BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC TIÊN TIẾN NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH LÊN MEN TEMPE TỪ ĐẬU XANH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS. TS. NGÔ THỊ PHƯƠNG DUNG SINH VIÊN THỰC HIỆN TRƯƠNG HOA THẢO HUYÊN MSSV: 3092475 LỚP: CNSHTT K35 Cần Thơ, Tháng 12/2013 PHẦN KÝ DUYỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN (ký tên) (ký tên) PGS. TS. Ngô Thị Phương Dung Trương Hoa Thảo Huyên DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày tháng 12 năm 2013 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (ký tên) LỜI CẢM TẠ Trong trình thực đề tài, em nhận giúp đỡ tận tình thầy cô, anh chị bạn. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Các thầy cô Viện Nghiên cứu Phát triển Công nghệ Sinh học quan tâm tạo điều kiện cho em thực đề tài luận văn tốt nghiệp. PGS. TS. Ngô Thị Phương Dung ThS. Huỳnh Xuân Phong – cán hướng dẫn khoa học, tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài. Cán phòng thí nghiệm: anh Nguyễn Ngọc Thạnh anh Phạm Hồng Quang tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện cho em trình tiến hành thí nghiệm. Tập thể anh chị học viên cao học bạn sinh viên phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học thực phẩm tận tình giúp đỡ động viên em. Gia đình bạn bè chia sẻ giúp đỡ em hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn! Luận văn tốt nghiệp khóa 35 Trường Đại học Cần Thơ TÓM TẮT Tempe, thực phẩm cổ truyền người Indonesia, sản phẩm lên men đậu nành với nấm mốc Rhizopus oligosporus. Tempe thực phẩm bổ dưỡng ngày phổ biến nhiều nước giới. Tuy nhiên, tempe lại đến Việt Nam. Nghiên cứu tiến hành nhằm mục đích khảo sát điều kiện như: thời gian ngâm nấu đậu, tỷ lệ giống, thời gian nhiệt độ lên men để xác định điều kiện thích hợp cho trình lên men tempe từ đậu xanh. Sản phẩm tempe sau lên men với điều kiện phân tích tiêu hóa lý, vi sinh đánh giá cảm quan để xác định độ ưa thích sản phẩm. Từ kết nghiên cứu, xác định điều kiện thích hợp cho lên men tempe đậu xanh là: thời gian ngâm đậu 20 giờ, thời gian nấu 20 phút, tỷ lệ giống 1%, đậu lên men nhiệt độ môi trường (28-34oC) thời gian lên men 48 giờ. Sản phẩm tempe đạt tiêu chuẩn chất lượng an toàn thực phẩm. Kết mở hướng nghiên cứu cho việc ứng dụng quy trình sản xuất tempe vào sản xuất quy mô lớn. Từ khóa: Đậu xanh, lên men tempe, nấm mốc, Rhizopus oligosporus, tempe đậu xanh. Chuyên ngành Công nghệ sinh học i Viện NC & PT Công nghệ sinh học Luận văn tốt nghiệp khóa 35 Trường Đại học Cần Thơ MỤC LỤC TÓM TẮT .i MỤC LỤC . ii DANH SÁCH BẢNG iv DANH SÁCH HÌNH .vi TỪ VIẾT TẮT vii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1. Đặt vấn đề . 1.2. Mục tiêu đề tài . CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .2 2.1. Đậu xanh . 2.2. Tổng quan tempe 2.2.1. Giới thiệu tempe . 2.2.2. Quy trình lên men tempe tổng quát . 2.2.3. Hệ vi sinh vật lên men tempe . 2.2.4. Những biến đổi hóa học trình lên men CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 3.1. Phương tiện 11 3.1.1. Địa điểm thời gian 11 3.1.2. Vật liệu 11 3.1.3. Hóa chất thiết bị 11 3.2. Phương pháp nghiên cứu 11 3.2.1. Phân tích nguyên liệu đậu xanh . 11 3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm nấu đậu đến trình lên men tempe 12 3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ giống chủng lên trình lên men tempe 13 3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ thời gian lên trình lên men tempe . 13 3.2.5. Sản xuất thử nghiệm đánh giá chất lượng sản phẩm tempe . 14 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .17 Chuyên ngành Công nghệ sinh học ii Viện NC & PT Công nghệ sinh học Luận văn tốt nghiệp khóa 35 Trường Đại học Cần Thơ 4.1. Kết phân tích nguyên liệu đậu xanh . 17 4.2. Ảnh hưởng thời gian ngâm nấu đậu đến trình lên men tempe 17 4.3. Ảnh hưởng tỷ lệ giống chủng lên trình lên men tempe 19 4.4. Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian lên trình lên men tempe 21 4.5. Sản xuất thử nghiệm đánh giá chất lượng sản phẩm tempe 23 4.5.1. Kết phân tích tiêu hóa lý . 24 4.5.2. Kết phân tích vi sinh . 24 4.5.3. Kết đánh giá cảm quan 25 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 27 5.1. Kết luận .27 5.2. Đề nghị .28 TÀI LIỆU THAM KHẢO .29 PHỤ LỤC . Phụ lục 1: Một số hình ảnh thí nghiệm . Phụ lục 2: Các phương pháp phân tích Phụ lục 3: Kết . Phụ lục 4: Kết thống kê Chuyên ngành Công nghệ sinh học iii Viện NC & PT Công nghệ sinh học Luận văn tốt nghiệp khóa 35 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng 100 g đậu xanh nguyên liệu . Bảng 2. Thành phần dinh dưỡng 100 g tempe từ đậu nành Bảng 3. Những tiêu chuẩn đánh giá chất lượng . 16 Bảng 4. So sánh kết phân tích đậu xanh với kết USDA . 17 Bảng 5. Giá trị pH nước ngâm đậu 18 Bảng 6. Ảnh hưởng thời gian ngâm đến khả lên men tempe 18 Bảng 7. Ảnh hưởng thời gian nấu đến khả lên men tempe . 19 Bảng 8. Ảnh hưởng tỷ lệ giống chủng đến hàm lượng đạm amin (mgN/g) tempe 19 Bảng 9. Ảnh hưởng tương tác hai nhân tố thời gian nhiệt độ đến hàm lượng đạm amin (mgN/g) tempe 21 Bảng 10. So sánh tiêu đậu trước sau lên men tempe 24 Bảng 11. Kết phân tích vi sinh tempe . 25 Bảng 12. Kết đánh giá cảm quan tempe đậu xanh . 25 Bảng 13. Môi trường MEA Bảng 14. Thành phần môi trường PCA . Bảng 15. Thành phần môi trường MRS . Bảng 16. Thành phần môi trường YGC . Bảng 17. Thành phần môi trường Endo . Bảng 18. Thành phần môi trường peptone d’indol Bảng 19. Mẫu cho điểm đánh giá cảm quan tempe Bảng 20. Kết phân tích vi sinh nước ngâm đậu Bảng 21. Kết đo độ ẩm – vật chất khô mẫu đậu xanh nguyên liệu tempe Bảng 22. Giá trị pH nước ngâm đậu thời gian ngâm khác Bảng 23. Điểm đánh giá cảm quan tempe thời gian ngâm nấu khác . Bảng 24. Giá trị pH mẫu tempe lên men với tỷ lệ giống khác . Bảng 25. Nhiệt độ mẫu tempe lên men với tỷ lệ giống khác . Bảng 26. Hàm lượng amin mẫu tempe với tỷ lệ giống khác Bảng 27. Giá trị pH mẫu tempe nhiệt độ thời gian lên men khác Bảng 28. Nhiệt độ mẫu tempe nhiệt độ thời gian lên men khác . Bảng 29. Hàm lượng đạm amin mẫu tempe nhiệt độ thời gian lên men khác Bảng 30. Kết phân tích vi sinh mẫu tempe . Bảng 31. Điểm đánh giá cảm quan . Bảng 32. Phân tích ANOVA ảnh hưởng thời gian ngâm thời gian nấu đến khả lên men tempe. . Chuyên ngành Công nghệ sinh học iv Viện NC & PT Công nghệ sinh học Luận văn tốt nghiệp khóa 35 Trường Đại học Cần Thơ Bảng 33. Phân tích LSD ảnh hưởng thời gian ngâm thời gian nấu đến khả lên men tempe . Bảng 34. Phân tích ANOVA ảnh hưởng tỷ lệ giống chủng đến hàm lượng đạm amin tempe. . Bảng 35. Phân tích LSD ảnh hưởng tỷ lệ giống chủng đến hàm lượng đạm amin tempe. . Bảng 36. Phân tích ANOVA ảnh hưởng thời gian nhiệt độ lên men đến hàm lượng đạm amin tempe. Bảng 37. Phân tích LSD ảnh hưởng tương tác thời gian nhiệt độ lên men đến hàm lượng đạm amin tempe . Chuyên ngành Công nghệ sinh học v Viện NC & PT Công nghệ sinh học Luận văn tốt nghiệp khóa 35 Trường Đại học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Đậu xanh Hình 2. Tempe đậu nành Hình 3. Quy trình lên men tempe tổng quát . Hình 4. Giá trị pH mẫu tempe với tỷ lệ giống khác . 20 Hình 5. Sự thay đổi nhiệt độ mẫu tempe với tỷ lệ giống khác . 20 Hình 6. Giá trị pH mẫu tempe với thời gian nhiệt độ lên men khác 22 Hình 7. Sự thay đổi nhiệt độ mẫu tempe trình lên men 23 Hình 8. Sản phẩm tempe đậu xanh . 23 Hình 9. Kết đếm E. coli Coliforms mẫu tempe Hình 10. Quy trình pha loãng mẫu . Chuyên ngành Công nghệ sinh học vi Viện NC & PT Công nghệ sinh học Luận văn tốt nghiệp khóa 35 Trường Đại học Cần Thơ TỪ VIẾT TẮT CFU Colony-forming unit DTT Dithiothreitol E. coli Escherichia coli MEA Malt Extract Agar MR Methyl Red MRS De Man, Rogosa, Sharpe OPA Ortho-phthaldialdehyde PCA Plate Count Agar R. oligosporus Rhizopus oligosporus VP Voges-Proskauer YGC Yeast Glucose Chloramphenicol Chuyên ngành Công nghệ sinh học vii Viện NC & PT Công nghệ sinh học Luận văn tốt nghiệp khóa 35 Trường Đại học Cần Thơ Bảng 16. Thành phần môi trường YGC (Lê Thanh Mai et al., 2004) Thành phần Khối lượng (g/L) Beef extract Glucose 20 Agar 15 Oxytetracyline 0,1 5. Định lượng Coliforms E. coli phương pháp đếm khuẩn lạc a. Định lượng Coliforms: Chuyển 100 µl dịch mẫu pha loãng nồng độ chọn vào đĩa petri chứa môi trường Endo. Trộn môi trường với mẫu đếm cách xoay nhẹ đĩa petri theo hình số 8, xoay nhẹ để môi trường không văng lên thành đĩa, ủ 37oC. Đếm khuẩn lạc sau 24h 48h. Đếm khuẩn lạc có màu hồng đến màu đỏ cánh sen, tròn, bờ đều, có ánh kim. Số lượng Coliform trung bình có mL hay g mẫu tính theo công thức: Đơn vị: CFU/g Trong đó: C: tổng số khuẩn lạc đếm đĩa petri d: nồng độ pha loãng mẫu, mà đĩa petri chọn để đếm có số khuẩn lạc thỏa điều kiện 30[...]... của tempe đậu xanh sau khi lên men được thể hiện ở Bảng 10 Kết quả này được so sánh với các chỉ tiêu của đậu xanh trước lên men Bảng 10 So sánh các chỉ tiêu của đậu trước và sau khi lên men tempe Chỉ tiêu Trước lên men Sau lên men 4,34 6,6 Độ ẩm 9,03% 19,33% Đạm tổng 3,913% 1,749% Protein 22,3% 9,97% 3,11 mgN/g 22,84 mgN/g - 0,994 g/kg pH Đạm amin Nitơ amoniac Trong quá trình lên men, pH tăng dần từ. .. bởi các sợi nấm trắng R oligosporus và có mùi dễ chịu * Quy trình lên men tempe đậu xanh cơ bản dựa theo quy trình tổng quát trên, nhưng không qua giai đoạn tách vỏ do sử dụng nguyên liệu là đậu xanh đã được tách vỏ sẵn 2.2.3 Hệ vi sinh vật trong lên men tempe Quá trình lên men tempe có sự tham gia của một nhóm đa dạng các vi sinh vật: nấm mốc, nấm men, vi khuẩn sinh acid lactic và một số vi khuẩn Gram... Tuy nhiên, các sản phẩm từ đậu xanh lại không được đa dạng như đậu nành, đặc biệt là trong các món ăn chay Do đó, đề tài Nghiên cứu quy trình lên men sản xuất tempe từ đậu xanh được thực hiện với mong muốn sản xuất sản phẩm tempe phù hợp với khẩu vị người Việt Nam, nhằm góp phần giới thiệu tempe vào Việt Nam, đồng thời nâng cao giá trị kinh tế và làm đa dạng các sản phẩm từ đậu xanh 1.2 Mục tiêu đề... nhiệt độ 2-3 lần/ ngày với thiết bị đo nhiệt Chỉ tiêu theo dõi  Nhiệt độ sinh ra trong quá trình lên men  pH, đạm amin của tempe thành phẩm 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian lên quá trình lên men tempe Mục đích: Xác định nhiệt độ và thời gian lên men thích hợp cho quá trình lên men tempe đậu xanh Tiến hành: Thí nghiệm gồm 2 nhân tố, lặp lại 3 lần  Nhiệt độ ủ: phòng mát (25oC) và nhiệt... gian ngâm và nấu đậu đến quá trình lên men tempe Mục đích: Xác định khoảng thời gian ngâm đậu và nấu đậu cho đậu xanh trong quá trình lên men tempe Phương pháp tiến hành Thí nghiệm gồm 2 nhân tố được lặp lại 3 lần  Thời gian ngâm đậu: 12 giờ, 16 giờ, 20 giờ và 24 giờ  Thời gian nấu đậu: 5 phút, 10 phút, 15 phút và 20 phút Thí nghiệm gồm 16 nghiệm thức với 48 đơn vị thí nghiệm Quy trình thực hiện Chuẩn... ở đậu ngâm đến 6,6 ở tempe, nguyên nhân do quá trình lên men chuyển hóa protein tạo ra NH3, trung hòa acid có trong nước ngâm đậu ban đầu Độ ẩm tăng do giai đoạn ngâm và nấu đậu trong quá trình sản xuất và tăng hơn 2 lần, từ 9,03% ở đậu nguyên liệu lên 19,33% ở tempe Hàm lượng protein của tempe giảm đi một nửa so với ở đậu nguyên liệu, từ 22,3% giảm còn 9,97%, do protein bị hao hụt trong quá trình lên. .. trị amin là 1,653 mgN/g Để quá trình lên men tempe được dễ dàng hơn, ta chọn nhiệt độ và thời gian lên men là nhiệt độ môi trường và 48 giờ, vì điều kiện nhiệt độ lên men 25oC đòi hỏi sự theo dõi và điều chỉnh để giữ cho nhiệt độ lên men luôn ở khoảng 25oC trong suốt thời gian lên men Hình 6 thể hiện giá trị pH của các mẫu tempe ở điều kiện thời gian và nhiệt độ lên men khác nhau Chuyên ngành Công... độ của các mẫu tempe trong quá trình lên men ở nhiệt độ lên men khác nhau 4.5 Sản xuất thử nghiệm và đánh giá chất lượng sản phẩm tempe Từ kết quả thí nghiệm 4.2, 4.3 và 4.4, tiến hành lên men tempe với các điều kiện sau: thời gian ngâm đậu 16 giờ, thời gian nấu 20 phút, chủng mốc với tỷ lệ 1% và ủ mẫu ở điều kiện nhiệt độ môi trường (28-32oC), trong 48 giờ Hình 8 Sản phẩm tempe đậu xanh Chuyên ngành... đề tài Xác định điều kiện thích hợp cho quá trình lên men tempe từ đậu xanh, sản xuất thử nghiệm và đánh giá chất lượng tempe thành phẩm Chuyên ngành Công nghệ sinh học 1 Viện NC & PT Công nghệ sinh học Luận văn tốt nghiệp khóa 35 Trường Đại học Cần Thơ CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Đậu xanh Đậu xanh hay đỗ xanh có tên khoa học là Vigna radiata, thuộc họ đậu (Fabaceae), được trồng nhiều ở các nước... hành Sản xuất thử tempe từ 500 g đậu xanh theo các điều kiện về thời gian ngâm, thời gian nấu, tỷ lệ chủng R oligosporus, nhiệt độ và thời gian ủ thích hợp từ các thí nghiệm trên Quy trình lên men tempe thực hiện tương tự như quy trình tổng quát Tiến hành đánh giá chất lượng cảm quan, kiểm nghiệm hóa lý và kiểm nghiệm vi sinh tempe thành phẩm * Các phương pháp phân tích và đánh giá tempe Chuyên ngành . đề 1 1 .2. Mục tiêu đề tài 1 CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2 2. 1. Đậu xanh 2 2. 2. Tổng quan về tempe 4 2. 2.1. Giới thiệu về tempe 4 2. 2 .2. Quy trình lên men tempe tổng quát 6 2. 2.3. Hệ vi. Kẽm, Zn 2, 68 mg Đồng, Cu 0,941 mg Mangan, Mn 1,035 mg Thiamine (B1) 0, 621 mg Riboflavin (B2) 0 ,23 3 mg Niacin (B3) 2, 251 mg Acid panthotenic (B5) 1,91 mg Vitamin B6 0,3 82 mg. mg Niacin (B3) 2, 640 mg Panthotenic acid (B5) 0 ,27 8 mg Vitamin B6 0 ,21 5 mg Vitamin B 12 0,0 08 mg (*Nguồn: USDA Nutrient Database for Standard Reference, ngày 02/ 08 /20 13) Tempe có