Thạc Sĩ Nghiên cứu sử dụng enzyme trong chiết tách dầu béo và các thành phần của cám gạo

ii
MC LC

Trang

L,I NÓI -U i
M.C L.C ii
DANH M.C CÁC B/NG .iv
DANH M.C CÁC BI0U 1 .v
DANH M.C CÁC HÌNH .vi
TÓM T2T 3 TÀI . vii
M4 -U .1
1. C s pháp lý/xut x ca  tài 1
2. Tính cp thit và m
c tiêu nghiên cu ca  tài 1
3. i tng/ph m vi và ni dung nghiên cu 2
CH56NG 1: T7NG QUAN TÀI LI8U .4
1.1. Tình hình nghiên cu trong nc 4
1.2. Tình hình nghiên cu ngoài nc .6
CH56NG 2: TH9C NGHI8M .10
2.1. Vt liu và phng pháp nghiên cu 10
2.1.1. Vt liu .10
2.1.2. Phng pháp nghiên cu 10
2.2. Thit b , d
ng c
, nguyên vt liu và hóa cht .15
CH56NG 3: K:T QU/ VÀ BÌNH LU;N 16
3.1. Nghiên cu chn nguyên liu cho sn xut 16
3.2. Xây d
ng qui trình công ngh chit tách du béo và protein t+ cám g o bng
phng pháp enzyme .18
3.2.1. Chit tách du béo 18
3.2.2. Chit tách protein .26
3.3. Nghiên cu thu hi ph
phm cht x hòa tan .31
3.3.1. Kho sát nh hng ca tc  ly tâm .31
3.3.2. Kho sát nh hng ca tác nhân kt ta .32
3.3.3. Phân tích quang ph ca các phân o n x cám g o .32
3.3.4. Qui trình thu nhn ch phm x hòa tan 35
3.4. Phân tích ánh giá cht lng sn phm và hiu qu kinh t .36
3.4.1. Phân tích ánh giá cht lng sn phm 36
3.4.1.1. Du cám .36
3.4.1.2. Protein cám 38
3.4.1.3. X hòa tan .38
3.4.2. Phân tích hiu qu kinh t 39
iii
K:T LU;N VÀ KI:N NGH< .45
1. Kt lun 45
2. Kin ngh 46
TÀI LI8U THAM KH/O .47
PH. L.C .51

iv
DANH MC CÁC BNG

Trang

Bng 3.1: Kt qu phân tích thành phn hoá hc ca cám g o .16
Bng 3.2: Hàm lng du và ch= s acid, peroxid ca các lo i cám g o 17
Bng 3.3: Ngun gc và ho t  ca các enzyme c s d
ng trong nghiên cu19
Bng 3.4: /nh hng ca liu lng enzyme n hiu sut chit xut du cám 20
Bng 3.5: Hiu qu chit xut và ch= s acid ca du cám theo th&i gian x lý
enzyme .21
Bng 3.6: /nh hng ca pH dung d ch khuy trn n hiu sut thu hi 22
Bng 3.7: Hàm lng du và hiu sut thu hi ca các lo i cám 22
Bng 3.8: /nh hng ca x lý nhit  nguyên liu cám g o n hiu sut chit
xut du cám g o .24
Bng 3.9: Mt  protein theo pH d ch chit cám .26
Bng 3.10: /nh hng ca tc  ly tâm n th
tích d ch chit cám g o .31
Bng 3.11: /nh hng ca tác nhân kt ta n hiu sut thu ho ch .32
Bng 3.12: Các ch= tiêu cht lng ca du cám .36
Bng 3.13: Thành phn acid béo ca du cám g o ly trích bng phng pháp
enzyme và các phng pháp khác .37
Bng 3.14: Kt qu phân tích các ch= tiêu cht lng ca sn phm protein chit
xut t+ cám g o 38
Bng 3.15: Kt qu phân tích các ch= tiêu cht lng ca sn phm 39
Bng 3.16: Chi phí nguyên vt liu cho sn xut và kh n$ng doanh thu .40
v
DANH MC CÁC BIU 

Trang

Bi
u  3.1: T= l % các thành phn ca cám g o .17
Bi
u  3.2: Hiu sut chit xut du cám ca các enzyme 20
Bi
u  3.3: Hàm lng du và hiu sut thu hi ca các lo i cám 23
Bi
u  3.4: Mt  protein theo pH ca d ch chit cám 27
Bi
u  3.5: /nh hng ca các tác nhân x lý n mt  protein trong d ch chit
cám .27
Bi
u  3.6: /nh hng ca các tác nhân x lý n hiu sut chit xut protein
cám .28
Bi
u  3.7: Kt qu quét ph a bc sóng ca d ch chit cám g o .29
Bi
u  3.8: Kt qu quét ph a bc sóng ca kt ta protein cám g o .29
Bi
u  3.9: /nh hng ca tc  ly tâm n th
tích d ch chit cám g o và 
m ca bã cám g o sau khi ly tâm .32
Bi
u  3.10: Kt qu quét ph a bc sóng ca d ch chit bã cám g o sau khi x
lý enzyme protease và x lý kim .33
Bi
u  3.11: Kt qu quét ph a bc sóng ca phân o n x hòa tan ca cám
g o 34
vi
DANH MC CÁC HÌNH

Trang

Hình 3.1: S  qui trình chit xut du cám g o .25
Hình 3.2: S  qui trình chit xut protein cám g o 30
Hình 3.3: S  qui trình thu nhn ch phm x hòa tan t+ cám g o .35
Hình 3.4: Nguyên liu cám g o .42
Hình 3.5: Thí nghim chit du cám bng phng pháp enzym .42
Hình 3.6: Sn phm du cám g o 43
Hình 3.7: Các sn phm du cám thng m i .43
Hình 3.8: Sn phm protein cám g o .44
Hình 3.9: Sn phm x hòa tan chit xut t+ cám g o 44
vii
TÓM TT  TÀI

 tài c th
c hin t i Vin Nghiên cu Du và Cây có du, bao gm các
bc: chn nguyên liu, kho sát nh hng ca các yu t thí nghim n hiu
sut chit xut du béo và các thành phn ca cám g o bng phng pháp enzyme
nh nh hng ca lo i enzyme, liu lng enzyme, th&i gian x lý enzyme, pH
dung d ch khuy trn sau khi x lý enzyme, hàm lng du trong nguyên liu cám
và hiu qu x lý nhit  nguyên liu cám. Kt qu nghiên cu cho thy nguyên
liu thích hp dùng 
chit xut du cám là cám g o có hàm lng du không
di 14%, c x lý nhit 100 0 C trong 5 phút trc khi x lý enzyme. Các
enzyme có th
dùng 
chit xut du cám g o  t hiu qu cao là protease,
hemicellulase và carbohydrase, liu lng enzyme là 0,1%, th&i gian x lý enzyme
là t+ 30 phút n 2 gi&; sau giai o n x lý enzyme, cn khuy trn d ch chit cám
trong môi tr&ng có pH 10. Hiu sut chit xut du cám g o  t 77,5%. Tác nhân
x lý bã cám g o thích hp 
vic chit xut protein cám g o  t hiu qu cao là
kt hp x lý enzyme protease, sau ó khuy trn  môi tr&ng có pH10. Hiu sut
chit xut protein cám g o  t 75,4 %. Thu nhn x hòa tan t+ bã cám g o bng
cách ly tâm d ch chit cám  5000 rpm trong 20 phút, kt ta x hòa tan trong 80%
C 2 H 5 OH  pH7. Hiu sut chit xut x hòa tan  t 10,4 %. Kt qu phân tích cho
thy các sn phm thu nhn t+ cám g o là du béo, protein và x hòa tan u  t
tiêu chun th
c phm.


1
M U

1. C s pháp lý/xut x ca ! tài:
- Quyt  nh s 6363/Q-BCT ngày 02/12/2008 ca B trng B Công
Thng v vic t hàng th
c hin các nhim v
khoa hc và công ngh n$m
2009.
- Hp ng t hàng sn xut và cung cp d ch v
s
nghip công nghiên
cu khoa hc và phát tri
n công ngh s 191.RD/H-KHCN ngày 16/03/2009
gia B Công Thng và Vin Nghiên cu Du và Cây có du.
2. Tính cp thi"t và m#c tiêu nghiên cu ca ! tài:
2.1. Tính c
p thit:
i vi ngành du th
c vt nc ta hin nay, có mt s vn  cn c
quan tâm nh sau :
- Công ngh ch bin: ch yu vn theo phng pháp c i
n là ép c hc
hoc trích ly bng dung môi hu c, sau ó tinh luyn. Trong khi ó, xu hng tiêu
dùng trên th gii ngày càng thiên v s d
ng các sn phm thiên nhiên. S
tiêu
th
các lo i du th
c vt c ly trích bng dung môi hu c hay tinh luyn bng
phng pháp hóa hc  các nc phát tri
n ang gim dn vì lý do an toàn sc
kh!e. Hn na, s
qun lý và iu hành ca các t chc th gii nh FDA (US
Food and Drug Administration) và WHO (World Health Organization) c"ng ang
ngày càng cht ch# hn dn n kh n$ng thu h%p ca th tr&ng du th
c vt dùng
trong ngành th
c phm, dc phm, m' phm
- An toàn công nghip và môi tr&ng: công ngh trích ly du th
c vt bng
dung môi hu c hoc tinh luyn bng phng pháp hóa hc ang c các nc
trên th gii ánh giá là có nhiu nguy c cháy, n và ô nhi)m môi tr&ng. S liu
thng kê cho thy trung bình m*i n$m trên th gii có 1 v
n nhà máy trích ly du
th
c vt bng dung môi hu c. Hin nay lut l  mt s nc nh M' ã cm
xây d
ng mi các nhà máy trích ly du bng dung môi hexane (Morten Gylling,
1993).
Trong khi ó, nhiu thành t
u khoa hc - công ngh trên th gii ã kh>ng
 nh kh n$ng ng d
ng công ngh enzyme 
làm t$ng hiu sut trích ly và giá tr
s d
ng ca nhiu lo i du th
c vt nh du d+a, du u tng, du mm ngô,
du l c, du cám g o .Ngoài ra, ph
phm bã sau khi tách du có th
c tip
t
c x lý bng công ngh enzyme hoc vi sinh 
nâng cao giá tr , góp phn làm
cho vic khai thác tài nguyên vùng nguyên liu c hiu qu nht.
2
2.2. Mc tiêu nghiên cu ca  tài:
Nghiên cu xác  nh mt s enzyme thích hp 
chit tách du béo, thu hi
protein trong cám g o và x lý các ph
phm nhm nâng cao giá tr kinh t ca
vic tn d
ng các ph
phm, m bo v sinh an toàn th
c phm cho sn phm và
quá trình sn xut.
Yêu c
u ca ! tài:
- Chn c nguyên liu phù hp vi công ngh và cht lng sn phm du
cám g o.
- Có qui trình công ngh chit tách du béo và protein t+ cám g o bng
phng pháp enzyme.
- Có qui trình x lý bã thi 
thu hi thành phn cht x hòa tan ca cám
g o.
- Có sn phm du cám g o  t tiêu chun th
c phm.
- Có sn phm protein và cht x hòa tan  t tiêu chun an toàn v sinh th
c
phm.
M#c tiêu kinh t" - xã h$i:
- T o giá tr gia t$ng cao cho các ph
phm, khai thác hiu qu tài nguyên
cám g o.
- ?ng d
ng công ngh sn xut s ch, không bã thi và an tòan v sinh môi
tr&ng.
M#c tiêu khoa h%c công ngh
:
?ng d
ng công ngh enzyme 
nâng cao cht lng và hiu sut thu hi du
béo và protein t+ cám g o.
3. &i tng/ph'm vi và n$i dung nghiên cu:
3.1.  i t
ng nghiên cu: cám g o và du cám g o.
3.2. Phm vi nghiên cu: phòng thí nghim.
3.3. N
i dung nghiên cu:
- Nghiên cu chn nguyên liu cho sn xut.
- Xây d
ng qui trình công ngh chit tách du béo và protein t+ cám g o bng
phng pháp enzyme: l
a chn enzyme, xác  nh các thông s k' thut.
- Nghiên cu thu hi ph
phm (cht x hòa tan và các ph
phm khác) 
s
d
ng trong th
c phm.
3
- Phân tích ánh giá cht lng sn phm và hiu qu kinh t.
4
CH()NG 1: T*NG QUAN TÀI LI+U

1.1. Tình hình nghiên cu trong n,c:
- c i
m ngun nguyên liu cám g o trong nc:
Cám g o là ph
phm chính thu c t+ lúa sau khi xay xát và th&ng chim
khong 10% trng lng lúa. Cám g o c hình thành t+ lp v! ni nh", mm
phôi ca h t, c"ng nh mt phn t+ tm. Cám g o có màu sáng và mùi thm c
trng. Thành phn hóa hc và giá tr dinh d@ng ca cám g o bin ng rt ln,
ph
thuc nhiu vào k' thut xay xát g o.
TA l v! tru sau khi xay xát nh hng nhiu ti hàm lng protein, béo và
x ca cám g o thành phm. TA l protein trong cám g o m n có th
 t 12 - 14%.
Lng protein thô  cám g o cao hn so vi  bBp h t (ch=  t 8,3%). Hàm lng
cht béo trong khong 13 - 14% và hàm lng cht x trong khong 7 - 8%. Tuy
nhiên, theo kt qu phân tích ã công b cho thy các ch= tiêu này bin ng rt
ln. C
th
, hàm lng béo thô khong 110g/kg - 180g/kg vt cht khô và lng
x bin ng trong khong 90g/kg - 120g/kg vt cht khô.
Hin nay vi sn lng lúa 20 triu tn/n$m thì kh n$ng cung ng nguyên
liu cám g o n 1 triu tn/n$m.
- Th
c tr ng công ngh ch bin du cám:
ã Trích ly bng dung môi hóa hc: hin có 1 nhà máy trích ly du cám g o
(t t i Cn Th) có công sut 132.000 tn nguyên liu/n$m, ch= s d
ng khong
10% tng sn lng cám g o ca c nc.
ã Ép c hc: có  các nhà máy xay xát phía BBc.
- Các kt qu nghiên cu ch bin cám g o:
ã Nguyên liu khai thác du cám: theo báo cáo ca Lê Doãn Diên và cng
s
(1981), thành phn ca cám g o thu c sau m*i ln xát trBng g o có bin i
v hàm lng cht x và silic. Tuy nhiên thành phn acid béo ca các lo i nguyên
liu nh g o lt, g o xát, cám và du cám thì không thay i nhiu. Cám sau khi
xay xát có t= l acid béo t
do khong 3% - 5% và t$ng dn theo th&i gian. Theo s
liu công b ca Hoàng c Nh và cng s
(1997), ch= s acid ca cám lúc mi
xay xát là 12 mg KOH/g, t$ng lên n 28,5 mg KOH/g sau 5 ngày và t$ng n 116
mg KOH/g sau 60 ngày. Hàm lng du gim t+ 16% (lúc mi xay xá