ở các pH khác nhau
• 2.6. Các phương pháp phân tích
• 2.6.1. Xác định điểm đẳng điện của protein
• 2.6.2. Xác định hiệu suất thu hồi protein
• 2.6.3. Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu và protein
• 2.6.4. Xác định thành phần acid amin của protein
• 2.6.5. Xác định khối lượng phân tử (SDS – Page)
• 2.6.6. Xác định phân bố kích thước hạt (DSL)
• 2.6.7. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)
• 2.6.8. Xác định cấu trúc bậc 2 của protein bằng quang phổ biến đổi chuỗi Fourier (FTIR)
• 2.6.9. Xác định màu sắc của protein
• 2.6.10. Xác định độ hòa tan của protein
• 2.6.11. Xác định đặc tính lưu biến của protein
• 2.6.12. Đánh giá độ hấp thụ dầu
• 2.6.13. Đánh giá độ hấp thụ nước
• 2.7. Phương pháp phân tích số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. Kết quả quá trình hoàn thiện quy trình thu nhận protein concentrate từ đậu ngự
• 4.2. Kết quả khảo sát thời gian trích ly
• 4.3. Kết quả khảo sát quá trình ly tâm
• 4.4. Xác định pH đẳng điện cho quá trình kết tủa protein
• 4.5. Quy trình thu nhận protein concentrate cải tiến
• 4.6. Thành phần hóa học và hiệu suất thu hồi protein
• 4.6.1. Hiệu suất thu hồi protein
• 4.6.2. Thành phần hóa học trong nguyên liệu
• 4.6.3. Thành phần hóa học trong bột protein
• 4.6.4. Thành phần amino acid trong protein concentrate
• 4.7. Khối lượng phân tử protein concentrate
• 4.8. Phân bố kích thước hạt DLS
• 4.9. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)
• 4.10. Cấu trúc bậc hai trong protein concentrate
• 4.11. Màu sắc của protein concentrate
• 4.12. Độ hòa tan của protein concentrate đậu ngự
• 4.13. Đặc tính lưu biến của protein concentrate đậu ngự
• 4.13.1. Khảo sát sự thay đổi ứng suất cắt của protein concentrate khi xử lý nhiệt ở nhiệt độ khác nhau
• 4.13.2. Khảo sát sự thay đổi độ nhớt của protein concentrate khi xử lý nhiệt ở nhiệt độ khác nhau
• 4.14. Đánh giá độ hấp thụ dầu và nước
• 4.14.1. Đánh giá độ hấp thụ dầu
• 4.14.2. Đánh giá độ hấp thụ nước
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan quy trình thu nhận protein concentrate từ hạt đậu ngự

Quy trình thu nhận protein concentrate từ hạt đậu ngự (Phaseolus lunatus) đang trở thành một chủ đề nghiên cứu quan trọng trong ngành công nghệ thực phẩm. Hạt đậu ngự không chỉ giàu dinh dưỡng mà còn có tiềm năng lớn trong việc cung cấp nguồn protein thực vật. Nghiên cứu này nhằm hoàn thiện quy trình thu nhận và phân tích các đặc điểm hóa lý của protein concentrate từ hạt đậu ngự, từ đó nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

1.1. Đặc điểm dinh dưỡng của hạt đậu ngự

Hạt đậu ngự chứa khoảng 21-26% protein, 55-64% carbohydrate và 0,6-3,5% chất béo. Những thành phần này làm cho hạt đậu ngự trở thành nguồn cung cấp dinh dưỡng phong phú, có thể được sử dụng trong nhiều sản phẩm thực phẩm.

1.2. Lợi ích của protein concentrate từ hạt đậu ngự

Sản phẩm protein concentrate từ hạt đậu ngự không chỉ cung cấp hàm lượng protein cao mà còn chứa nhiều amino acid thiết yếu, giúp cải thiện giá trị dinh dưỡng cho các sản phẩm thực phẩm, đặc biệt là trong chế biến thực phẩm chức năng.

II. Thách thức trong quy trình thu nhận protein concentrate từ hạt đậu ngự

Mặc dù quy trình thu nhận protein concentrate từ hạt đậu ngự có nhiều tiềm năng, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức cần giải quyết. Các yếu tố như pH, nhiệt độ và thời gian trích ly ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi và chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

2.1. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi protein

Nghiên cứu cho thấy pH là yếu tố quan trọng trong quá trình trích ly. Việc xác định pH đẳng điện giúp tối ưu hóa quy trình thu nhận, từ đó nâng cao hiệu suất thu hồi protein.

2.2. Thời gian và nhiệt độ trích ly ảnh hưởng đến chất lượng

Thời gian và nhiệt độ trích ly cũng có tác động lớn đến chất lượng của protein concentrate. Việc tối ưu hóa các thông số này là cần thiết để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao nhất.

III. Phương pháp cải tiến quy trình thu nhận protein concentrate

Để nâng cao hiệu suất thu nhận protein concentrate từ hạt đậu ngự, một số phương pháp cải tiến đã được áp dụng. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng việc điều chỉnh các thông số công nghệ có thể mang lại kết quả tốt hơn trong quy trình sản xuất.

3.1. Kỹ thuật trích ly kết tủa đẳng điện

Phương pháp trích ly kết tủa đẳng điện tại pH 4,5 đã cho thấy hiệu suất thu hồi đạt 84,53%. Kỹ thuật này giúp tối ưu hóa quá trình thu nhận và cải thiện chất lượng sản phẩm.

3.2. Tối ưu hóa thời gian và nhiệt độ trong quy trình

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc điều chỉnh thời gian và nhiệt độ trích ly có thể làm tăng hàm lượng protein trong sản phẩm, từ đó nâng cao giá trị dinh dưỡng của protein concentrate.

IV. Ứng dụng thực tiễn của protein concentrate từ hạt đậu ngự

Sản phẩm protein concentrate từ hạt đậu ngự có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ thực phẩm chức năng đến các sản phẩm chế biến sẵn. Việc sử dụng protein concentrate không chỉ giúp cải thiện giá trị dinh dưỡng mà còn tạo ra những sản phẩm mới, hấp dẫn hơn cho người tiêu dùng.

4.1. Ứng dụng trong chế biến thực phẩm chức năng

Sản phẩm protein concentrate có thể được sử dụng trong chế biến thực phẩm chức năng, giúp cung cấp nguồn dinh dưỡng phong phú cho người tiêu dùng, đặc biệt là những người có nhu cầu cao về protein.

4.2. Tích hợp vào sản phẩm chế biến sẵn

Việc tích hợp protein concentrate vào các sản phẩm chế biến sẵn như xúc xích, sốt, hay bánh ngọt không chỉ nâng cao giá trị dinh dưỡng mà còn cải thiện hương vị và kết cấu của sản phẩm.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của protein concentrate từ hạt đậu ngự

Nghiên cứu về protein concentrate từ hạt đậu ngự đã mở ra nhiều cơ hội mới trong ngành công nghệ thực phẩm. Với những cải tiến trong quy trình thu nhận, sản phẩm này hứa hẹn sẽ trở thành một nguồn protein thực vật quan trọng trong tương lai.

5.1. Tương lai của nghiên cứu protein thực vật

Nhu cầu về protein thực vật đang gia tăng, và nghiên cứu về protein concentrate từ hạt đậu ngự sẽ tiếp tục được mở rộng để đáp ứng nhu cầu này.

5.2. Định hướng phát triển sản phẩm mới

Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc phát triển các sản phẩm mới từ protein concentrate, nhằm đa dạng hóa nguồn cung và nâng cao giá trị dinh dưỡng cho người tiêu dùng.