Nghiên cứu quá trình thủy phân tinh bột hạt sen hồng Đồng Tháp (Nelumbo nucifera Gaertn.) bằng amylase

Tóm tắt

Hạt sen (Nelumbo nucifera Gaertn.) là nguồn cung cấp tinh bột quý, nhưng tiềm năng chế biến thành siro glucose chức năng vẫn chưa được khai thác đầy đủ tại Việt Nam. Hạt của giống sen hồng Đồng Tháp có hàm lượng carbohydrate cao được xác định là nguyên liệu đầy hứa hẹn cho sản xuất dịch thủy phân bằng enzyme. Nghiên cứu này nhằm xác định loại enzyme amylase phù hợp nhất (α‑amylase, β‑amylase, glucoamylase) cho quá trình thủy phân tinh bột hạt sen hồng Đồng Tháp. Đồng thời xác định các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa tinh bột hạt sen thành dịch giàu glucose bao gồm nhiệt độ, pH, nồng độ enzyme amylase được chọn và thời gian thủy phân. Kết quả nghiên cứu cho thấy enzyme α‑amylase phù hợp nhất và điều kiện tối ưu cho quá trình thủy phân tinh bột hạt sen là 90°C, pH 6,5, nồng độ α‑amylase 0,075% (v/w) và thời gian 30 phút. Tại điều kiện tối ưu này, dịch thủy phân đạt độ Brix 9,83 °Bx, hàm lượng đường khử 14,41%, đường tổng 36,75% và lượng tinh bột dư chỉ còn 3,72% và chỉ số Dextrose Equivalent (DE) tính toán đạt 48,12%. Nghiên cứu đã xây dựng thành công quy trình thủy phân tinh bột hạt sen bằng α‑amylase, tạo cơ sở cho việc sản xuất siro glucose chất lượng cao từ nguồn nguyên liệu bản địa.

Từ khóa
enzyme amylase hạt sen (Nelumbo nucifera Gaertn.) sự thủy phân tinh bột

Tài liệu tham khảo

1.
Bùi Thị Hồng Phương, Nguyễn Mạnh Đạt, Đỗ Thị Thủy Lê, Đỗ Thị Thanh Huyền & Nguyễn Thị Hồng Lĩnh (2019). Nghiên cứu quá trình dịch hóa và tạo maltodextrin từ tinh bột khoai lang bằng chế phẩm enzyme công nghiệp. Tạp chí Dinh dưỡng và Thực phẩm, 15(5+6), 9-17.
2.
Dương Thị Ngọc Hạnh & Nguyễn Minh Thủy (2014). Sử dụng enzyme α-amylase trong thủy phân tinh bột từ gạo huyết rồng. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Số chuyên đề: Nông nghiệp(1), 61-67.
3.
Kabrita. (n.d.). Glucose syrup là gì. https://www.kabrita.vn/blogs/dinh-duong-cho-be/glucose-syrup-la-gi
4.
Lưu Thị Lệ Thủy, Trịnh Minh Phương, Trần Mỹ Linh, Võ Tấn Hậu & Nguyễn Thị Thà (2021). Nghiên cứu sự thủy phân tinh bột hạt sen bởi enzyme α-amylase. Tạp chí Khoa học & Công nghệ, 44.
5.
Nguyễn Đức Lượng (2004). Công nghệ enzyme. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
6.
Nguyễn Trọng Cẩn (1998). Công nghệ enzyme. Nhà xuất bản Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
7.
Phạm Thị Mỹ Trâm, Nguyễn Thị Phương Hảo, Cao Đăng Khiêm, Trần Duy Linh, Võ Gia Linh, Nguyễn Thị Diễm Thúy & Trần Đạt Vinh (2016). Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng lên quá trình thủy phân tinh bột hạt mít thành nguyên liệu sản xuất ethanol. Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một, 3(28), 19-26.
8.
Trần Ngọc Điệp (2023). Sử dụng enzyme alpha-amylase và glucoamylase thương mại thủy phân tinh bột của thịt củ ấu. Tạp chí Khoa học Đại học Cửu Long, 31, 45-54.
9.
Apar, D. K., & Özbek, B. (2004). α-Amylase inactivation by temperature during starch hydrolysis. Process Biochemistry, 39(9), 1137-1144. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(03)00224-3
10.
Bangar, S. P., Dunno, K., Kumar, M., Mostafa, H., & Maqsood, S. (2022). A comprehensive review on lotus seeds (Nelumbo nucifera Gaertn.): Nutritional composition, health-related bioactive properties, and industrial applications. Journal of Functional Foods, 89, 104937. https://doi.org/10.1016/j.jff.2022.104937
11.
Bisswanger, H. (2017). Enzyme kinetics: Principles and methods. John Wiley & Sons.
12.
Mehta, D., & Satyanarayana, T. (2016). Bacterial and archaeal α-amylases: Diversity and amelioration of desirable characteristics for industrial applications. Frontiers in Microbiology, 7, 1129. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01129
13.
Miller, G. L. (1959). Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry, 31(3), 426-428. https://doi.org/10.1021/ac60147a030
14.
Musdalifa, M., Laga, A., & Rahman, A. N. (2024). Glucose syrup production through enzymatic methods and acid hydrolysis using different starch sources: A systematic review. Journal of Food Measurement and Characterization, 18(11), 8976-8992. https://doi.org/10.1007/s11694-024-02852-9
15.
Nielsen, S. S. (2010). Phenol-sulfuric acid method for total carbohydrates. Trong S. S. Nielsen (Ed.), Food analysis laboratory manual (pp. 47-53). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-1463-7_6
16.
Permanasari, A. R., Yulistiani, F., Purnama, R. W., Widjaja, T., & Gunawan, S. (2018). The effect of substrate and enzyme concentration on the glucose syrup production from red sorghum starch by enzymatic hydrolysis. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 160, 012002. https://doi.org/10.1088/1755-1315/160/1/012002
17.
Sopawong, P., Warodomwichit, D., Srichamnong, W., Methacanon, P., & Tangsuphoom, N. (2022). Effect of physical and enzymatic modifications on composition, properties and in vitro starch digestibility of sacred lotus (Nelumbo nucifera) seed flour. Foods, 11(16), 2473. https://doi.org/10.3390/foods11162473