Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện xử lý siêu âm trong quá trình trích ly đến các tính chất chức năng của chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ (cucurbita sp )

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THANH THI THƢ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN XỬ LÝ SIÊU
ÂM TRONG Q TRÌNH TRÍCH LY ĐẾN CÁC TÍNH
CHẤT CHỨC NĂNG CỦA CHẾ PHẨM GLUTELIN TỪ HẠT
BÍ ĐỎ (Cucurbita sp.)

Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm
Mã số: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2015


ii

Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học:

TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt
GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS. Phạm Văn Hùng
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Hoàng Kim Anh
Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 04 tháng 01 năm 2016
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. TS. Trần Bích Lam .....................................Chủ tịch Hội đồng
2. PGS. TS. Phạm Văn Hùng .................................... Phản biện 1
3. TS. Hoàng Kim Anh ............................................. Phản biện 2
4. TS. Huỳnh Tiến Phong .............................................. Ủy Viên
5. TS. Võ Đình Lệ Tâm ................................................... Thƣ ký
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trƣởng Khoa quản
lý chuyên ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA


iii

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYỄN THANH THI THƢ

MSHV: 13110572

Ngày, tháng, năm sinh: 02 – 07 – 1990

Nơi sinh: Tp.Hồ Chí Minh

Chun ngành: Cơng nghệ Thực phẩm

Mã số: 60540101

I. TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN XỬ LÝ SIÊU ÂM
TRONG QUÁ TRÌNH TRÍCH LY ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT CHỨC NĂNG
CỦA CHẾ PHẨM GLUTELIN TỪ HẠT BÍ ĐỎ (Cucurbita sp.)

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
Nghiên cứu q trình trích ly glutelin từ hạt bí tách béo có sự hỗ trợ của sóng siêu
âm:
- Khảo sát ảnh hƣởng của công suất siêu âm, thời gian siêu âm đến hiệu suất trích
ly glutelin từ hạt bí đỏ.
- Xác định tính chất chức năng của chế phẩm glutelin đƣợc trích ly với sự hỗ trợ
của sóng siêu âm trong các điều kiện khác nhau.


iv

III. Ngày giao nhiệm vụ:
19/ 01/ 2015
IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ
14/6/2015
V. Cán bộ hƣớng dẫn
TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt
PGS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 12 năm 2015
Cán bộ hƣớng dẫn

Chủ nhiệm bộ môn

Trƣởng khoa Kỹ thuật Hóa học


v

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt và
GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn. Cô và thầy đã luôn tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và theo
dõi em để em có thể hồn thành luận văn tốt đẹp.
Con cũng xin cảm ơn gia đình đã ln ủng hộ tinh thần và động viên để con có
thể dành nhiều thời gian cho việc thực hiện nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Trƣờng Đại học Bách Khoa – Đại học
Quốc Gia TPHCM, Quý thầy cô Khoa Kỹ Thuật Hóa Học và đặc biệt là các thầy cơ
Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã truyền đạt cho em những kiến thức hữu ích và
kinh nghiệm quý báu cũng nhƣ tạo mọi điều kiện giúp em hoàn thành tốt luận văn.

Xin trân trọng cảm ơn!

TP. Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 12 năm 2015
Học viên thực hiện

NGUYỄN THANH THI THƢ

vi

TĨM TẮT LUẬN VĂN
Bí đỏ là một loại rau màu đƣợc trồng nhiều ở Việt Nam và trên thế giới. Hạt bí
đỏ là một ph phẩm chứa nhiều thành phần dinh dƣỡng c lợi cho sức khỏe con
ngƣời. Glutelin là nhóm protein chính trong hạt bí đỏ. M c đích nghiên cứu của
luận văn là tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng từ hạt bí đỏ. Đề tài thực hiện trích
ly glutelin từ hạt bí đỏ có hỗ trợ s ng siêu âm sau đ kiểm tra hiệu suất trích ly cũng
nhƣ các tính chất chức năng của các chế phẩm glutelin trích ly có hỗ trợ sóng siêu
âm và so với mẫu đối chứng. Kết quả nghiên cứu cho thấy phƣơng pháp trích ly
glutelin có sử d ng sóng siêu âm hỗ trợ đã làm tăng hiệu suất trích ly protein. Với
tần số 20 kHz, cơng suất siêu âm 15 W/g trong thời gian 4 phút, hiệu suất trích ly
protein đạt giá trị cao 88,75% và giá trị này cao hơn 12,79% so với mẫu đối chứng.
Ngồi ra, các tính chất hấp thu dầu hoặc nƣớc, khả năng tạo bọt và độ bền bọt, khả
năng tạo nhũ và độ bền nhũ của chế phẩm glutelin thu đƣợc đều tốt hơn so với mẫu
đối chứng.


vii

ABSTRACT
Pumpkin is a vegetable widely cultivated in Viet Nam and world wide. Pumpkin
seed is a by-product that contains various nutrients for human. Glutelin is the man
protein groupin pumpkin seed. The objective of this study was to produce value –
added products form pumpkin seed. The research conducted glutelin extracted from
pumpkin seeds that was supported by ultrasound, then the extraction efficiency and
functional properties of glutelin preparations was checked and compared with
control sample. Ours results revealed that ultrasound – assisted extraction of
glutelin significantly improved the protein yield. With frequency of 20 kHz,
ultrasound power of 15 W/g and sonication time of 4 minutes, the extraction yield

achieved maximum of 88.75% which was 12,79% higher than that in the
conventional extraction. In addition, functional properties of the glutelin preparation
obtained from the ultrasound – assisted extraction were improved in comparision
with the control.


viii

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan tồn bộ số liệu trong luận văn đều đƣợc tiến hành thực nghiệm
và dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Tôn Nữ Minh Nguyệt và GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn.
Các kết quả đƣợc diễn giải trong nghiên cứu đều là trung thực và chƣa từng công bố
trong bất kỳ nghiên cứu nào trƣớc đây.

Tôi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Học viên thực hiện

NGUYỄN THANH THI THƢ


ix

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... v
TÓM TẮT LUẬN VĂN ....................................................................................... vi
LỜI CAM ĐOAN ..............................................................................................viii
CHƢƠNG 1. MỞ ĐẦU ........................................................................................ 1
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN ................................................................................. 3

2.1. Tổng quan về hạt bí đỏ .................................................................................. 3
2.1.1. Giới thiệu về hạt bí đỏ ............................................................................... 3
2.1.2. Thành phần hóa học trong hạt bí đỏ .......................................................... 4
2.1.3. Protein hạt bí đỏ ....................................................................................... 5
2.1.4. Một số nghiên cứu ứng d ng các sản phẩm từ hạt bí đỏ trong công nghệ
thực phẩm ................................................................................................... 7
2.2. Kĩ thuật siêu âm và sự hỗ trợ q trình trích ly b ng s ng siêu âm .................. 8
2.2.1. Giới thiệu sóng siêu âm ........................................................................... 8
2.2.2. Phân loại sóng siêu âm .......................................................................... 10
2.2.3. Ứng d ng s ng siêu âm hỗ trợ quá trình trích ly .................................... 11
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................. 13
3.1. Nguyên vật liệu ............................................................................................ 13
3.1.1. Hạt bí đỏ ............................................................................................... 13
3.1.2. H a chất và thiết bị ............................................................................... 13
3.2. Nội dung đề tài ............................................................................................ 16
3.2.1. M c đích nghiên cứu ............................................................................. 16
3.2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 16
3.2.3. Các quy trình sử d ng trong nghiên cứu ................................................ 17
3.2.4. Nội dung thí nghiệm ............................................................................. 23
3.3. Phƣơng pháp phân tích ................................................................................. 26
3.3.1. Xác định độ ẩm ...................................................................................... 26
3.3.2. Định lƣợng protein tổng theo phƣơng pháp Kjeldahl .............................. 26
3.3.3. Xác định hiệu suất trích ly protein .......................................................... 26
3.3.4. Định lƣợng nồng độ protein h a tan theo phƣơng pháp Lowry ............... 27


x

3.3.5. Định lƣợng lipid theo phƣơng pháp Soxhlet ........................................... 27
3.3.6. Xác định độ tro ...................................................................................... 27

3.3.7. Xác định giá trị bề mặt kị nƣớc .............................................................. 27
3.3.8. Xác định khả năng hấp thu nƣớc và hấp thu dầu của protein. ................ 28
3.3.9. Xác định khả năng tạo bọt và độ bền bọt của protein ............................ 28
3.3.10. Xác định khả năng nhũ h a và độ bền nhũ của protein

......... 28

3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ............................................................................ 29
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ......................................................... 30
4.1. Khảo sát nguyên liệu bột hạt bí đỏ tách b o ................................................. 30
4.2. Khảo sát ảnh hƣởng của cơng suất siêu âm đến q trình trích ly glutelin và tính
chất chức năng của các chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ tách béo .................... 31
4.2.1. Ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến hiệu suất trích ly glutelin từ hạt bí đỏ
tách béo. ................................................................................................... 31
4.2.2. Ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến bề mặt kị nƣớc của các chế phẩm
glutelin từ hạt bí đỏ tách béo ..................................................................... 32
4.2.3. Khảo sát ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến tính chất chức năng của các
chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ tách b o ..................................................... 34
4.3. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến q trình trích ly glutelin và tính
chất chức năng của các chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ tách béo .................... 42
4.3.1. Ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến hiệu suất trích ly glutelin từ hạt bí đỏ
tách béo .................................................................................................... 42
4.3.2. Ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến bề mặt kị nƣớc của các chế phẩm
glutelin từ hạt bí đỏ tách béo ..................................................................... 43
4.3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến tính chất chức năng của các
chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ tách b o ..................................................... 44
CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 50
T I LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 51
PH L C ........................................................................................................... 58

xi

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần dinh dƣỡng của hạt bí đỏ .................................................... 4
Bảng 2.2 Thành phần các chất khống trong hạt bí đỏ ........................................... 5
Bảng 2.3 Thành phần amino acid trong protein hạt bí đỏ trích b ng kiềm .............. 6
Bảng 2.4 So sánh các tính chất chức năng của protein từ bột hạt dƣa và từ bột hạt bí
đỏ .......................................................................................................................... 7
Bảng 2.5 Một số nghiên cứu ứng d ng s ng siêu âm hỗ trợ q trình trích ly protein
............................................................................................................................ 12
Bảng 3.1. Thông số thiết bị siêu âm .................................................................... 14
Bảng 4.1. Thành phần h a học trong bột hạt bí đỏ tách b o ................................ 30


xii

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Các giống bí đỏ ....................................................................................... 3
Hình 2.2 Các loại hạt bí đỏ .................................................................................... 4
Hình 2.3 Hiện tƣợng xâm thực khí của sóng siêu âm .......................................... 10
Hình 3.1 Hạt bí đỏ và nhân hạt bí đỏ dùng trong đề tài ....................................... 13
Hình 3.2 Thiết bị siêu âm Sonicator®, model VC 750 do hãng Vibra-Cell (Hoa Kì)
............................................................................................................................ 14
Hình 3.3 Thiết bị nghiền búa .............................................................................. 14
Hình 3.4 Máy đo pH để bàn pH 2700 EUTECH .................................................. 14
Hình 3.5 Thiết bị sấy đối lƣu .............................................................................. 14
Hình 3.6 Thiết bị lắc ............................................................................................ 15
Hình 3.7 Thiết bị ly tâm lạnh (Certomate® BS-1, Sigma, Hoa Kỳ)...................... 15
Hình 3.8 Thiết bị sấy thăng hoa (Freeze Dry System, Labconco, Hoa Kỳ)........... 15

Hình 3.9 Thiết bị đồng h a cơ (DIAX 900, Heidolph, Đức) ................................ 15
Hình 3.10 Thiết bị quang phổ hấp thu (CT-2300 Spectrophotometer, Đài Loan) . 15
Hình 3.11 Thiết bị quang phổ huỳnh quang (DUAL-FL Horiba, Nhật Bản) ......... 15
Hình 3.12 Sơ đồ quy trình thu nhận bột hạt bí đỏ tách béo .................................. 17
Hình 3.13. Sơ đồ quy trình thu nhận dịch trích glutelin c hỗ trợ sóng siêu âm ... 19
Hình 3.14 Sơ đồ quy trình thu nhận chế phẩm glutelin concentrate từ dịch trích
glutelin thơ ......................................................................................................... 21
Hình 3.15 Sơ đồ kế hoạch thí nghiệm ................................................................. 23
Hình 4.1 Bột hạt bí đỏ sau khi tách b o .............................................................. 30
Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến hiệu suất trích ly
glutelin từ hạt bí đỏ tách béo................................................................................ 31


xiii

Hình 4.3 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của cơng suất siêu âm đến bề mặt kị nƣớc của
các chế phẩm glutelin hạt bí đỏ tách béo.............................................................. 33
Hình 4.4 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến khả năng hấp thu
nƣớc của các chế phẩm glutelin hạt bí đỏ tách béo .............................................. 35
Hình 4.5 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến khả năng hấp thu
dầu của các chế phẩm glutelin hạt bí đỏ tách b o ................................................. 35
Hình 4.6 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của công suất siêu âm lên khả năng tạo bọt
của các chế phẩm glutelin hạt bí đỏ tách béo ....................................................... 38
Hình 4.7 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến độ bền bọt của các
chế phẩm glutelin hạt bí đỏ tách béo .................................................................... 38
Hình 4.8 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến khả năng tạo nhũ
của các chế phẩm glutelin hạt bí đỏ tách béo ....................................................... 40
Hình 4.9 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của công suất siêu âm đến độ bền nhũ của các
chế phẩm glutlelin hạt bí đỏ tách b o. .................................................................. 40
Hình 4.10 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến hiệu suất trích ly

glutelin từ hạt bí đỏ tách béo................................................................................ 42
Hình 4.11 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến bề mặt kị nƣớc của
các chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ tách béo.......................................................... 43
Hình 4.12 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến khả năng hấp thu
nƣớc của các chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ tách b o .......................................... 44
Hình 4.13 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến khả năng hấp thu
dầu của các chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ tách b o............................................. 45
Hình 4.14. Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến khả năng tạo bọt
của các chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ tách béo ................................................... 46
Hình 4.15 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến độ bền bọt của các
chế phẩm glutelin từ hạt bí đã tách b o ................................................................ 46


xiv

Hình 4.16 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến tính chất tạo nhũ
của các chế phẩm glutelin từ bột hạt bí đỏ tách béo ............................................. 47
Hình 4.17 Biểu đồ thể hiện ảnh hƣởng của thời gian siêu âm đến độ bền nhũ của các
chế phẩm glutelin từ hạt bí đỏ tách béo................................................................ 48


1

CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU
R

th i t ph ph m ph ph m

g y

nhi m m i tr

ng l n v

lo i th

ng l v n

kh gi i quy t hi n n y Tuy nhi n

m t trong nh ng lo i ph ph m ph ph m
i n r u qu

h

s n ph m
ph m
Bí

u xo y qu nh v n

nghi n

gi i Theo th ng k
nh í

i Trong h t í

[ -

Nhi u nghi n

Glew v
l

lo i

ng s (

u

(

v ng huy n

min thi t y u

nghi n

kh n ng ti u h

ho on

l m t lo i protein
u

o
gi

El-Soukkary (2001),

th nh ph n
u

y

nhi u th h i s u h t

i

min

i t

El-Adawy v Taha (2001)

t t [6 7, 3 Trong protein h t í

Ho t tính h ng oxi h

protein h t í

u tr n hu t v nh n th y protein h t í
v gi m nguy

ng protein v

ph n o n protein

ng nghi p [

p

u urmos hin gi u rginine glut m te n gly ine

6) nghi n

tỉ l thu h i

y

ng th i nghi n

i tl

ng s (

suy inh

n ung

– 34

nhi m
h t í

o nh t t

) ho rằng qu tr nh trí h ly protein h t í

ở quy m

n m hi m

Vi t N m n m

Theo

kh n ng h ng qu tr nh oxy h

ằng ki m

ng ph

i n tr n th

ng í

h ng minh protein h t í

th ng n h n m s i ph t tri n [

Trong

t ng s n l

6), protein h t í

m t lo i pepti e

on hu t

it

tr ng kh ph

protein hi m kho ng

ng ho th y protein n y

Nkosi v

s n xu t r

l m t trong

ng qu n tr ng

ng v gi tr sinh h
i

lo i h t n y

y

h nh th nh [

ng

inh

ng

tr ng v

F OST T n m

Protein l th nh ph n inh

tr

gi tr Nh ng n m g n

u v nhi u m t

ng r u m u tr n th gi i

n

ng

h t í

(Cucurbita sp.) l r u m u

t ng s n l

lo i h t th i r t quy tr nh h

t n

gi tr gi t ng Theo

h

l

nhi u th nh ph n inh

nhi u nghi n

ph m r n l ng l m t ngu n

suy inh

ng ho nh ng

l4 [9].
glutelin – ph n o n

trí h ly

Do

ng s

- 42

ằng ki m

Rezig v
th th

hi n


2

Sóng siêu âm là m t kĩ thu t m i
th c ph m m t trong nh ng ng
v

ng s (

ng

ng

c áp d ng r ng rãi trong công ngh
n l h tr q trình trí h ly. Mawson

) ho rằng q trình trích ly

h tr sóng siêu âm l m t ng hi u

su t trích ly, gi m chi phí, gi m th i gi n trí h ly v ti t ki m n ng l
nh
th

nghi n

u

rzeni ho th y s

i thi n tính h t h

h

ng

ng

o

protein [16, 17] Đ n nay trên th gi i vẫn

khoa h c v vi c ng d ng s ng si u m

và nh h ởng c

bí

n ng

ng s ng si u m

ng [15]. B n

i u ki n x lý siêu âm

trích ly glutelin t h t

n các tính h t h

n ng

glutelin.
Do

h ng t i

xu t

m trong qu tr nh trí h ly
í

tài ―Nghiên c u nh h ởng c
n các tính ch t ch

(Cucurbita sp.)‖. Trong

trích ly t h t í
kh o sát ở
-

i

t in y

a ch ph m glutelin t h t

ng nghiên c u ch y u là glutelin

i u ki n x lý siêu âm. Các v n

Ảnh h ởng c a công su t si u m
n ng

Ảnh h ởng c a th i gi n si u m
n ng

tách béo và tính ch t ch

n hi u su t trích ly glutelin c a h t í
a ch ph m glutelin.
n hi u su t trích ly glutelin c a h t í
a ch ph m glutelin.

Chúng tơi hy v ng nh ng k t qu t nghiên c u này sẽ
li u
Qu

chính t p trung

yl :

tách béo và tính ch t ch
-

it

n ng

i u ki n x lý siêu

ng g p m t ph n d

sở cho quá trình áp d ng s n xu t th c t các ch ph m protein t h t í
gi tr c a h t í

sẽ

.

c nâng cao, trở thành m t ngu n ngun li u

chính trong các quy trình s n xu t và ch bi n th c ph m.


3

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về hạt bí đỏ
2.1.1. Giới thiệu hạt bí đỏ
Bí

n m lo i í

là lo i cây thu c chi Cucurbita, h b u bí Cucurbitaceae.

quan tr ng thu c chi Cucurbita là: C. pepo, C. moschata, C. maxima, C. ficifolia,
C. turbaniformis, trong
l u

C. pepo là ph bi n nh t. Bí

i t i B c Mỹ s u

t

u

c tr ng

u ti n v

c tr ng r ng rãi sang nhi u v ng kh

nh

Austria, Slovenia, Hungary... [4].

(b)

(a)

(c)

(a) Cucurbita maxima; (b) Cucurbita moschata; (c) Cucurbita pepo

H t í

có hình b u d c, bên ngồi có m t l p v màu tr ng, bên trong có m t

h t nh n m u x nh l cây. H t í
cung c p ho on ng
ng h t í

it

giúp gi m l

y u trên th tr

c

ng t nh
ng r

ng là h t bí

rang,

trong b

m n n nh

m và béo có th
ng th i vi

t n

ng [18]. Hi n nay, s n ph m ch

c s d ng làm lo i th c ph m n h i trong
i còn s d ng nhân h t bí thơ làm ngun ph

nh ng t, bánh m n, súp... Vi c b sung h t í

n nhẹ r t có l i cho s c kh e, ví d nh h n ch s hình thành s i trong

bàng quang, nguyên nhân dẫn
inh

lo i th c ph m khác,

th i r m i tr

các d p l t t. Ngoài ra, m t s ng
li u b sung v o

nh gi là m t ngu n

ng protein [20].

n b nh s i ni u [19], ho c gi m nguy

suy

4

(a)

(b)

(c)

.2 C
(a) H t

í

Cucurbita maxima; (b) H t
(c) H t

í

í

Cucurbita moschata;

Cucurbita pepo

2.1.2. Thành phần hóa học trong hạt bí đỏ
Trong h t í

h i th nh ph n hi m tỉ l

o l protein v lipi

lipid trong h t í

t 31% - 41% [4, 5]. V i h m l

t

thu d u

ng thí h h p

trong h t í
li u t t
í

o trong

thu nh n

ng lipid cao, h t í

ng ngh s n xu t

hi m tỉ l kho ng t 25% - 34%

o

H ml

u th

ng

l

i

ph m Protein

h t í

là ngu n nguyên

h ph m protein isolate và concentrate [4, 5]. X trong h t

hi m kho ng 17 – 27 %, có th

thành ph n hóa h c trong h t í

c dùng làm th c ph m giàu x

o

Tỉ l

o i u ki n tr ng và gi ng bí

ng có th

khác nhau.

Bảng 2.1 Thành phần dinh dƣỡng của hạt bí đỏ
Thành

Hàm lƣợng

phần

(% w/w)

Tài liệu th m khảo

Lipid

31,57 – 45,40

Rezig v

Protein

25,40 – 33,92

Ardabili v

ng s , 2012 [5], Lazos, 1986 [18]
ng s

[

Rezig v

ng s

2012 [5]
X

17,65 – 27,68

Ardabili v

Thành ph n khống trong h t í
canxi… (B ng 2.2). V i h m l
vào b

n

thi u m t ho

ng s

[

6 [18]

khá nhi u: kali, natri, photpho, magie, s t,

ng các ch t khống cao, h t í

b sung khống ho

L zos

th m v o

m t v i th nh ph n kho ng.

có th

nguy n li u s n xu t th

c thêm
ph m


5

Bảng 2.2 Thành phần các chất khống trong hạt bí đỏ [5]
Hàm lƣợng

Thành phần

m 1

hất kh

Đ ng

36,66 ± 4,93

Kẽm

25,19 ± 0,63

S t

15,37 ± 0,87

Mangan

3,42 ± 0,76

Magie

146,13 ± 9,91

Kali

356,75 ± 18,43

Canxi

271,89 ± 24,81

Natri

886,56 ± 16,34

Photpho

824,53 ± 21,38

Protein hạt bí đỏ

2.1.3.

Tỉ l protein trong h t í

(B ng 2.1)

o h n ho c g n bằng v i tỉ l protein

t các lo i h t thông d ng khác nh h t mè (18,4%) [4], h t i u (22,8%) [5] h t
(

,20%) [18]. Kh n ng ti u h

protein h t í

th

hi n trong

i u ki n in vitro ho k t qu l 90,01%, giá tr này cao h n kh n ng ti u h
protein t h t

là 87,91% v g n bằng kh n ng ti u h

91% - 93% nh ng vẫn th p h n kh n ng ti u h
Ch t l

lysine, isoleucine, valine,... (B ng

ng

các thành ph n acid amin thi t y u:

). Thành ph n c a các acid amin này g n

ng v i tiêu chu n v nhu c u protein cho b

r B n

nh

n

on ng

cid amin chi m tỉ l cao trong protein h t bí

glutamine/glutamic acid [10]. S

ng và thành

nói chúng và nhóm protein h t í

y

c trích ly bằng ki m nói riêng

u nành là

protein tr ng 98,80% [3].

nh giá thông qua s l

ng c a protein h t bí

ph n các acid amin thi t y u. Protein h t í

t

protein

k t h p

gly ine t o nên peptide Cucurmoschin

là arginine và

c bi t gi a arginine, glutamine và
ch

s t ng tr ởng c a n m s i

Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum v Mycosphaerella oxysporum v
mở r kh n ng s

ng protein h t í

i do FAO

nh m t ch t

o qu n m i [8].

i un y


6

Bảng 2.3 Thành phần amino acid trong protein hạt bí đỏ trích bằng kiềm [10]
Hàm lƣợng

Amino acid

(mg/100 mg protein)

Cysteine

3,4 ± 0,1

Methionine

2,0 ± 0,0

Threonine

3,4 ± 0,1

Serine

6,8 ± 0,1

Glutamine/ Glutamic acid

26,1 ± 0,2

Asparagine/ Aspartic acid

4,4 ± 0,1

Alanine

5,8 ± 0,1

Valine

5,4 ± 0,2

Isoleucine

3,9 ± 0,1

Leucine

8,9 ± 0,1

Phenylalanine

6,3 ± 0,3

Tyrosine

3,1 ± 0,1

Histidine

2,6 ± 0,1

Lysine

3,4 ± 0,0

Arginine
Proline

4,0 ± 0,2

Glycine

6,1 ± 0,1

Theo nghi n
ph m protein
thu n

22,0 ± 0,3

u

El-Adawy và Taha (2001), các tính ch t ch

c trích ly t

c, h p thu d u nh h

khác. V i kh n ng h p thu n
lo i s n ph m nh :
tính nh h

th t í

t h

protein n y

h p

o h n so v i các protein rau qu

c t t, protein h t í

có th

a ch

o là khá t t. Đ c bi t là

có th

lo i bánh, ch t thay th th t t

t t, protein h t bí

n ng

c b sung vào các

nh n l m

…V i

c

ng d ng trong công ngh ch bi n th t [3].


7

ản 2.4 So s nh

tính hất h

n n

ủ prot in t b t hạt paprika và t

b t hạt bí đỏ [3]
Tính hất h

n n

Kh n ng h p thu n
Kh n ng h p thu
Kh n ng nh h
Kh n ng n

b o

2,10 ± 0,14

2,51 ± 0,15

t)

3,10 ± 0,16

3,85 ± 0,12

u g protein)

18,60 ± 2,10

43,90 ± 1,92

41,70 ± 3,21

59,20 ± 3,55

12,75 ± 2,21

18,65 ± 2,10

8,40 ± 1,20

13,50 ± 1,30

(g n
u (ml

(ml

Kh n ng t o

t(

Kh n ng

t trong

t hạt bí đỏ t h

t hb o

nh nh h

n

t hạt paprika
g

ug

t)

( )

th tí h t ng)
ph t (ml)

Glutelin là phân nhóm protein tan trong ki m chi m tỉ l cao trong các lo i h t
ng nh trong h t í

. Theo nghiên c u c a Rezig và c ng s (2013), tùy lo i

dung môi tách béo mà hi u su t trích ly protein h t í
n 70%. Bên c nh

60

ẳng i n (pI), kh i l

nghi n

u này

trong m i tr

ng kh o sát

i m nh pH

ng phân t và enthalpy c a glutelin h t í

c cho th y giá tr pI c a glutelin h t í

t 5 – 5,3. Kh i l

glutelin t 81,6 – 134,1 kDa, các ti u ph n acid có kh i l
kDa, cịn các ti u ph n

z

kh i l

. K t qu thu
ng phân t c a

ng phân t 44,5 – 34,8

ng phân t kho ng 25,1 – 19,7 kDa. Nhi t

kho ng 93,4oC. Enthalpy c a glutelin h t í

bi n tính c a glutelin h t í

5,1 J/g th p h n so v i enthanlpy c a globulin h t í
ng s (2013), giá tr enthalpy c a glutelin h t í
có th là do s th y

ng ki m t

là

(12,6 J/g). Theo Rezig và
th p h n

a globulin h t bí

i c u trúc c a protein su t trong q trình trích ly.

2.1.4. M t số n hi n

u ng dụng

sản ph m t hạt bí đỏ trong cơng

nghệ thực ph m
Hi n n y, tr n th tr
m ts n

kh

làm ph li u trong
(1999)

nh

ng Vi t N m h u nh
i

p

m ns p n

n

hỉ

s n ph m h t í

c Tây Phi, Hungary cịn s d ng h t í

c s t. El-Soukkary (

th c hi n th y th m t ph n

r ng

tm l m

nh m

) M nsour v
ằng

ng s

s n ph m b t

8

làm t h t í

nh

th t í

th

th t í

protein concentrate hay protein isolate t h t í
t nh o v

nh m n

ng

ng nh gi tr

h ml

ng

o h n so v i mẫu
ti u h

i

nh m

n ng ti u h
mẫu

mẫu

nh m t
nh m

tm l

on entr te h t í

l

v

tm

tm

mẫu

nh

kh n ng

th t í

h

nh m t

t

ng kho ng t ng

t m ). B n
sung

sung

o h n kh

i ch ng Kh n ng ti u h

n

,6

tính h t

ng nh h m l

tm

lên men,

nh m .

nh m t

i h ng ( hỉ làm t

protein trong mẫu
nh m t

ng

min thi t y u

protein trong mẫu

th t í

… r i ki m tra

inh

K t qu c a c hai nghiên c u cho th y
h t í

r ng

tm

h

protein isol te h t í

protein
protein

l

72%

[6, 22].
V tính h t
n

t nh o

o h n mẫu

isolate t h t í
tính h t

ph m) v o

nghiên c u

ng

i

nh m n
v

ng. B n

t m 21% protein

ng kh ng th y
l t

El-Soukkary (2001) M nsour v

nh

tm

h p thu
i.

nh m i v

i h ng [6].

nh mà vẫn kh ng l m th y

min v kho ng trong

sung

nh m u

sung t 17% - 21% các s n ph m

tm l m

và bánh m n

so v i mẫu

tm
sung v o

t nh o v

nh m nh m u

h p nh n

cho th y có th

t nh o t

t m . Khi

th tính h t

T k t qu c

l

t nh o hỉ t

m qu n

nh n hung l

mẫu

tt h t í

ng s (1999),
(tùy lo i s n

i các tính ch t c a b t nhào

sung protein h t í

l m t ng h m

nh m [6, 22].

2.2. Kĩ thuật siêu âm và sự h trợ qu tr nh trích ly bằn sóng siêu âm
2.2.1. Giới thiệu sóng siêu âm
X lý nguyên li u v i sóng siêu âm l kĩ thu t m i em l i nh ng nh h ởng
tích c

trong lĩnh v c cơng ngh th c ph m, c i thi n tính ch t và tính an tồn c a

th c ph m. Trong

ng ngh

h

i n kh

nh u nh

ng ngh

h

i n th t,


9

ng

rau c

í h nh ph n tí h trích ly, di t khu n, th y
Sóng siêu âm là s ng
ng

c ng d ng v o nhi u m c

c, ch t béo, protein,… sóng siêu âm
i

h c có t n s v

tính h t

t ng

th

ph m v.v....

ng t n s nghe

c c a con

i (>16 kHz). Sóng siêu âm xuyên qua v t li u ho c di chuy n trên b m t v t

li u nh s lan truy n v i v n t c c a sóng âm. Sóng siêu âm g m
c tr ng l công su t m (W)

ng

âm (W/m2), m t

n ng l

il

ng

ng âm thanh

(Ws/m3) [23].
s ng si u m trong m i tr

Tác d ng c
t

ng l ng ch y u li n qu n

ng s i bong bóng (cavitation). Sóng siêu âm lan truy n trong m i tr

bằng m t chu i các sóng co nén và kéo giãn li n t
m i tr

ng truy n.

n ng l

m i tr

trong m i tr

ng l ng, l n lên

k o gi n nh t

n m t kí h th

bóng khí gi i phóng m t l
ct or
h n lo n. M

n vi

hình thành các bong bóng khí

ng n ng l

nh n a và v ra. S v ra c a các bong
ng, l m nhi t

trong m i tr

ng t ng (kho ng 5000K và 1000 atm). Do

ng th i các phân t trong vùng
xâm th

khí

ng và nhi t

t quá

c t i h n qua m t vài chu kì o n n v

c quy t

siêu âm, áp su t, b n ch t v t li u và n ng
r n trong m i tr

ng l n các phân t c a

ng l ng. Nh ng bong bóng này phân tán kh p

nh, chúng khơng cịn n

su t trong m i tr

ng l ng

ng cao, quá trình co nén và kéo giãn có th v

l c h t gi a các phân t trong ch t l ng ẫn
t các phân t khí

t

n hi n

[24].

ng và áp

m tl cc tl n

bong bóng khí v chuy n

nh bởi n ng l

ng gi i phóng

ng

ng

khí hịa tan, s có m t các phân t


10

Hình 2.3 Hiệ

ượng xâm thực khí của sóng siêu âm [24]

2.2.2. Phân loại sóng siêu âm
D a vào t n s và ng d ng c a sóng siêu âm trong th c ph m, ta có h i lo i
s ng si u m: s ng si u m
2.2.2.1.

th p v s ng si u m

ng

cao.

Sóng siêu âm ƣờn đ thấp

S ng si u m

ng

lo i sóng siêu âm này
s ng si u m

ng

ng

th p có cơng su t th p n ng l
i 1W/cm2, t n s

oh n

ng th p. C

ng

c a

h chính c a

kHz.

th p là t o ra nh ng dịng sóng âm (acoustic stream) di

chuy n và hịa tr n trong mơi ch t l ng mà khơng t o ra bong bóng khí [26, 27].
Sóng si u m

ng

th p m ng n ng l

ng th p, khơng làm th y

i tính ch t

v t lý và hóa h c c a v t li u khi i qu
Trong công ngh th c ph m, sóng si u m
thu t ph n tí h

ng

th p

c ng d ng ho kĩ

thu th p thông tin v các lo i th c ph m nh : tính h t hóa lý c a

th c ph m, thành ph n c u t o, c u tr …. Ưu i m c

kĩ thu t này là có th phân


11

tí h nh nh

hính x

m kh ng l m h

u trúc c a v t li u, có th t

ng hồn

tồn [28].
Sóng siêu âm ƣờn đ cao

2.2.2.2.
Kh

v i s ng si u m

trên 1 W/cm2 (th ng th
cao (Dol towski v

ng

th p s ng si u m

ng

ng

cao

ng 10 -1000 W/cm2), t n s t 18 –

kHz n ng l

ng

ng s , 2007) [28].

Đ i v i s ng si u m

ng

o

h xâm th

khí l

h chính gây ra

tác d ng siêu âm. Quá trình hình thành, phát tri n và v ra c a các bong bóng khí
l n làm gi i phóng m t n ng l
l m th y

ng l n. V i n ng l

ng cao, sóng siêu âm có th

i tính ch t c a v t li u ho c phá v v t li u [25].

S ng si u m

ng

o

c ng d ng trong nhi u lĩnh v c: t o nh

ph

v t bào, k t tinh, trích ly, lo i khí trong các th c ph m l ng, vô ho t vi sinh v t,
vơ ho t enzyme… Ưu i m chính c
t

o v th y

l n, nhi t

s ng si u m

ng

cao là có th phá v

i các tính ch t v t lý, hóa h c c a v t li u chính nh nh ng l c c t

cao, áp su t cao sinh ra trong quá trình truy n sóng vào v t li u [28].

2.2.3. n dụng sóng siêu âm h trợ qu tr nh trích ly
S ng si u m
truy n th ng

ng

cao

th h tr ho c thay th

t ng hi u qu trí h ly

có ho t tính sinh h c. T

ng

ng ph p trí h ly

i t l h tr q trình trích ly các ch t

s ng si u m trong qu tr nh trích ly nh vào

h : s lan truy n sóng áp l c siêu âm và hi n t

hai

ph

ng s i bong bóng. Hai hi n

t

ng n y l m t ng l c c t, t ng kh n ng truy n kh i c a ch t c n trích [29]. Hi n

t

ng n

ong

ng l m t ng s va ch m gi a các h t và gi m kí h th

li u trong q trình trích ly t

l m t ng s khu ch tán

m i tr

nguyên li u v t ng s khu ch tán ở bên trong nguyên li u. Hi n t
g n b m t l ng - r n

ng gi p

ng v o trong
ng s i b t khí

y nhanh dịng d ch chuy n c a ch t l ng thông

qua các l trên b m t nguyên li u, cho phép m t l
nguyên li u. Hi n t

c nguyên

ng ung m i i v o trong

ng n y còn t o ra các vi tia làm bào mòn, rách b m t và phá