Nghiên cứu loại bỏ phytate bằng enzyme phytase nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng khoáng và protein trong sữa đậu nành thanh trùng Pasteur

ng bảng thành phần dinh dưỡng các thực phẩm Việt Nam do Hà Thị Anh Đào và Nguyễn Công Khẩn công bố năm 2007 thì hàm lượng canxi trong sản phẩm sữa đã được xử lí với enzyme BacP của chúng tôi đạt mức cao hơn. Các sản phẩm sữa được xử lí bằng enzyme phytase cho hàm lượng ion canxi tự do cao sẽ là cơ sở để tăng khả năng hấp thụ canxi của cơ thể, góp phần ngăn ngừa một số bệnh lí về xương, răng cho những người sử dụng các sản phẩm sữa này. 3.4. Khả năng tăng cường các protein hòa tan trong sữa đậu nành được xử lí bằng enzyme phytase Sữa đậu nành là loại đồ uống có hàm lượng protein cao ngang bằng, thậm chí còn hơn cả sữa bò. Hàm lượng protein trong các loại sữa đậu nành thương phẩm hiện này thường nằm trong khoảng 1,8-3,5% tùy hãng sản xuất, tùy định hướng sử dụng sản phẩm cho các đối tượng khác nhau. Ở pH axit, phytate có thể liên kết trực tiếp với các protein đậu nành tạo thành phức chất khó tan, ở pH kiềm, protein liên kết với phytate qua các cầu nối với các cation kim loại đã liên kết với phytate, tạo thành phức chất rất dễ kết tủa (Trần Thị Thúy và nnk., 2019a). Việc các hãng sản xuất quảng cáo việc bổ sung thêm canxi vào sữa đậu nành để tăng hấp thu canxi và kích thích tăng chiều cao cho người sử dụng sữa, giảm loãng xương, lại góp phần làm tăng thêm phức chất khó tan giữa các ion kim loại, protein sữa và phytate nếu sữa không được loại bỏ phytate trước khi bổ sung canxi. Sữa đậu nành thanh trùng được sản xuất từ hạt đậu nành giống DT84 có hàm lượng protein tổng số là 3,56 g/100 mL. Các nghiên cứu sơ bộ của chúng tôi cho thấy việc bổ sung 100 mM Ca Cl2 cho kết tủa protein trong sữa đậu nành là cao nhất (cột lắng protein có chiều cao 2,27 cm. Chúng tôi quyết định bổ sung canxi vào sữa đậu nành thanh trùng (được xử lí và không được xử lí enzyme phytase) cho đạt nồng độ 100 mM để đánh giá hàm lượng protein hòa tan, dễ tiêu trong hai thí nghiệm này. Kết quả thể hiện ở Hình 4 cho thấy: chiều cao cột lắng của 2 dung dịch sữa này có sự khác biệt không lớn, chỉ là 0,2 cm (sữa được xử lí bằng phytase có chiều cao cột lắng TN ĐC Hình 4. Chiều cao cột lắng protein của mẫu sữa đậu nành đã được xử lí với enzyme phytase (TN) và mẫu sữa đậu nành không được xử lí enzyme (ĐC) PHẦN II. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 767 cao hơn). Tuy nhiên, khi tiến hành xác định hàm lượng protein ở phần dịch trong của các ống thí nghiệm chúng tôi thu được kết quả như sau: ở ống đối chứng, hàm lượng protein là 0,43 g/100 mL, ở ống thí nghiệm hàm lượng này là 0,57 g/100 mL. Kết quả này cho thấy, sự giảm phytate đã làm tăng hàm lượng protein dễ tan trong sữa đậu nành. 4. KẾT LUẬN Việc xử lí sữa đậu nành thanh trùng Pasteur bằng enzyme phytase (nồng độ 43,9 IU/l) trước khi bảo quản sữa ở 10 ºC đã giúp giải phóng 31,5% hàm lượng phosphat vô cơ từ phytate trong sữa, đặc biệt làm tăng hàm lượng protein hòa tan và các khoáng dễ tiêu trong sữa (Ca2+ tăng 21,94%; Fe2+ tăng 79,13%; Zn2+ tăng 37,45% và Mg2+ tăng 46,55%). Như vậy, bên cạnh việc làm giảm hàm lượng chất kháng dinh dưỡng phytate, việc sử dụng phytase để xử lí sữa cũng góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng khoáng và protein trong sữa đậu nành. Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin trân trọng cảm ơn Đề án Phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 của Bộ Công Thương (Đề tài mã số ĐT.03.15/CNSHCB) đã tài trợ kinh phí cho nghiên cứu này. TÀI LIỆU THAM KHẢO Anno T., Nakanishi K., Matsuno R. and Kamikubo T., 1985. Enzymatic elimination of phytate in soybean milk. J. Japan Soc. Food Sci. Technol. 32: 174-180. Bradford M., 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principal of protein dye binding. Anal. Biochem. 72: 248-254. Greiner R., Konietzny U., 2006. Phytase for food application, Food Technol. Biotechnol. 44: 125-140. Hà Thị Anh Đào, Nguyễn Công Khẩn, 2007. Thành phần thực phẩm Việt Nam. Nxb. Đại học Y, tr. 82, 93. Hídvégi M., Lásztity R., 2002. Phytic axit content of cereals and legumes interaction with proteins. Periodica Polytechnica Ser. Chem. Eng. 46(1-2): 59-64. Hwang D. L., Foard D. E. and Wei C. H., 1997. A soybean tripssin inhibitor. The Journal of Biological Chemistry 252(3):1099-1101. Kerovuo J., Rouvinen J., Hatzack F., 2000. Analysis of myo-inositol hexakisphosphate hydrolysis by Bacillus phytase: indication of a novel reaction mechanism. Biochem. J 352 (3): 623 - 8. Kim Y. O., Lee J. K., Kim H. K., Yu J. H., Oh T. K., 1998. Cloning of the thermostable phytase gene (phy) from Bacillus sp. DS11 and its overexpression in Escherichia coli, FEMS Microbiol Lett 162: 185-191. Larsson M., Rossander-Hulthén L., Sandström B. & Sandberg A.S., 1996. Improved zinc and iron absorption from breakfast meals containing malted oats with reduced phytate content. Br. J Nu tr. 76: 677-688. Phạm Luận, 2009. Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nxb. Đại học Quốc gia Hà Nội, tr 38-49. Piszkiewicz S., Gunn K. H., Warmuth O., Propst A., Mehta A., Nguyen K. H., Pielak G. J., 2019. Protecting activity of desiccated enzymes. Protein Sci. DOI:10.1002/pro.3604. Piszkiewicz S. and Pielak, G. J., 2019. Protecting Enzymes from Stress-Induced Inactivation. Biochem 58: 3825-3833. Shimizu M., 1992. Purification and characterization of phytase from Bacillus subtilis (natto) N-77. Biosci. Biotechnol. Biochem. 56(8): 1266-1269. 768 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Simell M., Elovainio M., Vaara M., Vaara T., 1990. Novel method for production of phytate-free or low-phytate soy protein isolate and concentrate. Patent WO 90/08476. Siren M., 1995. Method of treating pain using inositol triphosphate, U. S. Patent 5407924, pp. 23- 28, 732 - 739. Taguchi H., Chen H., Yano R., 2006. Comparative effects of milk and soymilk on bone loss in adult ovariectomized osteoprosis rat. Okajimas folia Anat Jpn, 83: 53-60. Tran T. T., Hashim S. O., Gaber Y., Mamo G., Mattiasson B. and Hatti-Kaul R., 2011. Thermostable alkaline phytase from Bacillus sp. MD2: effect of divalent metals on activity and stability. J. Inorg. Biochem 105: 1.000-1007. Trần Thị Thúy, Trương Thị Liên và Lê Thị Hồng, 2019a. Tính kháng dinh dưỡng của phytate và xử lí phytate trong sữa đậu nành bằng phytase. Tạp chí Công nghệ sinh học 17 (1): 1-11. Trần Thị Thúy, 2019b. Nghiên cứu ứng dụng enzyme phytase trong chế biến đậu nành và ngũ cốc tạo sản phẩm thực phẩm. Báo cáo nghiệm thu Đề tài mã số: ĐT.03.15/CNSHCB thuộc Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020, trang 67-69. Tsumura K., Saito T., Kugimiya W., 2004. Influence of phytase treatment on the gelation property of soymilk. Food Sci. Technol Res 10 (4): 442-446. Vohra P., Gray G. A., Kratzer F. H., 1965. Phytic axit-metal complexes. Proc. Soci. Exp. Biol Med. 120: 447-449. STUDY ON ELIMINATING PHYTATE BY PHYTASE ENZYME TO IMPROVE NUTRITIONAL VALUE OF PROTEIN AND ESSENTIAL MINERAL IN PASTEURIZED SOYBEAN MILK Tran Thi Thuy*, Le Thi Hong Abstract: Soybean milk is a common, nutritional drink of Vietnamese. The nutritional value of soybean milk is almost equal to other milk from animals; however, soybean milk takes much smaller consumption compared to cow milk, or goat milk, due to the high content of antinutritional factors such as phytate and tripsin inhibitor in soybean milk. This study aims to prove the use of phytase enzymes in soybean milk processing to reduce phytate content and increase the content of digestible protein and minerals in pasteurized soybean milk. Adding 43.9 IU/L of phytase to pasteurized soybean milk before storing at 10 oC for 7 days, catalyzed the hydrolysis of phytate and releases 31.5% of the phosphate originating from phytate in soybean milk. Especially, this helps to improve the content of dissolved protein and essential minerals (Ca2+, Fe2+, Zn2+ và Mg2+) in soybean milk from 21.94 to 79.13% compared to non-treated soybean milk. Keywords: Phytase, phytate, soybean milk. Hanoi National University of Education *Email: thuy_tt@hnue.edu.vn