Nghiên cứu xử lý bả đậu nành để sản xuất thực phẩm giàu chất xơ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.5 MB, 145 trang )
Luận Văn Thạc Só
i h c Qu c gia Tp. H Chí Minh
TR
NG
I H C BÁCH KHOA
--------------------
HU NH TH LÊ DUNG
NGHIÊN C U X
LÝ BÃ
U NÀNH
S N
XU T TH C PH M GIÀU CH T X
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGH TH C PH M VÀ
LU N V N TH C S
TP. H
CHÍ MINH, tháng 08 n m 2007
Trang 1
U NG
Luận Văn Thạc Só
CƠNG TRÌNH
TR
NG
C HỒN THÀNH T I
I H C BÁCH KHOA
I H C QU C GIA TP H CHÍ MINH
Cán b h
ng d n khoa h c: TS. L i Mai H
ng
Ký tên: …………………………………
Cán b ch m nh n xét 1: PGS.TS
ng Th Anh ào
Ký tên: …………………………………
Cán b ch m nh n xét 2: TS. Nguy n Hoàng D ng
Ký tên: …………………………………
Lu n v n th c s
I
cb ov t i
NG CH M B O V LU N V N TH C S
TR
NG
I H C BÁCH KHOA
Ngày 17 tháng 08 n m 2007
Trang 2
Luận Văn Thạc Só
TR
I H C QU C GIA TP. HCM C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM
NG
I H C BÁCH KHOA
c L p - T Do - H nh Phúc
------------------oOo--Tp. HCM, ngày 10 tháng 08 n m 2007
NHI M V LU N V N TH C S
và tên h c viên: HU NH TH LÊ DUNG
Ngày, tháng, n m sinh: 10/08/1982
Gi i tính : N
i sinh: Phan Thi t – Bình Thu n
Chuyên ngành: CƠNG NGH TH C PH M VÀ
U NG
Khố (N m trúng tuy n): 2005
1- TÊN
TÀI:
Nghiên c u x lý bã
u nành
s n xu t th c ph m giàu ch t x
2- NHI M V LU N V N:
Kh o sát thành ph n nguyên li u bã
Nghiên c u x lý bã
ng d ng bã
u nành
u nành b ng ph
ng pháp c h c và enzyme
u nành ã x lý vào s n xu t bánh mì
3- NGÀY GIAO NHI M V : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4- NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5- H
VÀ TÊN CÁN B
i dung và
qua.
c
H
NG D N: TS. L I MAI H
ng Lu n v n th c s
CÁN B H
NG D N
(H tên và ch ký)
ã
cH i
NG
ng Chun Ngành thơng
CH NHI M B MƠN
QU N LÝ CHUYÊN NGÀNH
(H tên và ch ký)
Trang 3
Luận Văn Thạc Só
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, nhu cầu sống của con người ngày càng cao. Trong đó, nhu cầu
về thực phẩm trở nên cầu kỳ và đa dạng hơn. Thực phẩm không chỉ thỏa mãn
nhu cầu về dinh dưỡng mà nó còn phải đáp ứng được một phần nhu cầu về
phòng và trị bệnh. Có lẽ vì thế mà những năm gần đây, nhiều loại thực phẩm
chức năng đã lần lượt ra đời. Trong đó, chất xơ là một thành phần được sử dụng
nhiều trong các loại thực phẩm này. Tuy nhiên, trong khi các dạng thực phẩm ăn
liền đang mắc phải khuyết điểm là hiếm chất xơ, thì một số ngành công nghiệp
chế biến lại đang thải bỏ một lượng lớn chất xơ không được khai thác và sử dụng
đúng mức.
Hiện nay, chỉ riêng Tp.HCM đã có những đơn vị sản xuất sữa đậu nành
lớn: Công ty cổ phần Vinamilk, Công ty cổ phần nước giải khát Sài Gòn Tribeco,
Công ty Uni-President,… Năm 2005, riêng Công ty cổ phần Vinamilk đã thải ra
17 tấn bã đậu nành. Vì vậy, lượng đậu nành thải ra hàng năm là rất lớn. Trong
bã đậu nành này còn nhiều dinh dưỡng: protein, lipid và một lượng lớn xơ…
Vì vậy, việc bổ sung xơ vào các sản phẩm ăn liền luôn là vấn đề được
quan tâm bởi các nhà sản xuất. Song, vì xơ từ bã đậu nành có cấu trúc lớn, nên
khó để sử dụng trực tiếp, cần phải xử lý trước khi bổ sung.
Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu xử lý bã đậu nành để sản xuất
thực phẩm giàu chất xơ”. Mục tiêu của đề tài nhằm tìm ra phương pháp xử lý
bã phù hợp để ứng dụng vào thực phẩm, nhằm tận dụng triệt để nguồn dinh
dưỡng trong bã và cung cấp một lượng lớn chất xơ cho thực phẩm.
Trang 4
Luận Văn Thạc Só
TÓM TẮT
Bã đậu nành là phế phẩm của quá trình chế biến sữa đậu nành và đậu hủ,
phù hợp để bổ sung vào một số thực phẩm: bánh mì, bánh qui, bánh snack… vì
làm giảm calorie va tăng hàm lượng chất xơ. Bã đậu nành được xử lý bằng hỗn
hợp E.Pectinase va E.Cellulase cho kích thước hạt nhỏ hơn so với xử lý bằng xay
khô, xay ướt, E.Pectinase hoặc E.Cellulase. Bã Vinamilk thủy phân tốt nhất ở
hàm ẩm 88%, tỷ lệ enzyme 0,5% E.Pectinase + 0,5% E.Cellulase; 1,5h; 45oC,
cho kích thước hạt trung bình 23,62 m, trong khi đó bã Tribeco thủy phân tốt
nhất ở hàm ẩm 90%, tỷ lệ enzyme 0,7% E.Pectinase + 0,7% E.Cellulase, 45oC,
2,5h, cho kích thước hạt trung bình là 53,09 m. Bã Vinamilk sau xử lý bằng hỗn
hợp enzyme ứng dụng làm bánh mì giàu xơ. Kết quả nghiên cứu cho thấy tỉ lệ
bã bổ sung vào bánh mì đạt 17% so với khối lượng bột, sản phẩm tạo thành có
độ nở tốt, có mùi thơm đặc trưng.
ABSTRACT
Okara is the byproduct of soya milk and tofu processing. It’s a suitable
dietary additive in breads, biscuits and snacks because it reduces calorie intake
and increases dietary fiber. Okara, treated with mixture pectinase and cellulase,
has smaller particle size than that, treated with dry grind, wet rinse, pectinase or
cellulase alone. The best conditions for digestion Vinamilk’s okara are 88%
moiture, 0,5% pectinase + 0,5% cellulase, 1,5h, 45oC, the medium particle size is
23,62 m. Meanwhile the best ones for Tribeco’s okara are 90% moiture, 0,7%
pectinase + 0,7% cellulase, 2,5h, 45oC, the medium particle size is 53,09 m.
Vinamilk ‘s okara treated with mixture enzymes to make high fiber bread. In our
research, bread has good structure, special flavour if adding 17% okara to flour
wheat.
Trang 5
Luận Văn Thạc Só
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................................1
CHƯƠNG 1..........................................................................................................2
A. Giới thiệu về đậu nành ..................................................................................2
1. Đậu nành .........................................................................................................2
1.1. Nguồn gốc ..................................................................................................2
1.2. Đặc điểm sinh thái ....................................................................................3
1.3. Thành phần hóa học .................................................................................3
1.3.1. Lipid ......................................................................................................4
1.3.2. Protein và thành phần acid amin .......................................................5
1.3.3. Carbohydrate.......................................................................................6
1.3.4. Chất khoáng.........................................................................................7
1.3.5. Vitamin .................................................................................................8
1.3.6. Hemagglutinin......................................................................................8
1.3.7. Một số hợp chất trong đậu nành ........................................................9
2. Bã đậu nành (okara).....................................................................................12
2.1. Định nghóa................................................................................................12
2.2. Thành phần hóa học ...............................................................................13
2.3. Tình hình sử dụng okara trên thế giới và Việt Nam ............................14
B. Giới thiệu về xơ (dietary fibre) ...................................................................17
1. Định nghóa về xơ ...........................................................................................17
2. Ứng dụng của xơ trong thực phẩm ..............................................................21
3. Hàm lượng xơ trong một vài thực phẩm .....................................................28
4. Phương pháp xử lý xơ ...................................................................................29
4.1. Xay............................................................................................................29
4.2. Xử lý nhiệt ...............................................................................................31
4.3. Kết hợp xử lý nhiệt – cơ học .................................................................33
4.4. Xử lý hóa học ...........................................................................................34
4.5. Xử lý enzyme ...........................................................................................36
5. Nhu cầu và lợi ích của việc hấp thụ xơ........................................................38
6. Khuynh hướng ứng dụng xơ trong tương lai ...............................................40
Trang 6
Luận Văn Thạc Só
7. Một số sản phẩm bổ sung okara trên thị trường .......................................40
C. Tổng quan về bánh mì .................................................................................43
1. Quy trình công nghệ sản xuất bánh mì......................................................43
2. Giải thích quy trình công nghệ ....................................................................43
2.1. Nhào .........................................................................................................43
2.2. Lên men bột nhào ...................................................................................44
2.3. Phân chia..................................................................................................44
2.4. Tạo hình ...................................................................................................44
2.5. Lên men kết thúc ....................................................................................44
2.6. Nướng .......................................................................................................45
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................46
A. Nguyên liệu và thiết bị ................................................................................46
1. Nguyên liệu ....................................................................................................46
1.1. Bã đậu nành.............................................................................................46
1.2. Bột mì.......................................................................................................47
1.3. Men...........................................................................................................47
1.4. Phụ gia......................................................................................................47
1.5. Muoái..........................................................................................................48
1.6. Enzyme Pectinase ...................................................................................48
1.7. Enzyme Cellulase ....................................................................................48
1.8. Termamyl.................................................................................................48
1.9. AMG.........................................................................................................48
1.10. Alcalase ..................................................................................................48
2. Thiết bị và dụng cụ sử dụng.........................................................................49
B. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................49
1. Sơ đồ nghiên cứu ...........................................................................................49
2. Nội dung nghiên cứu .....................................................................................49
2.1. Khảo sát một số thông số của nguyên liệu Vinamilk, Tribeco............49
2.2. Xử lý xay khô...........................................................................................49
2.3. Xay ướt .....................................................................................................50
2.4. Xử lý bằng enzyme Pectinase (E.Pectinase).........................................51
Trang 7
Luận Văn Thạc Só
2.5. Xử lý bằng enzyme Cellulase (E.Cellulase) ..........................................52
2.6. Xử lý bằng hỗn hợp E.Pectinase + E.Cellulose.....................................53
2.7. Ứùng dụng bã vào sản xuất bánh mì .......................................................55
3. Các phương pháp phân tích .........................................................................56
3.1. Định lượng lipid tổng theo phương pháp Soxhlet .................................56
3.2. Định lượng nito tổng và protein thô bằng phương pháp Micro Kjeldahl
............................................................................................................................57
3.3. Hàm lượng tro .........................................................................................59
3.4. Phương pháp xác định độ ẩm .................................................................60
3.5. Phương pháp xác định đường tổng.........................................................60
3.6. Phương pháp xác định pH.......................................................................62
3.7. Phương pháp xác định độ nhớt ...............................................................62
3.8. Xác định kích thước.................................................................................62
3.9. Xác định khả năng hydrat hóa: xác định bằng phương pháp Maskan
(2001)...............................................................................................................63
3.10. Xác định xơ tổng: phương pháp AOAC 985.29....................................63
3.11. Xác định xơ không hòa tan: phương pháp AOAC 991.43...................64
3.12. Xác định xơ hòa tan...............................................................................66
3.13. Độ ẩm ruột bánh ...................................................................................67
3.14. Xác định độ ẩm của bánh .....................................................................68
3.15. Xác định chiều cao nở ...........................................................................68
3.16. Xác định độ lỗ ruột................................................................................69
3.17. Xác định độ acid của bánh....................................................................69
3.18. Xác định khả năng hút mỡ: xác định bằng phương pháp Sosulski et al
............................................................................................................................70
3.19. Xác định kích thước hạt bằng tia laser................................................70
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .........................................................71
3.1. Khảo sát thành phần của nguyên liệu bã đậu nành ...............................71
3.2. Xử lý bã bằng phương pháp xay khô .....................................................72
3.2.1. Kích thước bã sau khi xay khô ..........................................................72
3.2.2. Thành phần hóa học của bã Vinamilk sau khi xay khô..................73
Trang 8
Luận Văn Thạc Só
3.2.3. So sánh kích thước giữa nguyên liệu ban đầu và sau xay khô .......75
3.3. Xử lý bằng phương pháp xay ướt ..........................................................76
3.3.1. Đối với bã Vinamilk...........................................................................76
3.3.1.1. nh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Vinamilk ............76
3.3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian xay đến kích thước bã
Vinamilk..................................................................................................77
3.3.2. Đối với bã Tribeco .............................................................................78
3.3.2.1. nh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Tribeco ..............78
3.3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian xay đến kích thước bã
Tribeco ...............................................................................................................80
3.3.3. Thành phần hóa học và kích thước của bã sau khi xay ướt ...........81
3.3.3.1. Thành phần hóa học của bã sau khi xay ướt ở điều kiện tối ưu
.................................................................................................................81
3.3.3.2. So sánh kích thước bã trước và sau khi xử lý bằng xay ướt ...82
3.4. Xử lý bã bằng E.Pectinase......................................................................83
3.4.1. Đối với bã Vinamilk...........................................................................83
3.4.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Vinamilk
bằng E. Pectinase ...................................................................................83
3.4.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ E.Pectinase đến kích thước bã
Vinamilk..................................................................................................84
3.4.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Vinamilk
của E.Pectinase ......................................................................................85
3.4.2. Đối với bã Tribeco .............................................................................87
3.4.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Tribeco
bằng E.Pectinase....................................................................................87
3.4.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của của tỷ lệ E.Pectinase đến kích thước
bã Tribeco...............................................................................................87
3.4.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Tribeco
của E.Pectinase .....................................................................................90
3.4.2.4. Thành phần hóa học và kích thước của bã sau khi xử lý bằng
E.Pectinase .............................................................................................91
Trang 9
Luận Văn Thạc Só
3.5. Xử lý bã bằng E.Cellulase ......................................................................93
3.5.1. Đối với bã Vinamilk ..........................................................................93
3.5.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Vinamilk
bằng E.Cellulase.....................................................................................93
3.5.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ E.Cellulase đến kích thước bã
Vinamilk..................................................................................................95
3.5.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Vinamilk
của E.Cellulase.......................................................................................96
3.5.2. Đối với bã Tribeco ............................................................................98
3.5.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Tribeco
bằng E.Cellulase.....................................................................................98
3.5.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ E.Cellulase đến kích thước bã
Tribeco ....................................................................................................99
3.5.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Tribeco
bằng E.Cellulase................................................................................... 101
3.5.2.4. Thành phần hóa học và kích thước bã sau khi xử lý bằng
E.Cellulase............................................................................................102
3.6. Thuỷ phân bằng hỗn hợp E.Cellulase + E.Pectinase ........................ 104
3.6.1. Đối với bã Vinamilk......................................................................... 104
3.6.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến kích thước bã Vinamilk
bằng hỗn hợp E.Cellulase + E.Pectinase ........................................... 104
3.6.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Vinamilk
bằng hỗn hợp E.Cellulase + E.Pectinase ........................................... 106
3.6.2. Đối với bã Tribeco. .......................................................................... 107
3.6.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến kích thước bã Tribeco
bằng hỗn hợp E.Cellulase + E.Pectinase ........................................... 107
3.6.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Tribeco
bằng hỗn hợp E.Cellulase + E.Pectinase ........................................... 109
3.6.3. Thành phần hóa học và kích thước bã sau khi xử lý bằng hỗn hợp
E.Cellulase + E.Pectinase .............................................................................110
3.7. Ứng dụng bã làm bánh mì.....................................................................113
Trang 10
Luận Văn Thạc Só
3.7.1. Khảo sát khối lượng bã xay khô một lần bổ sung vào làm bánh mì
.......................................................................................................................... 113
3.7.2. Khảo sát khối lượng bã xử lý bằng hỗn hợp E.Cellulase +
E.Pectinase bổ sung vào làm bánh mì...........................................................115
3.7.3. So sánh thành phần dinh dưỡng của một số bánh mì trên thị
trường với bánh mì bổ sung bã đậu nành xử lý bằng hỗn hợp E.Cellulase +
E.Pectinase ...................................................................................................... 117
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................120
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Trang 11
Luận Văn Thạc Só
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng1.1: Thành phần hóa học của đậu nành tính trên tổng khối lượng hạt khô ............. 3
Bảng1.2: Thành phần dinh dưỡng trong 100g đậu nành các loại..................................... 4
Bảng 1.3: Thành phần hóa học trong các bộ phận của hạt đậu nành .............................. 4
Bảng 1.4: Hàm lượng acid béo trong dầu đậu nành......................................................... 5
Bảng 1.5: Thành phần các acid amin không thay thế trong đậu nành, gạo, bắp ............ 6
Bảng 1.6: Thành phần Carbohydrate của đậu nành......................................................... 7
Bảng 1.7: Hàm lượng khoáng trong đậu nành tính theo chất khô .................................... 7
Bảng 1.8: Thành phần khoáng trong hạt đậu nành. ........................................................ 8
Bảng 1.9: Thành phần Vitamin của đậu nành.................................................................. 8
Bảng 1.10: Thành phần isoflavones trong một số sản phẩm (mg/100g) ........................ 11
Bảng 1.11: So sánh thành phần hóa học của okara, đậu nành và tofu .......................... 13
Bảng 1.12. Các định nghóa khác nhau của xơ ................................................................ 19
Bảng 1.13. Định nghóa xơ được đưa ra bởi tổ chức hoặc quốc gia ................................. 19
Bảng 1.14. Phân loại và đặc tính hoá học của dietary fiber .......................................... 20
Bảng 1.15. Cấu trúc của các loài thực vật ..................................................................... 23
Bảng 1.16. Thành phần hóa học của một vài loại xơ concentrate ................................. 25
Bảng 1.17. Một vài loại xơ dùng như các chất thay thế................................................. 26
Bảng 1.18. Thành phần xơ trong một vài thực phẩm (g/100g ăn được)......................... 28
Bảng 1.19. Tính chất hydrat của một vài xơ concentrates...................................30
Bảng 1.20: Ảnh hưởng của cách xử lý lên tính chất của một vài loại xơ ...................... 32
Bảng 1.21. nh hưởng của phương pháp xử lý lên độ xốp của xơ củ cải đường và vỏ
đậu .................................................................................................................................. 33
Bảng 1.22: Lượng xơ hấp thu ở một vài quốc gia .......................................................... 39
Bảng 1.23: Lượng xơ cần thiết hằng ngày theo một số tổ chức ..................................... 39
Trang 12
Luận Văn Thạc Só
Bảng 2.1: Thành phần Thiên Nga Đỏ (thành phần/100g chất khô) ............................. 47
Bảng 3.1: Thành phần hóa học của bã đậu nành........................................................... 71
Bảng 3.2: Kích thước của bã đậu nành Vinamik sau khi xay khô ................................. 72
Bảng 3.3: Thành phần hóa học của bã sau khi xay khô................................................. 74
Bảng 3.4: So sánh kích thước giữa nguyên liệu và sau khi xay khô .............................. 75
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Vinamilk ................................... 76
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của thời gian xay đến kích thước bã Vinamilk........................... 77
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Tribeco..................................... 79
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của thời gian xay đến kích thước bã Tribeco .............................. 80
Bảng 3.9: Thành phần hóa học của bã xử lý bằng xay ướt ............................................ 81
Bảng 3.10: So sánh kích thước bã trước và sau xử lý bằng xay ướt .............................. 82
Bảng 3.11:Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Pectinase.... 83
Bảng 3.12: Ảnh hưởng của tỷ lệ E.Pectinase đến kích thước bã Vinamilk................. 84
Bảng 3.13: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Pectinase.... 86
Bảng 3.14: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Tribeco bằng E.Pectinase ....... 87
Bảng 3.15: Ảnh hưởng của tỷ lệ E.Pectinase đến kích thước bã Tribeco..................... 89
Bảng3.16: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Tribeco bằng E.Pectinase ....... 90
Bảng 3.17: Thành phần hóa học của bã sau khi xử lý bằng E.Pectinase...................... 92
Bảng 3.18: So sánh kích thước giữa mẫu trước và sau xử lý E.Pectinase..................... 92
Bảng 3.19: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Cellulas ....... 94
Bảng 3.20: Ảnh hưởng của tỷ lệ E.Cellulase đến kích thước bã Vinamilk.................. 95
Bảng 3.21: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Cellulase .... 97
Bảng 3.22: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Tribeco của E.Cellulase ......... 98
Bảng 3.23: Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme đến khả năng thủy phân của bã Tribeco .... 100
Bảng 3.24: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Tribeco bằng E.Cellulase... 101
Bảng 3.25: Thành phần hóa học của bã sau khi xử lý bằng E.Cellulase.................... 102
Bảng 3.26: So sánh kích thước bã trước và sau khi xử lý bằng E.Cellulase ............... 103
Trang 13
Luận Văn Thạc Só
Bảng 3.27:
Ảnh
hưởng
của nhiệt độ đến
kích
thước bã
Vinamilk
bằng
E.Pectinase+E.Cellulase......................................................................................................... 105
Bảng 3.28: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Pectinase +
E.Cellulase .................................................................................................................. 106
Bảng
3.29: Ảnh
hưởng
của
nhiệt
độ đến kích
thước
bã
Tribeco
bằng
E.Pectinase+E.Cellulase....................................................................................................... 108
Bảng
3.30: Ảnh
hưởng
của
thời gian
đến
kích
thước bãõ
Tribeco
bằng
E.Pectinase+E.Cellulase ....................................................................................................... 109
Bảng 3.31: Thành phần hóa học của bã sau khi xử lý bằng hỗn hợp E.Cellulase +
E.Pectinase ................................................................................................................. 111
Bảng 3.32: So sánh kích thước bã trước và sau khi xử lý E.Pectinase + E.Cellulase....... 112
Bảng 3.33: Khảo sát khối lượng bã bổ sung làm bánh mì ....................................... 113
Bảng 3.34: Khảo sát khối lượng bã xử lý hỗn hợp E.Pectinase+E.Cellulase làm bánh
mì................................................................................................................................ 115
Bảng 3.35: Khảo sát thành phần dinh dưỡng của bánh mì.......................................... 117
Bảng 3.36 So sánh thành phần dinh dưỡng của một số bánh mì bổ sung xô .............. 118
Trang 14
Luận Văn Thạc Só
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Hạt đậu nành ..........................................................................................2
Hình 1.2: Các liên kết trong sucrose, raffinose, và stachyose ...............................7
Hình 1.3: Cấu trúc hóa học của 12 loại isoflavones của đậu nành........................9
Hình 1.4: Bã đậu nành (Okara) ............................................................................12
Hình 1.5: Cấu trúc của xơ Okara..........................................................................18
Hình 1.6: Phản ứng oxy hoá .................................................................................35
Hình 1.7: Phản ứng thuỷ phân cấu trúc carbonyl-
glucoxy ...............................35
Hình 1.8: Phản ứng thủy phân lignin trong môi trường kiềm...............................36
Hình 1.9: Cơ chế tác động của enzyme cellulase theo Erikson ...........................37
Hình 1.10: Thuỷ phân okara bằng cellulase ........................................................37
Hình 1.11: Thuỷ phân bằng pectinase..................................................................38
Hình 1.12: Ảnh Okara sau quá trình thuỷ phân ...................................................38
Hình 1.13: Một số sản phẩm bánh cokies ............................................................41
Hình 1.14: Một số sản phẩm bánh mì ..................................................................42
Hình 1.15: Bánh xốp.............................................................................................42
Hình 1.16: Bánh Ontjom.......................................................................................42
Hình 1.17: Quy trình sản xuất bánh mì ................................................................43
Hình 2.1: Bã đậu nành Vinamilk.......................................................................... 46
Hình 2.2: Bã đậu nành Tribeco ............................................................................46
Hình 2.3: Sơ đồ nghiên cứu ..................................................................................49
Hình 2.4: Quy trình xay khô .................................................................................50
Hình 2.5: Quy trình xay ướ ..................................................................................t50
Hình 2.6: Quy trình xử lý bằng enzyme pectinase .............................................. 51
Hình 2.7: Quy trình xử lý bằng enzyme Cellulase .............................................. 53
Trang 15
Luận Văn Thạc Só
Hình 2.8: Quy trình xử lý bằng hỗn hợp E.Cellulase+E.Pectinase ......................54
Hình 2.9: Quy trình làm bánh mì .........................................................................55
Hình 3.1: So sánh kích thước giữa nguyên liệu ban đầu và sau khi xay khô...... 75
Hình 3.2: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Vinamilk......................... 76
Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian xay đến kích thước bã Vinamilk ................. 78
Hình 3.4: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Tribeco ........................... 79
Hình 3.5: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Tribeco ...........................80
Hình 3.6: So sánh kích thước bã trước và sau xử lý bằng xay ướt ...................... 82
Hình 3.7:Ảnh hưởng hàm ẩm đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Pectinase……83
Hình 3.8: Ảnh hưởng của tỷ lệ E.Pectinase đến kích thước bã Vinamilk...........85
Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Pectinase
..............................................................................................................................86
Hình 3.10: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Tribeco bằng E.Pectinase..
..............................................................................................................................88
Hình 3.11: Ảnh hưởng của tỷ lệ E.Pectinase đến kích thước bã Tribeco ............89
Hình 3.12: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Tribeco bằng E.Pectinase
..............................................................................................................................91
Hình 3.13: So sánh kích thước giữa bã trước và bã sau sử dụng E.Pectinase..... 93
Hình 3.14: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Cellulase
..............................................................................................................................94
Hình 3.15: Ảnh hưởng của tỷ lệ E.Cellulase đến kích thước bã Vinamilk ......... 96
Hình 3.16:Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Cellulase
..............................................................................................................................97
Hình 3.17: Ảnh hưởng của hàm ẩm đến kích thước bã Tribeco bằng E.Cellulase.
..............................................................................................................................99
Hình 3.18: Ảnh hưởng của tỷ lệE.Cellulase đến kích thước bã Tribeco .......... 100
Hình 3.19: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bãõ Tribeco baèng E.Cellulase.
Trang 16
Luận Văn Thạc Só
............................................................................................................................ 101
Hình 3.20: So sánh kích thước bã trước và sau khi xử lý E.Cellulase .............. 103
Hình 3.21:Ảnh hưởng của nhiệt độ đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Pectinase+E.Cellulase
...............................................................................................................................................................................105
Hình 3.22: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Vinamilk bằng E.Pectinase+E.Cellulase 107
Hình 3.23: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến kích thước bã Tribeco bằng E.Pectinase+E.Cellulase.... 108
Hình 3.24: Ảnh hưởng của thời gian đến kích thước bã Tribeco bằng E.Pectinase+E.Cellulase. 110
Hình 3.25: So sánh kích thước bã trước và sau khi xử lý E.Pectinase và E.Cellulase........................112
Hình 3.26: Khối lượng bã bổ sung làm bánh mì ............................................... 114
Hình 3.27: Bánh mì bổ sung 15% bã xay khô ................................................... 115
Hình 3.28: Ruột bánh mì bổ sung 15% bã xay khô........................................... 115
Hình 3.29: Khối lượng bã bổ sung làm bánh mì ...............................................116
Hình 3.30: Bánh mì bổ sung 17% bã xử lý bằng hỗn hợp E.Pectinase +
E.Cellulase ........................................................................................................ 117
Hình 3.31: Ruột bánh mì bổ sung 17% bã xử lý bằng hỗn hợp E.Pectinase +
E.Cellulase ........................................................................................................ 117
Hình 3.32: So sánh thành phần dinh dưỡng của bánh mì 100% bột mì và bánh
mì bổ sung 17% bã đậu nành ............................................................................ 118
Trang 17
Luận Văn Thạc Só
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, nhu cầu sống của con người ngày càng cao. Trong đó, nhu cầu
về thực phẩm trở nên cầu kỳ và đa dạng hơn. Thực phẩm không chỉ thỏa mãn
nhu cầu về dinh dưỡng mà nó còn phải đáp ứng được một phần nhu cầu về
phòng và trị bệnh. Có lẽ vì thế mà những năm gần đây, nhiều loại thực phẩm
chức năng đã lần lượt ra đời. Trong đó, chất xơ là một thành phần được sử dụng
nhiều trong các loại thực phẩm này. Tuy nhiên, trong khi các dạng thực phẩm ăn
liền đang mắc phải khuyết điểm là hiếm chất xơ, thì một số ngành công nghiệp
chế biến lại đang thải bỏ một lượng lớn chất xơ không được khai thác và sử dụng
đúng mức.
Hiện nay, chỉ riêng Tp.HCM đã có những đơn vị sản xuất sữa đậu nành
lớn: Công ty cổ phần Vinamilk, Công ty cổ phần nước giải khát Sài Gòn Tribeco,
Công ty Uni-President,… Năm 2005, riêng Công ty cổ phần Vinamilk đã thải ra
17 tấn bã đậu nành. Vì vậy, lượng đậu nành thải ra hàng năm là rất lớn. Trong
bã đậu nành này còn nhiều dinh dưỡng: protein, lipid và một lượng lớn xơ…
Vì vậy, việc bổ sung xơ vào các sản phẩm ăn liền luôn là vấn đề được
quan tâm bởi các nhà sản xuất. Song, vì xơ từ bã đậu nành có cấu trúc lớn, nên
khó để sử dụng trực tiếp, cần phải xử lý trước khi bổ sung.
Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu xử lý bã đậu nành để sản
xuất thực phẩm giàu chất xơ”. Mục tiêu của đề tài nhằm tìm ra phương pháp
xử lý bã phù hợp để ứng dụng vào thực phẩm, nhằm tận dụng triệt để nguồn
dinh dưỡng trong bã và cung cấp một lượng lớn chất xơ cho thực phẩm
Trang 18
Luận Văn Thạc Só
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
A. Giới thiệu về đậu nành
1. Đậu nành
1.1. Nguồn gốc
[4] [36] [38 ][9]
Tên khoa học: Glycine Max Merill
Hình 1.1: Hạt đậu nành
[43]
Theo thống kê của FAO (1994), đậu nành được phân loại thực vật học như
sau:
Phân giới
: Cormobinata
Họ
: Leguminosae
Phân loại
: Spermatophyta
Phân họ
: Papilionaceae
Phân hiệu (chi)
: Angcospermae
Tông:
: Phaseoleae
Lớp
: Dicotydoneeae
Phân tông
: Phaseolinae Glycininae
Phân lớp
: Archichlamydae
Giống
: Glycine L
Thứ
: Rosales
Phân giống : Glycine Subg, Soja
Phân bộ
: Leguminosinae
Loài
: Glycine max
Các nhà khoa học thống nhất rằng đậu nành có nguồn gốc từ Mãn Châu
(Trung Quốc), xuất phát từ một loại đậu nành dại, thân mảnh, dạng dây leo. Đậu
nành đã được trồng theo mùa vụ vào giữa thế kỷ 17-18 trước Công Nguyên ở
Trung Quốc.
Trang 1
Luận Văn Thạc Só
Đến khoảng đầu thế kỷ 15-16 sau Công nguyên, đậu nành đã được biết ở
nhiều nước như Nhật, Indonesia, Philippine, Việt Nam, Thái Lan, Malaysia,
Burma, Nepal và Ấn Độ.
Đậu nành được đưa đến Mỹ lần đầu tiên vào năm 1800 bằng tàu thủy,
nhưng mãi đến năm 1879 mới chỉ có một số ít nông dân trồng đậu nành làm thức
ăn cho gia súc. Những cây đậu nành này thích hợp với điều kiện thời tiết ẩm,
nóng ở miền đông bắc Bắc Carolina. Khoảng năm 1900, Bộ Nông nghiệp Hoa
Kỳ tiến hành thử nghiệm đậu nành và khuyến khích nông dân trồng chúng làm
thức ăn gia súc.
Năm 1904, nhà hóa học Mỹ, G.W.Carver đã khám phá đậu nành là nguồn
protein và dầu có giá trị lớn. Ông khuyến khích người nông dân trồng luân canh
đậu nành.
1.2. Đặc điểm sinh thái [4] [6]
Đậu nành là cây bụi nhỏ, cao trung bình 1m, có lông toàn thân. Lá có 3
chét hình bầu dục. Bông nở thành chùm, nách lá có màu trắng hay màu tím. Hạt
có hình bầu dục hay tròn, màu đặc trưng cho từng giống, thường có màu vàng.
Điều kiện để cây đậu nành phát triển tốt:
Ưa sáng, chịu nhiệt, chịu hạn. Thời gian sinh trưởng 75-125 ngày
pH đất trồng: 6,45-7,31
Nhiệt độ: 25-30oC
1.3. Thành phần hóa học
[26] [ 22] [38]
Bảng1.1: Thành phần hóa học của đậu nành tính trên tổng khối lượng hạt khô
Thành phần hóa học
% khối lượng
Protein
40,0
Chất béo
20,0
Cellulose
4,0
Hemicellulose
15,0
Stachyose
3,8
Raffinose
1,1
Trang 2
[26]
Luận Văn Thạc Só
Saccharose
5,0
Đường khác (arabinose, glucose, verbacose)
5,1
Vitamin và khoáng
6,0
Bảng1.2: Thành phần dinh dưỡng trong 100g đậu nành các loại (*)
[26]
Loaïi haït
Calorie
Protein (g) Lipid (g) Glucid (g) Tro (g)
Haït xanh
436
40,9
17,9
35,8
5,4
Haït trắng
444
39
19,6
35,9
5,5
Hạt vàng
439
38
17,1
40,3
4,6
(*) tính theo phần trăm chất khô
Bảng 1.3: Thành phần hóa học trong các bộ phận của hạt đậu nành (*)
Bộ phận
hạt
[26]
Lipid
Protein
Carbohydrate
Tro (vitamin và
(%)
(%)
(%)
khoáng) (%)
Rốn hạt
23,0
43,0
29,0
5,0
Phôi
11
41,1
43,5
4,4
Vỏ hạt
1
8,8
86,0
4,2
(*) tính theo phần trăm chất khô
1.3.1. Lipid [26]
Chất béo trong đậu nành dao động từ 13,5%-24% theo hàm lượng chất
khô, trung bình là 18%. Chất béo đặc trưng chứa khoảng 6,4% -15,1% acid béo
no (acid stearic, acid archidic) và 80%-93,6% acid béo khoâng no (acid linoleic,
acid linolenic, acid oleic).
Trang 3
Luận Văn Thạc Só
Bảng 1.4: Hàm lượng acid béo trong dầu đậu nành
[26]
Acid béo no
Hàm lượng (%)
Acid béo không no
Hàm lượng (%)
Lauric C12
0-0,2
Palmitoleic C16:1
0,42-1,6
Myristic C14
0,1-0,4
Oleic C18:1
10,9-60
Palmitic C16
5,5-6,5
Linoleic C18:2
25-64,8
Stearic C18
2,4-5,5
Arachidonic C20:4
-
Arachidic C20
0,2-0,9
Linolenic C18:3
0,3-12,1
Behenic C22
-
1.3.2. Protein và thành phần acid amin
Hàm lượng protein tổng dao động trong hạt đậu nành từ 29,6- 50,5%,
trung bình là 36-40%. Các nhóm protein đơn giản (% so với tổng số protein):
albumin (6-8%), globulin (25-34%), glutelin (13-14%), prolamin chiếm lượng
nhỏ không đáng kể.
Protein đậu nành dễ tan trong nước và chứa nhiều acid amin không thay
thế như leucine, lysine, threonine, valin, iso leucine, phenylalanine, tryptophan,
trừ methoionine vàø cysteine hơi thấp.
Trang 4
Luận Văn Thạc Só
Bảng 1.5: Thành phần các acid amin không thay thế trong đậu nành, gạo, bắp
(g/16gN)
[26]
Loại acid
amin
Đậu nành
Gạo
Bắp
Khuyến nghị
của FAO
Isoleucine
5,1
4,1
3,7
6,4
Leucine
7,7
8,2
13,6
4,8
Lysine
5,9
3,8
2,6
4,2
Methionine
1,6
3,4
1,8
2,2
Cysteine
1,3
-
-
4,2
Phenylalanine
5,0
6,0
5,1
2,8
Threonine
4,3
4,3
3,6
2,8
Trytophan
1,3
1,2
0,7
1,4
Valine
5,4
7,2
5,3
4,2
Histidine
2,6
-
2,8
-
1.3.3. Carbohydrate
Trong đậu nành chiếm khoảng 34% khối lượng khô, trong đó hàm lượng
tinh bột không đáng kể. Carbohydrate chia thành 2 loại:
Tan trong nước: chiếm khoảng 10% lượng carbohydrate (bao gồm các
loại đường không khử như saccharose, raffinose và stachyose).
Đường rafinose và stachyose là oligosaccharide được tạo thành từ
các phân tử như hình 1.2. Cơ thể con người thiếu enzyme galatosidase để thủy
phân stachyose và rafinose. Do đó các oligosaccharide này sẽ bị chuyển xuống
ruột già. Ở đây, các vi khuẩn đường ruột sẽ sử dụng và phân hủy chúng thành
các khí, gây đầy bụng, khó tiêu.
Trang 5
Luận Văn Thạc Só
Stachyose
Sucrose
Galactose -1-6Galactose -1-6Glucose -1-2 Fructose
Raffinose
Hình 1.2: Các liên kết trong sucrose, raffinose, và stachyose
[26]
Không tan trong nước: Cellulose, hemicellulose.
Bảng 1.6: Thành phần Carbohydrate của đậu nành
Carbohydrate
[26]
Hàm lượng (%)
Cellulose
4,0
Hemi cellulose
15,0
Stachyose
3,8
Raffinose
1,1
Saccharose
5,0
Các loại đường khác*
5,1
(*) bao gồm một lượng nhỏ đường arabinose, glucose và verbascose
1.3.4. Chất khoáng
Chất khoáng trong đậu nành chiếm khoảng 4,5-6,8%.
Bảng 1.7: Hàm lượng khoáng trong đậu nành tính theo chất khô
Nguyên tố
Hàm lượng khoáng
Ca
0,16-0,47%
P
0,41-0,82%
Mg
0,22-0,24%
Zn
37mg/kg
Sắt
90-150mg/kg
Trang 6
[26]
Luận Văn Thạc Só
Bảng 1.8: Thành phần khoáng trong hạt đậu nành
[26]
Thành
phần
Tỷ lệ (%)
Thành phần
Tỷ lệ (%)
P2O5
0,6-2,18
SO3
0,41-0,44
K2O
1,91-2,64
Na2O
0,38
CaO
0,23-0,63
Cl
0,025
MgO
0,22-0,55
Chất khác *
1,17
(*) chất khác: Al, Fe, I, Mn, Cu, Mo,…
1.3.5. Vitamin
Đậu nành chứa nhiều Vitamin ngoại trừ vitamin C, vitamin D.
Bảng 1.9: Thành phần Vitamin của đậu nành [5]
Vitamin
Hàm lượng ( g/g)
Vitamin
Hàm lượng ( g/g)
Thiamin
11-17,5
Inositol
2300
Riboflavin
3,4-3,6
Vitamin A
0,18-2,43
Niacin
21,4-23
Vitamin E
1,4
Pyridoxine
7,1-12
Vitamin K
1,9
0,8
Vitamin B1
0,5
Biotin
1.3.6. Hemagglutinin
Là protein có khả năng kết hợp với hemoglobin nên làm giảm hoạt tính
hemoglobin. Nó rất độc đối với động vật. Dễ bị phân huỷ bởi nhiệt độ. Không
ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng của đậu nành.
Trang 7
