So sánh tác dụng thủy phân của đậu hủ bằng phức hệ enzym của bacillus subtilis sp. và bacillus natto sp. và chế biến thức uống chức năng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

-------    -------

TRƯƠNG THỊ NHƯ HIẾU

SO SÁNH TÁC DỤNG THỦY PHÂN

ĐẬU HŨ BẰNG PHỨC HỆ ENZYME

CỦA Bacillus subtilis sp. và Bacillus natto sp.

ĐỂ CHẾ BIẾN THỨC UỐNG CHỨC NĂNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ VI SINH VẬT HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2010

LỜI CẢM ƠN

Có được thành quả như ngày hôm nay, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:

 Cán bộ hướng dẫn: TS. Lê Chiến Phương đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức chuyên môn

cũng như những kinh nghiệm sống quý báu trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

 Ban giám hiệu trường ĐHSP TP HCM, quý thầy cô bộ môn Vi sinh vật đã giảng dạy, hướng dẫn để

tôi có được nền kiến thức như ngày hôm nay.

 Các anh chị em phòng thí nghiệm Biến đổi sinh học - Viện Sinh học Nhiệt đới TP HCM đã tạo mọi

điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

 Các bạn học viên cao học niên khóa 2007- 2010 ngành Vi sinh vật đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến cho

tôi trong thời gian thực hiện luận văn.

 Cuối cùng tôi xin cảm ơn ba mẹ và những người thân yêu đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành

luận văn tốt nghiệp này.

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, tháng 08 năm 2010

Trương Thị Như Hiếu

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những số liệu trong luận văn này là trung thực, kết quả thí nghiệm được lặp lại tối thiểu 3

lần và chưa ai công bố.

Tác giả luận văn

Trương Thị Như Hiếu

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BsTC Bacillus subtilis sp. phân lập từ chao

Bn Bacillus natto phân lập từ sản phẩm nattospes

CP Môi trường cá peptone

ĐC Đối chứng

ĐVHT Đơn vị hoạt tính

MT Môi trường

NB Nutrient Broth

NA Nutrent agar

PGA Potato glucose agar

OD Trị số mật độ quang

TCA Trichloroacetic

TKm Lactobacillus sp. phân lập từ mẻ cơm lên men

PTHQ Phương trình hồi quy

MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Đậu nành là một trong những loại cây trồng phổ biến trên thế giới, nó được xem là nguồn

dinh dưỡng tuyệt hảo của nhân loại bởi nó chứa đầy đủ các dưỡng chất cần thiết như protein, lipid,

cacbohydrat và các hoạt chất hữu cơ khác. Đặc biệt, nó được xem là dạng thực phẩm đứng đầu về

hàm lượng protein có nguồn gốc thực vật. Không chỉ vậy, trong nhiều nghiên cứu đã chứng minh

đậu nành còn có tác dụng giảm chlolesterol trong máu, giúp ngăn ngừa các bệnh về tim mạch, ngăn

ngừa bệnh ung thư, bệnh tiểu đường và các rối loạn tiền mãn kinh phụ nữ …[23]

Tháng 10 năm 1999, cơ quan kiểm tra dược phẩm và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã đưa ra kết

luận: “Sử dụng 25 gam protein đậu nành (có trong 65-70 gam đậu nành) trong khẩu phần ăn hàng

ngày có thể làm giảm nguy cơ mắc các bệnh lý tim mạch”. [25]

Tuy có giá trị dinh dưỡng và chức năng cao nhưng trên thực tế ở nước ta hiện nay đậu nành

lại xếp vào nhóm có sức cạnh tranh yếu trong nền kinh tế quốc dân. [24]

Một trong những lý do chính là hiện nay các sản phẩm từ đậu nành phần lớn là các sản phẩm

truyền thống, thường mặn (tương chứa 18-20% NaCl, chao có 7-9% NaCl) không dùng được một

lượng lớn trong một khẩu phần; ít có sản phẩm mới có giá trị công nghệ sinh học và thực phẩm

chức năng (dùng vi sinh vật có vai trò probiotic) để chế biến thực phẩm. [23]

Trong thời gian gần đây, trên thị trường trong nước có xuất hiện một số sản phẩm như

Biosubtil, Bioascimil, Anti-bio, …dạng bột, đóng gói nhỏ, mỗi gói từ 1-3 gam, có chứa khoảng 108

-

109

vi khuẩn Bacillus subtilis và vi khuẩn lactic, có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa. Từ năm 2007 có sản

phẩm Nattospes chứa enzyme nattokinase từ vi khuẩn Bacillus natto, theo quảng cáo là enzyme duy

nhất có khả năng làm tan sợi huyết (fibrin) ngăn cản sự tạo huyết khối gây chứng tai biến mạch máu

não, nhồi máu cơ tim. Ở nước ta có sản phẩm chao, theo TS. Lê Chiến Phương [20] có chứa vi

khuẩn Bacillus subtilis có tác dụng tượng tự và có thể so sánh được với Bacillus natto. Vì vậy,

chúng tôi tiến hành đề tài “So sánh tác dụng thủy phân đậu hũ bằng phức hệ enzyme của Bacillus

subtilis sp. và Bacillus natto sp. để chế biến thức uống chức năng”.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Xác định được chủng vi khuẩn nào có phức hệ enzyme thủy phân đậu hũ tốt hơn để chế biến thức

uống chức năng có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa và có vai trò probiotic.

- Xây dựng được quy trình sản xuất thức uống chức năng từ đậu hũ.

- Đáp ứng xu hướng giảm tiêu thụ chất đạm và chất béo động vật thay bằng đậu nành có nguồn gốc

thực vật.

- Góp phần đưa đậu nành ra khỏi nhóm có cạnh tranh yếu trong nền kinh tế quốc dân.

3. NÉT MỚI CỦA ĐỀ TÀI

- Sử dụng vi khuẩn Bacillus subtilis sp. (sau khi so sánh với Bacillus natto sp.) thủy phân đậu hũ để

chế biến thực phẩm chức năng, là tác nhân probiotic thứ nhất.

- Dùng vi khuẩn lactic (là tác nhân probiotic thứ 2) ức chế hoạt động vi khuẩn Bacillus vừa đủ để

bảo quản thực phẩm mà không dùng hóa chất.

- Bước đầu tạo sản phẩm mới: thức uống chức năng từ đậu hũ thủy phân lên men lactic.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐẬU NÀNH

1.1.1. Lịch sử phát triển

Đậu nành được xem là một trong những cây trồng cổ nhất của nhân loại. Nhiều nghiên cứu

chứng minh rằng đậu nành có nguồn gốc từ Trung Quốc. Nó được trồng trên nhiều loại đất khác

nhau và có phạm vi khí hậu rộng khắp, trải dài từ vùng nhiệt đới Brazil đến hòn đảo Hokkaido đầy

tuyết nằm ở phía Bắc Nhật Bản. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, con người đã tìm thấy vai

trò của đậu nành trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong lĩnh vực thực phẩm. Vì vậy, đậu nành ngày

càng lan rộng khắp thế giới. [36]

1.1.2. Cây đậu nành

Cây đậu nành có tên khoa học là Glycine max (L) Merrill, thuộc:

Hình 1.1. Cây đậu nành

Đậu nành là cây bụi nhỏ, cao trung bình dưới 1m, có lông toàn thân, có 3 chét hình bầu dục,

bông trắng hoặc tím, trái có nhiều lông vàng có từ 3-5 hạt.

Cây đậu nành là cây ngắn ngày, phát triển tốt ở vùng nhiệt đới, ưa sáng, ưa nhiệt, chịu hạn,

trồng vào cuối mùa xuân, đầu mùa hè. [6]

Là cây thực phẩm có hiệu quả kinh tế, dễ trồng, sản phẩm từ nó rất đa dạng.

Ngoài ra, cây đậu tương còn có tác dụng cải tạo đất, tăng năng suất các cây trồng khác nhờ

hoạt động cố định N2 của Rhizobium cộng sinh trên rễ cây họ đậu.

1.1.3. Hạt đậu nành

1.1.3.1. Hình thái, cấu trúc [10]

* Hình dạng: hạt đậu nành có nhiều hình dạng khác nhau như hình tròn, bầu dục, tròn dài,

tròn dẹt, chùy dài.

Giới: Plantae

Ngành: Magnoliophyta

Lớp Magnoliopsida

Bộ Fabales

Họ Fabaceae

Phân họ: Faboideae

Chi Glycine

Loài G. max

* Màu sắc: vàng, xanh, nâu hoặc đen và các màu trung gian nhưng màu vàng là tốt nhất nên

được trồng và sử dụng nhiều.

* Cấu trúc hạt: gồm 3 phần chính là vỏ hạt, phôi và tử diệp.

- Vỏ: là lớp ngoài cùng của hạt đậu nành, có nhiều loại màu sắc và là yếu tố cho việc xác

định giống đậu nành, có tác dụng bảo vệ phôi mầm.

- Phôi: là rễ mầm, là phần sinh trưởng của hạt khi nảy mầm.

- Tử diệp: gồm hai lá mầm tích trữ dinh dưỡng cho hạt.

Bảng 1.1. Thành phần các chất có trong hạt đậu nành (% khối lượng) [15]

1.1.3.2. Thành phần hóa học

So với các nguyên liệu thực phẩm chính hiện nay, đậu nành thực sự giàu dinh dưỡng, vừa có

nguồn protein cao nhất trong các loại đậu vừa là dược liệu quý.

Đậu nành có hàm lượng dinh dưỡng thay đổi rộng phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng

trọt nhưng nhìn chung chúng chứa 35-40% protein, 15-25% chất béo, 15-30% carbohydrate; các

muối khoáng Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S; các vitamin A, B1, B2, D, E, F; các enzyme, sáp, nhựa,

cellulose và khoảng 5% tro. [29]

Theo số liệu phân tích của công ty Ajinomoto, Thái Lan 1994, hàm lượng dinh dưỡng của

hạt đậu nành Việt Nam như bảng 1.2.

Bảng 1.2. Hàm lượng dinh dưỡng của hạt đậu nành Việt Nam [20]

Chỉ tiêu Đơn vị

Hạt đậu

nành ở

Đồng Nai

Hạt đậu

nành ở

An Giang

Khô đậu

nành ép

công

nghiệp

Khô đậu

nành ép

thủ công

Protein thô

Lipid thô

Acid linoleic

Lysin

Methionin

%

%

%

%

%

35,56

17,10

8,00

2,05

0,54

38,06

18,00

8,45

0,39

0,59

47,81

1,50

0,60

2,66

0,61

42,94

3,00

1,40

2,72

0,57

Thành phần % khối lượng

toàn hạt

Protein

(%)

Lipid

(%)

Carbohydrate

(%)

Tro

(%)

Hạt đậu nành

Tử diệp

Vỏ hạt

Phôi

100

90

8,0

2,0

40,0

43,0

8,8

41,1

20,0

23,0

1,0

11,0

35,0

29,0

86,0

43,0

4,9

5,0

4,3

4,4