Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng thủy phân bột bánh dầu đậu phộng nhằm thu dịch protein thủy phân bằng sự kết hợp giữa nhiệt và xúc tác HCl.

Abstract

Bánh dầu đậu phộng là phụ phẩm của công nghiệp khai thác dầu đậu phộng. Bánh dầu đậu phộng giàu protein với hàm lượng chiếm khoảng 52% trong đó có chứa 18/20 loại acid amin. Các nghiên cứu đã tiến hành trên thế giới và Việt Nam phần lớn sử dụng enzyme là xúc tác để thủy phân bột bánh dầu đậu phộng nhằm thu dịch protein thủy phân. Tuy nhiên, enzyme mang tính đặc hiệu làm giảm hiệu suất thủy phân và hiệu suất thu hồi protein, giá thành của enzyme cao nên khả năng ứng dụng với qui mô sản xuất lớn còn hạn chế và điều kiện phản ứng cần được kiểm soát chặt chẽ nhằm tránh sự biến tính của enzyme. Xúc tác HCl được sử dụng như là một phụ gia thực phẩm, có cường lực xúc tác mạnh giúp tăng hiệu suất thủy phân và hiệu suất thu hồi protein, giá thành thấp hơn enzyme nên tính kinh tế cao hơn khi áp dụng ở qui mô sản xuất lớn. Nghiên cứu sử dụng xúc tác HCl để thủy phân bột bánh dầu đậu phộng thu dịch protein thủy phân nhằm khắc phục những nhược điểm của các nghiên cứu đã được tiến hành. Thành phần hóa học tương đối của bột bánh dầu đậu phộng được phân tích bằng phương pháp đo chuẩn của Cộng đồng phân tích quốc tế (AOAC - Association of Official Analytical Chemists). Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng thủy phân được lựa chọn để khảo sát gồm: Nhiệt độ phản ứng (°C), tỉ lệ cơ chất:thể tích xúc tác HCl (g:mL), nồng độ xúc tác HCl (M) và thời gian phản ứng (phút). Các phương pháp phân tích đã được sử dụng gồm: Phương pháp Bradford để xác định hàm lượng protein, phương pháp đồng xác định acid amin, phương pháp đo quang nhằm xác định độ hấp thụ của sản phẩm thô. Phân tích phương sai ANOVA – One Way được sử dụng để phân tích sự khác biệt có ý nghĩa của hiệu suất thu hồi protein nhằm xác định điều kiện tối ưu cho từng yếu tố ảnh hưởng với phần mềm Minitab 16. Điều kiện tối ưu tương ứng với từng yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng thủy phân bột bánh dầu đậu phộng nhằm thu dịch protein thủy phân được xác định ở giá trị: Nhiệt độ phản ứng 160°C, tỉ lệ cơ chất:thể tích xúc tác HCl 1:35 (w:v), nồng độ xúc tác HCl 0,1 M và thời gian phản ứng 60 phút thu được kết quả thí nghiệm với hiệu suất thủy phân và hiệu suất thu hồi protein đạt giá trị cực đại lần lượt là 68,00 ± 1,18% và 80,58 ± 2,87%.