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

BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU DẦU VÀ CÂY CÓ DẦU






BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ




NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ENZYME
TRONG CHIẾT TÁCH DẦU BÉO
VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA CÁM GẠO

CHỦ TRÌ THỰC HIỆN: TS. NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT











7776

11/3/2010


TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12/2009



B CÔNG THNG
VIN NGHIÊN CU DU VÀ CÂY CÓ DU









BÁO CÁO TNG KT  TÀI


NGHIÊN CU S DNG ENZYME TRONG
CHIT TÁCH DU BÉO VÀ CÁC
THÀNH PHN CA CÁM GO

Thc hin theo Hp ng t hàng sn xut và cung cp dch v
s nghip công nghiên cu khoa hc và phát trin công ngh
s 191.RD/H-KHCN ngày 16/03/2009 gia B Công Thng
và Vin Nghiên cu Du và Cây có du

Ch trì thc hin: TS. Nguyn Th Minh Nguyt

Tham gia thc hin: KS. Trn Nguyn M Châu
KS. Võ Bu Li
KTV. ng Th Thanh Hng






TP. H Chí Minh, tháng 12/2009


i

LI NÓI U

Hin nay, công ngh ch bin du thc vt  nc ta ch yu vn theo
phng pháp c in là ép c hc hoc trích ly bng dung môi hu c. Trong khi
ó, xu hng tiêu dùng trên th gii ngày càng thiên v s dng các sn phm
thiên nhiên. S tiêu th các lo i du thc vt c ly trích bng dung môi hu c 
các nc phát trin ang gim dn vì lý do an toàn sc kh!e. Hn na, s qun lý
và iu hành ca các t chc th gii nh FDA (US Food and Drug
Administration) và WHO (World Health Organization), c"ng ang ngày càng cht
ch# hn dn n kh n$ng thu h%p ca th tr&ng du thc vt dùng trong ngành
thc phm, dc phm, m' phm…
Trong l(nh vc an toàn công nghip và môi tr&ng, công ngh trích ly du
thc vt bng dung môi hu c hoc tinh luyn bng phng pháp hóa hc ang

c các nc trên th gii ánh giá là nhiu nguy c cháy, n và ô nhi)m môi
tr&ng. S liu thng kê cho thy trung bình m*i n$m trên th gii có 1 v n nhà
máy trích ly du thc vt bng dung môi hu c. Hin nay lut l  mt s nc
nh M' ã cm xây dng mi các nhà máy trích ly du bng dung môi hexane
(Morten Gylling, 1993).
Mt trong nhng thành tu khoa hc - công ngh trên th gii liên quan n
ch bin du thc vt hin nay là dùng phng pháp enzym  làm t$ng hiu sut
trích ly và giá tr s dng ca các lo i du d+a, du u tng, du mm ngô, du
l c, du cám g o….Ngoài ra, ph phm bã sau khi tách du có th c tip tc x
lý bng công ngh enzym hoc vi sinh  nâng cao giá tr, góp phn làm cho vic
khai thác tài nguyên vùng nguyên liu c hiu qu nht.
Nhm tip cn công ngh ch bin tiên tin phù hp  a d ng hóa sn
phm, nâng cao cht lng và kh n$ng c nh tranh i vi sn phm có li th và
có trin vng xut khu nh du cám g o, chúng tôi ã thc hin  tài R&D
“Nghiên cu s dng enzyme trong chit tách du béo và các thành phn ca cám
go”.


ii

MC LC

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/xut x ca  tài 1
2. Tính cp thit và mc tiêu nghiên cu ca  tài 1
3. i tng/ph m vi và ni dung nghiên cu 2
CH56NG 1: T7NG QUAN TÀI LI8U 4
1.1. Tình hình nghiên cu trong nc 4
1.2. Tình hình nghiên cu ngoài nc 6
CH56NG 2: TH9C NGHI8M 10
2.1. Vt liu và phng pháp nghiên cu 10
2.1.1. Vt liu 10
2.1.2. Phng pháp nghiên cu 10
2.2. Thit b, dng c, nguyên vt liu và hóa cht 15
CH56NG 3: K:T QU/ VÀ BÌNH LU;N 16
3.1. Nghiên cu chn nguyên liu cho sn xut 16
3.2. Xây dng qui trình công ngh chit tách du béo và protein t+ cám g o bng
phng pháp enzyme 18
3.2.1. Chit tách du béo 18
3.2.2. Chit tách protein 26
3.3. Nghiên cu thu hi ph phm cht x hòa tan 31
3.3.1. Kho sát nh hng ca tc  ly tâm 31
3.3.2. Kho sát nh hng ca tác nhân kt ta 32
3.3.3. Phân tích quang ph ca các phân o n x cám g o 32
3.3.4. Qui trình thu nhn ch phm x hòa tan 35
3.4. Phân tích ánh giá cht lng sn phm và hiu qu kinh t 36
3.4.1. Phân tích ánh giá cht lng sn phm 36
3.4.1.1. Du cám 36
3.4.1.2. Protein cám 38
3.4.1.3. X hòa tan 38
3.4.2. Phân tích hiu qu kinh t 39

iii

K:T LU;N VÀ KI:N NGH< 45
1. Kt lun 45
2. Kin ngh 46
TÀI LI8U THAM KH/O 47
PH. L.C 51



iv

DANH MC CÁC BNG

Trang

Bng 3.1: Kt qu phân tích thành phn hoá hc ca cám g o 16
Bng 3.2: Hàm lng du và ch= s acid, peroxid ca các lo i cám g o 17
Bng 3.3: Ngun gc và ho t  ca các enzyme c s dng trong nghiên cu19
Bng 3.4: /nh hng ca liu lng enzyme n hiu sut chit xut du cám 20
Bng 3.5: Hiu qu chit xut và ch= s acid ca du cám theo th&i gian x lý
enzyme 21
Bng 3.6: /nh hng ca pH dung dch khuy trn n hiu sut thu hi 22
Bng 3.7: Hàm lng du và hiu sut thu hi ca các lo i cám 22
Bng 3.8: /nh hng ca x lý nhit  nguyên liu cám g o n hiu sut chit
xut du cám g o 24
Bng 3.9: Mt  protein theo pH dch chit cám 26
Bng 3.10: /nh hng ca tc  ly tâm n th tích dch chit cám g o 31
Bng 3.11: /nh hng ca tác nhân kt ta n hiu sut thu ho ch 32

Bng 3.12: Các ch= tiêu cht lng ca du cám 36
Bng 3.13: Thành phn acid béo ca du cám g o ly trích bng phng pháp
enzyme và các phng pháp khác 37
Bng 3.14: Kt qu phân tích các ch= tiêu cht lng ca sn phm protein chit
xut t+ cám g o 38
Bng 3.15: Kt qu phân tích các ch= tiêu cht lng ca sn phm 39
Bng 3.16: Chi phí nguyên vt liu cho sn xut và kh n$ng doanh thu 40


v

DANH MC CÁC BIU 

Trang

Biu  3.1: T= l % các thành phn ca cám g o 17
Biu  3.2: Hiu sut chit xut du cám ca các enzyme 20
Biu  3.3: Hàm lng du và hiu sut thu hi ca các lo i cám 23
Biu  3.4: Mt  protein theo pH ca dch chit cám 27
Biu  3.5: /nh hng ca các tác nhân x lý n mt  protein trong dch chit
cám 27
Biu  3.6: /nh hng ca các tác nhân x lý n hiu sut chit xut protein
cám 28
Biu  3.7: Kt qu quét ph a bc sóng ca dch chit cám g o 29
Biu  3.8: Kt qu quét ph a bc sóng ca kt ta protein cám g o 29
Biu  3.9: /nh hng ca tc  ly tâm n th tích dch chit cám g o và 
m ca bã cám g o sau khi ly tâm 32
Biu  3.10: Kt qu quét ph a bc sóng ca dch chit bã cám g o sau khi x
lý enzyme protease và x lý kim 33
Biu  3.11: Kt qu quét ph a bc sóng ca phân o n x hòa tan ca cám

g o 34


vi

DANH MC CÁC HÌNH

Trang

Hình 3.1: S  qui trình chit xut du cám g o 25
Hình 3.2: S  qui trình chit xut protein cám g o 30
Hình 3.3: S  qui trình thu nhn ch phm x hòa tan t+ cám g o 35
Hình 3.4: Nguyên liu cám g o 42
Hình 3.5: Thí nghim chit du cám bng phng pháp enzym 42
Hình 3.6: Sn phm du cám g o 43
Hình 3.7: Các sn phm du cám thng m i 43
Hình 3.8: Sn phm protein cám g o 44
Hình 3.9: Sn phm x hòa tan chit xut t+ cám g o 44


vii

TÓM TT  TÀI

 tài c thc hin t i Vin Nghiên cu Du và Cây có du, bao gm các
bc: chn nguyên liu, kho sát nh hng ca các yu t thí nghim n hiu
sut chit xut du béo và các thành phn ca cám g o bng phng pháp enzyme
nh nh hng ca lo i enzyme, liu lng enzyme, th&i gian x lý enzyme, pH
dung dch khuy trn sau khi x lý enzyme, hàm lng du trong nguyên liu cám
và hiu qu x lý nhit  nguyên liu cám. Kt qu nghiên cu cho thy nguyên

liu thích hp dùng  chit xut du cám là cám g o có hàm lng du không
di 14%, c x lý nhit 100
0
C trong 5 phút trc khi x lý enzyme. Các
enzyme có th dùng  chit xut du cám g o  t hiu qu cao là protease,
hemicellulase và carbohydrase, liu lng enzyme là 0,1%, th&i gian x lý enzyme
là t+ 30 phút n 2 gi&; sau giai o n x lý enzyme, cn khuy trn dch chit cám
trong môi tr&ng có pH 10. Hiu sut chit xut du cám g o  t 77,5%. Tác nhân
x lý bã cám g o thích hp  vic chit xut protein cám g o  t hiu qu cao là
kt hp x lý enzyme protease, sau ó khuy trn  môi tr&ng có pH10. Hiu sut
chit xut protein cám g o  t 75,4 %. Thu nhn x hòa tan t+ bã cám g o bng
cách ly tâm dch chit cám  5000 rpm trong 20 phút, kt ta x hòa tan trong 80%
C
2
H
5
OH  pH7. Hiu sut chit xut x hòa tan  t 10,4 %. Kt qu phân tích cho
thy các sn phm thu nhn t+ cám g o là du béo, protein và x hòa tan u  t
tiêu chun thc phm.




1

M U

1. C s pháp lý/xut x ca ! tài:
- Quyt nh s 6363/Q-BCT ngày 02/12/2008 ca B trng B Công
Thng v vic t hàng thc hin các nhim v khoa hc và công ngh n$m

2009.
- Hp ng t hàng sn xut và cung cp dch v s nghip công nghiên
cu khoa hc và phát trin công ngh s 191.RD/H-KHCN ngày 16/03/2009
gia B Công Thng và Vin Nghiên cu Du và Cây có du.
2. Tính cp thi"t và m#c tiêu nghiên cu ca ! tài:
2.1. Tính cp thit:
i vi ngành du thc vt nc ta hin nay, có mt s vn  cn c
quan tâm nh sau :
- Công ngh ch bin: ch yu vn theo phng pháp c in là ép c hc
hoc trích ly bng dung môi hu c, sau ó tinh luyn. Trong khi ó, xu hng tiêu
dùng trên th gii ngày càng thiên v s dng các sn phm thiên nhiên. S tiêu
th các lo i du thc vt c ly trích bng dung môi hu c hay tinh luyn bng
phng pháp hóa hc  các nc phát trin ang gim dn vì lý do an toàn sc
kh!e. Hn na, s qun lý và iu hành ca các t chc th gii nh FDA (US
Food and Drug Administration) và WHO (World Health Organization) c"ng ang
ngày càng cht ch# hn dn n kh n$ng thu h%p ca th tr&ng du thc vt dùng
trong ngành thc phm, dc phm, m' phm…
- An toàn công nghip và môi tr&ng: công ngh trích ly du thc vt bng
dung môi hu c hoc tinh luyn bng phng pháp hóa hc ang c các nc
trên th gii ánh giá là có nhiu nguy c cháy, n và ô nhi)m môi tr&ng. S liu
thng kê cho thy trung bình m*i n$m trên th gii có 1 v n nhà máy trích ly du
thc vt bng dung môi hu c. Hin nay lut l  mt s nc nh M' ã cm
xây dng mi các nhà máy trích ly du bng dung môi hexane (Morten Gylling,
1993).
Trong khi ó, nhiu thành tu khoa hc - công ngh trên th gii ã kh>ng
nh kh n$ng ng dng công ngh enzyme  làm t$ng hiu sut trích ly và giá tr
s dng ca nhiu lo i du thc vt nh du d+a, du u tng, du mm ngô,
du l c, du cám g o….Ngoài ra, ph phm bã sau khi tách du có th c tip
tc x lý bng công ngh enzyme hoc vi sinh  nâng cao giá tr, góp phn làm
cho vic khai thác tài nguyên vùng nguyên liu c hiu qu nht.

2

2.2. Mc tiêu nghiên cu ca  tài:
Nghiên cu xác nh mt s enzyme thích hp  chit tách du béo, thu hi
protein trong cám g o và x lý các ph phm nhm nâng cao giá tr kinh t ca
vic tn dng các ph phm, m bo v sinh an toàn thc phm cho sn phm và
quá trình sn xut.
Yêu cu ca ! tài:
- Chn c nguyên liu phù hp vi công ngh và cht lng sn phm du
cám g o.
- Có qui trình công ngh chit tách du béo và protein t+ cám g o bng
phng pháp enzyme.
- Có qui trình x lý bã thi  thu hi thành phn cht x hòa tan ca cám
g o.
- Có sn phm du cám g o  t tiêu chun thc phm.
- Có sn phm protein và cht x hòa tan  t tiêu chun an toàn v sinh thc
phm.
M#c tiêu kinh t" - xã h$i:
- T o giá tr gia t$ng cao cho các ph phm, khai thác hiu qu tài nguyên
cám g o.
- ?ng dng công ngh sn xut s ch, không bã thi và an tòan v sinh môi
tr&ng.
M#c tiêu khoa h%c công ngh:
?ng dng công ngh enzyme  nâng cao cht lng và hiu sut thu hi du
béo và protein t+ cám g o.
3. &i tng/ph'm vi và n$i dung nghiên cu:
3.1. i tng nghiên cu: cám g o và du cám g o.
3.2. Phm vi nghiên cu: phòng thí nghim.

3.3. Ni dung nghiên cu:
- Nghiên cu chn nguyên liu cho sn xut.
- Xây dng qui trình công ngh chit tách du béo và protein t+ cám g o bng
phng pháp enzyme: la chn enzyme, xác nh các thông s k' thut.
- Nghiên cu thu hi ph phm (cht x hòa tan và các ph phm khác)  s
dng trong thc phm.


3

- Phân tích ánh giá cht lng sn phm và hiu qu kinh t.


4

CH()NG 1: T*NG QUAN TÀI LI+U

1.1. Tình hình nghiên cu trong n,c:
- c im ngun nguyên liu cám g o trong nc:
Cám g o là ph phm chính thu c t+ lúa sau khi xay xát và th&ng chim
khong 10% trng lng lúa. Cám g o c hình thành t+ lp v! ni nh", mm
phôi ca h t, c"ng nh mt phn t+ tm. Cám g o có màu sáng và mùi thm c
trng. Thành phn hóa hc và giá tr dinh d@ng ca cám g o bin ng rt ln,
ph thuc nhiu vào k' thut xay xát g o.
TA l v! tru sau khi xay xát nh hng nhiu ti hàm lng protein, béo và
x ca cám g o thành phm. TA l protein trong cám g o mn có th  t 12 - 14%.
Lng protein thô  cám g o cao hn so vi  bBp h t (ch=  t 8,3%). Hàm lng
cht béo trong khong 13 - 14% và hàm lng cht x trong khong 7 - 8%. Tuy
nhiên, theo kt qu phân tích ã công b cho thy các ch= tiêu này bin ng rt
ln. C th, hàm lng béo thô khong 110g/kg - 180g/kg vt cht khô và lng

x bin ng trong khong 90g/kg - 120g/kg vt cht khô.
Hin nay vi sn lng lúa 20 triu tn/n$m thì kh n$ng cung ng nguyên
liu cám g o n 1 triu tn/n$m.
- Thc tr ng công ngh ch bin du cám:
• Trích ly bng dung môi hóa hc: hin có 1 nhà máy trích ly du cám g o
(t t i Cn Th) có công sut 132.000 tn nguyên liu/n$m, ch= s dng khong
10% tng sn lng cám g o ca c nc.
• Ép c hc: có  các nhà máy xay xát phía BBc.
- Các kt qu nghiên cu ch bin cám g o:
• Nguyên liu khai thác du cám: theo báo cáo ca Lê Doãn Diên và cng
s (1981), thành phn ca cám g o thu c sau m*i ln xát trBng g o có bin i
v hàm lng cht x và silic. Tuy nhiên thành phn acid béo ca các lo i nguyên
liu nh g o lt, g o xát, cám và du cám thì không thay i nhiu. Cám sau khi
xay xát có t= l acid béo t do khong 3% - 5% và t$ng dn theo th&i gian. Theo s
liu công b ca Hoàng c Nh và cng s (1997), ch= s acid ca cám lúc mi
xay xát là 12 mg KOH/g, t$ng lên n 28,5 mg KOH/g sau 5 ngày và t$ng n 116
mg KOH/g sau 60 ngày. Hàm lng du gim t+ 16% (lúc mi xay xát) xung còn
14% sau 60 ngày [6].
• Bin pháp x lý nguyên liu:  h n ch s thy phân làm gim cht
lng du trong cám, phng pháp x lý dit men lipase có hiu qu nht là


5

phng pháp dùng nhit m. Quá trình x lý gm 3 công o n là chng gia m n
thy phn 18% - 20%, sau ó sy  100
0
C - 105
0
C trong 60 phút n thy phn

còn 4% - 5%, cui cùng làm ngui n 40
0
C. Cám g o sau khi ã x lý c óng
trong bao gai hoc bao da, bo qun  nhit  bình th&ng. Sau 30 ngày, du
cám ép ra có ch= s acid  t gii h n cho phép  tinh luyn du cám có hiu qu
kinh t [6].
• Tiêu chun cám g o dùng  khai thác du: theo kt qu kho sát ca nhà
máy xay áp Cu, cám g o ca nhng lo i lúa mùa có hàm lng du cao hn
nhng lo i lúa chiêm, hiu sut ép du cao hn 1%-2%. Hàm lng du trong cám
ca lúa mùa th&ng chim khong 18% - 20%, cao nht là lo i lúa NN 22 và NN1.
Lo i lúa có h t g o trBng trong càng cao thì hàm lng du càng cao, t= l thu hi
du sau khi ép càng ln. Ngc l i, i vi lúa có t= l h t g o b c bng nhiu thì t=
l thu hi du trong cám thp. Tiêu chun cám thô dùng làm nguyên liu ép du
ca nhà máy xay áp Cu nh sau: thy phn 13%,  mn tính theo t= l lt qua
sàng 26 x 26 l*/foot
2
là 95%, t p cht (tm, tru, bi) không quá 5%, hàm lng
du 17%, th&i gian tn tr cám không quá 1 ngày.
• Công ngh sn xut du cám:
o Công ngh da trên nguyên lý nhit - m - c hay công ngh ép c
hc: gm có 5 công o n là làm s ch, gia nhit m, ép, lBng và lc. Sn phm là
du cám thô có màu nâu en hoc xanh en, có mùi cám c trng. Hiu sut thu
hi du  t 8,5% - 9,5% nguyên liu i vi cám  t tiêu chun ép du. Hàm lng
du còn l i trong khô cám là 6,5% - 7% [8]. Du cám thô thành phm có ch= s
acid 10mg KOH/g - 15mg KOH/g [9].
o Công ngh da trên nguyên lý thm thu hay công ngh trích ly:
gm có 5 công o n là làm s ch, t o h t, chng sy, trích ly vi dung môi (hexan)
và chng ct. Sn phm du thu c có màu sBc vàng sm, ch= s acid 10mg
KOH/g - 100mg KOH/g. Hiu sut thu hi du 95% - 98% [8].
• Tinh luyn du cám:  nâng cao hiu sut ca quá tình tinh luyn du

cám thô có ch= s acid cao thành du $n c, theo kt qu nghiên cu ca Vin
Lng thc (1988) thì vic s dng cht ph gia CX vi t= l 1,5% so vi du cám
thô s# làm t$ng hiu sut tinh luyn 6%-8%. Hiu sut tinh luyn du cám  t 60%
du cám thô [9].
• Kh mùi du cám: du cám sau khi tinh luyn bng kim và ty màu
bng t hay than ho t tính s# có ch= s acid 0,5mg KOH/g – 1mg KOH/g, màu
vàng rm.  tách các t p cht gây mùi, du này cn c tip tc chng ct trong
iu kin chân không. Kt qu nghiên cu ca Vin Công nghip thc phm ã
xác nh các thông s k' thut ca quá trình này nh sau: nhit  kh mùi du là


6

150
0
C – 160
0
C, th&i gian kh mùi là 4 gi&, nhit  hi quá nhit là 300
0
C -
310
0
C, áp sut chân không là - 0,96 kg/cm
2
n - 0,98 kg/cm
2
[4].
- V ng dng công ngh enzyme trong ch bin cám g o: theo thông tin t+ Trung
tâm thông tin khoa hc và công ngh Tp HCM thì cho n nay cha có tài liu nào
liên quan n vic ng dng công ngh enzyme trong ch bin cám g o c công

b.
1.2. Tình hình nghiên cu ngoài n,c:
- Ngun nguyên liu cám g o: theo s liu thng kê, sn lng lúa toàn th gii  t
gn 650 triu tn vào n$m 2008; chim hn 1/4 tng tr lng lng thc và g o
là ngun thc phm ch yu trong khu phn hàng ngày ca phn ln dân s trên
th gii. Hàm lng du trong cám g o c tính khong 18%. Tuy nhiên, do công
ngh xay xát, ch= có khong 3% cám g o có th s dng  trích ly du.
- V c im ca du cám g o: theo The Encyclopedia, du cám g o là du béo
c chit tách t+ mm và phn v! trong ca h t lúa. Du cám g o có c im là
có im bc khói rt cao (254
0
C), hng v nh%, thích hp cho các ng dng liên
quan n nhit  cao nh chiên, xào, nu. Du cám g o có cha 47% acid béo
không bão hòa n, 33% acid béo không bão hòa a và 20% acid béo bão hòa. Du
cám g o có li cho sc kh!e con ng&i vì giàu vitamin E, C-oryzanol (cht chng
oxy hóa giúp ng$n ng+a bnh tim m ch) và nhng phytosterols (nhng hp cht
c cho là có tác dng làm h s hp th cholesterol). Thành phn cht chng
oxy hóa thiên nhiên có trong du cám g o nh sau:
o Vitamin E Tocopherol (ppm*): 81
o Vitamin E Tocotrienol (ppm*): 336
o Oryzanol (ppm*): 2,000
o Tng hàm lng cht chng oxy hóa thiên nhiên (ppm*): 2,417
- V các ng dng trong công nghip ca du cám g o: ngoài mc ích dùng làm
du thc phm, hin nay du cám g o còn c ng dng trong nhiu ngành công
nghip khác nh sn phm dinh d@ng chc n$ng, dc phm, m' phm.
- V công ngh ch bin du cám g o: có các phng pháp ch bin và nhng u
khuyt im ca các phng pháp này nh sau:
• Phng pháp trích ly bng dung môi hexan: là phng pháp ph bin
trc ây do có u im là hiu sut thu hi cao. Tuy nhiên quá trình này c"ng có
nhng nhc im nh du cám thô còn cha nhiu axit béo t do, sáp và các cht

không xà phòng hóa; có màu (t+ nâu xanh sm n vàng sáng) do ó phi tinh ch
l i. Hn na, trong quá trình chit và thu hi dung môi, hexan có th bay hi và tr
thành mt tác nhân gây ô nhi)m môi tr&ng. Hin nay, mt s nc ã có lut cm


7

xây dng mi các nhà máy trích ly du bng dung môi hu c vì nguy c xy ra
cháy n. Ngoài ra phng pháp này òi h!i vn u t cao, yêu cu cung ng
nguyên liu phi  ln  phù hp vi công sut vn hành ca nhà máy.
• Phng pháp chit du bng CO
2
siêu ti h n (SFE, Supercritical carbon
dioxide Fluide Extraction): theo kt qu nghiên cu ca Rohit Badal, B.S. (2002),
phng pháp chit bng CO
2
siêu ti h n cho ra sn phm du cám có cht lng
tt hn (màu nh t hn) so vi du cám chit bng hexane. Quá trình SFE cho hiu
sut thu hi du 51,5% sau 2 gi&. Nhng kt qu nghiên cu khác ca Kim và cng
s (1999) cho kt qu thu hi du 70 – 80% sau 4 gi& [22]. Tng t, Zhiping
Shen và cng s (1997) c"ng công b kt qu chit SFE qui mô pilot vi hiu sut
thu hi du cám  t 83% trong 4 gi&  24,1 MPa / 40 ° C. Phng pháp SFE s
dng nhit  thp nên không làm nh hng n cht lng du cám. Dung môi
CO
2
có c im là không quá Bt, không c, tr và không cháy. CO
2
là hóa cht
thân thin môi tr&ng, là ngun thay th rt tt  s dng thay các dung môi trích
ly du truyn thng có tính c h i và sinh ung th nh hexane. Tuy nhiên quá

trình òi h!i thit b chu áp lc cao (4000psi) [31].
• Phng pháp enzyme: nhng kt qu nghiên cu s dng enzyme trong
ch bin cám g o ã c công b nh sau:
a/. Chng lo i enzyme: các enzyme c nghiên cu s dng trong chit
tách du cám g o là protease, D-amylase, cellulase.
b/. iu kin chit tách: các iu kin ti u  chit tách du cám g o c
xác nh là dùng h*n hp enzyme amylase (80U), protease (368U) và cellulase
(380U), vi 10g cám g o trong 40ml nc, pH 7, nhit  65
0
C, th&i gian 18 gi&,
tc  lBc 80 rpm.
c/. Hiu sut thu hi du: 77 - 79%.
d/. Cht lng du: ngoài 2 ch= tiêu hàm lng cht màu thp hn và  acid
cao hn, hu ht các ch= tiêu cht lng ca du cám ch bin bng phng pháp
enzyme u tng ng du cám g o thng m i và du cám c trích ly bng
dung môi.
e/. Protein và cht x: công ngh x lý enzyme dn n thu hi sn phm
protein cô c có hàm lng protein cao hn và bã có hàm lng cht x thp hn
so vi phng pháp trích ly dung môi.
Vic s dng enzyme trong chit du cám g o là mt bin pháp có trin
vng ng dng vì phù hp qui mô v+a và nh!, tit kim c các công o n tinh
luyn dn n gim hao ht. Ngoài ra quá trình này còn cho phép thu hi nhiu sn
phm ph và gim chi phí u t x lý ô nhi)m môi tr&ng.


8

- V cht x cám g o:
Cám g o có các thành phn x ch yu là arabinoxylan, cellulose và lignin
(bng).

Bng: Thành phn x và giá tr dinh d@ng ca các nguyên liu
Ch= tiêu BBp Cám g o
nguyên du

Cám g o
Trích
du
Lúa mì Cám
lúa mì
Bt mì

Protein (%) 8 13 15 12 16 16
DE (Kcal/kg) 3.525 3.100 2.250 3.350 2.520 2.965
X thô (%) 2,2 8 11 2,5 11 9
X tng s (%) 9,5 19 27 10,5 44 27
NSP tng s (%) 9 15 21 9,5 38,2 23,5
Cellulose (%) 2,0 5 7 2,5 11 8
Lignin (%) 0,5 4 6 1 5,8 3,5
Arabinoxylan (%)

3,7 9 11 5,5 21 15
(% không hoà
tan)
(94) (96) (97) (77) (99) (97)
(Ngun: Gene và ctv, 2002)
Arabinoxylan là nhng thành phn ch yu có trong cu thành ca x  cám
g o. Chúng chim khong 60% tng s NSP hin din. ây là mt lo i &ng a
do nhng &ng n arabinose và xylose t o nên nh& các liên kt 1- 3, 1 - 4
glucoside, ng vt có d dày n không th tiêu hóa c chúng. Công thc cu
t o ca arabinoxylan trong dch chit cám g o nh sau:

9

Cám g o c"ng nh các nguyên liu có ngun gc thc vt khác th&ng cha
hàm lng pht pho khá cao  d ng phytate. Mc khác, gc pht phát t+ phytate
th&ng t o liên kt vi các cht nh axít amin và cht khoáng làm gim s tiêu hóa
các d@ng cht này khi b sung vào khu phn. Thông th&ng có khong 2/3 hàm
lng pht pho có trong nhng lo i nguyên liu thô c s dng làm thc $n gia
súc, hin din di d ng phytate. Cám g o có lng pht pho khá cao nhng trên
50% là  d ng phytate. ng vt có d dày n khó tiêu hóa cht này do không sn
xut  lng enzyme phytase ni sinh cn thit.
Mc dù nhiu báo cáo khoa hc cho thy khu phn x cao mang nhiu tin
li nh làm gim s loét d dày và phát trin vi sinh vt, giúp th!a mãn cn ói
(i vi ln nái trong th&i kE mang thai), sn xut nhiu axít béo bay hi c bit
là axít axêtíc c tng hp thành m@ sa và cung cp sa n$ng lng cao hn, x
còn là cht n gii quyt khi lng vt cht khô trong khu phn, kích thích tiêu
hóa thc $n và bài thi cht c h i ra ngoài c th, kích thích s phát trin ca
ng tiêu hóa






10
CH()NG 2: TH-C NGHI+M

2.1. V.t liu và phng pháp nghiên cu:
2.1.1. Vt liu:
- Cám g o: thu thp t+ các nhà máy xay xát  2 t=nh Tây Ninh và Tin Giang.
- Enzyme: các enzyme thng m i t mua ca công ty Novozymes – an M ch.
2.1.2. Phng pháp nghiên cu:
2.1.2.1. Nghiên cu chn nguyên liu cho sn xut:
Nghiên cu  chn c lo i cám g o có các tiêu chun phù hp làm nguyên
liu khai thác du cám bng cách ánh giá cht lng thông qua mt s ch= tiêu
cht lng.
- Phng pháp thu mu: thu mu ngu nhiên cám mi xay xát t+ nhà máy.
- S ln ly mu: 5 ln x 5 lo i cám g o.
- Các ch= tiêu phân tích: hàm lng cht béo, ch= s acid, ch= s peroxid.
2.1.2.2. Xây dng qui trình công ngh chit tách du béo và protein t cám go
bng phng pháp enzyme:
A. Chit tách du béo:
a). Kho sát nh hng ca các yu t thí nghim n hiu sut chit xut du
cám:
a1/. Kho sát nh hng ca loi enzyme s dng  chit xut du cám:
- Yu t thí nghim: lo i enzyme.
- Các nghim thc: 7 nghim thc x 3 ln lp l i.
NT1: i chng (không x lý enzyme).
NT2: x lý enzyme cellulase.
NT3: x lý enzyme hemicellulase.
NT4: x lý enzyme protease.
NT5: x lý enzyme pectinase.
NT6: x lý enzyme amylase.
NT7: x lý enzyme carbohydrase.
- Yu t ng nht:

11
1. Liu lng enzyme: 2ml/100g cám.
2. Th&i gian x lý enzyme: 2 gi&.
3. T= l pha loãng cám/nc: 1/4.
4. Nhit  và pH ca dch chit cám: iu ch=nh cho phù hp vi t+ng
lo i enzyme theo ch= dn ca nhà cung cp. C th nh sau:
• i vi enzyme cellulase: nhit  52,5
o
C , pH 5.
• i vi enzyme hemicellulase: nhit  45
o
C, pH 5.
• i vi enzyme protease: nhit  50
o
C, pH 6.
• i vi enzyme pectinase: nhit  50
o
C, pH 5.
• i vi enzyme amylase: nhit  95
o
C, pH 6.
• i vi enzyme carbohydrase: nhit  50
o
C, pH 5.
- Ch= tiêu theo dõi: hiu sut chit xut du cám.
Hiu sut chit du = (khi lng du trong dch chit/ khi lng du trong
cám) x 100.
a2/. Kho sát nh hng ca liu lng enzyme:
- Yu t thí nghim: liu lng enzyme.
- Các nghim thc: 4 nghim thc x 3 ln lp l i.

NT1: liu lng enzyme 0,1 ml/100g cám.
NT2: liu lng enzyme 1ml/100g cám.
NT3: liu lng enzyme 2ml/100g cám.
NT4: liu lng enzyme 3ml/100g cám.
- Yu t ng nht:
 Lo i enzyme: chn 1 lo i enzyme, c$n c vào kt qu ca thí nghim a1.
 Các yu t khác: tng t nh trong thí nghim a1.
- Ch= tiêu theo dõi: hiu sut chit xut du cám.
a3/. Kho sát nh hng ca thi gian x lý enzyme:
- Yu t thí nghim: th&i gian x lý enzyme.
- Các nghim thc: 6 nghim thc x 3 ln lp l i.
NT1: 30 phút.


12
NT2: 1 gi&.
NT3: 2 gi&.
NT4: 3 gi&.
NT5: 4 gi&.
NT6: 24 gi&.
- Các iu kin khác: tng t nh trong thí nghim a2.
- Ch= tiêu theo dõi: hiu sut chit xut du cám.
a4/. Kho sát nh hng ca pH dung dch khuy trn sau khi x lý enzyme:
- Yu t thí nghim: pH dung dch khuy trn.
- Các nghim thc: 7 nghim thc x 3 ln lp l i.
NT1: pH4.
NT2: pH5.
NT3: pH6.
NT4: pH7.
NT5: pH10.

NT6: pH11.
NT7: pH12.
- Ch= tiêu theo dõi: hiu sut thu hi du cám.
Hiu sut thu hi du cám = (khi lng du cám thu hi/ khi lng du trong
cám) x 100.
a5/. Kho sát nh hng ca hàm lng du trong nguyên liu cám:
- Yu t thí nghim: hàm lng du trong nguyên liu cám.
- Các nghim thc: 5 nghim thc x 3 ln lp l i, tng ng vi 5 lo i cám có
hàm lng du khác nhau.
- Ch= tiêu theo dõi: hiu sut thu hi du cám.
a6/. Kho sát nh hng ca x lý nhit  nguyên liu cám:
- Các nghim thc: 2 nghim thc x 3 ln lp l i.
 NT1: i chng (không x lý nhit).
 NT2: x lý cám  100
0
C trong 5 phút.
- Ch= tiêu theo dõi: hiu sut chit xut du cám.


13
b). Xây dng qui trình chit xut du cám go:
C$n c vào kt qu ca các thí nghim trên, xác nh các thông s k' thut
phù hp  vic chit du  t hiu qu tt nht.
B. Chit tách protein:
a). Kho sát nh hng ca pH n  hòa tan ca protein trong dch chit cám:
- Các nghim thc: 7 nghim thc x 3 ln lp l i.
 NT1: pH4.
 NT2: pH5.
 NT3: pH6.
 NT4: pH7.

 NT5: pH10.
 NT6: pH11.
 NT7: pH12.
- Ch= tiêu theo dõi: mt  protein trong dch chit cám (g/100ml).
b). Kho sát nh hng ca các tác nhân x lý n hiu sut chit protein cám:
- Các nghim thc: 4 nghim thc x 3 ln lp l i.
• NT1: X lý enzyme peptidase.
• NT2: X lý enzyme protease.
• NT3: X lý enzyme protease, sau ó kim hóa dch chit bng NaOH.
• NT4: X lý enzyme protease, sau ó kim hóa dch chit bng
Ca(OH)
2.

- Ch= tiêu theo dõi: hiu sut chit xut protein.
Hiu sut chit xut protein = (khi lng protein trong dch chit / khi lng
protein trong cám) x 100.
2.1.2.3. Nghiên cu thu hi ph phm cht x hòa tan:
a). Kho sát nh hng ca tc  ly tâm:
- Các nghim thc: 5 nghim thc x 3 ln lp l i.
• NT1: Ly tâm 1000rpm.
• NT2: Ly tâm 2000rpm.
• NT3: Ly tâm 3000rpm.


14
• NT4: Ly tâm 4000rpm.
• NT5: Ly tâm 5000rpm.
Th&i gian ly tâm: 20 phút.
- Ch= tiêu theo dõi: th tích dch chit tách c và  m ca bã cám sau ly
tâm.

b). Kho sát nh hng ca tác nhân kt ta:
- Các nghim thc: 5 nghim thc x 3 ln lp l i.
• NT1: dch chit pH 7.
• NT2: dch chit pH 5.
• NT3: dch chit pH 7 + 80% C
2
H
5
OH.
• NT4: dch chit pH 5 + 80% C
2
H
5
OH.
- Ch= tiêu theo dõi: hiu sut thu ho ch x (g/100g bã cám).
2.1.2.4. Phân tích ánh giá cht lng sn phm và hiu qu kinh t:
- S mu phân tích: 3 mu, tng ng vi 3 sn phm du, protein và x cám
g o.
- Ch= tiêu phân tích:
* i vi sn phm du cám g o: ch= s acid, ch= s peroxid, thành phn acid
béo, hàm lng aflatoxin B
1
, B
2
, G
1
, G
2
.
* i vi sn phm protein cám g o: hàm lng protein, hàm lng aflatoxin

B
1
, B
2
, G
1
, G
2
.
* i vi sn phm x cám g o: hàm lng x, hàm lng aflatoxin B
1
, B
2
, G
1
,
G
2
.
2.1.2.5. Phng pháp phân tích:
-  m: theo AOCS Ca 2c-93.
- Hàm lng du: theo AOCS Aa4-38.
- Thành phn acid béo: theo AOCS Ce 1e-91.
- Ch= s acid: theo AOCS Cd3d-93.
- Ch= s peroxid: theo AOCS Cd8-93.
- Mt  protein: phng pháp quang ph, phn mm UV Win5 v5.0.5.
Mt  protein = 183,0 x A230 – 75,8 x A260 (ug/ml).


15

- Phân tích quang ph: scan quang ph, v# &ng ph và xác nh các =nh ph
bng phn mm UV Win5 v5.0.5.
2.1.2.6. X lý s liu:
Dùng các phn mm Excel và Statgraphics (STCC, Rockville, MD, USA).
2.2. Thi"t b, d#ng c#, nguyên v.t liu và hóa cht:
2.2.1. Thit b:
Thit b sy, thit b iu nhit, thit b ly tâm, thit b o quang ph hp thu
t ngo i kh kin, thit b sBc ký khí, máy nghin, máy khuy, cân phân tích.
2.2.2. Dng c:
Các dng c thy tinh phòng thí nghim.
2.2.3. Nguyên vt liu:
Nguyên liu: cám g o.
Vt liu: enzyme cellulase, hemicellulase, protease, pectinase, amylase,
carbohydrase.
2.2.4. Hóa cht:
NaOH, cn 98
0
, acid citric, các hóa cht phân tích: hexan, KOH, Na
2
S
2
O
3
…


16
CH()NG 3: KT QU VÀ BÌNH LU/N

3.1. Nghiên cu ch%n nguyên liu cho s0n xut:

3.1.1. Phân tích thành phn hoá hc:
Kt qu phân tích thc t hàm lng các cht dinh d@ng ca cám g o c
trình bày trong bng 3.1. Biu  1 minh ha t= l % các thành phn ca cám g o
c$n c vào kt qu phân tích.
B0ng3.1: K"t qu0 phân tích thành phn hoá h%c ca cám g'o
STT

Tên ch= tiêu Phng pháp
th
Kt qu th
nghim
1  m (%) TCVN 4326-
2001
5,72

2 Hàm lng protein thô tính theo khi
lng (% N x 6,25)
Ref. AOAC
990.03, 2002
12,7
3 Hàm lng béo tính theo khi lng
(%)
TCVN 4331-
2001
13,5
4 Hàm lng tro tng tính theo khi
lng (%)
TCVN
4327:2007
7,58

5 Hàm lng x thô theo khi lng
(%)
TCVN
4329:2007
8,25
6 Hàm lng x hòa tan tính theo khi
lng (%)
AOAC 991.43,
2000
3,01
7 Hàm lng carbohydrat tính theo
khi lng (%)

Food and Drug
Administration
60,5