Khóa luận tốt nghiệp đại học nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm bột protein đậu tương (soy whey protein isolate) và bột protein thủy phân (soy whey protein hydrolysate) từ đậu tương

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM o0o NGUYỄN THỊ PHƯỢNG Tên đề tài NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM BỘT PROTEIN ĐẬU TƯƠNG (SOY WHEY PROTEIN ISOLATE) VÀ BỘT PROTEIN THỦY PHÂN ([.]

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-o0o -

NGUYỄN THỊ PHƯỢNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM

BỘT PROTEIN ĐẬU TƯƠNG (SOY WHEY PROTEIN ISOLATE)

VÀ BỘT PROTEIN THỦY PHÂN (SOY WHEY PROTEIN

HYDROLYSATE) TỪ ĐẬU TƯƠNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công nghệ Sinh học

Khóa học : 2015 – 2019

THÁI NGUYÊN, NĂM 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-o0o -

NGUYỄN THỊ PHƯỢNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM

BỘT PROTEIN ĐẬU TƯƠNG (SOY WHEY PROTEIN ISOLATE)

VÀ BỘT PROTEIN THỦY PHÂN (SOY WHEY PROTEIN

HYDROLYSATE) TỪ ĐẬU TƯƠNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công nghệ Sinh học

Khóa học : 2015 – 2019 Người hướng dẫn : 1 TS Phạm Bằng Phương

2 ThS Vi Đại Lâm

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành khoá luận tốt nghiệp,

em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình, chỉ bảo và động viên của thầy cô, bạn bè và gia đình Em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Phạm Bằng Phương, cùng các thầy cô công tác tại Khoa Công nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm – Đại học Nông lâm Thái Nguyên cùng toàn thể cán bộ công tác tại Bộ môn Sinh học Phân tử - Viện Khoa học Sự sống – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, những người đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thiện khoá luận tốt nghiệp Xin được bày tỏ sự cảm ơn chân thành tới ban lãnh đạo Viện Khoa học Sự Sống – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh, ủng hộ và động viên em, giúp đỡ em vượt qua mọi khó khăn trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 02 tháng 6 năm 2019

Sinh viên

Nguyễn Thị Phượng

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần axit amin trong hạt đậu tương 4

Bảng 3.1 Danh mục thiết bị được sử dụng 17

Bảng 3.2 Danh mục các loại hóa chất được sử dụng 18

Bảng 3.3 Xây dựng đường chuẩn định lượng protein theo Lowry 23

Bảng 3.4 Kết quả đo sự ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hàm lượng protein 24

Bảng 3.5: Thành phần dung dịch pha gel SDS - PAGE 25

Bảng 4.1 Hàm lượng protein đậu tương hòa tan ở bước thu dịch sữa đậu 30

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Quá trình biến tính protein của SDS 12 Hình 4.1 Đậu tương xanh 27 Hình 4.2 Sơ đồ quy trình nghiên cứu sản xuất bột đậu tương protein Isolate 28 Hình 4.3 Đường chuẩn xác định hàm lượng protein 29 Hình 4.4 Một số hình ảnh sản xuất thử nghiệm bột protein đậu tương cô đặc

31 Hình 4.5 Sơ đồ quy trình thủy phân protein đậu tương 32 Hình 4.6 Một số hình ảnh sản xuất thử nghiệm bột protein đậu tương thủy

phân 33 Hình 4.7: Thử nghiệm sản xuất bột protein thủy phân từ dịch chiết thô

enzyme thực vật 34 Hình 4.8 Kết quả điện di mẫu protein thủy phân 35

DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chú thích

SDS – PAGE Sodium Dodecyl Sulphate – Polyacrylamide Gel Electrophoresis

BSA Albumin huyết thanh bò

HCl Axit clohydric

SPH Soy Protein Hydrolazed

SPI Soy Protein Isolate

RPM Revolutions Per Minute

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC BẢNG ii

DANH MỤC HÌNH iii

DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iv

MỤC LỤC v

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về đậu tương 3

2.1.1 Giới thiệu chung 3

2.1.2 Cấu tạo và thành phần hóa học chung của hạt đậu tương 3

2.2 Sản xuất protein đậu tương 5

2.3.Thủy phân protein bằng enzyme 8

2.4 Các phương pháp định lượng protein 10

2.4.1 Định lượng protein bằng phương pháp Kjendahl 10

2.4.2 Định lượng protein hòa tan bằng phương pháp Lowry 11

2.4.3 Phương pháp điện di protein bằng gel acrylamide 11

2.5 Phương pháp sấy thăng hoa 12

2.5.1 Định nghĩa 12

2.5.2 Nguyên lí hoạt động của hệ thống sấy thăng hoa 13

2.5.3 Ưu nhược điểm của phương pháp sấy thăng hoa 14

2.6 Tổng quan tình hình nghiên cứu sản xuất bột protein đậu tương trong

nước và trên thế giới 14

2.6.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 14

2.6.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 15

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 Đối tượng, thiết bị và dụng cụ 17

3.1.1 Đối tượng 17

3.1.2 Thiết bị nghiên cứu 17

3.1.3 Hóa chất 18

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 18

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu 18

3.2.2 Thời gian tiến hành nghiên cứu 18

3.2.3 Nội dung nghiên cứu 18

3.3 Phương pháp nghiên cứu 19

3.3.1 Lựa chọn nguyên liệu 19

3.3.2 Quy trình nghiên cứu sản xuất sản phẩm bột protein đậu tương cô đặc 19

3.3.3.Quy trình sản xuất bột protein đậu tương thủy phân 20

3.3.4.Định lượng protein tổngsố bằng phương pháp Kjeldahl 21

3.3.5 Định lượng protein hòa tan bằng phương pháp Lowry 23

3.3.6.Phương pháp điện di SDS – PAGE để đánh giá mức độ thủy phân của protein 24

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 Lựa chọn nguyên liệu và đánh giá hàm lượng protein khô trong đậu tương bằng phương pháp Kjeldahl 27

4.1.1 Lựa chọn nguyên liệu 27

4.2 Kết quả nghiên cứu sản xuất thử nghiệm bột đậu tương cô đặc 28

4.3 Kết quả nghiên cứu sản xuất thử nghiệm bột protein đậu tương thủy phân 32

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 36

5.1 Kết luận 36

5.2 Đề nghị 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Đậu tương (Glycine max (L) Merrill) là một nguồn thực phẩm giàu

dinh dưỡng, chúng chứa khoảng 40% protein, 20% dầu cũng như các vitamin, muối khoáng và các hợp chất khác Các thực phẩm giàu protein thường có khả năng giúp cơ thể tăng nhanh cơ bắp, cung cấp đầy đủ năng lượng và giúp

cơ thể khỏe mạnh, giúp hỗ trợ quá trình chữa bệnh Nguồn dinh dưỡng giàu protein có nguồn gốc từ đậu tương có thể cung cấp cho người cần bổ sung dinh dưỡng như người bệnh, người tập thể hình, người ăn kiêng, ăn chay…

Hiện nay các sản phẩm giàu protein trên thị trường chủ yếu là “whey protein” được làm từ sữa Những sản phẩm dạng này thường có giá thành cao Một số sản phẩm vẫn còn lượng chất béo nhất định có nguồn gốc từ động vật

có nguy cơ liên quan tới các vấn đề về hệ tuần hoàn như bệnh tim hay xơ vữa thành động mạnh Vì vậy việc tạo ra một sản phẩm bột protein từ đậu tương (Soy whey protein) với hàm lượng protein cao (≥80%) làm thực phẩm giàu dinh dưỡng cho mọi đối tượng có nguồn gốc từ thực vật với giá thành phù hợp sẽ mang lại nhiều tiềm năng về mặt kinh tế, xã hội đáp ứng nhu cầu của thị trường Việt Nam

Nhằm góp phần chủ động nguồn nguyên liệu protein từ đậu tương có chất lượng tốt phục vụ cho sản xuất các sản phẩm dinh dưỡng, thay thế một số

sản phẩm với giá thành cao chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm bột protein đậu tương cô đặc (soy whey protein isolate) và bột protein đậu tương thủy phân (soy whey protein hydrolysate) từ đậu tương”