Nghiên cứu chiết tách protein từ bã đậu phộng và ứng dụng làm chất keo tụ xử lý nước đục

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGUYỄN THỊ HOÀI GIANG

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH PROTEIN TỪ
BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG VÀ ỨNG DỤNG
LÀM CHẤT KEO TỤ XỬ LÝ NƯỚC ĐỤC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Đà Nẵng – Năm 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGUYỄN THỊ HOÀI GIANG

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH PROTEIN TỪ
BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG VÀ ỨNG DỤNG
LÀM CHẤT KEO TỤ XỬ LÝ NƯỚC ĐỤC

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60.44.01.14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LÊ TỰ HẢI

Đà Nẵng – Năm 2015

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả

Nguyễn Thị Hoài Giang


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài.................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 3
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................. 3
6. Bố cục luận văn..................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN........................................................................... 5
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐẬU PHỘNG ............................................................. 5
1.1.1. Cây đậu phộng ................................................................................ 5
1.1.2. Hạt đậu phộng ................................................................................. 6
1.1.3. Thu hoạch – Bảo quản .................................................................. 14
1.2. PROTEIN ................................................................................................. 15
1.2.1. Khái quát về protein...................................................................... 15
1.2.2. Các tính chất chức năng của protein ............................................. 21
1.3. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM NƯỚC ..................................................... 21
1.3.1. Khái niệm về ô nhiễm nước ......................................................... 21
1.3.2. Nguyên nhân ô nhiễm nước .......................................................... 21

1.3.3. Dấu hiệu đặc trưng của nguồn nước bị ô nhiễm .......................... 22
1.3.4. Các thông số đánh giá chất lượng và tiêu chuẩn chất lượng
nước ................................................................................................................ 22
1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THIÊN NHIÊN ....................... 29
1.4.1. Quá trình keo................................................................................. 30
1.4.2. Quá trình lắng................................................................................ 31
1.4.3. Quá trình lọc nước ........................................................................ 32


1.4.4. Khử sắt và mangan........................................................................ 33
1.4.5. Làm mềm nước ............................................................................. 33
1.4.6. Khử trùng nước ............................................................................. 34
1.5. KHÁI QUÁT VỀ HIỆN TƯỢNG KEO TỤ VÀ CHẤT KEO TỤ ........ 34
1.5.1. Hệ keo và hiện tượng keo tụ ......................................................... 34
1.5.2. Các chất keo tụ.............................................................................. 39
1.6. CÁC BIỆN PHÁP HÓA HỌC DÙNG ĐỂ KEO TỤ ............................. 40
1.6.1. Tăng lực ion .................................................................................. 40
1.6.2. Thay đổi pH ................................................................................. 40
1.6.3. Đưa vào hệ một muối của kim loại hóa trị III .............................. 40
1.6.4. Đưa vào hệ một polymer tự nhiên hoặc polymer tổng hợp .......... 41
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ......... 42
2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ............................................ 42
2.1.1. Nguyên liệu ................................................................................... 42
2.1.2. Hóa chất ........................................................................................ 42
2.1.3. Dụng cụ ......................................................................................... 42
2.2. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA BÃ HẠT ĐẬU
PHỘNG ........................................................................................................... 44
2.2.1. Xác định độ ẩm của bã hạt đậu phộng .......................................... 44
2.2.2. Xác định hàm lượng tro của bã hạt đậu phộng ............................. 44
2.3. PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH ....................................................................... 45

2.3.1. Mục tiêu ........................................................................................ 45
2.3.2. Nguyên tắc .................................................................................... 45
2.3.3. Pha hóa chất .................................................................................. 46
2.3.4. Cách tiến hành............................................................................... 46
2.3.5. Hiện tượng..................................................................................... 46


2.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THU NHẬN
PROTEIN ....................................................................................................... 47
2.4.1. Nhiệt độ......................................................................................... 47
2.4.2. Nồng độ pH................................................................................... 47
2.4.3. Tác nhân hóa học .......................................................................... 48
2.5. XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH PROTEIN VÀ KHẢO
SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Q TRÌNH CHIẾT TÁCH...... 50
2.5.1. Xây dựng quy trình chiết tách protein .......................................... 50
2.5.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách .............. 50
2.6. XÂY DỰNG QUY TRÌNH XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC CỦA NƯỚC VÀ
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH KEO TỤ
XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC TRONG NƯỚC................................................................. 51
2.6.1. Xây dựng quy trình xử lý độ đục trong nước ............................... 51
2.6.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình keo tụ xử lý độ
đục trong nước của protein.............................................................................. 51
2.7. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM.................................................. 52
2.8. ĐO ĐỘ ĐỤC............................................................................................ 53
2.8.1. Thiết bị .......................................................................................... 53
2.8.2. Nguyên lý hoạt động..................................................................... 54
2.8.3. Các bước đo độ đục....................................................................... 55
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................. 57
3.1. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA BÃ HẠT ĐẬU
PHỘNG ........................................................................................................... 57

3.1.1. Xác định độ ẩm ............................................................................. 57
3.1.2. Xác định hàm lượng tro ................................................................ 58
3.2. ĐỊNH TÍNH PROTEIN ........................................................................... 58


3.3. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH
CHIẾT TÁCH PROTEIN TỪ BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG ................................ 62
3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaCl ..................................... 62
3.3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng bã : thể tích dung dịch NaCl...... 63
3.3.3. Ảnh hưởng của thời gian chiết tách .............................................. 65
3.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết tách ............................................... 66
3.4. ỨNG DỤNG LÀM CHẤT KEO TỤ CỦA PROTEIN TRONG XỬ
LÝ ĐỘ ĐỤC CỦA NƯỚC ............................................................................. 68
3.4.1. Lấy mẫu nước................................................................................ 68
3.4.2. Thông tin mẫu nước ...................................................................... 68
3.4.3. Khảo sát khả năng keo tụ xử lý độ đục trong nước của dịch
chiết protein..................................................................................................... 68
3.4.4. Khảo sát khả năng keo tụ xử lý độ đục trong nước của bột
protein.............................................................................................................. 72
3.5. SO SÁNH KHẢ NĂNG KEO TỤ XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC TRONG NƯỚC
CỦA PROTEIN TRONG DỊCH CHIẾT VỚI BỘT PROTEIN..................... 77
3.5.1. Điều kiện môi trường pH .............................................................. 77
3.5.2. Điều kiện tỉ lệ protein : mẫu nước ................................................ 78
KẾT LUẬN ................................................................................................... 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CE

Catechin equivalent – tính theo hàm lượng catechin

DS

Disolved Solid

EBC

European Brewery Convention

E.coli Escherichia coli
FTU

Formazin Turbidity Units

NTU

Nephelometric Turbidity Unit

SS

Suspended Solid

TSS

Total Suspended Solid

VS

Volatile Solid


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

bảng
1.1.

Thành phần các a-amino acide trong đậu phộng (tính
trên 100g đậu phộng)

Trang
7

1.2.

Thành phần các acide béo có trong đậu phộng

8

1.3.

Thành phần các polysaccharide có trong đậu phộng

10

1.4.

1.5.
1.6.
1.7.

Hàm lượng flavonoid và polyphenol có trong đậu
phộng
Thành phần các nguyên tố khoáng chủ yếu trong đậu
phộng
Thành phần các vitamin trong đậu phộng (tính trên
100g đậu phộng)
Cơng thức và tên gọi của 20 a-amino acide thành phần
của protein

13
13
13
16

1.8.

Các loại hạt có mặt trong mơi trường nước

38

3.1.

Độ ẩm của mẫu bã hạt đậu phộng

57

3.2.

Hàm lượng tro của mẫu bã hạt đậu phộng

58

3.3.
3.4.
3.5.
3.6.

Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaCl đến hiệu suất
chiết tách protein
Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng bã : thể tích dung dịch
NaCl đến hiệu suất chiết tách protein
Ảnh hưởng của thời gian chiết tách đến hiệu suất chiết
tách protein
Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết tách đến hiệu suất chiết
tách protein

62
64
65
66


Số hiệu

Tên bảng

bảng
3.7.

Ảnh hưởng của pH đến khả năng keo tụ xử lý độ đục
trong nước của dịch chiết protein

Trang
69

Ảnh hưởng của tỉ lệ thể tích dịch chiết : thể tích mẫu
3.8.

nước đục đến khả năng keo tụ xử lý độ đục trong nước

71

của dịch chiết protein
3.9.

Ảnh hưởng của pH đến khả năng xử lý độ đục của bột
protein

73

Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng bột protein : thể tích
3.10.

mẫu nước đục đến khả năng keo tụ xử lý độ đục trong

75

nước của bột protein
So sánh hiệu suất xử lý độ đục trong nước của protein
3.11.

trong dịch chiết protein với bột protein ở môi trường

77

pH khác nhau
So sánh hiệu suất xử lý độ đục trong nước của protein
3.12.

trong dịch chiết protein với bột protein ở những tỉ lệ
protein khác nhau

78


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

1.1.

Cây đậu phộng

5

1.2.

Cấu tạo vỏ hạt đậu phộng

6

1.3.

Cấu tạo hạt đậu phộng

7

2.1.

Lò nung

43

2.2.

Tủ sấy

43

2.3.

Máy đo độ đục HACH Model 2100N

43

2.4.

Máy đo pH

43

2.5.

Thuốc thử Biure

46

2.6.

Nguyên lí hoạt động của máy đo độ đục HACH
Model 2100N

54

2.7.

Các bước đo độ đục

55

3.1.

Bã hạt đậu phộng

57

3.2.

Bã hạt đậu phộng sau khi được xay

57

3.3.

Khuấy bã hạt đậu phộng trong dung dịch NaCl 1M

59

3.4.

Lọc lấy dịch chiết protein

59

3.5.

Dịch chiết protein sau khi lọc

60

3.6.

3.7.
3.8.

Sự chuyển đổi màu của dung dịch protein trong thuốc
thử biure
Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch NaCl đến hiệu
suất chiết tách protein
Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng bã : thể tích dung
dịch NaCl đến hiệu suất chiết tách protein

60
62
64


Số hiệu

Tên hình

hình
3.9.
3.10.
3.11.
3.12.
3.13.

Ảnh hưởng của thời gian chiết tách đến hiệu suất
chiết tách protein
Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết tách đến hiệu suất chiết
tách protein

Mẫu nước đục ban đầu
Ảnh hưởng của pH đến khả năng keo tụ xử lý độ đục
trong nước của dịch chiết protein
Mẫu nước đục đã được xử lý độ đục trong nước của
dịch chiết protein với từng môi trường pH khác nhau

Trang
65
67
68
69
70

Ảnh hưởng của tỉ lệ thể tích dịch chiết : thể tích mẫu
3.14.

nước đục đến khả năng xử lý độ đục trong nước của

71

dịch chiết protein
3.15.
3.16.
3.17.
3.18.

Mẫu nước đục đã được xử lý bằng dịch chiết protein
với lượng protein khác nhau
Bột protein
Ảnh hưởng của pH đến khả năng xử lý độ đục trong

nước của bột protein
Mẫu nước đục đã được xử lý độ đục trong nước của
bột protein với từng môi trường pH khác nhau

72
73
74
75

Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng bột protein : thể tích
3.19.

mẫu nước đục đến khả năng keo tụ xử lý độ đục

76

trong nước của protein
3.20.

Mẫu nước đục đã được xử lý độ đục bằng bột protein
với lượng protein khác nhau

76


Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

So sánh hiệu suất xử lý độ đục trong nước của
3.21.

protein trong dịch chiết protein với bột protein ở môi

77

trường pH khác nhau
So sánh hiệu suất xử lý độ đục trong nước của
3.22.

protein trong dịch chiết protein với bột protein ở
những tỉ lệ protein khác nhau

78


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Số hiệu

Tên sơ đồ

sơ đồ

Trang

2.1.

Quy trình chiết tách protein

50

2.2.

Quy trình xử lý độ đục trong nước

51

2.3.

Quy trình thực nghiệm

52

3.1.

Phản ứng giữa thuốc thử biure và protein

61


1

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong thời kỳ cơng nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, nhu cầu sử dụng
nước sạch của người dân cho sinh hoạt, hoạt động công nghiệp, dịch vụ là rất

lớn. Nguồn cung cấp nước chính hiện nay là nước từ thiên nhiên, chủ yếu là
nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. Tuy nhiên nguồn nước này hiện đang
bị ô nhiễm nghiêm trọng do các hoạt động của con người. Hầu hết sông hồ ở
các thành phố lớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, nơi có dân cư đơng
đúc và nhiều khu công nghiệp lớn đều bị ô nhiễm. Phần lớn lượng nước thải
sinh hoạt và công nghiệp đều không được xử lý mà đổ thẳng vào các ao hồ,
sau đó chảy ra các con sông lớn tại vùng Châu Thổ sông Hồng và sơng Mê
Kơng. Ngồi ra, nhiều nhà máy, cơ sở sản xuất và ngay cả bệnh viện cũng
không được trang bị hệ thống xử lý nước thải. Tại thành phố Đà Nẵng, nguồn
nước sinh hoạt cũng đang trong tình trạng báo động, vừa nhiễm mặn vừa đỏ
đục như nước bùn khiến cho Nhà máy Nước Cầu Đỏ gặp nhiều khó khăn
trong q trình xử lý. Trong những năm tới Đà Nẵng có nguy cơ thiếu nước
máy sinh hoạt.
Với hiện trạng ô nhiễm đáng báo động như vậy, việc xử lý nước thải
đúng tiêu chuẩn trước khi đưa vào môi trường là rất cần thiết và phải được
thực hiện một cách nghiêm túc. Tuy nhiên, hiện nay, hóa chất được sử dụng
để xử lý môi trường nước thông dụng là polyaluminium chloride và phèn
nhơm lại có giá thành cao, trong thành phần của chúng có chứa chất gây ung
thư. Vì vậy, việc hướng đến tìm ra nguồn nguyên liệu thiên nhiên rẻ tiền, ít
gây độc hại để xử lý nguồn nước ô nhiễm đang được các nhà khoa học rất
quan tâm.


2

Đậu phộng là một loài cây thuộc họ Đậu, là cây thực phẩm, cây có dầu
quan trọng. Trong số các loại cây hạt có dầu trồng hàng năm trên thế giới, đậu
phộng đứng thứ hai sau đậu tương về diện tích trồng cũng như sản lượng.
Trong số 25 nước trồng đậu phộng ở châu Á, Việt Nam đứng hàng thứ năm,
đậu phộng là một trong các loại cây xuất khẩu thu ngoại tệ của nước ta. Ngày

nay, với sự phát triển nhanh chóng của ngành cơng nghiệp sản xuất gia vị
lỏng, trong đó có dầu ăn khiến cho lượng bã hạt đậu phộng phế thải ngày càng
nhiều. Lượng bã hạt đậu phộng này chỉ được dùng làm thức ăn gia súc, giá
thể trồng nấm, chế biến nước tương, và rất ít trong sản xuất phân đạm. Trong
khi đó bã đậu phộng lại chứa một hàm lượng protein đáng kể có khả năng keo
tụ làm trong nước.
Để góp phần bảo vệ môi trường nước và tận dụng bã hạt đậu phộng nguồn nguyên liệu có giá thành thấp và dồi dào một cách hợp lý, tôi quyết
định chọn đề tài: “Nghiên cứu chiết tách protein từ bã hạt đậu phộng và
ứng dụng làm chất keo tụ xử lý nước đục” làm đề tài luận văn tốt nghiệp của
mình.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng quy trình chiết tách và nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình chiết tách protein từ bã hạt đậu phộng.
- Ứng dụng làm chất keo tụ xử lý độ đục trong nước của protein.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Protein được chiết tách từ bã hạt đậu phộng thu mua tại xã Điện Phước,
huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam.
- Khả năng làm chất keo tụ xử lý độ đục trong nước của protein.
3.2. Phạm vị nghiên cứu
- Nghiên cứu quá trình chiết tách protein, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng


3

đến quá trình chiết tách protein và khảo sát ứng dụng của protein làm chất keo
tụ xử lý độ đục trong nước.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập các thông tin tài liệu liên quan đến đề tài.

- Tìm hiểu các phương pháp thực nghiệm sử dụng trong q trình nghiên
cứu.
- Xử lý các thơng tin về lý thuyết để đưa ra các vấn đề cần thực hiện
trong quá trình nghiên cứu.
4.2. Nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp lấy và xử lí mẫu.
- Phương pháp trọng lượng xác định độ ẩm.
- Phương pháp tro hóa mẫu xác định hàm lượng vô cơ.
- Phương pháp chiết bằng dung mơi có độ phân cực phù hợp để thu
protein và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết.
- Phương pháp so màu Biure xác định định tính protein.
- Phương pháp xử lý số liệu: Dùng phần mềm Microsoft Excel để xử lý
các số liệu thực nghiệm.
- Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm tại phịng thí nghiệm trường Đại
học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học
- Cung cấp những thông tin khoa học về quy trình chiết tách protein từ
bã hạt đậu phộng.
- Khảo sát khả năng keo tụ xử lý độ đục trong nước của protein.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Cung cấp thêm thông tin, làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu về


4

bã hạt đậu phộng.
- Nâng cao giá trị sử dụng của bã hạt đậu phộng trong đời sống.
6. Bố cục luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, nội dung luận văn gồm 3

chương như sau:
Chương 1. Tổng quan
Chương 2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Chương 3. Kết quả và thảo luận


5

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐẬU PHỘNG
1.1.1. Cây đậu phộng [1]
Đậu phộng, còn được gọi là lạc (danh pháp khoa học: Arachis
hypogaea), là một loài cây thực phẩm thuộc họ Đậu có nguồn gốc tại Nam
Mỹ như ở các nước Bolivia, Brazil và Peru. Nó là lồi cây thân thảo, thân cao
từ 3 cm – 50 cm. Lá mọc đối, kép hình lơng chim với bốn lá chét, kích thước
lá chét dài 1 cm – 7 cm và rộng 1 cm – 3 cm. Hoa dạng hoa đậu điển hình
màu vàng có điểm gân đỏ, cuống hoa dài 2 cm – 4 cm. Sau khi thụ phấn, quả
phát triển thành một dạng quả đậu dài 3 cm – 7 cm, chứa 1 hạt – 4 hạt và quả
thường giấu xuống đất để phát triển. Đậu phộng thường được trồng phổ biến
ở Trung Quốc, Ấn Độ, Senegal, Nigeria, Myanmar, Sudan, Mỹ, Argentina và
Indonesia.

Hình 1.1. Cây đậu phộng


6

1.1.2. Hạt đậu phộng

a. Cấu tạo vỏ hạt
Vỏ quả dày từ 0,3 mm – 2 mm và gồm có 3 lớp là vỏ ngồi, vỏ giữa có
mơ cứng và vỏ trong có mơ mềm. Khi quả chín, trên vỏ quả có các đường gân
ngang, dọc hình mạng lưới. Q trình hình thành quả đậu phộng chia làm hai
giai đoạn: giai đoạn hình thành vỏ quả và giai đoạn hình thành hạt. Như vậy
quả đậu phộng hình thành từ ngồi vào trong, vỏ trước, hạt sau. Hoa nở được
30 ngày thì vỏ quả hình thành xong. Hoa nở được 60 ngày thì hạt hình thành
xong.
Vỏ quả chiếm 25% – 28%, vỏ hạt chiếm 3% – 4% khối lượng quả.
Phôi

Vỏ quả trong
Vỏ quả giữa

Lá mầm

Vỏ quả ngồi

Vỏ

Vỏ lụa giữa

Hình 1.2. Cấu tạo vỏ hạt đậu phộng
b. Cấu tạo hạt
Hạt đậu phộng có nhiều hình dạng khác nhau như trịn, bầu dục… Về
màu sắc cũng khác nhau như đỏ tím, đỏ nâu, nâu nhạt… Hạt đậu phộng có 3
bộ phận là vỏ lụa, tử diệp và phôi.


7

Hạt đậu phộng là nguồn thực phẩm vừa cung cấp đạm vừa cung cấp dầu.
Khối lượng 1.000 hạt nặng khoảng 400g – 750g.

Hình 1.3. Cấu tạo hạt đậu phộng
Trong hạt đậu phộng, thành phần hóa học được phân ra làm 4 nhóm hợp
chất chính: Protein, lipid, carbohydrate và các thành phần khác.
* Protein
Trong đậu phộng, protein chiếm khoảng 21% – 36%, trong đó chủ yếu là
hai loại Globulin: Arachin (chiếm 3/4) và Conarachin (chiếm 1/4) hợp thành.
Các phân tử protein trong đậu phộng khác nhau về bản chất các mắc xích aamino acide, số lượng và trật tự sắp xếp của chúng. Các đơn vị a-amino acide
trong mạch protein được mô tả ở bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thành phần các a-amino acide trong đậu phộng
(tính trên 100g đậu phộng) [16]
Thành phần

Khối lượng (g)

Tryptophan

0,244

Threonine

0,859

Isoleucine

0,882

Leucine

1,627

Lysine

0,901

Methionine

0,308


8

Thành phần

Khối lượng (g)

Cystine

0,322

Phenylalanine

1,300

Tyrosine

1,020

Valine

1,052

Arginine

3,001

Histidine

0,634

Alanine

0,997

Glycine

1,512

Proline

1,107

Serine

1,236

* Lipid [5]

Đậu phộng chứa hàm lượng lipid khá cao (khoảng 35% – 55%). Acide
béo chủ yếu trong đậu phộng là acide oleic. Hàm lượng acide oleic trong
đậu phộng cao hơn bắp và đậu nành nhưng ít hơn dầu olive. Đặc biệt dầu
phộng có khoảng 7% các acide béo mạch dài C-20 archidric, C-22 behenic,
C-24 lignoceric là những acide béo đặc trưng chỉ có chủ yếu trong dầu
phộng.
Bảng 1.2. Thành phần các acide béo có trong đậu phộng [11]
Thành phần acide béo

Khoảng dao động (%)

Trung bình (%)

Myristic (C-14:0)

< 0,1

0,1

Palmitic (C-16:0)

8,3 – 14,0

11,1

Palmitoleic (C-16:1)

< 0,2

0,2

Magaric (C-17:0)

-

0,1

Magaroleic (C-17:1)

-

0,1


9

Thành phần acide béo

Khoảng dao động (%)

Trung bình (%)

Stearic (C-18:0)

1,9 – 4,4

2,4

Oleic (C-18:1)

36,4 – 67,1

46,7

Linoleic (C-18:2)

14,0 – 43,0

32,0

Linolenic (C-18:3)

< 0,1

–

Arachidic (C-20:0)

1,1 – 1,7

1,3

Gadoleic (C-20:1)

0,7 – 1,7

1,6

Behenic (C-22:0)

2,1 – 4,4

2,9

Erucic (C-22:1)

< 0,3

–

Lignoceric (C-24:0)

1,1 – 2,2

1,5

Nervonic (C-24:1)

< 0,3

–

Hàm lượng glyceride trong dầu phộng chiếm khoảng 96% tổng hàm
lượng dầu. Các glyceride được cấu tạo nên chủ yếu từ các acide béo như
palmitic, oleic và linoleic, 80% glyceride trong dầu phộng được tạo nên từ các
acide béo không no.
* Carbohydrate
Hàm lượng monosaccharide trong đậu phộng khoảng 5%, trong đó D –
glucose chiếm 2,9% và D – fructose chiếm 2,1%. Trong khi đó, hàm lượng
oligosaccharide chỉ khoảng 3,3%, bao gồm 0,9% sucrose, 1% raffinose, 0,8%

stachyose và 0,3% verbascose. Trong khi đó, polysaccharide trong đậu phộng
chủ yếu gồm tinh bột, glucan, galactoaraban, hemicellulose và cellulose.


10

Bảng 1.3. Thành phần các polysaccharide có trong đậu phộng [3]
Polysaccharide

Hàm lượng
(%)

Cấu trúc

Kiểu liên kết

Arabinan

0,15

Chưa xác định

Chưa xác định

Galactoaraban

-

Mạch thẳng

b-1,4-

Glucan

-

Mạch thẳng

b-1,4-

Glucomannan

0,15

Mạch thẳng

b-1,4b-1,4- (mạch chính)

Xylan

0,25

Phân nhánh

b-1,2- và b-1,3(mạch nhánh)

Phức hợp acideic
polysaccharide

1,80

Chưa xác định

Chưa xác định

- Hemicellulose: Gồm hemicellulose A và hemicellulose B (gồm nhiều
polysaccharide kết hợp với nhau). Hemicellulose A không tan trong nước và
khi phân tích bằng sắc kí sau khi thủy phân thì thu được glucose, arabinose và
xylose với tỷ lệ mol 4 : 0,5 : 0,1 cùng với galacturonic acide ở dạng vết. Trái
lại, hemicellulose B tan trong nước và khi thủy phân thu được galacturonic
acide, glucose, galactose, arabinose và xylose với tỷ lệ mol 1 : 4 : 1 : 12 : 6. Các
polysaccharide chủ yếu hợp thành hemicellulose B.
- Glucomannan: Được cấu tạo từ D – glucose và D – mannose với tỷ lệ
mol 4 : 1 theo liên kết b-1,4. Ngồi ra trong glucomannan cịn có một lượng
nhỏ xylose. Trong đậu phộng, glucomannan thường liên kết với glucan hoặc
các phân tử cellulose bị thối hóa.
- Xylan: Có cấu tạo mạch nhánh. Mạch chính của xylan là các phân tử D
– xylopyranose liên kết với nhau theo liên kết b-1,4. Tùy thuộc vào giống đậu


11

phộng mà các mạch nhánh của xylan sẽ khác nhau, thường là các phân tử
đường khác nhau sẽ liên kết với mạch chính theo liên kết b-1,2 hoặc b-1,3.
- Arabinan: Là những hemicellulose cấu tạo nên từ các phân đoạn
peptide acide – araban. Theo phương pháp phân tích methyl hóa, các nhà
khoa học cho rằng arabinan có cấu tạo mạch nhánh.
Sau khi trích ly béo, hàm lượng carbohydrate trong bột đậu phộng tách
béo chiếm khoảng 38%. Trong đó hàm lượng mono và oligosaccharide là
18%, tinh bột là 12,5%, hemicellulose A và B lần lượt là 0,5% và 3,5%, hàm

lượng cellulose khoảng 4,5%. Thành phần chủ yếu của oligosaccharide là
sucrose 14,55%, raffinose 0,92%, stachyose 1,6% và verbascose 0,42%.
Hàm lượng cellulose trong đậu phộng khoảng 3%. Hàm lượng cellulose
cao trong bột đậu phộng sau khi tách béo sẽ làm giảm giá trị dinh dưỡng của
bột đậu phộng và gây ra những ảnh hưởng xấu trong các quá trình chế biến.
Cellulose chủ yếu liên kết với vỏ đậu phộng, do đó việc tách vỏ lụa là bước
cần thiết phải thực hiện.
Từ cấu tạo thành phần polysaccharide trong đậu phộng và bột đậu phộng
tách béo ta thấy nếu dùng các loại enzyme carbohydrase như: hemicellulase,
celluloase, pectinase, xylanase, glucanase…. hỗ trợ q trình trích ly protein
thì sẽ đạt hiệu quả cao hơn. Vì protein trong đậu phộng tồn tại dưới dạng liên
kết với các thành phần khác như cellulose, hemicellulose… do đó enzyme
thủy phân, phân cắt các liên kết của phân tử protein với các liên kết khác làm
xuất hiện nhiều nhóm ưa nước, tăng khả năng hịa tan của protein.
Trích ly protein từ bột đậu phộng tách béo thì độ thu hồi chỉ đạt 60% –
70%. Protein chưa được trích ly triệt để cịn nằm lại trong phần bã do protein
có mối liên kết với carbohydrate (hemicellulose, cellulose…). Khi xử lý bột
đậu phộng tách béo với hemicellulase thì hầu như phá vỡ hồn tồn thành
phần pentosan và kết quả là trích ly protein được nhiều hơn 90%.