Luận án Nghiên cứu quá trình thuỷ phân tinh bột khoai lang bằng phương pháp enzyme tạo tinh bột tiêu hoá chậm và isomaltooligosaccharide nhằm ứng dụng trong thực phẩm

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH THUỶ PHÂN TINH BỘT KHOAI LANG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ENZYME TẠO TINH BỘT TIÊU HOÁ CHẬM VÀ ISOMALTOOLIGOSACCHARIDE NHẰM ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM

Ngành:

Công nghệ thực phẩm

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu quá trình thuỷ phân tinh bột khoai lang bằng phương pháp enzyme tạo tinh bột tiêu hoá chậm và isomaltooligosaccharide nhằm ứng dụng trong thực phẩm" của Dương Hồng Quân, thuộc ngành Công nghệ thực phẩm, tập trung giải quyết bài toán nâng cao giá trị kinh tế cho khoai lang Việt Nam thông qua việc tạo ra các sản phẩm thực phẩm chức năng có giá trị cao.

Công trình này đã thực hiện nghiên cứu toàn diện về đặc điểm hình thái, cấu trúc, thành phần amylose và tính chất lý hóa của sáu giống khoai lang phổ biến tại Việt Nam. Kết quả đã xác định giống khoai lang Hoàng Long cũ là nguyên liệu tiềm năng cho việc sản xuất tinh bột tiêu hóa chậm (SDS) và isomaltooligosaccharide (IMO).

Điểm nổi bật của luận án là việc xác lập thành công quy trình công nghệ enzyme kết hợp thoái hóa để sản xuất SDS từ tinh bột khoai lang. Cụ thể, sau quá trình thủy phân bằng enzyme pullulanase và thoái hóa hai lần ở 4°C trong 48 giờ, hàm lượng SDS đạt 59,72%, với sản phẩm có khả năng hòa tan và độ hút nước tăng đáng kể so với tinh bột tự nhiên.

Đồng thời, luận án cũng là công trình đầu tiên tại Việt Nam đưa ra quy trình sản xuất IMO từ tinh bột khoai lang, sử dụng cả phương pháp phân đoạn và phương pháp đường hóa – gắn nhánh đồng thời. Phương pháp đường hóa – gắn nhánh đồng thời cho hiệu quả cao hơn, đạt hàm lượng IMO234 là 68,85 ± 1,82 g/l. Hỗn hợp IMO sản phẩm được tinh chế và định lượng chính xác bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC-RID).

Các ứng dụng ban đầu của SDS và IMO trong thực phẩm cũng được đánh giá. SDS bổ sung vào miến dong giúp tăng hàm lượng SDS và cải thiện màu sắc, trong khi IMO được chứng minh có tính bền nhiệt và axit, phù hợp để bổ sung vào sữa tươi và nước quả. Kết quả nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn quan trọng, mở ra hướng ứng dụng mới cho khoai lang Việt Nam, góp phần đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao giá trị nông sản.

Mục lục chi tiết:

• Mở đầu
• Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
  • 1.1. Tổng quan về cây khoai lang
    • 1.1.1. Nguồn gốc của cây khoai lang
    • 1.1.2. Đặc điểm hình thái cây khoai lang
    • 1.1.3. Giá trị dinh dưỡng của khoai lang
    • 1.1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai lang
    • 1.1.5. Một số giống khoai phổ biến ở Việt Nam
  • 1.2. Tổng quan về tinh bột khoai lang
    • 1.2.1. Hình dạng và kích thước của hạt tinh bột khoai lang
    • 1.2.2. Cấu trúc của tinh bột khoai lang
    • 1.2.3. Tính chất của tinh bột khoai lang
  • 1.3. Các sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột khoai lang và tiềm năng ứng dụng trong sản xuất thực phẩm
    • 1.3.1. Tinh bột tiêu hóa chậm (SDS): thu nhận và tiềm năng ứng dụng trong sản xuất thực phẩm
    • 1.3.2. Isomaltooligosaccharide (IMO): thu nhận và khả năng ứng dụng trong sản xuất thực phẩm
  • 1.4. Một số nhóm enzyme tác dụng lên tính chất tinh bột
    • 1.4.1. Enzyme α- amylase
    • 1.4.2. Enzyme β – amylase
    • 1.4.3. Enzyme pullulanase
    • 1.4.4. Enzyme transglucosidase
    • 1.4.5. Enzyme glucanotransferase
• Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
  • 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
    • 2.1.1. Nguyên liệu tinh bột khoai lang
    • 2.1.2. Chế phẩm enzyme
  • 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
    • 2.2.1. Bố trí thí nghiệm
    • 2.2. Phương pháp nghiên cứu
    • 2.2.1. Phương pháp công nghệ
      • 2.2.1.1. Phương pháp tách và thu hồi tinh bột
      • 2.2.1.2. Quy trình sản xuất miến dong
      • 2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
    • 2.2.3. Phương pháp phân tích
      • 2.2.3.1. Phương pháp hóa sinh
      • 2.2.3.2. Phương pháp hóa lý và vật lý
    • 2.2.4. Phương pháp thống kê và xử lý số liệu
• Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
  • 3.1. Đặc tính tinh bột khoai lang và khả năng thu hồi tinh bột của các giống khoai lang Việt Nam
    • 3.1.1. Khả năng thu hồi tinh bột các giống khoai lang Việt Nam
    • 3.1.2. Thành phần amylose của tinh bột các giống khoai lang Việt Nam
    • 3.1.3. Đặc điểm hình thái và cấu trúc hạt tinh bột của các giống khoai lang Việt Nam
    • 3.1.4. Một số tính chất lý hóa của tinh bột khoai lang Việt Nam
  • 3.2. Điều kiện thu nhận tinh bột tiêu hóa chậm và đặc tính của tinh bột tiêu hóa chậm thành phẩm
    • 3.2.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình thủy phân tinh bột khoai lang bằng enzyme pullulanase hướng tới sự hình thành tinh bột tiêu hóa chậm
    • 3.2.2. Nghiên cứu chế độ thoái hóa tinh bột sau thủy phân pullulanase làm tăng hàm lượng tinh bột tiêu hóa chậm
    • 3.2.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm và đưa ra quy trình sản xuất tinh bột tiêu hóa chậm từ tinh bột khoai lang
  • 3.3. Điều kiện thu nhận isomaltooligosaccharide bằng phương pháp phân đoạn
    • 3.3.1. Ảnh hưởng của mức độ thủy phân đến hiệu quả tổng hợp isomaltooligosaccharide
    • 3.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình dịch hóa bằng chế phẩm enzyme α- amylase
    • 3.3.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoạt động của enzyme β-amylase và pullulanase trong giai đoạn đường hóa
    • 3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến hàm lượng isomaltooligosaccharide tạo thành trong giai đoạn gắn nhánh bằng transglucosidase
  • 3.4. Điều kiện thu nhận isomaltooligosaccharide bằng phương pháp đường hóa và gắn nhánh đồng thời
  • 3.5. Ứng dụng tinh bột tiêu hóa chậm và isomaltooligosaccharide trong sản xuất thực phẩm
    • 3.5.1. Ứng dụng bổ sung tinh bột tiêu hóa chậm vào sản phẩm miến dong
    • 3.5.2. Ứng dụng bổ sung isomaltooligosaccharide vào sản phẩm sữa tươi và nước quả
• Kết luận và kiến nghị