Báo cáo tóm tắt Đề tài Nghiên cứu xây dựng quy trình thu nhận và tinh chế Isoflavone từ đậu nành và bã đậu nành
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
oOo
BÁO CÁO TÓM TẮT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
́
NGHIÊN CƯU XÂY DỰNG QUY TRÌNH
THU NHẬN VÀ TINH CHẾ ISOFLAVONE
TỪ ĐẬU NÀNH VÀ BÃ ĐẬU NÀNH
Mã số: B2017-ĐN06-07
Chủ nhiệm đề tài: ThS. Trần Thị Ngọc Thư
Đà Nẵng, 8/ 2019
DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI
VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP
1. Thành viên tham gia nghiên cứu đề tài
TT
Họ và tên
Đơn vị công tác và lĩnh vực chuyên môn
- Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa
Hóa-Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng
Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm
- Bộ môn Hóa phân tích, Khoa Hóa-Trường
ĐH Sư phạm Đà Nẵng
PGS.TS. Trương
1 Thị Minh Hạnh
TS. Bùi Xuân
2 Vững
Chuyên ngành Hóa phân tích
- Bộ môn Hóa phân tích, Khoa Hóa-Trường
ĐH Sư phạm Đà Nẵng
ThS. Lê Thị Tuyết
3
Anh
Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm
2. Đơn vị phối hợp chính
Tên đơn vị
Nội dung phối hợp
nghiên cứu
Họ và tên người
đại diện
TT
trong và ngoài nước
Viện Công nghệ Sinh
học- Công nghệ Thực
phẩm –Đại học Bách
Khoa Hà Nội
Hỗ trợ kỹ thuật
xây dựng mô hình
thực nghiệm chiết
tách isoflavone
PGS.TS. Nguyễn
Thị Minh Tú
1
Trung tâm Nghiên
cứu và Ứng dụng Đậu
nành Vinasoy
Hỗ trợ kỹ thuật
phân tích hàm
Huỳnh Sơn Hải
2
lượng
isoflavone
bằng HPLC
II
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU............................................................................................ 1
3.1. Cách tiếp cận ............................................................................... 3
CỨU................................................................................................... 8
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
III
2.1.2. Hóa chất.................................................................................... 8
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
IV
1.Kết luận ........................................................................................ 18
2. Kiến nghị ..................................................................................... 18
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
V
MỘT SỐ CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt bằng tiếng Việt
NLSA : Năng lượng siêu âm
VSV: Vi sinh vật
Chữ viết tắt bằng tiếng Anh
High-performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng hiệu
HPLC:
năng cao)
Dimethyl sulfoxit (CH3)2SO.
Polytetrafloetylen (nhựa teflon)
Association of Official Analytical Chemists có nghĩa là
Hiệp hội các nhà hoá phân tích chính thống.
Ethanol
DMSO:
PTFE:
AOAC:
EtOH:
BV:
Thể tích cột
Methanol
MeOH:
STD:
SD:
Standard (dung dịch chuẩn)
Standard deviation (độ lệch chuẩn)
Relative standard deviation (độ lệch chuẩn tương đối)
Limit of Detector (Giới hạn phát hiện)
Limit of Quantitation (Giới hạn định lượng)
RSD:
LOD:
LOQ:
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
VI
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thông tin chung
- Tên đề tài: Nghiên cưu xây dựng quy trình thu nhận và tinh
́
chế isoflavone từ đậu nành và bã đậu nành.
- Mã số: B2017-DN06-07
- Chủ nhiệm đề tài: ThS. Trần Thị Ngọc Thư
- Tổ chức chủ trì: Đại học Đà Nẵng.
- Thời gian thực hiện: từ 12/2017 đến 05 /2019.
2. Mục tiêu
- Xác định điều kiện trích ly isoflavone thu nhận đậu nành và bã
đậu nành trên địa bàn miền Trung – Tây nguyên theo 6 dạng isoflavone
có giá trị là daidzein, glycitein và genistein thuộc nhóm aglycone,
daidzin, glycitin và genistin thuộc nhóm -glycoside từ các phương
pháp và các điều kiện nhiệt độ, thời gian, nồng độ dung môi trích ly.
- Tinh sạch isoflavone và lựa chọn được điều kiện thủy phân các
-glycoside và
Xây dựng được quy trình công nghệ thu nhận và tinh sạch isoflavone.
3. Tính mới và sáng tạo
- Xây dựng quy trình trích ly isoflavone từ đậu nành và bã đậu
nành tại địa phương bằng phương pháp chiết khuấy sử dụng dung môi
ethanol, dung môi được thu hồi tái sử dụng bằng phương pháp cô quay
chân không.
- Tinh sạch bằng hạt nhựa macroporous D101 Sử dụng enzyme
celluclast 1,5L-một loại endoglucanase để thủy phân các -glycoside
và, gia tăng hàm lượng isoflavone trong cao tinh chế
4. Kết quả nghiên cứu
- Tối ưu hóa quy trình trích ly isoflavone từ đậu nành và bã đậu
nành tại địa phương bằng phương pháp chiết khuấy.
- Khảo sát điều kiện sử dụng enzyme endoglucanase để thủy phân
các -glycoside, làm giàu các cấu tử aglycone .
- Tinh sạch dịch trích ly isoflavone từ nguyên liệu bằng hạt nhựa
macroporous D101, gia tăng hàm lượng isoflavone trong cao tinh chế.
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
VIII
INFORMATION ON RESEARCH RESULTS
1. General information
- Project title: Study on extraction and purification isoflavone
from soybean seed (Glycine Max L. Merr) and residure soybean
(okara).
- Code number: B2017-DN06-07
- Coordinator: Tran Thi Ngoc Thu
- Implementing institution: The University of Danang
- Duration: from 12/2017 to 05/2019
2. Objective
• Studying on the conditions of isoflavone extraction from
soybean seed and soybean residues (okara) in the Central region
with 6 isoflavone compounds (daidzein, glycitein and genistein of
aglycone, daidzin, glycitin and genistin of glycosides).
• Purification isoflavone using macroporous resin D101 and
hydrolysis isoflavone glycosides with enzyme in order to increase
the antioxidant activity,
• Develop a processing of extraction and purification of
isoflavones in a large scale.
3. Creativeness and innovativeness
• Develop a processing of extraction and purification of
isoflavones in a large scale.
• Purification isoflavone using macroporous resin D101 and
hydrolysis isoflavone glycosides with enzyme endoglucane in
order to increase the antioxidant activity of isoflavone.
4. Research results
• Optimization of isoflavones extraction from soybeans and okara
using full factorial design.
• Purification isoflavone extracts from soybean and okara using
macroporous D101
• Hydrolysis isoflavone glycosides with enzyme endoglucane
5. Products
5.1. Scientific publications
There are 02 published papers:
- International journal: 01
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
IX
Thi Ngoc Thu Tran, Kit Wayne Chew, Xuan Vung Bui, Thi
Dong Phuong Nguyen, Thi Tuyet Anh Le, Thi Minh Hanh
Truong, Pau L. Show. Optimization of isoflavones extraction
from soybeans using full factorial design. J Food Process
Preserv. 2019; e14078.. DOI: 10.1111/jfpp.14078
- National journal: 01
Tran Thi Ngoc Thu, Truong Thi Minh Hanh, Bui Xuan Vung,
Nguyen Thi Dong Phuong, Le Thi Tuyet Anh. The effect of
time and ultrasound power level on the efficiency of
isoflavones
extraction
from
soybean.
Tạp
chí
Science&Technology of the University of Danang (132).2018,
Quyển 2; Trang: 157-161 (Vietnamese article).
5.2. Education products
Two essays of PhD student.
5.3. Application products
- Processing of extraction of isoflavones from soybean and
okara using stirring method.
- Processing of purification of isoflavones from soybean and
okara using macroporous D101
6. Transfer alternatives, application institutions, impacts and
benefits of research results
• This project is used to transfer for food processing companies,
pharmaceutical companies about extract and purify isoflavones
from soybeans and soy products.
• This project is a useful reference for students and lecturers at
the universities in food science, food technology, natural
compounds research.
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Isoflavone có cấu trúc hóa học rất gần với estrogen giúp chống
lại các triệu chứng có liên quan đến sự giảm đột ngột estrogen như
loãng xương, trầm cảm, ngăn ngừa các bệnh tim mạch, ung thư vú
v.v..mà không gây tác dụng phụ như các loại hoocmon tổng hợp nên
đã được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm thực phẩm chức năng,
dược phẩm, mỹ phẩm, nước giải khát và đồ uống.
Khu vực miền Trung – Tây Nguyên cũng như một số vùng
trong cả nước chuyên canh trồng các loại cây lương thực, đậu đỗ. Các
mặt hàng nông sản này được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm
như chế biến thành bột, tinh bột, chế biến sữa đậu nành, đậu phụ,
chao… ngoài ra, một lượng lớn các phế liệu trong ngành chế biến các
sản phẩm từ đậu nành hiện nay, cụ thể là bã đậu nành chưa được sử
dụng một cách hiệu quả. Ngành công nghiệp khai thác isoflavone tại
Việt Nam chưa được phát triển, vì vậy các sản phẩm thực phẩm dinh
dưỡng giàu isoflavone trên thị trường Việt Nam hiện nay đều thuộc
các công ty nước ngoài nên giá thành sản phẩm rất cao.
Việc nghiên cứu xây dựng quy trình thu nhận và tinh sạch
isoflavone từ nguồn nguyên liệu dồi dào tại địa phương cũng như tận
dụng nguồn phế liệu bã đậu nành sẽ mang lại những lợi ích to lớn như
giảm giá thành sản phẩm so với sản phẩm ngoại nhập tương tự chức
năng, phát triển nền nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm nước nhà,
chủ động trong sản xuất. Vì vậy chung tôi đề xuất đê tai: “Nghiên cưu
̀
́
̀
́
xây dựng quy trình thu nhận và tinh chế isoflavone từ hạt đậu
nành và bã đậu nành”.
2. Những đóng góp khoa học của đề tài
Đề tài là công trình nghiên cứu có hệ thống, cụ thể là:
- Xây dựng quy trình trích ly isoflavone từ đậu nành và bã đậu
nành tại địa phương bằng phương pháp chiết khuấy sử dụng dung môi
ethanol, dung môi được thu hồi tái sử dụng bằng phương pháp cô quay
chân không.
- Sử dụng enzyme endoglucanase để thủy phân các -glycoside
nâng cao hàm lượng aglycone, tăng cường hoạt tính sinh học cho sản
phẩm isoflavone
- Tinh chế dịch trích ly isoflavone từ nguyên liệu bằng hạt nhựa
macroporous D101, gia tăng hàm lượng isoflavone trong cao tinh chế
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Đề tài đã xây dựng được quy trình trích ly isoflavone từ đậu nành
và bã đậu nành tại địa phương bằng phương pháp chiết khuấy sử dụng
dung môi ethanol, dung môi được thu hồi tái sử dụng bằng phương
pháp cô quay chân không, tránh thất thoát dung môi và hạn chế ô
nhiễm môi trường.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài được sử dụng chuyển giao công nghệ thu nhận và tinh chế
isoflavone từ đậu nành và các sản phẩm đậu nành cho các nhà máy,
công ty chế biến thực phẩm, công ty dược
Đề tài được sử dụng làm tài liệu tham khảo hữu ích cho các sinh
viên và giảng viên ở các trường Đại học chuyên ngành Công nghệ
Thực phẩm, lĩnh vực nghiên cứu hợp chất thiên nhiên.
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
3
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, CÁCH TIẾP CẬN VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định điều kiện trích ly isoflavone thu nhận đậu nành và bã đậu
nành trên địa bàn miền Trung – Tây nguyên theo 6 dạng isoflavone có
giá trị là daidzein, glycitein và genistein thuộc nhóm aglycone, daidzin,
glycitin và genistin thuộc nhóm -glycoside từ các phương pháp và
các điều kiện nhiệt độ, thời gian, nồng độ dung môi trích ly.
- Lựa chọn được điều kiện thủy phân các -glycoside và tinh sạch
isoflavone
- Xây dựng được quy trình công nghệ thu nhận và tinh sạch
isoflavone.
2. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài được tiến hành trên các đối tượng:
- Hạt đậu nành thu mua ở địa bàn huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam.
- Bã đậu nành: được thu nhận tại một số cơ sở sản xuất đậu phụ tại
TP Đà Nẵng
2.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu trên các nguồn nguyên liệu thu nhận ở địa bàn Quảng
Nam- Đà Nẵng để khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích
ly, thủy phân và tinh sạch isoflavone cho từng loại nguyên liệu, từ đó
đề xuất quy trình công nghệ thu nhận và tinh chế isoflavone.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
3.1. Cách tiếp cận
Đề tài tiếp cận các vấn đề nghiên cứu từ các góc độ sau:
- Thu thập, tổng hợp các tài liệu, sách báo, các công trình nghiên
cứu khoa học trong và ngoài nước liên quan đến các vấn đề về đặc
điểm, thành phần, phương pháp trích ly, thủy phân và tinh sạch
isoflavone từ thực vật.
- Sử dụng các phương pháp phân tích để khảo sát các điều kiện
chiết tách, thủy phân và tinh sạch isoflavone từ các loại thực vật
3.2. Phương pháp nghiên cứu
- Đề tài sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu bao gồm:
- Phương pháp thực nghiệm chiết tách và tinh sạch isoflavon:
- Khảo sát quá trình chiết isoflavone: lựa chọn phương pháp chiết,
tỉ lệ dung môi/nguyên liệu, nồng độ dung môi và thời gian chiết dựa
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
4
theo kết quả đo hàm lượng isoflavone theo 6 hợp chất isoflavone như
đã nêu trên. Tối ưu hóa quá trình chiết isoflavone từ đậu nành và bã
đậu nành
- Khảo sát phương pháp thủy phân isoflavone từ dịch chiết: lựa
chọn các điều kiện nhiệt độ, thời gian, nồng độ acid HCl để thủy phân
dịch chiết isoflavone
- Khảo sát phương pháp tinh sạch isoflavone từ dịch chiết: khảo sát
các phuong pháp tinh chế, điều kiện tinh chế dịch thủy phân
isoflavone.
- Các phương pháp phân tích:
- Phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu như tinh bột,
đường, xơ thô, tro, đường, protein.
- Phân tích hàm lượng isoflavone tổng số có trong dịch chiết bằng
phương pháp HPLC thông qua 6 dạng isoflavone
- Đánh giá chất lượng isoflavone tinh chế: Khảo sát tính an toàn
thực phẩm (hàm lượng kim loại nặng, độc tính cấp diễn theo Litchfield
– Wilcoxon, Tổng số VSVHK…); Khảo sát hoạt tính sinh học của
isoflavone tinh chế: Xác định hoạt tính chống oxy hóa bằng loại bỏ
gốc tự do, xác định hoạt tính nội tiết kiểu oestrogen)
- Phương pháp xử lý số liệu:
Các thí nghiệm đều được thực hiện ít nhất 3 lần, kết quả được trình
bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. Các số liệu đều được
xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai ANOVA, so sánh sự
khác nhau có nghĩa ở mức P0,05. Tính toán phương sai ANOVA và
mô hình quy hoạch thực nghiệm bằng phần mềm Minitab 18.
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Đặc điểm cấu trúc và tính chất của isoflavone
1.1.1. Đặc điểm cấu trúc
Xét theo cấu trúc, isoflavones có cấu trúc cơ bản gồm 2 vòng
benzen (A và B) nối với nhau bởi một cầu ba carbon tạo thành dị vòng
pyran(C), thuộc một phân nhánh trong nhóm flavonoid. Trong cấu trúc
của isoflavone, vòng benzen B được nối ở vị trí thứ 3 thay vì vị trí số
2 của dị vòng C như các flavonoid khác [1][2][3].Trong đậu nành và
các sản phẩm từ đậu nành, isoflavone có 12 dạng chia làm 4 nhóm
chính : aglycone, glycoside và 2 dạng este của glycoside là malonyl và
acetyl glycoside. Do ưu điểm có hàm lượng isoflavones cao, thành
phần các hợp chất isoflavones và dược tính của chúng đã được quan
tâm nghiên cứu trong suốt nhiều thập kỷ qua, bản thân nguồn nguyên
liệu an toàn, sẵn có cho nên isoflavone đậu nành là lựa chọn số một
của người tiêu dùng hiện nay [4].
1.1.2. Đặc tính hóa học của isoflavones
Độ hấp thụ các bức xạ vùng tử ngoại: Do chúng có vòng phenol
nên nó có khả năng hấp thụ ánh sáng tử ngoại.
Độ phân cực: Glycoside isoflavones phân cực do có nhiều gốc -OH
trong khi dạng aglycones phân cực yếu. Điều này cũng ảnh hưởng đến
khả năng hòa tan của chúng trong một số dung môi.
Độ hòa tan trong các dung môi: Theo Jie-Ping Fan và cộng sự đã
cho thấy khả năng hòa tan của của daidzin và genistin trong các dung
môi, cụ thể độ tan của genistin giảm dần từ acetone> tetrahydrofuran>
methanol> ethanol> isopropanol> n-butyl alcohol> acetonitrile Ethyl
acetate> cyclohexane n-hexane> chloroform.
Tính ổn định của isoflavone: Isoflavone nhạy cảm với chiếu xạ (tia
cực tím UV). Sự thoái hóa của isoflavone có thể được phát hiện bằng
cách giảm độ hấp thụ ở mức hấp thụ tối đa (khoảng 250 nm) và thay
đổi phát xạ huỳnh quang. Các dạng liên hợp là malonyl kém bền nhiệt,
dễ thủy phân thành acetyl trong môi trường kiềm[6][7][8][9].
1.2. Tác dụng sinh học của isoflavone.
Hoạt tính nội tiết tố: Isoflavone lại có cấu trúc tương tự 17 β-
oestradiol-một estrogen mạnh nhất của động vật có xương sống, và có
thể liên kết với các ER. Với đặc tính cấu trúc và sự chuyển hóa
isoflavone trong cơ thể, cho tác dụng tích cực làm giảm các triệu chứng
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
6
tiền mãn kinh làm giảm tần suất các cơn nóng bừng, ngăn ngừa loãng
xương và giảm nguy cơ ung thư.
Hoạt tính chống oxi hóa: Các hợp chất isoflavone đều có khả năng
chống oxi hóa thông qua các kỹ thuật kiểm tra như bắt gốc tự do của
1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), đánh giá năng lực chống oxi
hóa thông qua khả năng biến dạng Fe3+-TPTZ thành dạng Fe2+ (phương
pháp FRAP) [10], [11].
1.3. Tổng quan hạt nhựa D101macroporous
Nhựa D101 macroporous thuộc nhựa hấp phụ macroporous không
có đính các ion từ quá trình trùng hợp polyme sử dụng styrene có bổ
sung divinylbenzen, có dạng hình cầu, có cấu trúc xốp với các lỗ lớn
trên bề mặt, có cấu trúc mạng và diện tích bề mặt tiếp xúc lớn. Nhựa
D101 macroporous được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực chiết xuất,
phân lập và tinh chế các hoạt chất có nguồn gốc thiên nhiên như
flavonoid, glycosid, saponin, carotenoid… [12][13][14] do ưu điểm
như có thể tăng đáng kể nồng độ của các thành phần hoạt chất, không
cần sử dụng đến các dung môi hữu cơ độc hại; tái sử dụng, chi phí
thấp, phù hợp cho sản xuất công nghiệp [15].
1.4. Tổng quan các nghiên cứu về thu nhận isoflavones
1.4.1. Tình hình nghiên cứu về isoflavone trên thế giới
Hiện nay các nhà sản xuất đều sử dụng nguồn nguyên liệu đậu
nành,một số từ cỏ ba lá đỏ, cỏ linh lăng, củ sắn dây cũng như hướng
đến các nguồn phụ phẩm rẻ tiền từ các nhà máy chế biến các sản phẩm
đậu nành, tinh bột sắn dây chứa isoflavone. Để lựa chọn được điều
kiện chiết xuất và tinh sạch isoflavone phù hợp, một số phương pháp
trên thế giới đã được áp dụng và khảo sát tại phòng thí nghiệm.
Elizabeth JZ cùng cộng sự [16] đã trích ly và tinh sạch isoflavone
từ bột đậu nành sử dụng phương pháp khuấy ở nhiệt độ 80oC-8h, tỉ lệ
dung môi/nguyên liệu=3/1 để trích ly isoflavon. Quá trình thủy phân ở
nhiệt độ 80oC-6h, sử dụng HCl đạt hiệu suất cao nhất và thực hiện tinh
sạch bằng phương pháp kết tinh aglycone, có khả năng thu hồi đến
83%genistein và 65% daidzein.
Seung Yong Cho cùng cộng sự [17] đã trích ly isoflavone từ mầm
đậu nành với nhiệt độ trích ly ở 85oC, thời gian 95 phút, tỉ lệ dung môi
etanol/nguyên liệu=10/1. Quá trình thủy phân được thực hiện ở điều
kiện nhiệt độ là 95oC-60 phút cũng bằng HCl, thực hiện chiết lỏng-
lỏng bằng diethyl ether để tách aglycone, sấy khô thu được hàm lượng
isoflavone trong dịch chiết từ 2,2mg/g dịch chiết ban đầu lên 220mg/g
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
7
dịch chiết sau khi tinh chế.
Nhựa D101 được báo cáo dùng để tinh sạch isoflavone từ Semen
sojae praeparatum- một sản phẩm lên men truyền thống của Trung
Quốc từ hạt đậu nành trước khi đưa qua kỹ thuật phân lập bằng HPLC
điều chế [18]. Phương pháp sử dụng nhựa hấp phụ được Qing-Feng
Zhang cùng cộng sự [19]sử dụng khi chiết isoflavone từ củ sắn dây.
Các phương pháp trích ly hiện đại cũng được sử dụng trong chiết
tách isoflavone như : Kỹ thuật trích ly bằng sóng siêu âm (UAE), Kỹ
thuật trích ly bằng vi sóng, Kỹ thuật chiết lỏng cao áp (PLE), Kỹ thuật
trích ly siêu tới hạn (SFE) nhằm nâng cao hiệu suất khai thác
isoflavone.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Theo Đỗ Thị Hoa Viên đã sử dụng hạt đậu nành nảy mầm tách
béo để chiết isoflavone ở nhiệt độ 40oC- 90 phút bằng ethanol 60%, tỉ
lệ dung môi/nguyên liệu=10/1 ở pH 10, cho hàm lượng isoflavone tổng
là 3827,16mg/100g nguyên liệu, tăng hàm lượng isoflavone trong cao
lên 3,8%.
Lê Hùng Dũng, Lê Thị Hồng Hảo (2007) đã có báo cáo kết quả
nghiên cứu về kết quả phân tích hàm lượng daidzein và genistein trong
đậu nành và sữa đậu nành bằng phương pháp HPLC [25]. Nguyễn
Mạnh Thắng, Nguyễn Công Khẩn (2012) đã nghiên cứu nâng cao hoạt
tính sinh học của isoflavone trong đậu nành nảy mầm, bằng cách
chuyển hóa glycoside sang dạng aglycone trong suốt thời gian nảy
mầm, cao nhất ở 36h [26]. Trương Hương Lan cùng cộng sự (2012) đã
nghiên cứu và nhận thấy sự chuyển hóa dạng glycoside sang dạng
aglycone nhờ hoạt tính của enzyme -glucosidase nội bào của đậu
nành, gia tăng hàm lượng aglycone từ 6,1 mg/100g lên 15,4mg/100g
[27]. Lê Bảo Nguyên, Lê Văn Tố (2012) đã xây dựng quy trình định
lượng hợp chất daidzin trong củ sắn dây (Pueraria montana) bằng
phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao-HPLC. Kết quả này là cơ sở
để xây dựng quy trình vừa thu nhận daidzin và vừa thu nhận tinh bột
sắn dây [28].
Xu hướng ngành công nghiệp chiết xuất isoflavones nói riêng và
các hợp chất thiên nhiên nói chung hiện nay đều tuân theo các kỹ thuật
chiết xuất “xanh” nên chúng tôi định hướng thực hiện đề tài nghiên
cứu xây dựng quy trình chiết tách, tinh sạch isoflavone từ thực vật và
phụ phẩm của đậu nành đảm bảo điều kiện trên.
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
8
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị
2.1.1. Nguyên liệu
Hạt đậu nành: Hạt đậu nành được thu hoạch tại 5 nhà vườn trên
khu vực huyện Đại Lộc-Quảng Nam, được làm sạch để loại bỏ các hạt
hỏng, các tạp chất ngoại lai, sấy khô ở nhiệt độ 60oC, xay mịn (độ ẩm
đạt 9,042±0,036%), bảo quản trong hộp kín ở nhiệt độ -20±2oC.
Bã đậu nành: Bã đậu nành được thu nhận trực tiếp tại 5 cơ sở chế
biến đậu phụ, sữa đậu nành trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, được trộn
đều (đạt độ ẩm 85,743±1,704%) rồi sấy khô ở nhiệt độ 60oC (đạt độ
ẩm 4,146±0,010%), xay mịn, bảo quản trong hộp kín ở nhiệt độ -
20±2oC.
2.1.2. Hóa chất
Hóa chất chiết: sử dụng một số loại dung môi ethanol tuyệt đối,
aceton, methanol, dichloroform của cổ phần Bột giặt và Hóa chất Đức
Giang Lào Cai (Việt Nam), NaOH khan, HCl đậm đặc (Trung
Quốc).Thuốc thử: hóa chất xác định hoạt tính sinh học 2,2′-diphenyl-
1-picrylhydrazyl (DPPH) (Sigma, USA).
Hóa chất phân tích HPLC: Các chất chuẩn genistin, glycitin,
daidzin, genistein, glycitein, daidzein (HPLC, USP), dung môi
acetonitrile và nước đề ion theo chuẩn HPLC.
Hạt nhựa Macroporous D101 : Hạt nhựa Macroporous D101 của
hãng Donghong Chemical Co.,Ltd, Trung Quốc, được xử lý hạt nhựa
trước khi thực hiện nghiên cứu.
̉
́ ̣
phâm enzyme thương mai Celluclast 1,5L
Chế phẩm enzyme: Chê
cua hang Novozymes có hoạt độ >_ 700 ( EGU/G).
̉
̃
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp khảo sát
2.2.1.1. Khảo sát quá trình trích ly isoflavone
(1) Khảo sát quá trình trích ly isoflavone bằng phương pháp chiết
khuấy
(a) Khảo sát quá trình trích ly isoflavone từ hạt đậu nành bằng
phương pháp chiết khuấy
̀
Trong phân nghiên cứu này thực hiện khảo sát ảnh hưởng của các
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
9
của yếu tố đến quá trình trích ly như sau:
Phương pháp khảo sát ảnh hưởng đơn biến
Thực hiện khảo sát ảnh hưởng đơn biến của tỉ lệ nguyên liệu/dung
môi, pH, nhiệt độ, nồng độ dung môi và thời gian trích ly đến hiệu suất
thu nhận isoflavone từ hạt đậu nành.
Phương pháp khảo sát ảnh hưởng đồng thời các yếu tố
Chọn phương án quy hoạch trực giao cấp 1 TYT 23 và thiết kế ma
trận thí nghiệm, dùng phương pháp QHTN tính toán phương trình hồi
qui
theo
dạng
[29][30]:
Ỹ=bo+b1x1+b2x2+b3x3+b12x1x2+b23x2x3+b13x1x3+b123x1x2x3 (1).
Tiến hành tính toán lựa chọn được các giá trị bj sao cho phương
trình tuyến tính tương thích với thực nghiệm.
Phương pháp leo dốc Box-Wilson để tìm điều kiện tối ưu.
(b)Phương pháp khảo sát quá trình trích ly isoflavone từ bã đậu
nành bằng phương pháp chiết khuấy
Khảo sát ảnh hưởng đồng thời các yếu tố nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ
dung môi/nguyên liệu đến hiệu quả trích ly isoflavone từ bã đậu nành
như mục (1) .
(2) Phương pháp khảo sát ảnh hưởng đồng thời của thời gian và mức
năng lượng siêu âm đến đến hiệu suất thu nhận isoflavone glycoside
từ hạt đậu nành
Khảo sát ảnh hưởng thời gian và mức năng lượng siêu âm (NLSA)
đến hàm lượng aglycone, glycoside và isoflavone tổng số thu nhận.
(3) Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của chiết bằng siêu âm và chiết
khuấy thông thường đến hiệu quả chiết isoflavone trong hạt đậu nành
So sánh hiệu quả chiết isoflavone bằng phương pháp siêu âm so với
phương pháp chiết khuấy thông thường, phương pháp siêu âm-chiết
khuấy kết hợp thông qua đánh giá hàm lượng isoflavone, hiệu quả quét
gốc tự do DPPH và ảnh chụp SEM của các mẫu nguyên liệu sau khi
chiết.
2.2.2.2 Khảo sát quá trình tinh sạch và thủy phân dịch trích isoflavone
(1) Khảo sát quá trình tinh sạch cao isoflavone thô bằng phương pháp
trích ly rắn lỏng
(2) Khảo sát quá trình tinh sạch dịch trích isoflavone bằng nhựa
macroporous D101
(a) Phương pháp xác định khả năng hấp phụ và giải hấp phụ các
hợp chất isoflavone bằng nhựa macroporous D101 theo điều kiện hấp
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - Mã số: B2017-ĐN06-07
Tải về để xem bản đầy đủ
29 trang
24200
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo tóm tắt Đề tài Nghiên cứu xây dựng quy trình thu nhận và tinh chế Isoflavone từ đậu nành và bã đậu nành", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bao_cao_tom_tat_de_tai_nghien_cuu_xay_dung_quy_trinh_thu_nha.pdf
