Ảnh hưởng của nhiệt độ và kích thước mao quản đến sự phân tách của sữa bơ tươi và sữa bơ tái tạo

Ảnh hưởng của nhiệt độ và kích thước
mao quản đến sự phân tách của sữa
bơ tươi và sữa bơ tái tạo

P. Morin1, R. Jiménez-Flores2 and Y. Pouliot1
1 Centre de recherche STELA, Université Laval, Ste-Foy, Québec, Canada
2 Dairy Products and Technology Center, California Polytechnic University,
San Luis Obispo 93407

GVGD: LÊ VĂN VIỆT MẪN
HVTH: NGUYỄN THỊ MAI TRÂM


Nội dung báo cáo
1.
2.
3.
4.
5.

Mục tiêu nghiên cứu
Giới thiệu
Vật chất và phương pháp nghiên cứu
Kết quả và bàn luận
Kết luận


Các ký hiệu











MF = microfiltration: Vi lọc
MFGM = milk-fat globule membrane: cấu tử màng
giọt béo trong sữa
TMP = transmembrane pressure: áp lực lọc
VCF = volumetric concentration factor: tỉ lệ cô đặc thể
tích
UTP = uniform transmembrane pressure: áp lực đồng
nhất
Buttermilk: sữa bơ
Fractionation: phân tách


1. Mục tiêu nghiên cứu


Ảnh hưởng của nhiệt độ và kích thước mao quản
đến sự phân riêng protein, lipid bằng MF của sữa
bơ tươi và sữa bơ tái tạo


2. Giới thiệu




Buttermilk được hình thành từ quá trình churning
cream.
Buttermilk là chất có mức độ oxi hóa cao nên nó
thường được sử dụng nhanh hay sấy khô khi thu
hoạch.


3. Vật chất và phương pháp
nghiên cứu
Quá trình lọc









Buttermilk tươi
Buttermilk reconstituted được hoàn nguyên từ bột
buttermilk bằng cách hòa tan trong nước (8,4%)
khuấy 1h ủ qua đêm ở 4 0C
Màng membrane ceramic (kích thước lỗ là: 1.4.
0.8, 0.1µm).
Nghiên cứu ở nhiệt độ: 7 0C, 25 0C, 50 0C
Áp lực lọc được giữ không thay đổi từ 0.5-0.7bar

3. Vật chất và phương pháp
nghiên cứu
Quá trình lọc





Đối với nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, nhiệt độ
của sữa bơ tươi được điều chỉnh ở 3 mức (7, 25 và
50°C), khuấy trộn 1 giờ trong bồn inox trước khi tiến
hành quá trình lọc. Kích thước lỗ mao quản sử dụng
cho nghiên cứu này là 0.8 µm.
Đối với nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước lỗ mao
quản, nhiệt độ của sữa bơ hoàn nguyên được điều
chỉnh 50°C, khuấy trộn 1 giờ trong bồn inox trước
khi tiến hành quá trình lọc. Kích thước lỗ mao quản
sử dụng cho nghiên cứu này là 0.1, 0.8, 1.4 µm.


3. Vật chất và phương pháp
nghiên cứu
Quá trình lọc





Tốc độ dòng được đo bằng đồng hồ bấm giây và
xylanh khắc vạch.
Phần trăm qua màng lọc (%) của proteins, lipids
tổng và phospholipids được tính theo công thức

T (%) = (Cp/Cr) x 100


3. Vật chất và phương pháp
nghiên cứu
Quá rửa



Hệ thống MF được rửa sơ bằng nước đã loại ion,
sau đó rửa bằng dung dịch kiềm (1.5% ở 750C trong
45 phút) kết hợp với dung dịch muối clorua
200ppm. Rửa lại hệ thống bằng nước ấm đã loại ion
(50-600C) cho đến khi pH trung hòa, tiếp tục dùng
dung dịch acid citric 0.3% lưu chuyển qua
membrane trong 30 phút ở 500C. Cuối cùng, hệ
thống được rửa lại với nước đã loại ion cho đến khi
pH trung hòa. Quá trình rửa được lặp lại như ban
đầu cho đến khi tốc độ dòng ra không thay đổi.


3. Vật chất và phương pháp
nghiên cứu
Phân tích thành phần








Chất khô, protein và lipids.
Chất khô: sấy bằng lò vi sóng đến khối lượng
không đổI.
Protein: bằng phương pháp Kjeldahl
Lipid: bằng phương pháp trích ly Mojonnier
Phân tích phospholipids: phân tích bởi HPLC


3. Vật chất và phương pháp
nghiên cứu
Phân tích thành phần

Figure 2. Phospholipid profile of fresh (A) and reconstituted (B) buttermilk obtained
by HPLC–evaporative light-scattering detector. NL = neutral lipids, PPL =
phospholipids, PE = phosphatidylethanolamine, PI = phosphatidylinositol, PC =
phosphatidylcholine, SM = sphingomyelin.


4. Kết quả và bàn luận.

Ảnh hưởng của nhiệt độ



Nhiệt độ được điều chỉnh suốt quá trình lọc sữa bơ
đã đem lại sự khác biệt quan trọng trong tốc độ
dòng ra và tỉ lệ cô đặc thể tích (VCR) đạt được
trong quá trình lọc là: 8, 6, 1.6 ứng với nhiệt độ là
50, 25, 70C


4. Kết quả và bàn luận.

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Figure 3. Permeation fluxes during microfiltration (0.8 µm) of
fresh buttermilk at 50°C (), 25°C (), and 7°C ( ).


4. Kết quả và bàn luận.

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Figure 3. Figure 4. Transmission of proteins (), lipids (), and
phospholipids () during microfiltration (0.8 µm) of fresh
buttermilk at different temperatures.


4. Kết quả và bàn luận.

Ảnh hưởng của kích thước lỗ
mao quản.

Figure 5. Permeation fluxes during MF of reconstituted
buttermilk (50°C) using different pore sizes: () 0.1 µm at 0.7
bar transmembrane pressure (TMP), () 0.8 µm at 0.7 bar TMP,
and () 1.4 µm at 0.5 bar TMP.


4. Kết quả và bàn luận.

Ảnh hưởng của kích thước lỗ
mao quản.

Figure 6. Transmission of proteins (), lipids (), and
phospholipids () during MF of reconstituted buttermilk at different
pore sizes.


4. Kết quả và bàn luận.

Ảnh hưởng của loại bơ sữa



Từ những kết quả trước đó, nó chỉ cho chúng ta
thấy rằng dưới những điều kiện của quá trình MF
giống nhau (0.8 µm và 500C), kết quả từ sữa bơ
tươi và sữa bơ hoàn nguyên là khác nhau (bảng 1,
bảng 2, hình 4, hình 6). Protein được cô đặc trong
dòng retentate qua MF của sữa bơ hoàn nguyên
nhiều hơn trong sữa bơ tươi. Hơn nữa, mức độ
chuyển qua màng của protein là 80% đối với sữa

bơ tươi và 60% đối với sữa bơ hoàn nguyên.


5. Kết luận






Sự thay đổi nhiệt độ gây ra sự thay đổi lớn cho cả
tốc độ và thành phần của dòng permeate và dòng
retentate.
Sự chuyển qua màng của protein cao kết hợp với
sự chuyển qua màng của chất béo thấp được quan
sát ở 250C.
Kích thước lỗ mao quản cũng ảnh hưởng đến sự
phân tách bơ sữa, với kết quả tốt hơn nhận được từ
màng membrane có kích thước 0.1 µm, mặc dù
khả năng giữ protein cao.


5. Kết luận


Kết quả đưa ra rằng quá trình sử dụng bơ sữa tươi
cho ra sự phân riêng tốt hơn giữa lipid và protein.