Tăng chất lượng bột mầm đậu tương bằng phương pháp carbon dioxide hữu cơ
02-12-2019
Đậu nành hay còn gọi là đậu tương là loại thực phẩm hữu cơ có nguồn dinh dưỡng dồi dào bao gồm: protein, chất béo, chất xơ, vitamin, khoáng chất, saponin đậu nành và đặc biệt rất giàu isoflavone. Protein đậu nành tương đương về mặt dinh dưỡng với protein động vật từ trứng, sữa, cá và thịt bò. Tuy nhiên hàm lượng chất béo của đậu nành cao có thể làm hạn chế việc chiết xuất protein, axit amin và khuyến khích phản ứng oxy hóa dẫn đến sự vôi hóa và tạo ra hương vị với các hợp chất dễ bay hơi, khiến chúng không mong muốn đối với người tiêu dùng cũng như thời gian sử dụng ngắn hơn. Do đó để tăng hàm lượng protein và axit amin cao hơn, giúp dễ hòa tan các nhà nghiên cứu đã tìm ra phương pháp carbon dioxide chiết xuất ra bột mầm đậu tương.
Phương pháp carbon dioxide là gì?
Carbon dioxide (SC-CO 2 ) cung cấp một phương pháp thay thế hiệu quả để chiết xuất các chất tự nhiên từ thực phẩm. Nó đã được báo cáo rằng chiết xuất sử dụng CO 2 ở nhiệt độ phòng tạo ra ít biến tính protein hạt hơn so với phương pháp sử dụng dung môi hữu cơ nóng. SC-CO 2 có nhiều ưu điểm so với các phương pháp dung môi hữu cơ thông thường như dễ kiểm soát, không độc hại, không dễ cháy, không ăn mòn và không tốn kém.
 

 
Thao tác sau chiết xuất tối thiểu là cần thiết, nhiệt độ hoạt động thấp và vật liệu có thể được chiết xuất với số lượng lớn với độ tinh khiết cao. Hệ thống SC-CO 2 hiện đại cung cấp thời gian chiết ngắn hơn, có khả năng chọn lọc cao hơn và tăng thông lượng mẫu so với các kỹ thuật chiết dung môi thông thường.
Chiết xuất bột mầm đậu nành bằng phương pháp carbon dioxide
Bột đậu nành được đựng trong hộp thủy tinh kín khí và bảo quản ở nhiệt độ 4độ C. Người ta dùng một đơn vị CO2 cho vào phòng thí nghiệm đã được sử dụng để khử chất bột đậu nành. CO 2 lỏng (độ tinh khiết ≥ 99,99%) có trong xi lanh hút được làm lạnh bằng máy làm lạnh. Bột đậu nành (300 g) được nạp vào bình chiết và phần đầu của bình chiết của đơn vị CO 2 siêu tới hạn được niêm phong chặt chẽ. CO 2 được bơm qua tàu với tốc độ dòng chảy 30g/phút, nhiệt độ không đổi 45 ° C và áp suất 40 MPa trong thời gian chiết là 3 giờ. Các nghiên cứu sơ bộ đã chỉ ra những điều kiện này đã cho ra sự chiết xuất dầu lớn nhất mà không làm biến tính protein. Các phương pháp được thực hiện như sau:
-Làm tan bột mầm đậu nành:  Dầu cũng được chiết xuất từ ​​bột đậu nành bằng dung môi hữu cơ. Bột đậu nành (100 g) được đặt trong thiết bị Soxhlet và được chiết xuất bằng hexane trong 12 Lần16 h. Sau khi chiết xuất xong, phần nổi bao gồm cả dầu được rút ra khỏi bột. Dung môi còn lại được loại bỏ khỏi bữa ăn đã khử chất béo bằng cách làm khô không khí dưới tủ hút qua đêm, sau đó là lò sấy (JSOF-150, JS Research Inc, Hàn Quốc) sấy khô ở 45 ° C trong 2 giờ cho đến khi không còn thấy mùi hexane. Các mẫu sau đó được bảo quản ở 4 ° C trong hộp thủy tinh kín khí cho đến khi sử dụng tiếp.
- Hàm lượng protein: quá trình này được thực hiện trong 20 phút30 phút ở 80 V, sau đó là 60 phút 70 phút ở 120 V. Gel PAGE gradient dày 1 mm, bao gồm 4 gel2020 / 100 mL đúc sẵn gel Tris HCl và bộ đệm đang chạy. Sau khi chạy, gel PAGE được nhuộm bằng coomassie rực rỡ R-250 (1 g/L) trong metanol, axit axetic, nước và được nhuộm trong cùng một dung dịch. Việc định lượng các tiểu đơn vị protein được thực hiện bằng máy đo mật độ quét UMAX PowerLook .
- Phân tích axit amin: Các mẫu 0,1 g được đặt trong các ống nghiệm có nắp vặn cách nhiệt và hòa tan trong 5 ml dung dịch HCl 6 N với xoáy trong 30 giây. Các ống được rửa bằng khí N 2 trong 1 phút và sau đó niêm phong. Các mẫu này sau đó được ủ trong lò sấy khô (JSOF-150, JS Research Inc, Hàn Quốc) ở 110 ° C trong 24 giờ. Khi phản ứng kết thúc, phần nổi phía trên được loại bỏ bằng bộ lọc thủy tinh. Để loại bỏ HCl, phần nổi phía trên được làm bay hơi trong thiết bị bay hơi quay chân không và chất cô đặc hòa tan trong 3 mL dung dịch đệm natri citrat. Cuối cùng, dung dịch được lọc bằng các bộ lọc PTFE 0,45 mm và được phân tích bằng máy phân tích aminoacid tự động ở bước sóng 570nm.
-Khả năng hấp thụ nước và dầu: Các mẫu 1 g được phân tán trong 10 mL nước, khuấy kỹ trong một xoáy và sau đó được làm nóng ở 70 ° C trong 15 phút trong bể nước. Hỗn hợp này được đặt trong máy lắc quỹ đạo ở tốc độ 300 vòng / phút trong 1 giờ ở nhiệt độ phòng và sau đó được làm lạnh đến 4 ° C trong tủ lạnh trong 1 h. Hỗn hợp bùn được ly tâm (với tốc độ 4000 vòng/phút trong 30 phút và phần nổi phía trên được loại bỏ và các viên được rút hết trong 30 phút.Tăng trọng trên mỗi đơn vị được báo cáo là. Khả năng hấp thụ dầu được xác định bằng phương pháp tương tự nhưng với dầu đậu nành thay cho nước.
Kết quả thu được từ phương pháp carbon dioxide
Các thí nghiệm cho thấy phương pháp carbon dioxide đem lại hiệu quả tách chiết hàm lượng dưỡng chất trong bột mầm đậu nành là rất cao.
Các báo cáo cho thấy việc tiếp xúc với dung môi hữu cơ không phân cực có thể gây biến tính protein bằng cách phá vỡ liên kết hydro nội phân tử của chuỗi bên protein. Người ta cũng thấy rằng chiết xuất SC-CO 2 không có tác dụng làm suy giảm protein hạt, trong khi đó chiết xuất dầu với các dung môi hữu cơ như hexane, dietyl ete, chloroform hoặc acetone dẫn đến biến tính protein hạt.
Axit amin là các chất dinh dưỡng thiết yếu liên quan đến sự tăng trưởng của trẻ sơ sinh và sự phát triển của hệ miễn dịch. Tổng cộng có chín axit amin thiết yếu và tám axit không cần thiết đã được xác định, trong khi đó, axit glutamic có mặt với số lượng cao nhất trong tất cả các mẫu, tiếp theo là axit aspartic, arginine, lysine, leucine, proline, valine, isoleucine, glycine, v.v. có chứa axit amin cysteine ​​đã có mặt với lượng thấp nhất, đặc biệt là trong các mẫu chiết xuất hexane. Tổng hàm lượng axit amin bao gồm các axit amin thiết yếu và không thiết yếu của DSFSC-CO 2 (39,16%) cao hơn đáng kể ( p<0,05) so với DSF-OS (33,04%) và CSF (31,68%). Hàm lượng lipid cao trong CSF dẫn đến hàm lượng protein và axit amin thấp hơn so với DSF-OS và DSFSC-CO 2 . Tương tự như vậy, nồng độ chất béo trong DSFSC-CO 2 thấp hơn trong DSF-OS dẫn đến hàm lượng protein và axit amin cao hơn. 
Duy trì chất lỏng là một chỉ số về khả năng của protein để hấp thụ và giữ dầu và nước. Các báo cáo cho thấy khử chất bột đậu nành làm tăng các miền kỵ nước trong các protein liên kết chuỗi hydrocarbon, do đó dẫn đến tăng OAC. Ngoài ra, sự biến tính của protein đậu nành có thể làm giảm khả năng liên kết chất béo do sự phá hủy các miền kỵ nước. Các nghiên cứu liên quan về bột đậu nành đã khử chất béo đã báo cáo mức độ hấp thụ nước là 1,7ml/100g và mức hấp thụ dầu là 110 trừ120 ml/100g.
Như vậy, với phương pháp chiết xuất carbon dioxide cho ta thu được nguyên liệu bột mầm đậu nành có hàm lượng dưỡng chất cao hơn rất nhiều các phương pháp thông thường. Đây được cho là phương pháp mới trong việc chiết xuất nguyên liệu dược phẩm. Trong tương lai, phương pháp này sẽ được ứng dụng phổ biến trong các hoạt động sản xuất dược phẩm và thực phẩm chức năng.