Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC BÁO CÁO
Các acid béo......................................................................................................................15

MỤC LỤC HÌNH

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 1


Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC BẢNG

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đậu nành ngày nay đã trở nên quen thuộc và là một thực phẩm được chế
biến nhiều nhất ở nước ta. Xuất xứ từ Trung Quốc nhưng hiện nay đậu nành đã lan
rộng khắp thế giới. Từ việc dùng đậu nành như một thức ăn kiêng đến khâu chế
biến thành những thực phẩm giàu đạm, đậu nành còn dùng để chế biến sữa và tàu
hủ.
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 2


Luận văn tốt nghiệp
Hiện nay các nhà khoa học đã nghiên cứu, tìm tòi, tạo đột biến gen để cho
ra rất nhiều giống mới phục vụ cho sản xuất, chế biến thực phẩm và chế biến thức
ăn gia súc. Ở Châu Phi, đậu nành còn giúp giải quyết các vấn đề đói protein.

Đề tài nghiên cứu về đậu nành ra đời là một sự quan tâm sâu sắc của các
thầy cô đối với những vấn đề trên.
Trong giới hạn thời gian và điều kiện nghiên cứu cho phép, tôi xin gửi đến
các thầy cô cùng các bạn một số nghiên cứu về isolate protein. Dưới sự hướng dẫn
tận tâm của giáo viên hướng dẫn, chúng tôi đã nghiên cứu ba vấn đề chính. Thứ
nhất là tổng quan tài liệu về đậu nành và protein đậu nành. Thứ hai là xác đònh các
thông số hóa lý của nguyên liệu đậu nành. Cuối cùng chúng tôi đi đến đề nghò quy
trình tách isolate protein trong giới hạn và điều kiện cho trước.
Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian, tài liệu tham khảo nên chắc chắn đề tài
này không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong sự đóng góp ý kiến của quý
thầy cô cùng các bạn.
Trân trọng kính chào

LỜI MỞ ĐẦU
Xuất xứ từ Trung Quốc, đậu nành đã biết đến như một chất kháng sinh để
chữa trò vết thương và giảm đau. Qua bao nhiêu năm, con người lại thấy tác dụng
nhiều mặt hơn của đậu nành : dùng làm thức ăn gia súc, làm tốt đất và là nguồn
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 3


Luận văn tốt nghiệp
nguyên liệu cho công nghiệp. Những năm gần đây, đậu nành là nguồn nguyên liệu
cung cấp dầu và protein cho con người.
Trên thế giới, các nước như Mỹ, Argentina, Brazil và Trung Quốc là những
nước dẫn đầu về xuất khẩu đậu nành. Nhiều nhà nghiên cứu tại Mỹ đang tìm ra
nhiều giống mới để nâng cao hàm lượng protein và dầu cho đậu nành. Từ đậu
nành, con người đã biết chế biến thành sữa, tương, chao…, protein đậu nành còn
được bổ sung vào rất nhiều thực phẩm nhằm tăng giá trò dinh dưỡng. Các phân tích

hóa sinh cho thấy : protein trong đậu nành chiếm 38-40% và chứa những axit amin
cần thiết như cystine, methionine, lysine và các vitamin B1, B2, C, A, D, E, K…
Cây đậu nành thường được trồng luân canh với cây lúa hoặc ngô để tăng
năng suất của cây đậu nành, giảm lượng phân đạm cần thiết cho cây trồng, phá vỡ
vòng đời của sâu bệnh, giảm được cỏ dại hại cây và điều hòa nhu cầu lao động
trong thời gian dài. Một số nước trồng xen với cây ăn quả dài ngày. Ở nước ta, cây
đậu nành được trồng khắp cả nước, tập trung nhiều nhất là đồng bằng sông Hồng
và đồng bằng sông Cửu Long.
“Đậu tương cần được phát triển mạnh mẽ để tăng nguồn đạm cho con người,
cho gia súc, cho đất đai và trở thành một loại hàng xuất khẩu chủ lực ngày càng
quan trọng” (Văn kiện Đại hội V Đảng Cộng Sản Việt Nam). Vì thế, nghiên cứu
xác đònh thành phần protein trong đậu nành và các phương pháp tách chiết protein
đậu nành là một công việc cần thiết và bổ ích.

Chương 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 CÂY ĐẬU NÀNH :

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Giới
Ngành

: Plantae
: Magnoliophyta
Trang 4


Luận văn tốt nghiệp
Lớp

Bộ
Họ
Phân họ
Giống
Loài
Tên thứ hai

: Magnoliopsida
: Fabales
: Fabaceae
: Faboideae
: Glycine
: max
: Glycine max

Năm 2838 trước công nguyên, hoàng đế Trung Quốc Sheng Nung viết
Materia Medica. Trong tài liệu này, cây đậu nành được ghi chú là có giá trò vì khả
năng làm thuốc. Đậu nành được trồng đầu tiên ở Bắc Trung Quốc, từ đây đã truyền
sang Nhật, Hàn Quốc và Nam Á. Đậu nành đã được biết đến như là một thứ thuốc
ở các tài liệu từ Trung Quốc, Ai Cập và Mesopotamia ở những năm 1500 trước
công nguyên hay sớm hơn. Ở thời ấy, những hợp chất đã lên mốc, lên men từ đậu
nành đã được sử dụng như là những chất kháng sinh để trò vết thương và giảm sưng.
Năm 1712, đậu nành được giới thiệu vào Châu Âu bởi Englebert Kaempfer,
nhà thực vật học người Đức đã được học ở Nhật. Một nhà thực vật học người Thụy
Điển Carl von Linne đã hoàn tất nghiên cứu đậu nành và đặt tên cho nó là Glycine
max bởi những nốt sần ở rễ. Không may là đất và khí hậu không thích hợp ở Châu
Âu đã làm cho sự thử nghiệm sản xuất đậu nành bò ngưng.
Cây đậu nành đến Mỹ những năm 1800. Thời đó đậu nành được sử dụng như
một ballast (vật nặng để giữ cho tàu thuyền thăng bằng khi không có hàng) cho
những thuyền có hành trình xa từ Trung Quốc và được dỡ hàng nhường chỗ cho

hàng hóa trong chuyến đi kế tiếp. Vì tò mò, một vài nông dân đã trồng hạt đậu
nành. Cây đậu nành đầu tiên trồng ở Mỹ là cây đậu đã lớn lên ở Pennsylvania.
Năm 1829, những nông dân Mỹ đã trồng đậu nành theo vụ và đến năm 1898
Bộ Nông Nghiệp Mỹ đã đem về một số giống khác từ Châu Á.
Năm 1904, George Washington Carver đã khám phá ra rằng đậu nành giàu
protein và dầu. Người tiên phong về đậu nành William. J .Morse đã trải qua hai
năm ở Trung Quốc và đã thu được 10 000 giống đậu nành khác phục vụ cho mục
đích nghiên cứu ở Mỹ.
Năm 1920, tiến só John Harvey Kellogg đã đề ra sự thay thế đậu nành vào
bữa ăn và sữa đậu nành cho người tiêu dùng. Tuy nhiên nông dân Mỹ đã không
nắm bắt thời cơ cho tới khi những cánh đồng đậu nành ở Trung Quốc bò tàn phá
trong thế chiến thứ II và cuộc nội chiến ở Trung Quốc năm 1940.

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 5


Luận văn tốt nghiệp

Hình 1.1 : Cây đậu nành
Ngày nay đậu nành đã trở nên phổ biến và được trồng ở rất nhiều nước trên
thế giới.
Cây đậu nành có 4 loại lá : hai lá mầm, hai lá đơn, lá có ba lá chét và lá
gốc. Nốt sần là phần vỏ rễ phình ra và trong đó có vi khuẩn Rhizobium japonicum
sinh sống. Vi khuẩn này hình gậy, sống trong đất, có khả năng đi vào rễ và cố đònh
đạm từ khí trời. Một cây đậu có khoảng vài trăm nốt sần phân bố trên các rễ ở độ
sâu 1m. Vi khuẩn thường xuyên xâm nhập vào rễ, ở phần giữa đỉnh rễ và lông hút
nhỏ nhất, tạo thành một chuỗi nhiễm là một ống có lỗ hở. Mỗi vi khuẩn được bao
bọc một màng tạo thành túi, nếu vi khuẩn đi vào chất nguyên sinh của tế bào rễ

mà không được bọc một màng thì nó sẽ tạo thành nốt sần không có tác dụng. Ở
trong túi, vi khuẩn nhân nhanh cho tới khi một vài vi khuẩn hoặc dạng vi khuẩn
được hình thành. Nốt sần có tập tính sinh trưởng hữu hạn và bám vào rễ, phần giữa
nốt sần là tế bào nhu mô đầy túi Bacteroids. Túi Bacteroids chiếm 80% thể tích tế
bào, còn lại 20% là nguyên sinh chất và các thành phần khác. Phần giữa của
Bacteroids là những tế bào không bò nhiễm vi khuẩn và phân chia mạnh tạo thành
ống dẫn (nơi trao đổi giữa tế bào chủ và Bacteroids cố đònh đạm. Nốt sần có thể
tăng trưởng đến 60 ngày thì bắt đầu giảm tuổi thọ từ giữa và tiến dần ra ngoài, cuối
cùng bò thối. Đạm được cố đònh ở Bacteroids. Enzyme nitrogenase nằm ở
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 6


Luận văn tốt nghiệp
Bacteroids chứa từ 2-5% tổng số đạm của nốt sần, nó có 2 ngăn : ngăn 1 chứa MoFe-protein gọi là dinitrogenase và ngăn 2 là Fe-protein gọi là dinitrogenase
reductase. Trong quá trình cố đònh đạm sinh ra H 2 . Leghaemoglobin có ở trong
nguyên sinh bao quanh Bacteroids và ở vỏ của Bacteroids, có vai trò đưa oxy vào
mô nốt sần. Sản phẩm đầu tiên của cố đònh đạm là NH 3 do vi khuẩn Brady
Rhizobium japonicum tiết ra hầu hết. NH3 sau đó chuyển hóa vào glutamin và
glutamate ở cylosol tế bào chủ, các nhà khoa học cũng cho rằng NH 3 oxi hóa thành
NO3- ở trong Bacteroids.
Đậu nành thuộc nhóm vận chuyển ureide, allatoin và allansoic acid là dạng
đạm chính được chuyển hóa từ nốt sần vào cây. Ureide thủy phân thành urê và
glyoxylate dưới sự xúc tác của allantoinase và allantoicase cho thấy trong quá trình
chuyển hóa của allantoase dưới xúc tác của allantoicase. Allantoicase được hình
thành được hình thành dưới xúc tác của ureidoglycolase, nó chuyển thành
glyoxylate và hai phân tử urê tiếp theo lại được chuyển hóa do men urease thành
amin acid. Urease có mặt trong các bộ phận của cây. Hoạt tính urease bò ức chế do
thiếu nitơ nhưng Ni kích thích hoạt tính của urease, khi thiếu Ni dù đậu trồng ở

điều kiện có nitơ, NO3- hay NH4 thì hiện tượng bò độc do urê có thể xảy ra, do đó
urê là sản phẩm của quá trình chuyển hóa nitơ trong điều kiện cố đònh hay không
cố đònh đạm.
Cây đậu nành cho nhiều hoa nhưng tỷ lệ hoa không thành quả chiếm 2080%. Đậu nành có hoa dạng cánh bướm đặc trưng, ống đài năm cánh không bằng
nhau. Tràng hoa gồm cánh hoa cờ phía sau, hai cánh bên và hai cánh thìa phía
trước tiếp xúc nhau nhưng không dính vào nhau. Bộ nhò gồm 10 nhò chia làm hai
nhóm, nhóm 1 gồm 9 nhò và cuống dính với nhau thành một khối, nhóm 2 chỉ có
một nhụy hoa, nhụy hoa có một là noãn. Vòi nhụy cong về phía nhò.
Hạt đậu nành cũng như hạt của nhiều loại họ đậu khác là không có nội nhũ
mà chỉ có một lớp vỏ bao quanh một phôi lớn. Hình dạng hạt có hình cầu, dẹt, dài
và oval. Ở hạt trưởng thành, đầu của rốn là lỗ noãn, lỗ này được bao phủ bởi một
lớp màng. Ở đầu kia của rốn là rãnh nhỏ.
Vỏ đậu nành có 3 lớp : biểu bì, hạ bì và lớp nhu mô bên trong. Do vỏ của lớp
tế bào mô đậu có lớp cutin che phủ nên sự trao đổi khí không xảy ra, sự trao đổi
khí giữa phôi và mội trường qua rốn hạt. Những mảnh của nội nhũ bò ép chặt vào
vỏ hạt. Lớp ngoài nội nhũ gọi là lớp aleuron gồm những tế bào hình lập phương
nhỏ chứa đầy đạm.
Hạt đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau : vàng, xanh, nâu, đen, có thể
một màu, hai màu hay nhiều màu. Một cây có thể có tới 400 quả đậu nành. Một
quả chứa từ 1-5 hạt (các giống thường từ 2-3 hạt), quả hơi cong có chiều dài từ 2-7
cm. Màu sắc của quả phụ thuộc vào sắc tố caroten, xanthophyll, antocyanin.
1.2 ĐẬU NÀNH TRÊN THẾ GIỚI :
Các dữ liệu được trích từ “Thống kê trên thế giới” (nguồn USDA)
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Hình 1b : Các loại đậu nành

Trang 7



Luận văn tốt nghiệp

Hình 1.2 : Sản lượng đậu nành trên thế giới
Bảng 1.1 : Sản lượng đậu nành của một số quốc gia
Quốc gia
Sản lượng
Đơn vò : triệu giạ
Đơn vò : triệu tấn
Mỹ
2417
65,8
Brazil
1966
53,5
Argentina
1249
34,0
Trung Quốc
595
16,2
n Độ
250
6,8
Paraguay
147
4,0
Các nước khác
358
9,8
Tổng cộng

6982
190

Hình 1.3 : Sản lượng đậu nành của Brazil và Argentina

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 8


Luận văn tốt nghiệp

Hình 1.4 : Xuất khẩu đậu nành trên thế giới năm 2003
Bảng 1.2 : Xuất khẩu đậu nành của một số quốc gia
Quốc gia
Xuất khẩu
Đơn vò : triệu
Đơn vò : triệu tấn
giạ
Mỹ
900
24,5
Brazil
845
23,0
Argentina
358
9,8
Paraguay
94

2,6
Các nước khác
77
2,1
Tổng cộng
2274
61,9

Hình 1.5 : Xuất khẩu bột thô đậu nành trên thế giới năm 2003
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 9


Luận văn tốt nghiệp

Bảng 1.3 : Xuất khẩu bột đậu nành ở một số quốc gia
Quốc gia
Đơn vò : triệu giạ
Đơn vò : triệu tấn
Argentina
21,4
19,4
Brazil
18,1
16,5
Mỹ
4,3
3,9
Ấn Độ

3,5
3,2
EU
3,3
3,0
Các nước khác
0,4
0,3
Tổng cộng
50,9
46,2

Hình 1.6 : Sự tiêu thụ bột thô protein trên thế giới năm 2003

Bảng 1.4 : Sự tiêu thụ một số loại bột thô protein
Loại
Đơn vò : triệu tấn (Mỹ)
Đơn vò : triệu tấn
Đậu nành
150,6
136,6
Cải dầu
23,9
21,7
Bông
13,1
11,8
Hướng dương
11,3
10,2

Đậu phộng
6,3
5,7
Cá
5,9
5,3
Nhân cọ
4,3
3,9
Cùi dừa
1,7
1,6
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 10


Luận văn tốt nghiệp

Hình 1.7 : Sự tiêu thụ dầu thực vật trên thế giới năm 2003
Bảng 1.5 : Sự tiêu thụ một số loại dầu trên thế giới
Loại
Đơn vò : triệu tấn (Mỹ)
Đơn vò : triệu tấn
Đậu nành
34,8
31,6
Cọ
31,3
28,4

Cải dầu
15,4
14,0
Hướng dương
9,9
9,0
Đậu phộng
5,4
4,9
Bông
4,0
3,7
Nhân cọ
3,9
3,5
Dừa
3,7
3,4
Ô liu
2,9
2,6

Hình 1.8: Diện tích cây trồng ở Mỹ từ 1978-2003
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 11


Luận văn tốt nghiệp


Bảng 1.6 : Diện tích một số cây trồng ở Mỹ
Tên cây trồng
Diện tích cây trồng
(%)
Đậu nành (Soybeans)
28
Cây lúa (Rice)
1
Lúa mì (Wheat)
23
Lúa mạch (Barley)
2
Yến mạch (Oats)
2
Lúa miến (Sorghum)
4
Ngô (Corn)
30
Bông (Cotton)
5
Hướng dương (Sunflower)
1
Các cây khác
4

Hình 1.9 : Diện tích đất trồng đậu nành ở Mỹ từ 1978-2003
Bảng 1.7 : Diện tích đất trồng đậu nành ở Mỹ từ 1978-2003
Năm
Diện tích ( triệu ha)
1994

24,9
1995
25,3
1996
26,0
1997
28,3
1998
29,1
1999
29,8
2000
30,1
2001
30,0
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 12


Luận văn tốt nghiệp

2002
2003

29,9
29,7

Hình 1.10 : Sản lượng đậu nành ở Mỹ năm 1978-2003
Ở Mỹ, do nhu cầu về dầu để nấu nướng, làm salad và thòt đỏ đã tăng trong và

sau chiến tranh thế giới II. Nhu cầu này đã thúc đẩy cho việc phát triển, mở rộng
diện tích sản xuất đậu nành và làm cho đậu nành trở thành cây quan trọng thứ hai
sau ngô trong thu nhập của nông dân.
Ở Mỹ có 5 vùng sản xuất đậu nành là:
o Vùng vành đai ngô phía Tây, phía Đông, Đông Nam
o Vùng châu thổ và bang Atlantic.
Những nước nhập đậu nành từ Mỹ gồm EEC (cộng đồng kinh tế Châu Âu) ,
Nhật và Tây Ban Nha.
Xuất khẩu đậu nành ở Mỹ bò cấm trong năm 1973. do đó các nước nhập đậu
nành từ Mỹ phải tìm nguồn khác từ Brazil. Brazil thường xuất khẩu đậu nành vào
tháng 3,4,5 và Mỹ thường xuất khẩu đậu nành vào tháng 9,10. Giá đậu nành
thường cao nhất vào tháng 8 sau đó giảm dần tới tháng 2.
ECC luôn luôn nhập một khối lượng đậu nành lớn vì cần bổ sung đạm làm thức
ăn gia súc. Lượng đậu nành mà ECC nhập vào chiếm 90% tồng số hạt có dầu được
nhập vào. Trước đây Mỹ là nước xuất khẩu đậu lớn nhất cho thò trường này. Gần
đây, ECC đã chế biến lượng dầu nhiều hơn so với nhu cầu tiêu dùng trong nước
nên ECC đã xuất dầu đậu nành, cạnh tranh với Mỹ, Brazil và Argentina.
Nhật chủ yếu nhập đậu nành từ Mỹ và Trung Quốc. Do nhu cầu tiêu dùng trong
nước tăng nên Trung Quốc từ một nước xuất khẩu đã trở thành nước nhập khẩu.
1.3 ĐẬU NÀNH Ở VIỆT NAM :
Trước Cách mạng tháng 8/1945, diện tích đậu nành còn nhỏ. Sau khi đất nước
thống nhất thì diện tích đậu nành đã tăng. Cả nước có 6 vùng sản xuất đậu nành :
vùng Đông Nam Bộ có diện tích lớn nhất (26,2% diện tích đậu nành cả nước)
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 13


Luận văn tốt nghiệp
Miền núi Bắc Bộ (24,7%)

Đồng bằng sông Hồng (17,5%)
Đồng bằng sông Cửu Long (12,4%)
Đồng bằng ven biền miền Trung
Tây Nguyên.
Trong 10 năm trở lại đây, có hàng loạt giống đậu nành được nhập từ nước
ngoài, thích nghi tốt trong điều kiện Việt Nam. Một số được chon từ các tổ hợp lai
hữu tính và sử dụng đột biến. Có thể phân chia thành các nhóm giống chính như
sau
o
o
o
o
o

Bảng 1.8 : Một số giống đậu nành ở Việt Nam
Thời gian
Giống
sinh
Đặc điểm
Khối lượng
trưởng
(100 hạt )
(ngày)
VX92
90-95
Hoa trắng, hạt vàng
14-16g
sáng
VỤ
TL57

100-110
Hoa trắng, hạt vàng
15-16
XUÂN
ĐN42
90-95
Hoa tím, hạt tròn, vàng
13-14
sáng
AK06
93-95
Hoa tím, hạt vàng sáng
16-18
ĐT2000 100-110
Hoa tím, nhiều đốt
14-15
M103
85
Hoa tím, hạt vàng sáng
18-20
DT84
80-85
Hoa tím, hạt vàng sáng
18-22
VỤ
ĐT93
80-82
Hoa tím, chín có màu
13-14
HÈ

vàng
ĐT12
71
Hoa trắng, là hình tim
17-19
nhọn
VX93
85-90
Hoa trắng, quả nâu,
15-16
hạt vàng
VỤ
AK05
90-95
Hoa trắng, cây cao 4013-15
THU
45cm
ĐÔNG
DT95
90-97
Hạt vàng, rốn nâu đen
15-16
D96-02
95-110
Hoa tím, hạt vàng nhạt
15-18
ĐT21
95-100
Hoa tím, hạt vàng
20-22

MTD176
80-85
*
*
HL25
80
*
12-14
TỈNH
VDN1
80-85
*
15-16
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Năng suất
(tạ/ha)
18-22
15-20
14-16
25-30
30-40
17-20
15-30
15-30
17-20
16-20
16-23
15-30
15-18

20-28
12-15
11-15
18-20

Trang 14


Luận văn tốt nghiệp

PHÍA
NAM

HL-2

80

*

12-14

18-20

1.4 PROTEIN ĐẬU NÀNH VÀ CÁC ỨNG DỤNG :

1.4.1. Thành phần hóa học của đậu nành :

Bảng 1.9 : Thành phần hóa học của đậu nành
Thành phần
Giá trò

hóa học
Độ ẩm
8-10%
Protein
35-45%
Lipid
15-20%
Hydratecarbon
15-16%
Cellulose
4-6%
Vitamin A
710 UI
Vitamin B1
300 UI
Vitamin B2
90 UI
Vitamin C
11 UI
Muối khoáng
4,6%
Bảng 1.10 : Hàm lượng acid amin không thay thế trong protein đậu nành
Các acid amin
Giá trò
không thay thế
Tryptophan
1,1%
Leucine
8,4%
Isoleucine

5,8%
Valine
5,8%
Threonine
4,8%
Lysine
6,0%
Methionine
1,4%
Phenylalanine
3,8%
Bảng 1.11 : Các acid béo không thay thế có giá trò dinh dưỡng cao
Dạng
Các acid béo
Giá trò
Không
no

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Acid linoleic
Acid linolenoic
Acid oleic
Acid panmitic
Acid stearic

52-65%
2-3%
25-36%
6-8%

3-5%
Trang 15


Luận văn tốt nghiệp

Acid arachidoic
0,1-1,0%
No
Carbohydrates trong đậu nành thường có : các polysaccharide không hòa tan
như hemicellulose, các peptin, cellulose và các oligosaccharide như hexose,
rafinose, stachiose, verbascose.
Tro của đậu nành rất giàu sắt và kẽm.
1.4.2. Protein của đậu nành :
Protein bao gồm :
 Protein dự trữ (globulin) có thể bò thủy phân trong thời gian hạt nảy mầm để
làm chất dinh dưỡng cho phôi sinh trưởng.
 Protein cấu trúc (protein chức năng) như ezyme và chất kiềm hãm enzyme
thì thường được đònh vò trong phần còn lại của tế bào.
Trong hạt còn có một lượng nhỏ các hợp chất như oestrogen, goitrogen, fitat,
saponin, sterol…Các hợp chất này và một số oligosaccharide không có lợi.
Bằng phương pháp siêu ly tâm, người ta đã tách được bốn đoạn 2,7,11,15. Các
globulin 7S và 11S chiếm trên 70% tổng lượng protein của hạt. Phương pháp này
được phát triển những năm 1970.
Protein đậu nành được phân ra :
 Globulin 2S (gồm chất kiềm hãm trypsin, cytochrome c) chiếm 35% trọng
lượng protein của hạt.
 Globulin 11S (glycinin) được cấu tạo nên từ 12 tiểu phần (subunits) tương
đối ưa béo : 6 tiểu phần có tính acid A và 6 tiểu phần có tính kiềm B. Trong
phân tử có từ 42-46 nguyên tử lưu huỳnh dưới dạng các cầu disulfua nối các

dưới đơn vò hay trong nội bộ một tiểu phần. Glycinin dễ dàng bò phân ly
thành các dưới đơn vò của mình khi gia nhiệt tới 800C ở lực ion thấp.
 Globulin 7S là β conglycinin thường chiếm 35% trọng lượng protein của hạt,
là một glucoprotein. Phân tử cấu tạo nên từ 3 tiểu phần có tính acid : α, α’ và
β. Các tiểu phần α, α’ có thành phần acid amin rất giống nhau, thiếu cystein
và cystine. Dưới đơn vò β không chứa cystein và methionine. Trong đoạn 7S
còn có các hemaglutinin (lectin) mà phân tử của chúng có thể tạo thành
phức bền với các hợp chất glucid, nó còn có các chất kiềm hãm protease như
antitrypsin Kunitz…
Ngoài phương pháp trên, người ta còn sử dụng phương pháp Sodium Dodecyl
Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE), thuốc nhuộm CBB G250
để tách được các globulin 7S và 11S ở một số cây đậu ở Mỹ và Nhật.
Khi đun nóng dung dòch β conglycinin loãng, pH = 7-8, lực ion yếu, đến 100 0C
thì các phân tử của chúng sẽ phân ly thành các tiểu phần không có hiện tượng tập
hợp phân tử.
Ở pH = 7-7,6 và lực ion 0,2-0,4 thì các phân tử cũng phân ly thành các dưới đơn
vò nhưng sau đó tập hợp lại.
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 16


Luận văn tốt nghiệp
Khi đun dung dòch protein đậu nành 1% đến 95 0C, pH = 7, không có các chất
khử và các lực ion khác nhau thì quá trình tập hợp sẽ thuận lợi khi lực ion tăng từ 0
đến 2. Tốc độ tập hợp sẽ tăng trong pH = 4-6 nhưng sẽ gần bằng 0 nếu pH acid
hoặc kiềm.
Dung dòch protein đậu nành đậm đặc được đun nóng ở pH gần trung tính sẽ tạo
gel. Khi lực ion yếu thì trạng thái này sẽ xảy ra từ 70 0C, thời điểm mà β
conglycinin giãn mạch. Độ cứng của gel sẽ giảm cùng với nồng độ NaCl, các gel

protein thường không chòu được sự thanh trùng. Ở pH = 5,5 hay thêm ion Ca 2+ làm
đông tụ protein thành những cục. Cả glycinin và β conglycinin đều bò biến tính khi
tiếp xúc với hỗn hợp nước – ethanol có hàm lượng rượu trên 20% theo thể tích.
Rượu càng kỵ nước thì sự giãn mạch Protein càng nhanh và độ cứng của gel càng
lớn.

Hình 1.11 : Phương pháp sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel
Electrophoresis (SDS-PAGE), thuốc nhuộm CBB G250 tách được các globulin 7S
và 11S ở một số cây đậu ở Mỹ và Nhật.
1.4.3. Ứng dụng của đậu nành :
1.4.3.1. Dầu đậu nành :
Đậu nành được chế biến chủ yếu để lấy dầu và các sản phẩm giàu protein :
• Người ta trộn dầu đậu nành với các dầu khác như dầu bông để giảm lượng
acid linolenic, dùng để làm nước xốt.
• Trong magarine, ngoài 80% chất béo còn có các chất loãng như : sữa bò,
nước tinh khiết hoặc protein đậu nành.
• Dầu đậu nành chiếm 64% trong Shortenings.
• Dầu đậu nành xử lý với ozone tạo chất nhựa cứng để làm lớp vỏ bọc ngoài
kim loại.
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 17


Luận văn tốt nghiệp
• Hỗn hợp CO2 và H2 cùng với dầu đậu nành để sản xuất dầu nhờn dùng ở
nhiệt độ thấp -700C.
• Dầu đậu nành còn có thể dùng làm nhiên liệu cho động cơ diesel…
1.4.3.2. Protein đậu nành :
Sau khi tách dầu, phần còn lại có thể chuyển hóa thành các sản phẩm :

• Bột thô mòn : nghiền khô bã đậu nành thành bột thô (grits) và mòn (flours),
thường làm thức ăn cho gia súc, có thể dùng làm bánh, thức ăn trẻ em, sữa
khô…
• Concentrates protein : chứa 70% protein trên trọng lượng, ứng dụng làm thòt
chế biến, thức ăn trẻ em.
• Isolate protein : chứa 90% protein trên trọng lượng khô.
1.4.3.3. Hạt đậu nành :
Vỏ đậu nành (chiếm 7-8% lượng hạt đậu bao gồm chủ yếu là các chất xơ) được
dùng làm thức ăn cho động vất nhai lại.
Một số chất được chiết ra cùng với Ethanol chủ yếu là các đường sucrose, raffinose
và stachyose (gây đầy hơi) có thể cô lại thành rỉ đường giống như sirô, dùng như
chất bổ sung cho thức ăn gia súc.
Đậu nành có nhiều ứng dụng như :
• Sữa đậu nành : đậu nành tươi được ngâm với nước, sau đó lấy dòch lọc đun
20 phút ở nhiệt độ 900C sẽ được sữa đậu nành đơn giản. Sữa đậu nành rất
giàu protein, isoflavones và vitamin B, có thể là thức uống thay thế cho
những người dò ứng với sữa bò.

Hình 1.12 : Sữa đậu nành
Hình 1.13 : Tofu
Hình 1.14 : Tempeh
• Tofu : trông như một miếng phô mai, được tạo thành bởi sự đông tụ sữa đậu
nành bằng chất làm đông. Tofu có ba dạng : dạng rắn rất giàu protein, chất
béo và canxi, dùng để nấu, nướng, chiên; dạng mềm và dạng mòn dùng để
trộn làm thức ăn, như ở Nhật, người ta dùng dạng mềm và mòn để làm nước
sốt đậu nành.
• Yogurt : là sản phẩm của sự lên men sữa đậu nành bằng vi khuẩn, chủ yếu
là Lactobacillus bulgaricus và Streptococus thermophilus.
• Tempeh : là dạng bánh được tạo thành bởi sự nấu đậu và trộn với vi khuẩn,
lão hóa (ageing) một hay hai ngày. Tempeh rất giàu protein và khoáng chất,

isoflavones (100g tempeh có 53 mg isoflavones).
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 18


Luận văn tốt nghiệp
• Miso : là sản phẩm của sự kết hợp đậu nành với muối, mốc và sau đó ageing
trong thùng gỗ 1-3 năm.
• Shoyu : là chất lỏng màu nâu sậm, được làm từ đậu nành qua quá trình lên
men.
Ngoài ra ngày nay người ta còn phát hiện trong nước tương có chứa MCPD, một
chất có khả năng gây ung thư nên xu hướng dùng nước tương làm từ đậu nành ngày
càng phổ biến.
1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PROTEIN :
1.5.1. Các phương pháp chính :
Bảng 1.12 : Các phương pháp xác đònh hàm lượng protein
Năm
Các phương pháp
Nội dung
1849

Buiret

1883

Kjeldahl

1927
1944


Folin – Ciocalteau
Dye blinding

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Protein phản ứng với Cu2+ cho phức
xanh ở pH cao, điều kiện kiềm. Màu
của dung dòch phụ thuộc vào lượng
protein có trong mẫu. Những phương
pháp cải tiến bao gồm đưa thêm vào
ethylen glycol hay glycerine để ổn
đònh.
Khi đốt nóng thực phẩm kiểm
nghiệm với H2SO4 đậm đặc, các hợp
chất hữu cơ bò oxy hóa : Carbon và
hydro tạo thành CO2 và H2O, nitơ sau
khi được giải phóng dưới dạng NH3 sẽ
kết hợp với H2SO4 tạo thành
2NH3 + H2SO4  (NH4)2SO4 tan trong
dung dòch
Đuổi NH3 ra khỏi dung dòch bằng
NaOH đồng thời cất và thu NH3 bằng
một lượng dư H2SO4 0.1N. Đònh phân
H2SO4 còn lại bằng NaOH 0.1N.
(NH4)2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + H2O
+ 2NH3
2NH4OH + H2SO4dư  (NH4)2SO4 +
2H2O
+

H dư + OH-  H2O
Thuốc thử của phương pháp Lowry
Protein phản ứng với thuốc nhuộm
Trang 19


Luận văn tốt nghiệp

hữu cơ tạo phức không tan. Các thuốc
nhuộm được sử dụng là : Amido
Black10b, Acid Orange 12, Orange G.
1951

Lowry

Hỗn hợp CuSO4.5H2O và Natri-Kali
tartrate phản ứng với protein khi có mặt
thuốc Folin tạo màu xanh biếc đo ở
750nm. Cường độ màu của dung dòch tỷ
lệ với nồng độ protein.

1976

Bradford

Protein phản ứng với thuốc nhuộm
Coomassie Brilliant Blue tạo phức
xanh. Đo mật độ quang ở 595nm

1985


Bicinchoninic acid

Giống với phương pháp Lowry
nhưng thay BCA cho thuốc Folin. BCA
là 2,2’ diquinolyl – 4,4’ dicarboxylic
acid.

1.5.2. Các phương pháp khác :
 Phương pháp sàng lọc phân tử (lọc gel) : vận tốc khác nhau của sự chuyển
dòch các phân tử protein theo trọng lượng phân tử và kích thước phân tử qua
cột chứa đầy một hợp chất có khả năng sàng lọc các phân tử protein đi qua
(Sephadex). Các hạt sephadex bò trương mạnh trong các dung môi tạo thành
gel. Do đó phương pháp này còn gọi là phương pháp lọc gel.
 Phương pháp thẩm tích : dùng túi thẩm tích (màng bán thấm cellophan). Do
có kích thước phân tử lớn nên protein khuếch tán chậm trong dung dòch so
với chất có phân tử lượng nhỏ.
 Phương pháp phổ điện di (electrophoresis) : Ở một số điều kiện nhất đònh,
protein ở dạng ion có mức độ ion hóa khác nhau nên có thể tách riêng biệt
chúng theo khả năng di động trong điện trường về hai cực âm dương. Kết
quả nhận được phổ các vạch protein khác nhau. Từ đây người ta cải tiến
thành phương pháp điện di theo điểm đẳng điện (isoelectric focusing) bằng
cách thay đổi đệm pH từ cực này sang cực kia.
 Phương pháp sắc ký kháng thể đơn dòng (monoclonal antibody
chromatography) : khi hệ tuần hoàn và một số mô cơ thể động vật có xương
sống bò xâm nhiễm bởi protein hay một polymer ngoại lai thì lập tức xuất
hiện phản ứng miễn dòch, xuất hiện nhóm protein immunoglobin hay kháng
thể. Kháng thể đơn dòng được tạo bởi tập hợp các tế bào giống nhau. Sử
Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn


Trang 20


Luận văn tốt nghiệp



dụng chất mang gắn kháng thể đơn dòng đặc hiệu với protein cần tách, bò
giữ lại trên cột, còn các protein khác bò đẩy ra ngoài.
Dùng dung dòch HCl 6N ở 1100C trong 24h cắt đứt liên kết peptide, sau đó sử
dụng phương pháp sắc ký trao đổi ion. Mỗi acid amin ra khỏi cột sẽ kết hợp
với ninhydrin tạo hợp chất màu, từ đó xác đònh các acid amin (phương pháp
của Moore và Stein 1958).

1.6 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH PROTEIN :
Hiện nay có 3 dạng sản phẩm của quá trình tách protein :
1.6.1. Soy Protein Concentrates :

Hình 1.15 : Protein đậu nành dạng bột và dạng thô
Bột thô đã khử béo (Defatted Meal) có thể xử lý bằng một trong 3 quá trình : xử lý
với alcohol (methanol, ethanol, isopropyl alcohol), acid loãng ở pH = 4,5 và gia
nhiệt ẩm, lọc nước.
Ở quá trình thứ nhất, những thành phần không phải protein được chiết cùng với
alcohol, còn lại protein và polysaccharides. Chúng được desolvat hóa và sấy khô
thành concentrate protein. Alcohol sau khi chiết đường sẽ tái sử dụng lại.
Ở quá trình thứ hai, protein là thành phần chính được tách chiết với acid loãng ở
pH = 4,2-4,8 (điểm đẳng điện của protein). Do đó có một vài protein tan trong pH
= 4,2-4,8 nên sẽ có thất thoát protein trong quá trình này. Những hợp chất tan
polysaccharides, protein được trung hòa và sấy khô thành concentrate protein.
Ở quá trình thứ ba, bột đậu nành được xử lý với nhiệt ẩm, làm biến tính protein.

Những thành phần có khối lượng phân tử nhẹ được chiết với nước nóng.
Phương pháp này cho sản lượng protein là 70%, 20% là carbohydrates, 6% là tro
và 1% là dầu.

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 21


Luận văn tốt nghiệp

Hình 1.16 : Phương pháp sản xuất concentrates protein.
1.6.2. Soy Protein Isolate :

Bột thô đã khử béo (Defatted Meal) được chiết với kiềm loãng ở pH = 7-9, nhiệt
độ 50-550C, được dòch chiết và phần còn lại không tan. Dòch chiết đưa về pH = 4,24,5, protein sẽ đông tụ và thu được dòch sữa (whey). Protein đông tụ có thể rửa và
sấy khô để thành protein đẳng điện (Isoelectric Protein) hoặc rửa, trung hòa sau đó
sấy khô để thành sản phẩm proteinate. Proteinate (dưới dạng với Na +, K+) thường
được sử dụng nhiều hơn vì tính dễ đưa vào các sản phẩm khác.

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 22


Luận văn tốt nghiệp

Hình 1.17 : Phương pháp sản xuất isolates protein.
1.6.3. Protein tái cấu trúc ( Textured Protein ) :


Protein được nén để làm thay đổi cấu trúc protein và qua máy ép đùn tạo các sản
phẩm khối sợi như thòt. Sản phẩm này có thể thay thế thòt bò xay (ground beef).



Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 23


Luận văn tốt nghiệp

Chương 2 : NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 NGUYÊN LIỆU :
Nguyên liệu gồm hai loại :
o Mẫu A : là loại đậu miền Đông, hạt tối,nhỏ, sạch, vàng đậm.
o Mẫu B : là loại đậu miền Tây, hạt sáng, to, sạch, vàng nhạt.
o Cả hai được mua tại chợ Bình Tây. Trong quá trình làm thí nghiệm, hai mẫu
được nghiền nhỏ bằng máy xay để xác đònh các thành phần hóa học.
o Hai loại đậu được bảo quản trong hủ kín.

Hình 2.1 : Đậu nành mẫu A

Hình 2.2 : Đậu nành mẫu B

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 24



Luận văn tốt nghiệp

2.2 SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU :

1.
2.
3.
4.
5.
6.

1.
2.
3.
4.
5.
6.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Lòch sử cây đậu nành.
Cây đậu nành.
Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới và
Việt Nam.
Protein đậu nành và các ứng dụng.
Các phương pháp xác đònh hàm lượng protein.
Các phương pháp tách protein từ đậu nành.

NGHIÊN CỨU NGUYÊN LIỆU (A và B)
Xuất xứ.

Xác đònh độ ẩm bằng phương pháp sấy 1100C.
Xác đònh độ tro bằng phương pháp đốt 6000C.
Xác đònh Lipid thô bằng máy Soxhlet.
Phân tích hoạt độ urease (chuẩn độ bằng HCl).
Xác đònh hàm lượng protein bằng phương pháp
Lowry.

TÁCH PROTEIN TỪ ĐẬU NÀNH BẰNG PHƯƠNG
PHÁP ISOLATE
1. Chọn nguyên liệu : có hàm lượng protein cao.
2. Chuẩn bò nguyên liệu.
3. Hoà tan protein : Chọn dung môi, tỷ lệ, nhiệt độ.
4. Kết tủa protein : dùng muối hoặc đưa về pH
đẳng điện.
5. Xác đònh hàm lượng protein của sản phẩm.

Sinh viên : Nguyễn Thái Sơn

Trang 25