Luận án tiến sĩ xây dựng quy trình thu nhận isoflavone từ thực vật - Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  TRẦN THỊ NGỌC THƯ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THU NHẬN ISOFLAVONE TỪ MỘT SỐ NGUỒN THỰC VẬT VÀ ỨNG DỤNG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT Đà Nẵng, 2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  TRẦN THỊ NGỌC THƯ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THU NHẬN ISOFLAVONE TỪ MỘT SỐ NGUỒN THỰC VẬT VÀ ỨNG DỤNG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Mã số : 9 54 01 01 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Hướng dẫn 1: PGS. TRƯƠNG THỊ MINH HẠNH Hướng dẫn 2: TS. BÙI XUÂN VỮNG Đà Nẵng, 2022 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa được công bố trong bất kì công trình khoa học nào khác.

Tác giả thực hiện Luận án LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. Trương Thị Minh Hạnh – Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng, TS. Bùi Xuân Vững – Đại học Sư phạm Đà Nẵng – Đại học Đà Nẵng đã nhận hướng dẫn, định hướng nội dung khoa học và giúp đỡ tôi đầy trách nhiệm trong suốt quá trình hoàn thành luận án. Xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến Ban giám đốc Đại học Đà Nẵng, Ban giám hiệu các trường Đại học Bách khoa, Đại học Sư phạm, Đại học Sư phạm Kỹ thuật cùng các phòng Ban, Khoa và đồng nghiệp của các Trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành nội dung nghiên cứu.

Xin được bày tỏ sự mến mộ và lòng tri ân đến: Bộ môn Công nghiệp Dược – Đại học Dược Hà Nội; Phòng thí nghiệm hoạt tính sinh học – Viện Công nghệ Sinh học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Trung tâm nghiên cứu và ứng dụng đậu nành Vinasoy (VSAC); Quỹ đổi mới sáng tạo Vingroup (VINIF) và GS. Pau Loke Show – Đại học Nottingham – Malaysia đã đồng hành hỗ trợ phương pháp nghiên cứu chuyên sâu có liên quan đến nội dung trong luận án, cũng như tài trợ một phần kinh phí trong tiến trình thực nghiệm. Xin trân trọng cảm ơn các GS, PGS, TS là chủ tịch, phản biện và ủy viên hội đồng đã dành nhiều thời gian quý báu để đọc, nhận xét và tham gia hội đồng chấm luận án này. Cuối cùng, xin được tri ân thân thiết đến gia đình, bạn bè đã luôn quan tâm, động viên, khích lệ và hỗ trợ đầy hiệu quả giúp tôi trong suốt tiến trình hoàn thành luận án.

Nghiên cứu sinh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC. iii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .vii DANH MỤC CÁC HÌNH. x MỘT SỐ CHỮ VIẾT TẮT. xiv MỞ ĐẦU.

Lý do chọn đề tài. Mục tiêu nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Bố cục của luận án. Giới thiệu về isoflavone. Cấu trúc hóa học của isoflavone.

Công dụng của isoflavone trong sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe. Một số nguồn thực vật giàu isoflavone. Đậu xanh (Vigna radiata L. Cơ sở về công nghệ thu nhận isoflavone.

Xử lý nguyên liệu. Trích ly. 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thủy phân glycoside.

Hoàn thiện sản phẩm. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về công nghệ thu nhận và ứng dụng sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe bổ sung isoflavone. Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Tình hình nghiên cứu trong nước.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị. Hóa chất, chế phẩm sinh học và nhựa macroporous. Thiết bị sử dụng chính.

Nội dung nghiên cứu và bố trí thí nghiệm. Đánh giá hàm lượng isoflavone và và một số thành phần hóa học của một số nguồn thực vật. Khảo sát các phương pháp trích ly isoflavone từ hạt và bã đậu nành. Khảo sát một số phương pháp tinh chế và nâng cao hoạt tính cao isoflavone tinh chế.

Kiểm tra hoạt tính sinh học và tính an toàn thực phẩm của cao isoflavone (TN7). Đề xuất quy trình công nghệ thu nhận isoflavone từ hạt và bã đậu nành. Ứng dụng cao isoflavone để sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe. Đề xuất giải pháp tận thu phụ phẩm bột đậu nành sau trích ly isoflavone.

Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu. Phương pháp toán học. Phương pháp đánh giá cảm quan.

Phương pháp xử lý số liệu. 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com v CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Đánh giá hàm lượng isoflavone và thành phần hóa học từ một số nguyên liệu thực vật.

Hàm lượng isoflavone. Thành phần hóa học của nguyên liệu. Ảnh hưởng của một số phương pháp trích ly đến hiệu quả thu nhận isoflavone từ hạt đậu nành. Phương pháp chiết khuấy.

Phương pháp dùng sóng siêu âm. So sánh hiệu quả thu nhận isoflavone từ 2 phương pháp trích ly. Tối ưu hóa điều kiện trích ly isoflavone từ hạt và bã đậu nành bằng phương pháp chiết khuấy. Hạt đậu nành.

Ảnh hưởng của phương pháp tinh chế cao isoflavone thô thu nhận từ hạt và bã đậu nành. Tinh chế cao isoflavone thô thu nhận từ hạt đậu nành bằng phương pháp trích ly lỏng-rắn. Khảo sát một số loại nhựa macroporous dùng tinh chế isoflavone từ hạt đậu nành. Nghiên cứu tinh chế isoflavone từ cao thô thu nhận từ hạt đậu nành bằng nhựa macroporous D101.

Nâng cao hàm lượng aglycone trong cao isoflavone tinh chế bằng chế phẩm enzyme cellulase. Nghiên cứu tinh chế isoflavone thu nhận từ bã đậu nành bằng nhựa macroporous D101. Kiểm tra hoạt tính sinh học và tính an toàn thực phẩm của cao isoflavone. Kiểm tra hoạt tính sinh học của cao isoflavone.

86 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Kiểm tra tính an toàn thực phẩm của cao isoflavone. Đề xuất quy trình thu nhận isoflavone từ hạt và bã đậu nành. Ứng dụng cao isoflavone trong sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe.

Thử nghiệm sản xuất sữa chua đậu nành nước cốt dừa bổ sung isoflavone thu nhận từ đậu nành. Thử nghiệm sản xuất nectar chanh dây bổ sung cao isoflavone tinh chế từ bã đậu nành. Đề xuất giải pháp tận thu phụ phẩm bột đậu nành sau trích ly isoflavone. Chỉ tiêu chất lượng phụ phẩm của phụ phẩm bột đậu nành.

Đề xuất quy trình công nghệ chế biến các sản phẩm thực phẩm từ phụ phẩm bột đậu nành sau trích ly. 131 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 134 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ. 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

140 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu Tên bảng Trang bảng 2.1 Đặc tính vật lý của các loại nhựa macroporous 27 2.2 Các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu 28 2.3 Mức quy hoạch thực nghiệm của các yếu tố 37 3.1 Thành phần và hàm lượng nhóm isoflavone đậu nành hạt 42 3.2 Thành phần và hàm lượng nhóm isoflavone củ sắn dây 44 3.3 Thành phần và hàm lượng nhóm isoflavone bã đậu nành 45 3.4 Thành phần hóa học của các loại nguyên liệu trong nghiên cứu 45 3.5 Hàm lượng của 6 hợp chất isoflavone ở các mẫu phân tích 47 Hiệu quả quét gốc tự do DPPH• của các dịch trích ly ứng với 3.6 56 mỗi phương pháp Kết quả thực nghiệm hàm lượng thu nhận isoflavone từ hạt đậu 3.7 58 nành theo mô hình thí nghiệm TYT 23 Kết quả phân tích phương sai hàm lượng isoflavone tổng trích 3.8 58 ly từ hạt đậu nành (Minitab 18) 3.9 Bảng quy hoạch theo hướng gradient từ hạt đậu nành 60 Kết quả thực nghiệm theo mô hình thí nghiệm TYT23 của hàm 3.10 61 lượng isoflavone từ bã đậu nành Kết quả phân tích phương sai hàm lượng isoflavone trích ly ở 3.12 Bảng quy hoạch theo hướng gradient từ bã đậu nành 63 Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir và Freundlich của 3.13 70 isoflavone thu nhận từ hạt đậu nành Các đại lượng hấp phụ trên cột mở D101 isoflavone hạt đậu 3.14 73 nành LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com viii Số hiệu Tên bảng Trang bảng Các đại lượng giải hấp phụ trên cột nhồi D101 của isoflavone 3.15 74 thu nhận từ hạt đậu nành 3.16 Thành phần cao isoflavone tinh chế và thô từ hạt đậu nành 74 Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir và Freundlich của 3.17 82 isoflavone từ bã đậu nành Các đại lượng hấp phụ của sắc kí cột mở D101 (isoflavone bã 3.18 83 đậu nành) Các đại lượng giải hấp phụ trên cột mở D101 của isoflavone 3.19 84 thu nhận bã đậu nành 3.20 Thành phần cao isoflavone tinh chế và cao thô từ bã đậu nành 85 3.21 Tỉ lệ tế bào tăng sinh dưới tác động của các mẫu nghiên cứu 86 3.22 Khối lượng chuột trước và sau thử nghiệm 88 3.23 Khối lượng tử cung chuột ở các lô thí nghiệm 88 3.24 Hiệu quả bảo vệ tế bào HepG2 của các mẫu nghiên cứu 91 Khả năng ức chế quá trình peroxy hóa lipid của các mẫu 3.25 92 nghiên cứu trên dịch đồng thể gan 3.26 Giá trị IC50 % của các mẫu 93 So sánh các chỉ tiêu hóa học của cao isoflavone thô và tinh từ 3.27 94 hạt và bã đậu nành 3.28 Đặc tính cảm quan của các loại mẫu cao isoflavone 95 3.29 Chỉ tiêu vi sinh vật của các mẫu bột cao isoflavone 95 3.30 Khối lượng của chuột ở các lô thử nghiệm độc tính cấp 96 Ảnh hưởng của liều lượng nước cốt dừa bổ sung lên các chỉ 3.31 101 tiêu hóa lý của các mẫu sữa chua 3.32 Phân tích cảm quan các mẫu sữa chua đậu nành-nước cốt dừa 103 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ix Số hiệu Tên bảng Trang bảng Một số chỉ tiêu hóa lý của các mẫu sữa chua đậu nành-nước 3.34 Hàm lượng isoflavone của sản phẩm mẫu sữa chua 105 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến các chỉ tiêu hóa lý và 3.35 107 số lượng chủng VSV khởi động của sữa chua Chất lượng cảm quan sữa chua đậu nành-dừa bổ sung 3.36 109 isoflavone theo thời gian bảo quản Các chỉ tiêu hóa lý chất lượng sữa chua đậu nành nước cốt dừa 3.37 110 bổ sung isoflavone Chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm sữa chua đậu nành-nước cốt 3.