Luận án tiến sĩ công nghệ thực phẩm thu nhận acid béo từ nguồn dầu hạt bàng terminalia catappa l bằng enzyme lipase mucor javanicus rhizopus oryzae và định hướng ứng dụng trong thực phẩm

Luận án tiến sĩ nghiên cứu thu nhận acid béo từ dầu hạt bàng Terminalia catappa L bằng enzyme lipase Mucor javanicus, Rhizopus oryzae và ứng dụng trong thực phẩm.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận án tiến sĩ

2024

408
2
0

Phí lưu trữ

75 Point

Tóm tắt

I. Acid béo và dầu hạt bàng

Acid béo là thành phần quan trọng trong dầu hạt bàng, đặc biệt là acid palmitic, acid oleic, acid linoleic, và acid linolenic. Những acid béo này có giá trị cao trong ứng dụng thực phẩm và y sinh. Dầu hạt bàng được chiết xuất từ hạt của cây Terminalia catappa L, chứa nhiều chất béo thực vật có lợi cho sức khỏe. Quá trình chiết xuất acid béo từ dầu hạt bàng bằng enzyme lipase là phương pháp thân thiện với môi trường, giúp tối ưu hóa hiệu suất thu nhận acid béo.

1.1. Thành phần acid béo trong dầu hạt bàng

Dầu hạt bàng chứa nhiều loại acid béo, trong đó acid palmitic chiếm tỉ trọng cao, được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm và chất hoạt động bề mặt. Các acid béo không bão hòa như acid oleic, acid linoleic, và acid linolenic có vai trò quan trọng trong dinh dưỡng thực phẩm và y học. Những acid béo này giúp cải thiện sức khỏe tim mạch và hỗ trợ chức năng não bộ.

1.2. Phương pháp chiết xuất acid béo

Quá trình chiết xuất acid béo từ dầu hạt bàng sử dụng enzyme lipase như Mucor javanicusRhizopus oryzae. Phương pháp này tận dụng công nghệ enzyme để thủy phân chất béo thực vật, tạo ra acid béo với hiệu suất cao. Các yếu tố như nhiệt độ, pH, và nồng độ enzyme được tối ưu hóa để đạt hiệu quả tối đa.

II. Enzyme lipase và quá trình thủy phân

Enzyme lipase đóng vai trò quan trọng trong quá trình thủy phân dầu hạt bàng để thu acid béo. Hai loại enzyme được nghiên cứu là Mucor javanicusRhizopus oryzae. Enzyme lipase hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ và pH tối ưu, giúp tăng hiệu suất thủy phân. Quá trình này không chỉ thân thiện với môi trường mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao.

2.1. Hoạt động của enzyme lipase

Enzyme lipase thủy phân chất béo thực vật thành acid béo và glycerol. Mucor javanicusRhizopus oryzae là hai loại enzyme được sử dụng phổ biến trong nghiên cứu. Hoạt lực của enzyme phụ thuộc vào nhiệt độ, pH, và nồng độ enzyme. Việc tối ưu hóa các điều kiện phản ứng giúp tăng hiệu suất thủy phân.

2.2. Tối ưu hóa quy trình thủy phân

Quá trình thủy phân dầu hạt bàng bằng enzyme lipase được tối ưu hóa bằng cách điều chỉnh nhiệt độ, pH, và nồng độ enzyme. Sử dụng xanthan gum và các ion kim loại như Zn2+Ca2+ giúp tăng hiệu suất thu acid béo. Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất thu acid béo đạt tới 78.22% khi sử dụng Rhizopus oryzae.

III. Ứng dụng thực phẩm và dinh dưỡng

Acid béo từ dầu hạt bàng có nhiều ứng dụng thực phẩm, đặc biệt trong sản xuất các sản phẩm giàu dinh dưỡng thực phẩm. Các acid béo không bão hòa như acid oleicacid linoleic có lợi cho sức khỏe, giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Sản phẩm từ dầu hạt cũng được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để tăng giá trị dinh dưỡng và cải thiện hương vị.

3.1. Giá trị dinh dưỡng của acid béo

Các acid béo từ dầu hạt bàng có giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt là acid béo không bão hòa. Những acid béo này giúp cải thiện sức khỏe tim mạch, hỗ trợ chức năng não bộ, và tăng cường hệ miễn dịch. Acid linoleicacid linolenic là những acid béo thiết yếu mà cơ thể không thể tự tổng hợp.

3.2. Ứng dụng trong sản xuất thực phẩm

Acid béo từ dầu hạt bàng được sử dụng trong sản xuất thực phẩm để tăng giá trị dinh dưỡng và cải thiện hương vị. Các sản phẩm như dầu ăn, bơ thực vật, và thực phẩm chức năng được bổ sung acid béo để mang lại lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng.

21/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 CÂY BÀNG Cây bàng có tên khoa học là Terminalia catappa L, thuộc họ Combretaceae. Tên gọi thông thường là bàng biển, bàng Thái Bình Dương, hạnh nhân Ấn Độ, hạnh nhân nhiệt đới là một loại cây tự phát, sống trên cạn, được phát hiện trải dài khắp vùng nhiệt đới ven biển [7]. Phân bố từ Châu Á nhiệt đới, Bắc Úc đến Nam Thái Bình Dương và được tìm thấy nhiều ở Ấn Độ Dương và các đảo lân cận các nước Đông Nam Á [8]. Nay đã được du nhập đến các nước nhiệt đới gồm Brasil, Caribbean và Đông Châu Phi.

Khu vực Đông Nam Á cây bàng phát triển rộng rãi ở vùng nhiệt đới ẩm. Tốc độ phát triển nhanh, cây có giá trị như một loài cây cảnh [9]. Chu kỳ rụng lá của cây đã được ghi nhận ở một số khu vực như Florida thời gian cây rụng lá rất ngắn xuất hiện lúc khí hậu khô và mát rơi vào thời điểm tháng giêng và tháng hai; Brazil (Rio de Janeiro) thời kỳ rụng lá kéo dài hơn xuất hiện vào mùa khô từ tháng 5 đến tháng 10; Sri Lanka thời kỳ rụng lá xảy ra sau đó một tháng; Singapore và Nam Malaysia từ tháng 1 đến tháng 2 và tháng 7 đến tháng 8 [10]. Vào giữa năm 1960 đến đầu năm 1970 tại Ghana có hai nghiên cứu về hình thái học của cây bàng [11].

Một cuộc khảo sát của nhóm J. Ewusie và cộng sự khoảng 100 cây thân gỗ trong đó có cây bàng liên quan đến sự tăng trưởng của các loài cây đang phát triển trên đồng bằng Accra. Một khảo sát khác về quá trình ra hoa đánh dấu sự phát triển của loài cây thân gỗ, tác giả đã tìm thấy cây bàng một trong sáu loại cây thân gỗ có thời kỳ trổ hoa ba lần trong năm và bắt đầu từ tháng 10 cho đến tháng giêng năm kế tiếp [10]. Cây bàng ở Việt Nam là một loại cây lớn, cao trung bình từ 7 m đến 10 m trong khi các khu vực khác trên thế giới cây có thể cao từ 25- 40 m.

Thân phân cành nằm ngang gần như mọc vòng làm thành nhiều tầng; Lá to, bóng loáng, dài từ 8 cm đến 25 cm, rộng từ 5 cm đến 14 cm, mọc so le, cuống ngắn, quả bàng có hình trứng ngược. Hoa mọc thành từng chùm, có màu trắng hoặc màu kem, hoa nhỏ có 5 cánh, mùi khó chịu. Quả hình bầu dục, nhẵn, hai bên rìa hẹp, đầu hơi nhọn, có xơ, dài khoảng 4-5cm, rộng khoảng 3 cm, quả non và chưa chín có màu xanh đậm, chuyển sang vàng hoặc đỏ khi quả chín. Sinh trưởng và phát triển tốt trên mọi loại đất cát cơ cấu nhẹ, đất muối lợ hay muối mặn, đất cát kiềm hay đá vôi nhưng đòi 4 hỏi phải thoát nước tốt.

Thời kỳ rụng lá của cây bàng vào mùa khô và ở một vài điều kiện thích hợp cây có thể rụng lá hai lần trong năm [2]. Do đó, cây bàng có khả năng chịu khô hạn rất tốt [12]. Các nghiên cứu về cây bàng trong nước còn rất ít, hầu như cây bàng chỉ được đánh giá ở mức độ sử dụng làm cây cảnh hoặc là loại cây mọc hoang dại.2 ĐẶC TÍNH DƯỢC LÝ CỦA CÂY BÀNG Ngày nay, cây bàng còn được biết đến như một loại cây có dược tính và được sử dụng để bào chế thuốc chữa bệnh. Nhiều công trình nghiên cứu khoa học đã công bố dược tính từ lá, vỏ cây, dịch quả đã được hệ thống và xuất bản thành sách [16].

Các công trình nghiên cứu này tập trung vào phạm vi gồm khả năng chống oxy hóa [17, 18], chống ung thư [19],giảm đau [20, 21] , có khả năng chống viêm [22], loét [23], kháng khuẩn, kháng nấm [24-26], điều trị tiểu đường [27, 28] , hỗ trợ quá trình sinh hồng cầu [29]. Đặc biệt, dịch chiết từ lá còn có khả năng ngăn cản quá trình sao chép ngược của virus HIV [30]. Một số nghiên cứu theo hướng khác chứng minh dịch chiết xuất từ vỏ cây có khả năng kháng khuẩn [31]. Dịch chiết xuất từ quả bàng có khả năng chống oxy hóa tự nhiên trên trái cây dựa vào khả năng hấp thụ tia cực tím từ ánh sáng mặt trời [32].

Các nghiên cứu về cây bàng chủ yếu tập trung vào phần lá và quả. Nhiều nhóm nghiên cứu đã khảo sát các lĩnh vực như: hoạt động thu gom gốc tự do và chống nhiễm độc gan từ lá bàng đã thử nghiệm điều trị bệnh, kết quả cho thấy dịch chiết này có hoạt lực chống lại độc tính do CCl4 gây ra ở gan chuột, chúng còn có tác dụng chống oxy hóa khi có sự hiện diện của FeCl2-acid ascorbic gây ra peroxy hóa lipids trong gan chuột. Các nghiên cứu của C. Lin và cộng sự trên lá bàng về “Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa và bảo vệ gan của Terminalia catappa L” đã phát hiện chất tannin trong lá bàng có khả năng loại bỏ gốc tự do sinh ra từ các phản ứng oxy với các phân tử sinh học phá hủy cấu trúc 5 của tế bào nguy cơ gây viêm và ung thư, hoạt lực thu gom gốc superoxide và những biến đổi tính sinh dục do mitomycin C gây ra từ lá bàng [33].

Trong một nghiên cứu khác về “Tác dụng chống oxy hóa và loại bỏ gốc tự do của tannin trong Terminalia catappa L”, dịch chiết lá bàng có hoạt tính sinh học cao có khả năng kháng vi khuẩn, kháng nấm và chống oxy hóa, khảo sát hoạt lực kháng khuẩn từ dịch chiết lá bàng trên 8 loại vi khuẩn được nuôi cấy bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch (Luciferase Reporte) với nồng độ tối thiểu đã ức chế các hoạt động của vi khuẩn Mycobacterium smegmatis và Mycobacterium tuberculosis H37RV và kháng nấm đối với nhiều loài như Candida và Cryptococcus neoforman [34]. Chyau và cộng sự phát hiện nhóm tannin chứa punicalagin và punicalin chiếm lượng lớn trong dịch chiết từ lá bàng xanh, lá vàng và lá khô đỏ [9] chúng có tác dụng chống oxy hóa rất mạnh có khả năng ngăn chặn quá trình peroxide hóa lipids hình thành superoxide và hoạt động thu gom gốc tự do Một số nghiên cứu xác định khả năng khử sắt và các gốc tự do, hydroxyl, superoxide, gốc chelate sắt và oxit nitric kết quả phân tích GC-MS cho thấy các thành phần hóa học của lá bàng có khả năng ức chế tốt đối với cả vi khuẩn gram âm và gram dương khi thử nghiệm hoạt động kháng vi khuẩn của lá bàng trên hai chủng M. tuberculosis, kết quả được xác nhận thêm bằng xét nghiệm nhanh (Luciferase Reporter Phage) cho thấy dịch chiết từ lá bàng có khả năng chống lại các loài Candida. Việc phát hiện trong lá bàng còn có các nhóm alkaloid, glycoside, hợp chất phenolic, tannin, flavonoid và acid amin là những chất cơ bản cần thiết ức chế quá trình oxy hóa xảy ra nhanh.

Kết quả phân tích GC-MS của S. Sundararaman cho thấy có sự hiện diện của 29 hợp chất trong dịch chiết trong đó có bốn hợp chất có hoạt động kháng lao là 1-Hexadecen, 1-Heneicosanol, 1- Nonadecene và Heptadecan 2, 6, 10, 15 tetrametyl và hầu hết các hợp chất khác đều có khả năng kháng khuẩn và chống oxy [35]. Biego và cộng sự cho biết hạt bàng chứa các thành phần như protein chiếm khoảng 24%, dầu béo chiếm khoảng khoảng 56% [36]. Matos và cộng sự đã công bố các acid béo không bão hòa chiếm tỉ lệ cao như: oleic, linoleic là những acid cần thiết [37].

Khi nghiên cứu về hạt bàng chủ yếu tập trung theo hướng xác định những thành phần dinh dưỡng có trong hạt, ứng dụng để chế biến thức ăn gia súc và thu dầu hạt bàng thô phục vụ điều chế xăng sinh học. Kết quả nghiên cứu về thành phần trong hạt cho biết độ ẩm chiếm 4,13%; hàm lượng protein thô là 23,78%; tro là 4,27%; chất 6 xơ 4,94%; chất béo 51,80%; carbohydrate 16,02% và năng lượng cung cấp là 548,78 Kcal [37]. Orhevba và cộng sự cho biết hàm lượng dầu béo trong hạt bàng khá cao, nhưng đa số các phương pháp trích ly dầu từ hạt bàng chỉ mới thực hiện ở mô hình phòng thí nghiệm ứng dụng điều chế xăng sinh học [38]. Một nghiên cứu của nhóm Y.

Monnet cùng các cộng sự cho biết trong hạt thu từ quả chín và quả chưa chín lần lượt có độ ẩm 5,10±0,75 và 4,80±0,34%; Protein thô 29,77±1,12 và 29,89±0,41%; Hàm lượng chất béo 58,61±0,13 và 63,65±0,04%; Đường tổng 3, 02±0,05 và 3,53±0,10%; Đường khử 0,08±0,01 và 0,06±0,01%; Carbohydrate tổng 5,38±0,02 và 5,09±0,12%; Tro tổng 5,10±0,20 và 4,60±0,14%; cung cấp năng lượng là 573,79±1,02 và 567,75±0,84 kcal/100g [39]. Santos và cộng sự khi so sánh thành phần dinh dưỡng của hạt bàng đã cho biết có sự khác biệt giữa các khu vực trồng của cây bàng [40]. Akubude và cộng sự khám phá công dụng tương đối phong phú của hạt bàng ở một số quốc gia nhiệt đới với những kinh nghiệm ít ỏi về việc sử dụng hạt bàng trong sản xuất dầu thực vật. Những thách thức và triển vọng của việc khai thác dầu hạt bàng là rất cần thiết đến việc tiếp cận nhiều phương pháp trích ly sẽ mang lại lợi ích kinh tế cho người dân Nigeria.

Đánh giá này bao gồm các tài liệu quan trọng gần đây được tìm thấy từ nguồn tài liệu về hạt bàng và phương pháp trích ly dầu hạt bàng. Mặt khác, dầu hạt bàng chứa rất nhiều chất dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe con người vẫn chưa được khai thác triệt để. Điều quan trọng là phải đưa ra giải pháp tiếp cận tốt hơn để khai thác các cách thu nhận có hiệu quả nhất [41].3 DẦU HẠT BÀNG 1.1 Thành phần và các đặc tính của dầu hạt bàng Nhiều nhóm tác giả ở ngoài nước đã tập trung nghiên cứu theo hướng các đặc tính của dầu hạt bàng, đối tượng nghiên cứu là dầu hạt bàng ép truyền thống (TCO). Trong số đó, nhóm A.

Abdullahi và cộng sự đã chứng minh được TCO xuất xứ từ Somalia chứa một số thành phần acid béo có hàm lượng cao như: acid palmitic và acid linoleic [42]. 7 Một công bố khác của nhóm L. Mastos và cộng sự cũng đã chứng minh các thành phần acid béo có trong dầu hạt bàng thô phần lớn là acid Palmitic (C16:0) chiếm 35,96%; acid stearic (C18:0) chiếm 4,13%; acid oleic (C18:1) là 31,48% và acid linoleic (C18:2) là 28,93% chúng là những loại acid béo có giá trị cao về mặt sinh học [37].

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Thu nhận acid béo từ dầu hạt bàng bằng enzyme lipase và ứng dụng trong thực phẩm" trình bày quy trình chiết xuất acid béo từ dầu hạt bàng thông qua việc sử dụng enzyme lipase. Nghiên cứu này không chỉ làm nổi bật hiệu quả của enzyme trong việc thu hồi các thành phần có giá trị từ dầu thực vật mà còn mở ra cơ hội ứng dụng trong ngành thực phẩm, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm và tăng giá trị dinh dưỡng. Độc giả sẽ tìm thấy thông tin hữu ích về công nghệ sinh học và các ứng dụng thực tiễn trong sản xuất thực phẩm, từ đó có thể áp dụng vào nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới.

Nếu bạn quan tâm đến các ứng dụng khác trong lĩnh vực nông nghiệp và thực phẩm, hãy khám phá thêm về Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh học pseudomonas trong sản xuất hồ tiêu tại Tân Sơn, thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai, nơi nghiên cứu về chế phẩm sinh học có thể cải thiện năng suất cây trồng. Bên cạnh đó, bạn cũng có thể tìm hiểu về Luận án nghiên cứu sử dụng chế phẩm vi khuẩn có ích bacillus trong sản xuất lạc ở Quảng Nam, một nghiên cứu khác về ứng dụng vi sinh vật trong nông nghiệp. Những tài liệu này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức và hiểu rõ hơn về các công nghệ tiên tiến trong sản xuất thực phẩm và nông nghiệp.