LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng từ bã đậu nành (okara)

i
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Nghiên cứu này với mục đích tận dụng nguồn phế phẩm là bã đậu nành . Trước đây,
bã đậu nành thường được các nhà sản xuất sữa đậu nành bán cho các hộ gia đình hay
trang trại để làm thức ăn cho gia súc vì hàm lượng xơ không tan và protein không
tan còn lại trong bã đậu nành với hàm lượng lớn không thể sử dụng làm thức ăn cho
người, qua công đoạn sấy và nghiền thì bã đậu nành sẽ ở trạng thái dạng bột mịn
được gọi là Okara với thành phần đạm của Okara chiếm từ 35%-36%, thành phần xơ
chiếm 2%-10% .Vì vậy, việc tìm ra một phương pháp khả dĩ có thể tận dụng được
phụ phẩm Okara này để tạo ra một sản phẩm bột dinh dưỡng phục vụ lại con người
là rất quan trọng. Một trong những giải pháp đó là sử dụng enzyme protease vi sinh
vật B.amyloliquefaciens và sinh khối nấm sợi Linh chi như enzyme cellulose.
Ứng dụng công nghệ sinh học bằng cách cấy giống Linh chi vào cơ chất là bột okara
đã qua công đoạn phối trộn với nước với tỷ lệ okara: nước(g:g) là 1:3 tạo ra bột
okara với hàm ẩm thích hợp 50,4%, với mục đích Linh chi sẽ tiết ra enzyme
cellulase thuỷ phân cellulose có trong okara, sau khi sinh khối nấm sợi Linh chi lan
ra khắp bề mặt và trong lòng cơ chất thì tiến hành xay nhuyễn khối Linh chi đó và
để khoảng một ngày trong tủ lạnh để enzyme thuỷ phân sâu vào cơ chất cắt mạch
cellulose càng ngắn càng tốt. Tiếp theo cấy giống vi khuẩn Bacillus
amyloliquefaciens để vi khuẩn này tiết ra enzyme protease thuỷ phân protein không
tan thành các peptid mạch ngắn, các acid amin.
Nghiên cứu cách cấy tỷ lệ giống cho phù hợp và thời gian để hệ enzyme thuỷ phân
các hợp chất không tan càng nhiều càng tốt, tiến hành xác định các chỉ tiêu dinh
dưỡng có trong bán thành phẩm. Bán thành phẩm sau khi xử lý sẽ được sấy chân
không và nghiền mịn để tạo ra sản phẩm bột dinh dưỡng, tuy nhiên sản phẩm này
còn vị đắng nhẫn của nấm Linh chi, để hạn chế nhược điểm trên thì tiến hành phối
trộn đường isomalt với tỷ lệ bột: isomalt (g:g) 1:2 tạo sản phẩm hoàn thiện về mặt
cảm quan.
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
ii

Sự biến đổi mật độ tế bào vi khuẩn Bacillus amylolyquefaciens qua kết quả khảo sát
thời gian tăng sinh cho thấy được vi khuẩn B.A tăng trưởng tốt ở điều kiện pH 7,
nuôi trong 24 giờ với mật độ 3,8 *10
^
13 CFU/ml.
Hoạt tính enzyme protease của vi khuẩn B.A đạt cực đại khi cấy tăng sinh vi khuẩn
này trong 24 giờ với hoạt độ xác định lá 20,42 (đvht/ml MT). Qua đó, tạo tiền đề
cho việc cấy giống vi khuẩn B.A vào sinh khối nấm sợi Linh chi đã được khảo sát
bằng cách đo hàm lượng đạm formol qua các thời gian thuỷ phân khác nhau và kết
quả khảo sát cho thấy ứng với thời gian thuỷ phân là 24 giờ, tỷ lệ giống 10%, hàm
lượng đạm formol 2,74% là phù hợp cho việc cấy vi khuẩn B.A.
Đối với nấm Linh chi, qua kết quả khảo sát hoạt độ enzyme cellulase cho thấy hoạt
tính enzyme này đạt cực đại trong thời gian nuôi nấm 8 ngày với hoạt độ xác định
được là 15,657 UI/ml.
Các chỉ tiêu quan trọng của sản phẩm bột dinh dưỡng như sau : độ ẩm 8,3%, đạm
tổng số 2,457%, đạm formol N
formol
2,74%, đường tổng 2,341%, đường khử 0,625%,
hàm lượng lipid 2,32%, hàm lượng cellulose 0.34%. Tổng năng lượng mà sản phẩm
cung cấp cho người sử dụng là 37 Kcal.
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
iii
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Phiếu giao khóa luận/ đồ án tốt nghiệp
Lời cảm ơn
Tóm tắt đồ án
Mục lục iii

Danh mục các kí hiệu, chữ viết tắt x
Danh mục các hình xi
Danh mục các bảng xiii
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 4
1.1 Giới thiệu về đậu nành 4
1.1.1 Đặc điểm của cây đậu nành 4
1.1.2 Thành phần dinh dưỡng của đậu nành 4
1.1.3 Công dụng của đậu nành 7
1.2 Tổng quan về bã đậu nành okara 8
1.2.1. Giới thiệu 8
1.2.2 Tình sử dụng và nghiên cứu bột okara ngoài nước 9
1.2.3 Tình sử dụng và nghiên cứu bột okara trong nước 9
1.2.4 Thành phần dinh dưỡng của okara (tính theo 100g) 10
1.2.5 Quy trình thu nhận okara từ công nghệ sản xuất sữa đậu nành 15
1.3 Tổng quan về Linh chi 15
1.3.1 Hệ thống phân loại 15
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
iv
1.3.2 Đặc tính sinh học của nấm Linh chi 16
1.3.3 Thành phần dược tính của nấm Linh chi 17
1.3.4 Công dụng của nấm Linh chi 19
1.3.5 Enzyme cellulase trong nấm Linh chi 19
1.4 Giới thiệu về vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens 20
1.4.1 Hệ thống phân loại 20
1.4.2 Đặc điểm phân bố 20
1.4.3 Đặc điểm hình thái 21
1.4.4 Cấu trúc 21
1.4.5 Sự hình thành bào tử 23

1.4.6 Hệ enzyme của B. amyloliquefaciens 23
1.4.7 Công dụng của B.amyloliquefaciens 24
CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1 Vật liệu 25
2.2 Dụng cụ và thiết bị 25
2.2.1 Dụng cụ 25
2.2.2 Các thiết bị 25
2.3 Sơ đồ nghiên cứu vi sinh vật 25
2.3.1 Nghiên cứu hình thái và đặc điểm sinh lý của vi khuẩn B.A 25
2.3.1.1 Quan sát hình thái của vi khuẩn B.A bằng phương pháp nhuộm Gram 26
2.3.1.2 Quan sát bào tử của B.A bằng phương pháp nhuộm bào tử 26
2.3.1.3 Định tính enzyme protease của vi khuẩn B.A 26
2.3.1.4 Đặc điểm sinh lý của vi khuẩn B.A bằng cách khảo sát ảnh hưởng pH đến
sự tăng sinh B.A 27
2.3.2 Phương pháp nghiên cứu hình thái, hoạt chất sinh học, đặc điểm sinh hoá
của nấm sợi Linh chi 28
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
v
2.3.2.1 Phương pháp làm tiêu bản để quan sát nấm sợi Linh chi 28
2.3.2.2 Phương pháp xác định các hoạt chất sinh học của nấm sợi Linh chi 29
2.3.2.3 Phương pháp định tính enzyme cellulase của nấm sợi Linh chi bằng cách
đo đường kính vòng phân giải 30
2.4 Phương pháp xác định hoạt tính hệ enzyme của vi sinh vật 30
2.4.1 Xác định hoạt độ protease của vi khuẩn B.A theo phương pháp Anson cải
tiến 30
2.4.2 Phương pháp xác định hoạt tính enzyme cellulase của Linh chi 33
2.4.3 Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến sản phẩm bột dinh dưỡng từ chế
phẩm bã đậu nành Okara 36
2.4.3.1 Quy trình sản xuất dự kiến 36

2.4.3.2 Bố trí thí nghiệm 38
2.5. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu dinh dưỡng 44
2.5.1 Phương pháp phân tích độ ẩm 44
2.5.2 Xác định hàm lượng N tổng số bằng phương pháp Kjeldahl 44
2.5.3 Phương pháp xác định hàm lượng N amoniac 45
2.5.4 Phương pháp xác định hàm lượng N formol 45
2.5.5 Phương pháp xác định hàm lượng đường tổng 45
2.5.6 Phương pháp xác định hàm lượng đường khử 46
2.5.7 Phương pháp xác định hàm lượng lipid 46
2.5.8 Phương pháp xác định hàm lượng cellulose 46
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 48
3.1. Kết quả quan sát hình thái, đặc điểm sinh lý, sinh hóa của các vi sinh vật và nấm
Linh chi 48
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
vi
3.1.1. Bacillus amyloliquefaciens 48
3.1.1.1. Đặc điểm sinh lý của vi khuẩn B.A bằng cách khảo sát thời gian tăng
sinh B.A 48
3.1.1.2. Định tính enzyme protease của vi khuẩn B.amyloliquefaciens 50
3.1.2. Nấm Linh chi 50
3.1.2.1. Kết quả định tính các chất có hoạt tính sinh học của nấm Linh chi 50
3.2. Kết quả định lượng hệ enzyme của các vi sinh vật dùng trong đề tài 53
3.2.1 Kết quả khảo sát hoạt tính chung enzyme protease của vi khuẩn
B.amyloliquefaciens theo thời gian 53
3.2.2. Kết quả khảo sát hoạt tính enzyme cellulase của nấm Linh chi theo thời gian
54
3.3. Kết quả chế biến sản phẩm 55
3.3.1 Kết quả khảo sát tỉ lệ trương nước (okara:nước) 55
3.3.2 Kết quả khảo sát tỷ lệ giống vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens cấy vào

khối nấm Linh chi đến hàm lượng đạm formol và chất lượng cảm quan 56
3.3.3 Kết quả cảm quan sản phẩm xác định tỷ lệ phối trộn isomalt và bột dinh dưỡng
60
3.4 Kết quả phân tích các chỉ tiêu dinh dưỡng của sản phẩm 62
3.4.1 Độ ẩm 62
3.4.2 Chỉ tiêu đạm tổng số N
ts
63
3.4.3 Chỉ tiêu đạm formol N
formol
63
3.4.4 Chỉ tiêu đạm NH
3
63
3.4.5 Đường tổng 64
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
vii
3.4.6 Đường khử 64
3.4.7 Hàm lượng lipid 64
3.4.8 Hàm lượng cellulose 65
3.4.9 Hoạt lực enzyme có trong 1 g sản phẩm 66
3.5 Cảm quan sản phẩm 66
3.6 Kết quả tính nhu cầu năng lượng cần thiết của người trong ngày 67
3.6.1 Tính nhu cầu năng lượng cả ngày 67
3.6.2 Kết quả tính toán năng lượng cung cấp cho người từ sản phẩm 68
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 69
4.1 Kết luận 69
4.2 Đề nghị 69
TÀI LIÊU THAM KHẢO I

PHỤ LỤC IV
Phụ lục A. Một số môi trường, hóa chất dùng trong đề tài IV
Phụ lục B. Các đường chuẩn dùng trong đề tài VI
Phụ lục C. Cách tiến hành thí nghiệm nhuộm vi sinh vật và định tính enzyme
cellulase VII
PL.C.1. Nhuộm Gram của vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens VII
PL.C.2. Nhuộm bào tử của vi khuẩn Bacillus amyloliquefaciens VIII
PL.C.3. Định tính enzyme cellulase của nấm sợi Linh chi bằng cách đo đường
kính vòng phân giải VIII
Phụ lục D. Các phương pháp phân tích chỉ tiêu chất lượng IX
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
viii
PL.D.1 Phương pháp phân tích độ ẩm IX
PL.D.2. Xác định hàm lượng N tổng số bằng phương pháp Kjeldahl X
PL.D.3. Phương pháp xác định hàm lượng N amoniac XI
PL.D.4. Phương pháp xác định hàm lượng N formol XII
PL.D.5. Phương pháp xác định hàm lượng đường tổng XIII
PL.D.6. Phương pháp xác định hàm lượng đường khử XV
PL.D.7. Phương pháp xác định hàm lượng lipid XVI
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
ix
B.A : Bacillus amyloliquefaciens
CFU: colony forming unit
TCA: trichloracetic acid
PGA: Plate Count Agar
UV: ultra violet
NB: Nutrient broth

CMC: Carboxyl Methyl Cellulose
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
x
Hình 1.1. Quả đậu nành 4
Hình 1.2. Okara dạng bột 8
Hình 1.3. Cellulose 11
Hình 1.4. Hemicellulose 12
Hình 1.5. Pectin 12
Hình 1.6. Sơ đồ quy trình thu nhận okara từ công nghệ sản xuất sữa đậu nành . .15
Hình 1.7. Nấm Linh chi 15
Hình 1.8. Chu trình sống của Linh chi 17
Hình 1.9. Khuẩn lạc B. amyloliquefaciens 20
Hình 1.10. Hình nhuộm tế bào vi khuẩn B.amyloliquefaciens 21
Hình 1.11. Cấu trúc và bề mặt vi khuẩn B.amyloliquefaciens 22
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hoạt độ protease 32
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hoạt độ enzyme cellulase 35
Hình 2.3. Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến bột dinh dưỡng 36
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm trương nước của okara 39
Hình 2.5.Sơ đồ bố trí thí nghiệm tỷ lệ giống vi khuẩn cấy 40
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tỷ lệ phối trộn bột thành phẩm: isomalt 41
Hình 3.1 Khuẩn lạc B. amyloliquefaciens 48
Hình 3.2 Tế bào vi khuẩn B.A 48
Hình 3.3 Đồ thị sự biến đổi mật độ tế bào B.A theo thời gian ở pH 7 49
Hình 3.4. Phản ứng thủy phân casein 50
Hình 3.5. Hình thái nấm sợi Linh chi 50
Hình 3.6. Định tính saponin - phản ứng Liebermann-Burchard 50
Hình 3.7 . Định tính alkaloid 51

Hình 3.8. Định tính steroid - phản ứng Salkowki 51
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
xi
Hình 3.9 Vòng phân giải CMC 50
Hình 3.10 Nấm Linh chi nuôi cấy bằng cơ chất bã đậu nành okara trong bao 300g
sau 3 tuần 52
Hình 3.11. Đồ thị biến thiên hoạt tính enzyme protease của B.A theo thời gian. .53
Hình 3.12. Đồ thị đường biến thiên hoạt tính enzyme cellulase của nấm sợi Linh chi
theo thời gian 54
Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ giống và thời gian thuỷ phân đến
sản phẩm 57
Hình 3.14 Sản phẩm bột dinh dưỡng 66
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
xii
Bảng 1.1: Hàm lượng các chất dinh dưỡng của hạt đậu nành 5
Bảng 1.2: Hàm lượng đạm của hạt đậu nành Việt Nam ( %/100g protein) 5
Bảng 1.3: Thành phần hydratcacbon trong đậu nành 6
Bảng 1.4: Thành phần dinh dưỡng của okara (tính theo 100g) 10
Bảng 1.5: Thành phần hoạt chất cơ bản trong nấm Linh chi 18
Bảng 2.1 : Bố trí thí nghiệm cảm quan bằng phép thử so hàng thị hiếu 42
Bảng 3.1: Kết quả khảo sát ảnh hưởng pH đến sự tăng sinh B.A 48
Bảng 3.2: Sự biến thiên hoạt tính enzyme protease của vi khuẩn B.A 53
Bảng 3.3: Sự biến thiên hoạt tính enzyme cellulase của nấm sợi Linh chi theo thời
gian 54
Bảng 3.4: Kết quả khảo sát tỉ lệ trương nước của okara 55
Bảng 3.5: Kết quả khảo sát tỉ lệ giống B.A để chế biến sản phẩm từ okara 56

Bảng 3.6: Kết quả xác định đạm NH
3
58
Bảng 3.7 Kết quả tỷ lệ N
NH3
/ N
formol
59
Bảng 3.8: Kết quả cảm quan sản phẩm 60
Bảng 3.9: Bảng tổng hạng giữa các mẫu và nhóm ý nghĩa cho từng sản phẩm 61
Bảng 3.10: Kết quả khảo sát nguyên liệu (% /100g) 62
Bảng 3.11: Kết quả đo đạm tổng số 63
Bảng 3.12: Kết quả xác định đường tổng 64
Bảng 3.13: Kết quả xác định đường khử 64
Bảng 3.14: Kết quả xác định hàm lượng lipid 64
Bảng 3.15: Kết quả xác định hàm lượng cellulose 65
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
xiii
Bảng 3.16 Hệ số nhu cầu năng lượng cả ngày của người trưởng thành theo chuyển
hoá cơ sở 67
Bảng 3.17 Kết quả tính nhu cầu năng lượng cả ngày đối với từng đối tượng lao động
khác nhau 68
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
xiv
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
1
LỜI MỞ ĐẦU

Ðậu nành và các sản phẩm chế biến từ nó, có đầy đủ protein, lipid,
carbohydrat, cellulose và các hoạt chất sinh học quý như polyphenols, lecithin,
saponin, phytoestrogen (isoflavonoids, lignans, isoflavones, coumestans…) có tính
năng đa dạng bảo vệ cơ thể phòng, chống nhiều bệnh hiểm nghèo đồng thời là
nguồn dinh dưỡng tuyệt hảo của nhân loại giúp giải quyết cho chúng ta rất nhiều vấn
đề liên quan đến sức khỏe và tình trạng thiếu ăn trên thế giới. Protein đậu nành còn
có tác dụng hữu hiệu giảm cholesterol trong máu, giảm thiểu nguy cơ các bệnh liên
quan đến tim mạch, chúng cũng ngăn cản sự phát triển các mầm ung thư, ngăn ngừa
bệnh thận, bệnh tiểu đường, bệnh xốp xương, và các triệu chứng rối loạn tiền mãn
kinh phụ nữ [18].
Tuy giá trị dinh dưỡng của đậu nành rất cao, song giá trị thực sự của đậu
nành trong nền kinh tế thị trường còn rất thấp, thể hiện ở năng lực cạnh tranh của
đậu nành và các sản phẩm. Năm 1999, Viện Nghiên cứu quản lý Trung ương trên cơ
sở áp dụng phương pháp phân tích tĩnh đã báo cáo về năng lực cạnh tranh của 40 sản
phẩm và dịch vụ, chia thành 3 nhóm [30]
Lý do quan trọng làm giảm sức cạnh tranh của đậu nành là các sản phẩm từ
đậu nành cho đến nay phần lớn là các loại sản phẩm truyền thống, trong số đó có ít
sản phẩm công nghiệp song có loại lại tạo độc tố như nhóm cloropropanol, phải tiêu
hủy hàng loạt. Các sản phẩm nước chấm chứa nhiều muối, không dùng được lượng
lớn trong một khẩu phần. Ngoài ra ít các sản phẩm khác có giá trị công nghiệp và
công nghệ sinh học.
Bên cạnh đó, ở Việt Nam, ngành công nghiệp chế biến sữa đậu nành hàng
năm thải ra lượng xác bã rất lớn 1200 tấn/ngày [12]. Mặc dù lượng xác bã này còn
chứa nhiều chất dinh dưỡng nhưng không thể làm thực phẩm cho người do có nhiều
hợp chất khó tiêu hoá như cellulose… Vì vậy, việc tìm ra một phương pháp khả dĩ
có thể tận dụng được phế phẩm này để phục vụ lại con người là rất quan trọng. Một
trong những giải pháp đó là sử dụng enzyme protease vi sinh vật
B.amyloliquefaciens và sinh khối nấm sợi Linh chi như enzyme cellulase . Sinh khối
nấm sợi là giai đoạn đầu và không thể thiếu trong chu trình phát triển của bất kỳ một
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền

từ bã đậu nành (okara)
2
loại nấm nào. Chúng phát triển rất nhanh, ở nấm lớn, thời gian từ nuôi trồng nấm
trong bao PE chứa cơ chất đến lúc thu hoạch chỉ mất 3-4 tuần (so với 6-8 tuần đối
với thể quả) ; ở nấm vi thể (nấm mốc) tơ nấm sinh trưởng còn nhanh hơn nhiều, toàn
bộ chu trình sinh trưởng kéo dài chỉ 7-8 ngày [20].
Các hoạt chất sinh học như dẫn xuất Adenosine, Cyclooctasulfur, Lingzhi-
8… của sinh khối nấm sợi cũng phong phú và có thể so sánh với tai nấm về thành
phần và hàm lượng các enzyme dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm: nước
tương, nước chấm, nấu cồn sản xuất rượu, acid citric, acid gluconic; trong công
nghiệp dược: sản xuất kháng sinh penicillin, sephalosporin , ecgoalcaloit, các
steroid, alkaloid, saponin ; trong sản xuất thuốc sinh học trừ sâu (Beauveria
bassiana); trong sản xuất kích thích tố sinh trưởng thực vật (gibberellin ) ) [20].
Với những ý tưởng trên, tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu sản xuất bột
dinh dưỡng từ chế phẩm bã đậu nành (okara) ” nhằm các mục đích:
Tận dụng được phần chế phẩm là bã đậu nành ( okara) gồm chủ yếu là xơ,
chất béo, và protein không tan trong nước của công nghiệp sản xuất sữa đậu nành
hay đậu hủ.
Sử dụng nấm sợi Linh chi làm vỏ bọc sinh học vừa để định hình khối cho sản
phẩm, vừa để chống oxy hóa cho cơ chất đồng thời để thu được các hoạt chất sinh
học quý tương đồng với những chất có trong thể quả của nấm Linh chi, kết hợp tạo
ra enzyme cellulase trong việc thủy phân cellulose của nguyên liệu okara.
Sử dụng vi khuẩn B. amyloliquefaciens thủy phân các thành phần dinh
dưỡng không tan còn tích trữ lại trong thành phần okara như protein, do hệ enzyme
protease của B. amyloliquefaciens hoạt động mạnh. Đồng thời cơ chất đậu nành
cũng là môi trường thuận lợi cho vi khuẩn phát triển.
Phối trộn các thành phần dinh dưỡng thiết yếu khác như isomalt để giảm vị
đắng của nấm Linh chi phù hợp cho người tiêu dùng.
Đáp ứng xu hướng giảm tiêu thụ chất đạm và béo động vật thay vào đó là
dùng những thực phẩm có nguồn gốc thực vật, điển hình là đậu nành.

š
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
3
 Nét mới của đề tài:
1. Khẳng định khả năng nuôi được sinh khối nấm sợi Linh chi trên bã đậu nành
quy mô 300g/bao với độ ẩm thích hợp là 50% [20] trong khoảng thời gian 3 tuần.
2. Khẳng định khả năng dùng nấm sợi của Linh chi để:
- Phân giải cellulose của bã đậu nành thành các glucid mạch ngắn mà con
người có thể tiêu hoá
- Sử dụng các hợp chất sinh học quý tương tự như trong quả thể của nấm Linh
chi song ở dạng hoàn toàn tươi sống không qua xử lý trước khi dùng như
Adenosine, Cyclooctasulfur… có tác dụng ức chế giải phóng histamine và
ức chế kết dính tiểu cầu, thư giãn cơ, giảm đau.
3. Dùng B. amyloliquefaciens thuỷ phân các protein không tan của bã đậu nành
để chế biến sản phẩm bột dinh dưỡng .
4. Bước đầu tạo sản phẩm mới bột dinh dưỡng từ phụ liệu bã đậu nành.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
4
1.1 Giới thiệu về đậu nành
1.1.1 Đặc điểm của cây đậu nành [ 1]
Giới: Plantae
Ngành: Magnoliophyta
Lớp: Magnoliopsida
Bộ: Fabales
Họ: Fabaceae
Phân họ: Faboideae

Chi: Glycine
Loài: G. max
Đậu tương hay đỗ tương, đậu nành có tên khoa học Glycine max (L. Merrill) là loại
cây họ Đậu (Fabaceae) giàu hàm lượng protein, được trồng để làm thức ăn cho
người và gia súc. Cây đậu tương là cây thực phẩm có hiệu quả kinh tế lại dễ trồng.
Sản phẩm từ cây đậu tương được sử dụng rất đa dạng như dùng trực tiếp hạt thô
hoặc chế biến thành đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, nước tương, làm bánh kẹo, sữa
đậu nành, okara đáp ứng nhu cầu đạm trong khẩu phần ăn hàng ngày của người
cũng như gia súc.
1.1.2. Thành phần dinh dưỡng của đậu nành
Trong hạt đậu nành có các thành phần hoá học sau: protein (40%), lipid (12-25%),
glucid (10-15%); có các muối khoáng Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S; các vitamin A, B1,
B2, D, E, F; các enzyme, sáp, nhựa, cellulose. Đậu nành có đủ các acid amin cần
thiết: isoleucin, leucin, lysin, methionin, phenylalanin, tryptophan, valin, arginin,
histidin, threonin nên được coi là một nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh vì chứa
một lượng đáng kể các acid amin không thay thế cần thiết cho cơ thể.
Bảng 1.1. Hàm lượng các chất dinh dưỡng của hạt đậu nành
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
5
Nhận xét : theo số liệu bảng 1.1 ta thấy hàm lượng đạm trong hạt đậu nành là rất
cao. Chủ yếu tập trung nhân và phôi hạt chiếm trên 40% trong toàn khối hạt, ngoài
ra hàm lượng lipid và carbohydrate chiếm khá cao, điều đó cho thấy hạt đậu nành
loại ngũ cốc giàu chất dinh dưỡng như protein, lipid, glucid.
Theo số liệu phân tích của công ty Ajinomoto, Thái Lan, 1994, hàm lượng dinh
dưỡng của hạt đậu nành Việt Nam như sau:
Bảng 1.2. Hàm lượng đạm của hạt đậu nành Việt Nam ( %/100g protein)
Nhận xét: theo bảng 1.2 ta thấy trong các thành phần hóa học của đậu nành, thành
phần protein chiếm một tỉ lượng rất lớn. Protein đậu nành được tạo bởi các acid
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền

từ bã đậu nành (okara)
6
amin, trong đó có đủ các loại acid amin không thay thế có số lượng khá cao tương
đương lượng axit amin có trong thịt và một số thực phẩm quan trọng.
Hàm lượng protein tổng dao động trong hạt đậu nành từ 29,6– 48%; trung bình 36 –
40%. Có thể nói protein đậu nành gần giống protein của trứng.
Trong protein đậu nành globulin chiếm 85-95%. Ngoài ra còn có một số lượng nhỏ
albumin, một lượng không đáng kể prolamin và glutenlin.
Hydratcacbon chiếm khoảng 34% hạt đậu nành. Phần hydratcacbon có thể chia ra
làm hai loại, loại tan trong nước và loại không tan trong nước. Loại tan trong nước
chỉ chiếm khoảng 10% toàn bộ hydratcacbon.
Bảng 1.3 Thành phần hydratcacbon trong đậu nành
Cellulose 4.0%
Hemicellulose 15.4%
Stachyose 3.8%
Rafinose 1.1%
Saccharose 5.0%
Các loại đường khác 5.1%
Nhận xét : thành phần hydratcacbon hoà tan chiếm với hàm tương tương đối không
cao dao động trong khoảng 1%- 5% nhưng hàm lượng xơ không tan lại vượt trội
hơn hẳn như cellulose, hemicelluloses trên 15% vì thế trong công nghiệp sản xuất
sữa đậu nành sau quá trình ly tâm tách các protein hoà tan thì trong xác bã vẫn còn
một lượng protein không tan lớn cho nên cần phải thuỷ phân các hợp chất khó tiêu
hoá này thành các chất dễ tiêu hoá là việc rất quan trọng và cần thiết.
Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng khô của hạt đậu nành, trong đó
đáng chú ý nhất là calci, phospho, mangan, kẽm và sắt. Ngoài ra trong đậu nành còn
có chứa rất nhiều vitamin khác nhau, trừ vitamin C. thành phần vitamin như sau :
vitamin B, H, K, A, E, riboflavin, niacin, pyridocin, acid pantothenic, acid folic,
inositol…
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền

từ bã đậu nành (okara)
7
Trong công nghiệp thực phẩm, đậu nành được coi như là một nguyên liệu quan
trọng để sản xuất dầu thực vật, thức uống dinh dưỡng, các sản phẩm lên men và các
loại thực phẩm khác.
1.1.3. Công dụng của đậu nành [ 21]
Đậu nành có chứa rất nhiều protein, 8 loại acid amin thiết yếu và là nguồn cung cấp
calcium, chất xơ, sắt và vitamin B. Các hợp chất isoflavon và các chất hóa học trong
đậu nành như phytochemicals khác trong đậu nành có khả năng phòng ngừa và điều
trị một số bệnh như: đau tim, tai biến mạch máu não, ung thư vú, ung thư kết
tràng… (Theo Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ, Viện Đại học Havard, Viện Đại học
Alabama. Minnesota, Iowa và Helsinki, Phần Lan). Những chất hóa học trong đậu
nành gồm có: protease inhibitors, phytates, phytosterols, saponins, acid phenolic,
lecithin, acid béo omega 3, và isoflavones (phytoestrogens).
Protease inhibitors: có khả năng ngăn ngừa sự tác động của một số gene di truyền
gây nên chứng ung thư. Nó cũng bảo vệ tế bào cơ thể khỏi tác hại của môi trường
sống xung quanh như tia nắng mặt trời và các chất ô nhiễm trong không khí. Tuy
nhiên, protease inhibitors bị mất bớt đi sau khi đậu nành được chế biến qua phương
pháp làm nóng.
Phytates: là một hợp thể phosphorus và inositol, có khả năng ngăn cản tiến trình
gây bệnh ung thư kết tràng và ung thư vú. Ngoài ra nó còn có khả năng tiêu diệt
những tế bào bị ung thư và phục hồi những tế bào bị hư hại.
Phytosterols: có khả năng phòng ngừa các bệnh về tim mạch bằng cách kiểm soát
lượng cholesterol trong máu, đồng thời nó cũng có khả năng làm giảm thiểu sự phát
triển các bướu ung thư kết tràng và chống ung thư da.
Saponins: hoạt động như chất chống oxy hóa để bảo vệ tế bào cơ thể khỏi các tác
hại của các gốc tự do. Nó cũng có khả năng trực tiếp ngăn cản sự phát triển ung thư
kết tràng và làm giảm lượng cholesterol trong máu.
Acid Phenolic: là một dược chất hóa học chống oxy hóa và phòng ngừa các DNA bị
tế bào ung thư tấn công.

Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
8
Lecithin: là một hóa chất thực vật quan trọng, đóng vai trò quyết định trong việc
kích thích sự biến dưỡng ở khắp các tế bào cơ thể. Có khả năng làm gia tăng trí nhớ
bằng cách nuôi dưỡng tốt các tế bào não và thần kinh, làm chắc các tuyến, tái tạo các
mô tế bào cơ thể, có khả năng cải thiện hệ thống tuần hoàn, bổ xương, và tăng
cường sức đề kháng.
Acid béo omega-3: là loại chất béo không bão hòa có khả năng làm giảm lượng
cholesterol xấu LDL đồng thời làm tăng lượng cholesterol tốt HDL trong máu. Acid
béo omega-3 còn gọi là alpha-linolenic acid gồm 2 thứ EPA và DHA cũng có trong
một vài loại cá biển và trong cá sống ở những vùng nước nóng.
Isoflavones (phytoestrogens): là một hóa chất thực vật tương tự hormone sinh dục
nữ và hoạt động giống estrogen, có khả năng chống lại các tác nhân gây nên chứng
ung thư liên hệ đến hormone.
1.2 Tổng quan về bã đậu nành okara
1.2.1. Giới thiệu
Bã đậu nành (tên tiếng Nhật là okara và
“okara” đã trở thành thuật ngữ quốc tế
để gọi bã đậu nành) còn gọi là “soy-
pulp” (sẽ gọi tắt là okara) là phần bã và
các chất dinh dưỡng khác không tan
trong nước còn lại sau khi đã tách khỏi
dịch các chất tan hoặc huyền phù trong
nước của công nghiệp sản xuất sữa đậu
nành hay đậu hũ [7] [10] .
Hình 1.2 Okara dạng bột
Okara là thứ bã màu trắng hay trắng ngà, thường nằm trên mặt lưới lọc sữa đậu
nành, sau sấy khô có màu vàng, chứa một lượng lớn protein, carbohydrate, lipid, có
cả calci, sắt, riboflavin [10].

Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
9
1.2.2. Tình sử dụng và nghiên cứu bột okara ngoài nước:
-Ở Mỹ, theo FAO, 2003, sản lượng đậu nành hàng năm khoảng 67 triệu tấn. Bã đậu
nành chủ yếu được sử dụng cho chăn nuôi, làm phân bón và đốt.
-Ở Nhật (Ohno và cộng sự; 1993), sản lượng bã đậu nành khoảng 700.000 tấn/ năm.
Theo quy trình sản xuất sữa đậu nành, cứ 1 kg hạt đậu nành thải ra 1,1kg bã tươi.
Tuy nhiên, phần lớn thợ làm đậu hũ ở Nhật thường bỏ okara hoặc thải cho trại nuôi
heo. Ở Thụy Sĩ, okara được dùng nuôi bò [25].
Okara tươi, mới, có thể được dùng ngay hay có thể giữ 2-3 ngày trong tủ lạnh hoặc
hơn 4-5 tháng nếu đông lạnh.
Bột okara khô có giá trị ở Nhật, Châu Á nhờ lợi ích về dinh dưỡng của nó. Okara
tươi hoặc khô đã được nghiên cứu ở Nhật bằng cách cấy nấm bào ngư và vi khuẩn
Bacillus subtilis để thuỷ phân các hợp chất khó tiêu hoá sau đó sản phẩm được dùng
để chế biến nhiều loại thức ăn mềm, mịn với nước hoặc sữa, nấu cháo với các
nguyên liệu khác như bột bắp, lúa mạch hay làm salad, bánh mì [25].
1.2.3. Tình sử dụng và nghiên cứu bột okara trong nước:
 Theo các thông tin của công ty sữa Việt Nam (Vinamilk) cung cấp cho Viện Sinh
học Nhiệt đới thì ở nước ngoài, có khi giá của bột okara không thấp hơn nhiều so
với giá của đậu nành hạt do hàm lượng dinh dưỡng của nó khá cao. Còn ở nước ta
tại công ty Sữa Việt Nam, nơi có công nghệ sản xuất sữa đậu nành tận thu bột okara
hiện đại của nước ngoài thì okara có thành phần như sau [28]:
Okara dạng ướt có hàm ẩm: 17,76%, xơ: 1,75%, béo 11,26%, đạm 35,23%
Okara dạng bột có hàm ẩm: 6,7%, béo: 10,59%, xơ: 7,99% và đạm: 36,43%
- Thời điểm cuối năm 2006, lượng okara do Vinamilk sản xuất (có hàm lượng đạm
39,5% và xơ thô 8,36%) trên dây chuyền thiết bị hiện đại của nước ngoài (có công
suất khoảng 10 tấn/giờ) mới chỉ dùng làm thức ăn thô cho chăn nuôi [9].
- Tại công ty Tribeco theo quy trình sản xuất sữa đậu nành lọc sữa 1 lần chỉ thu được
khoảng 50% protein của hạt đậu nành (ở nước ngoài lọc 2 lần sẽ thu được khoảng 65

Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
10
– 70%). Từ 1kg đậu nành thu được 1,5kg bã đậu nành ướt (sau ly tâm), chứa khoảng
20% chất khô. Bã ướt là dạng phế liệu cuối cùng của công nghệ sản xuất sữa đậu
nành và hiện nay mới chỉ được sử dụng cho chăn nuôi [12].
 Cho tới vài năm gần đây chỉ có một số ít công trình nghiên cứu về okara và tất cả
tập trung tại TP.Hồ Chí Minh. Vũ Văn Độ và các cộng tác viên nghiên cứu dùng
nấm sợi của các loại nấm lớn (Linh chi - Ganoderma lucidum, Bào ngư- Pleurotus
florida) xử lý okara để chế biến bánh bistcuit, trà túi lọc . Lê Chiến Phương và các
cộng tác viên (2004) [17] xử lý okara bằng nấm mốc Mucor và vi khuẩn lactic. Ngô
Đại Nghiệp dùng Asp.oryzae chế biến okara thành tương xay. Lại Mai Hương và
các cộng tác viên dùng enzyme kết hợp với phương pháp cơ học xử lý cellulose
trong okara để sản xuất chế phẩm giàu chất xơ bổ sung vô một số thực phẩm [10].
Chưa có sản phẩm nào trong số các sản phẩm nêu trên được triển khai sản xuất thử ở
quy mô công nghiệp.
Điều này cho thấy ở Việt Nam ngay cả nơi có sản xuất okara ở quy mô công nghiệp,
hiện đại như công ty sữa Việt Nam, loại phụ phế liệu đậu nành này vẫn chưa được
tận dụng có hiệu quả vào các mục đích khác ngoài thức ăn chăn nuôi.
1.2.4 Thành phần dinh dưỡng của okara (tính theo 100g) [10] [32]
Bảng 1.4 Thành phần dinh dưỡng của okara (tính theo 100g)
Năng lượng 77 Kcal
Protein 3,22g
Lipid tổng 1,73g
Lipid 1 nối đôi 0,193g
Lipid nhiều nối đôi 0,295g
Tro 0,755g
Carbohydrat 0,88g
Ca 12,54g
Fe 80mg

Mg 1,30mg
P 26mg
K 213mg
Na 9mg
Zn 0,56mg
Cu 0,2mg
Mn 0,4mg
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)
11
Se 10,6mg
Thiamin 0,02mg
Riboflavin 0,02mg
Niacin 0,1mg
Pantothenic acid 0,088mg
Vitamin B6 0,115mg
Nhận xét: Trong okara thành phần protein chiếm với lượng cao so với các thành
phần khác 3,22g. Ngoài protein ra thì trong okara chứa gần như đầy đủ các khoáng
chất và vitamin, điều đó cho thấy tuy chỉ là phụ phẩm nhưng okara vẫn tồn tại nhiều
thành phần dinh dưỡng cần thiết cho con người nên việc tận dụng nguồn phu phẩm
này là một việc quan trọng mang lại lợi nhuận kinh tế cao.
 Chất xơ trong bã đậu nành [26] [27]
Trong bã đậu nành hàm lượng xơ không tan chiếm đa số, các xơ tan thì chiếm với
hàm lượng thấp bao gồm các thành phần sau:
• Cellulose: là polysaccharide chủ yếu của thành tế bào thực vật, được cấu tạo bởi
các β-D glucose-pyranose, các thành phần này liên kết với nhau bởi liên kết glucose.
Cellulose không tan trong nước (cả nước nóng và nước lạnh), tan trong acid và
kiềm. Khi đun sôi với acid sulfuric đậm đặc, cellulose sẽ chuyển thành glucose còn
khi thủy phân trong điều kiện nhẹ nhàng sẽ tạo nên disaccharide
cellobiose.Cellulose không có ý nghĩa về mặt dinh dưỡng của người vì không tiêu

hóa được ở ống tiêu hóa. Động vật nhai lại có thể tiêu hóa dễ dàng cellulose vì trong
ruột của chúng có chứa các vi khuẩn có khả năng tiết ra enzyme cellulase là enzyme
thủy phân cellulose.
Hình 1.3 Cellulose
Đề tài: Nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền
từ bã đậu nành (okara)