Thứ ba, 24/05/2022 | 03:08

Thứ ba, 24/05/2022 | 03:08

Bài báo khoa học

Cập nhật 07:42 ngày 22/10/2020

Nghiên cứu nâng cao giá trị dinh dưỡng bã sữa đậu nành bằng thủy phân và lên men kết hợp enzyme cellulase và vi khuẩn Bacillus subtilis B3

TÓM TẮT
Nâng cao giá trị dinh dưỡng phụ phẩm từ ngành công nghiệp chế biến sữa đậu nành bằng công nghệ sinh học để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi đang được chú trọng mạnh. Việc nghiên cứu tạo ra sản phẩm nâng cao dinh dưỡng thành dạng dễ hấp thu còn nhiều hạn chế, đặc biệt đối với nguyên liệu làm thức ăn cho thủy sản. 
Thí nghiệm tiến hành thủy phân bã sữa đậu nành bằng enzyme cellulase đồng thời lên men bán rắn bã sữa đậu nành khi bổ sung vi khuẩn Bacillus subtilis B3. Tiến hành khảo sát các điều kiện lên men tối ưu trong thời gian từ 24 giờ đến 96 giờ, lấy mẫu và đánh giá mật độ vi khuẩn. Đánh giá chất lượng sản phẩm thông qua các chỉ tiêu thành phần hóa học, mức độ thủy phân protein bằng phương pháp Lowry và protein kháng dinh dưỡng bằng phương pháp điện di và mức độ phá vỡ vách tế bào cellulose của bã sữa dưới kính hiển vi.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, điều kiện tối ưu cho việc thủy phân và lên men bán rắn bã sữa đậu nành với enzyme cellulase và vi khuẩn Bacillus subtilis B3 được xác định ở nhiệt độ 37oC và pH là 6,5 và vi khuẩn đạt mật độ cao sau 48 giờ. Thành phần dinh dưỡng bã sữa đậu nành lên men được cải thiện với hàm lượng xơ giảm 12,54%, hàm lượng protein tan tăng và protein kháng dinh dưỡng đã được thủy phân hầu như hoàn toàn (<20Kda). Do đó, nguyên liệu sau khi lên men bán rắn bằng vi khuẩn Bacillus subtilis B3 kết hợp với thủy phân bằng enzyme cellulase có giá trị dinh dưỡng cao, có thể sử dụng để làm nguyên liệu cho thức ăn thủy sản.
Từ khóa: Bacillus subtilis B3, bã sữa đậu nành, lên men bán rắn.
I. GIỚI THIỆU
Hiện nay với nhu cầu phát triển thực phẩm từ nông nghiệp, các phụ phẩm càng dư thừa đáng kể. Trong đó, bã sữa đậu nành (BSĐN) là phần còn lại của đậu nành từ công nghiệp chế biến sữa. Khoảng 1,1 kg bã sữa đậu nành tươi được sản xuất từ 1 kg đậu nành chế biến đậu hũ hoặc sữa đậu nành (Khare và ctv., 1995). Hàng năm khoảng 500 triệu lít sữa đậu nành được sản xuất, ước tính khoảng 20.000 tấn phụ phẩm từ bã sữa từ nhà máy Vinasoy (Bùi Thị Thùy Dương, 2019). 
Protein của BSĐN gồm hai protein chính 7S globulin và 11S globulin (Singh và ctv., 2015), hai protein này có phân mảnh chính là β-conglycinin và glycinin, đây là hai kháng protein chính trên đậu nành (Feng và ctv., 2007; Shiu và ctv., 2015). Protein của đậu nành cũng đã được chứng minh có ảnh hưởng đến tiêu hóa của pepsin, mật và đường ruột của cá hồi và cá cam Nhật (Heikkinen và ctv., 2006; Matsunari và ctv., 2010; Nguyen Thanh Trung và ctv., 2016).
Việc sử dụng bã sữa đậu nành trong sản xuất thức ăn thủy sản vẫn còn hạn chế, do một số loài cá trong đường ruột không chứa những loại enzyme tiêu hóa chất xơ, do đó khả năng tiêu hóa chất này rất hạn chế, đặc biệt là những loài ăn động vật (Chakrabarti. và ctv., 1995). Nghiên cứu sử dụng phụ phẩm từ chế biến sữa đậu nành ở mức 10% và 20% trong khẩu phần ăn của tôm thẻ chân trắng được thử nghiệm tại Hawaii năm 2010, kết quả tôm tăng trưởng kém và có độ tiêu hóa ở mức thấp 18,2% (Forster và ctv., 2010). Vì vậy để cải thiện khả năng tiêu hóa  thức ăn có chứa tỷ lệ chất xơ cao, việc bổ sung enzyme tiêu hóa chất xơ và lên men  nguyên liệu bằng vi khuẩn trước khi làm thức ăn cần được quan tâm. 
Các nghiên cứu nhằm nâng cao khả năng tiêu hóa và hấp thụ các chất dinh dưỡng trong phụ phẩm từ chế biến sữa đậu nành đã được nghiên cứu trước đây (Kasai và ctv., 2004) đã tiến hành thí nghiệm tiêu hóa vách tế bào phụ phẩm từ chế biến sữa đậu nành, enzyme cellulase thủy phân vách cellulose sơ cấp, ở vách tế bào thứ cấp gồm galacturonic acid, đường và protein, nghiên cứu này sử dụng pectinase để thủy phân vách tế bào thứ cấp. Kết quả cho thấy hỗn hợp enzyme đã tiêu hóa được 83-85% tế bào phụ phẩm từ chế biến sữa đậu nành thô. Ngoài việc thủy phân bằng enzyme, việc lên men bằng vi khuẩn trên bã sữa đậu nành cũng được nghiên cứu trước đây, như chống oxi hóa từ Bacillus natto (Yokota và ctv., 1996; Hu và ctv., 2010; Mateos-Aparicio và ctv., 2010) tạo nattokinase từ Bacillus subtilis, tăng hàm lượng peptide (Oh và ctv., 2006; Sanjukta và Rai, 2016). 
Chủng vi sinh Bacillus subtilis B3 là sản phẩm của đề tài “Hoàn thiện và sản xuất thử nghiệm chế phẩm vi sinh BioShrimp-RIA2 phòng bệnh do Vibrio spp. gây ra trên tôm nuôi” tác giả có khả năng sinh enzyme ngoại bào như protease, caseinase, amylase và cellulase có hoạt tính mạnh, được phân lập từ hệ tiêu hoá của tôm thẻ. Sử dụng vi khuẩn này nhằm mục đích gia tăng giá trị cho BSĐN thông qua giải pháp kết hợp thủy phân và lên men bán rắn tạo nguồn nguyên liệu mới dễ hấp thu, dinh dưỡng cao, loại bỏ vách cellulose trong tế bào và giúp cải thiện hệ tiêu hóa.
II.  VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu thí nghiệm
Bã sữa đậu nành có nguồn gốc từ nhà máy chế biến sữa Vinasoy, Bình Dương.
Hình 1. Bã sữa đậu nành từ nhà máy chế biến sữa Vinasoy
Vi khuẩn Bacillus subtilis B3 là chủng được phân lập từ hệ tiêu hóa của tôm, được sử dụng để lên men bán rắn với mật độ vi khuẩn đạt khoảng 107 CFU/gam được pha loãng 100 lần từ môi trường gốc ~109 CFU/gam.
Hình 2. Vi khuẩn Bacillus subtilis B3 sử dụng trong thí nghiệm lên men bán rắn.
Enzyme cellulase thương mại từ Công ty Rừng Biển, hoạt độ tối ưu 7.000 U/gam tại nhiệt độ 37oC và pH 6,5. 
2.2. Phương pháp thí nghiệm
2.2.1. Xác định hoạt độ cellulase thích hợp cho quá trình lên men
Vi khuẩn Bacillus subtilis B3 đã được khảo sát có hoạt tính cellulase, dịch lên men từ vi khuẩn tại 24 giờ và 48 giờ được xác định hoạt độ cellulase thông qua hàm lượng đường khử theo phương pháp (Miller, 1959). Phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường khử với thuốc thử Acid Dinitrosalisylic - DNS. Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ đường khử tại bước sóng 530 nm.
 Dựa trên hàm lượng đường khử, xác định độ thủy phân tối ưu của cellulase thương mại khi phá vỡ vách tế bào sơ cấp của cơ chất của 200g bã sữa đậu nành tại nhiệt độ 37oC trong 24 giờ ở các hoạt độ của enzyme từ 12 U/g, 24 U/g, 35 U/g và 54 U/g, sau đó lựa chọn hoạt độ thích hợp để thực hiện việc lên men (khoảng 50U/g theo Kasai và ctv. (2004)). 
2.2.2. Lên men kết hợp thủy phân
Lên men bán rắn ở khay chứa 7 kg, lặp lại 3 lần, đặt trong tủ lên men 100 lít, quá trình lên men tối ưu được thanh trùng sau đó thủy phân bằng vi khuẩn Bacillus subtilis B3 kết hợp với enzyme cellulase, có bổ sung môi trường khoáng cho quá trình lên men bán rắn 2 g/L KH2PO4, 5 g/L NaCl và dextrose 5 g/L. Sản phẩm sau khi lên men đánh giá sự thủy phân vách cellulose, protein tan và phân đoạn protein. Xác định mật độ vi khuẩn Bacillus subtilis B3 theo phương pháp tiêu chuẩn (BS EN 15784, 2009).
a. Ảnh hưởng của thời gian lên men
Ảnh hưởng của thời gian lên men được khảo sát ở điều kiện nhiệt độ 37oC, pH 6,5, độ dày nguyên liệu 3 cm, thời gian khảo sát 96 giờ. Mẫu được lấy ra theo thời gian 24 giờ/lần để xác định mật độ vi khuẩn.
b. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men bán rắn kết hợp với thủy phân bằng enzyme cellulase được khảo sát ở điều kiện nhiệt độ 30, 37 và 40oC, pH 6,5, độ dày nguyên liệu 3 cm, mẫu được thu để xác định mật độ vi khuẩn.
c. Ảnh hưởng của giá trị pH 
Đo mật độ vi khuẩn của thí nghiệm xác định ảnh hưởng của pH của môi trường lên men được ở điều kiện pH 6,0; 6,5 và 7, có độ dày nguyên liệu 3 cm, thời gian và nhiệt độ từ các kết quả khảo sát thí nghiệm trên.
2.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm
Từ kết quả xác định xử lý phụ phẩm bã sữa đậu nành bằng vi khuẩn B. subtilis B3 và kết hợp thủy phân bằng enzyme, sản phẩm được tiến hành phân tích và đánh giá hàm lượng dinh dưỡng gồm hàm lượng ẩm (%) được xác định theo phương pháp TCVN 4326:2001, protein thô (%) theo TCVN 4328-1:2007, lipid thô (%) theo AOAC 920.39, tro (%) theo TCVN 4327-2007, xơ (%) theo TCVN 4329:2007, protein tan và acid amin tự do theo phương pháp Lowry.
Vách tế bào sơ cấp và thứ cấp cellulose của bã sữa bằng phương pháp nhuộm Hematoxylin & Eosin và đọc kết quả trên kính hiển vi JVC (TK-C1380E).
Phân đoạn protein bằng phương pháp điện di SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) để nhận diện sự có mặt của protein kháng dinh dưỡng ở nhóm conglycinin gồm: α’-conglycinin (72 kDa), α-conglycinin (68 kDa) và β-conglycinin (52 kDa) và ở nhóm glycinin gồm acidic (37 kDa) và basic (20 Kda).
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Xác định hoạt độ cellulase thích hợp cho quá trình lên men. 
Hoạt độ cellulase của vi khuẩn Bacillus subtilis B3 ở các thời điểm hoạt hóa khác nhau được thể hiện trong Hình 3. Môi trường sau lên men cho thấy có sự gia tăng hoạt độ gần gấp đôi (85,75 U/ml) sau 48 giờ hoạt hóa trong môi trường dinh dưỡng so với tại thời điểm 24 giờ. Tuy nhiên, hoạt độ cellulase của vi khuẩn khi lên men đã được pha loãng 100 lần (107 CFU/gam) tương đương 8,5 U/ml, thấp so với nghiên cứu của Kasai và ctv. (2004) tại hoạt độ enzyme cellulase khoảng 50 U/g khi bổ sung để thủy phân vách tế bào bã sữa đậu nành, do đó cần thiết phải bổ sung thêm enzyme khi thủy phân hòa toàn BSĐN. 
Hình 3. Hoạt độ cellulase của vi khuẩn Bacillus subtilis B3 ở các thời điểm hoạt hóa khác nhau.
Xác định hoạt độ tối ưu của cellulose cho quá trình thủy phân
Bảng 1 . Hàm lượng glucose ở các hoạt độ khác nhau của cellulose trên bã sữa đậu nành
Kết quả glucose từ thủy phân vách tế bào, ở hoạt độ 54 U/g cho thấy glucose tạo ra cao nhất (3.388±262,4 µg/g), tuy nhiên hoạt độ này (54 U/g) cao gấp 1,5 lần so với 35 U/g (2.627±563,5 µg/g) nhưng lượng glucose tạo ra chỉ tăng gấp 1,3 lần. Do đó, về hiệu quả kinh tế, hoạt độ enzyme cellulase được chọn bổ sung ở mức 35 U/gam mẫu.   
3.2. Khảo sát quá trình lên men kết hợp giữa enzyme cellulase và Bacillus subtilis B3.
3.2.1.Ảnh hưởng của thời gian lên men
Kết quả khảo sát mật độ vi khuẩn lên men bán rắn B. subtilis B3 trong 96 giờ để xác định được mật độ tối ưu thể hiện trong hình 4. 
Hình 4. Mật độ vi khuẩn (CFU/g) theo thời gian khi lên men kết hợp cellulase và B. subtilis B3
Kết quả cho thấy việc lên men bán rắn kết hợp giữa thủy phân bằng enzyme cellulase cho thấy sau 48 giờ đạt mật độ tối ưu Log = 8,1 (CFU/g) và duy trì tiếp tục đến 96 giờ sau khi lên men.
3.2.2. . Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men
Hình 5. Mật độ vi khuẩn B. subtilis B3 ở các nhiệt độ lên men bán rắn khác nhau khi kết hợp thủy phân.
Khi lên men kết hợp thủy phân (Hình 5) cho thấy ở 24 giờ đầu tại nhiệt độ 40oC có mật độ B. subtilis B3 (Log=6,12 CFU/g) cao hơn không đáng kể so với tại 37oC (Log=5,90 CFU/g). Tuy nhiên sau 48 giờ lên men, các nghiệm thức cho thấy đạt mật độ cao nhất tại thời điểm này, cao nhất ở 37oC (Log=8,11 CFU/g), tiếp theo tại 40oC (Log=7,76 CFU/g), trong khi đó tại nhiệt độ 30 oC cho thấy luôn duy trì mật độ vi khuẩn thấp hơn so với 37oC và 40oC trong 48 giờ đầu tiên. Từ 72 giờ đến 96 giờ, mật độ vi khuẩn ở 40oC  và 37oC cho thấy giảm rõ rệt, mặc dù tại thời điểm 72 giờ vi khuẩn ở nhiệt độ 30oC tăng mạnh nhưng vẫn tương đương so với tại 37oC và tại 96 giờ cho thấy mật độ thấp nhất trong các nhiệt độ khảo sát. 
3.2.3. Ảnh hưởng của giá trị pH 
Hình 6. Mật độ B. subtilis B3 khi lên men bán rắn kết hợp với thủy phân bằng cellulase ở các pH khác nhau.
Từ hình 6 cho thấy tại pH 6,5 ở 48 giờ đầu tiên khi lên men bán rắn kết hợp thủy phân mật độ B. subtilis B3 đạt mức cao (24 giờ, Log = 6,97 CFU/g; 48 giờ Log = 8,84 CFU/g) so với  pH 6 và 7. Ở thời gian 72 giờ cho thấy ở nghiệm thức pH 6 có mật độ B. subtilis B3 cao hơn pH 6,5 và pH 7, tuy nhiên sau 96 giờ lên men cho thấy mật độ B. subtilis B3 ở các nghiệm thức tương đương nhau khoảng Log= 6,3 CFU/g. 
3.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm
Chất lượng sản phẩm được tiến hành phân tích và đánh giá.
Bảng 2. Thành phần dinh dưỡng nguyên liệu lên men bán rắn
Kết quả từ việc lên men bã sữa đậu nành bằng phương pháp bán rắn được đánh giá ở bảng (2). Ở thí nghiệm lên men bán rắn B. subtilis B3 kết hợp thủy phân cellulase cho thấy hàm lượng protein không tăng so với bã sữa đậu nành. Trong khi đó, hàm lượng xơ và lipid giảm rõ rệt so với nguyên liệu BSĐN ban đầu (12,54% và 42,90%), tuy nhiên hàm lượng tro ở thí nghiệm này cho thấy gia tăng sau khi lên men. 
Bảng 3. Bảng kết quả so sánh hàm lượng protein tan, acid amin tự do và mật độ vi khuẩn của bã sữa khi lên men bán rắn
Các chỉ số protein tan, acid amin tự do và mật độ vi khuẩn B. subtilis B3 ở bảng 3, cho thấy khi lên men kết hợp cellulase thủy phân cho thấy hàm lượng protein tan tăng so với trước khi lên men 1,68 (µg/g), hàm lượng acid amin tự do ở lên men kết hợp tăng 0,63 (µg/g) so với trước lên men. Đồng thời, mật độ B. subtilis B3 của sản phẩm sau khi sấy khô đạt mật độ trên 108 (CFU/g), cho thấy đây là một nguyên liệu có dinh dưỡng đầy đủ cho vi khuẩn phát triển, hơn nữa có thể xem là một dạng probiotic.
Các hình ảnh mô tế bào bã sữa đậu nành trước khi xử lý nhiệt, sau khi xử lý nhiệt và sau khi lên men của đề tài khi so sánh với nguyên liệu của bã sữa xử lý nhiệt (hình 8) và nguyên liệu sau khi thủy phân bằng B. subtilis B3 và enzyme cellulase cho thấy tương đương với kết quả của nhóm nghiên cứu Kasai và ctv. (2004). 
Từ hình ảnh mô và kết quả điện di (hình 7, 8, 9 và 10) cho thấy bã sữa đậu nành đã được thủy phân vách thứ cấp gần như hoàn toàn và dinh dưỡng bên trong vách tế bào của bã sữa như protein hầu hết được thủy phân và có phân tử lượng <20 KDa. Vách thứ cấp của bã sữa đậu nành có chứa protein, pectin và hemicelluloses, trong nghiên cứu của tác giả (Kasai và ctv., 2004) đã sử dụng enzyme protease thương mại đã không phá vỡ được vách tế bào này, tuy vi khuẩn Bacillus subtilis có khả năng tiết ra enzyme pectinase trên cơ chất đậu nành và thủy phân vách tế bào thứ cấp. Tác giả (Salim và ctv., 2017) xác định hoạt tính của Bacillus subtilis trên cơ chất là phụ phẩm nông nghiệp, đặc biệt trên phụ phẩm khô đậu nành cho thấy sản sinh ra pectinase với hoạt tính mạnh. Một kết quả nghiên cứu tương tự cũng cho thấy gia tăng hàm lượng peptide trong dung dịch (Zhu và ctv., 2008) khi sử dụng vi khuẩn Bacillus subtilis lên men bã sữa đậu nành. 
Ngoài ra, hai thành phần chính của protein trong hạt đậu nành là β-conglycinins (7S globulins) và glycinins (11S globulins) là các hợp chất kháng nguyên protein như β- conglycinin; α, α’-conglycinin, glycinin và a,b-subunit, chiếm khoảng 60% đến 80% protein hạt đậu nành (Utsumi và ctv., 1997), việc thủy phân protein này cho thấy loại bỏ được kháng nguyên protein. Ở các vạch BE2, BE4 và BE5 (lên men kết hợp giữa vi khuẩn B. subtilis B3 + cellulase). Ở vạch ĐC 1 không xuất hiện các phân tử kháng dinh dưỡng là do protein dạng tan đã được trích thành sữa chỉ còn protein trong tế bào, trong khi đó ở vạch ĐC 2 (khô đậu nành) vẫn chứa protein tan vì vậy các vạch kháng dinh dưỡng xuất hiện trên bảng điện di (Hình 10). 
Hình 10. Kích thước protein của sản phẩm bã sữa sau khi lên men B. subtilis B3 và lên men kết hợp B. subtilis B3 +cellulase (ĐC1: Nguyên liệu bã sữa ban đầu, BA1: Bã sữa lên men vi khuẩn B. subtilis B3 lần 1, BE2: Bã sữa lên men B. subtilis B3 + cellulase, M: Marker protein chuẩn, BA2: Bã sữa lên men vi khuẩn B. subtilis B3 lần 2, BE4: Bã sữa lên men Bacillus + cellulase, BE5: Bã sữa lên men Bacillus + cellulase , ĐC2: Khô dầu đậu nành)
Như vậy, việc lên men kết hợp đã giúp loại bỏ kháng nguyên protein đậu nành và giảm hàm lượng xơ. Protein của bã sữa đậu nành được phân cắt thành những đoạn nhỏ hơn (<20 kDa), đều này có thể do khả năng tiết ra enzyme cellulase và protease của vi khuẩn khi lên men (Teng và ctv., 2012; Shiu và ctv., 2015). Kết quả này phù hợp với đặc tính sinh enzyme ngoại bào đã được khảo sát trên chủng vi sinh B. subtilis B3 từ nghiên cứu trước đây bởi nhóm tác giả Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh (2016) và kết quả thủy phân tốt trên nguyên liệu khô đậu nành khi lên men bán rắn (Nguyễn Thành Trung và ctv., 2018).
IV. KẾT LUẬN 
Xác định được điều kiện lên men bán rắn và thủy phân kết hợp trên bã sữa đậu nành tại 370C, pH = 6,5 và hoạt độ enzyme cellulase để sử dụng cho việc thủy phân BSĐN. Nâng cao được giá trị dinh dưỡng của bã sữa đậu nành, sau khi lên men giảm 12,54% hàm lượng xơ so với BSĐN ban đầu, loại bỏ kháng nguyên protein, mật độ vi khuẩn B. subtilis B3 đạt khoảng 108 (CFU/g) sau khi sấy khô. Nguyên liệu sau khi lên men bán rắn bằng chủng B. subtilis B3 kết hợp với thủy phân bằng enzyme cellulase có thể sử dụng để làm nguyên liệu cho thức ăn thủy sản.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bùi Thị Thùy Dương, 2019. Expanding the production capacity for sugar and soya bean milk, new hope on biomasspower, Soya milk consumption in Vietnam, Phu Hung Securities, pp. 9 pages.
Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh, 2016. Đề tài: Hoàn thiện và sản xuất thử nghiệm chế phẩm vi sinh BioShrimp-RIA2 phòng bệnh do Vibrio spp. gây ra trên tôm nuôi. Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2- Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.
Nguyễn Thành Trung, Nguyễn Văn Nguyện, Trần Văn Khanh, Lê Hoàng, Đinh Thị Mến, Nguyễn Thị Thu Hiền, Trần Thị Hồng Ngọc, Lê Thị Ngọc Bích, Võ Thị Cẩm Tiên và Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh, 2018. Tối ưu hoá điều kiện lên men khô đậu nành và đánh giá hình thái học mô ruột khi sử dụng để thay thế bột cá ở thức ăn tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). Journal of Mekong fisheries. 11, 43-58.
BS EN 15784, 2009. Animal feeding stuffs. Isolation and enumeration of presumptive.
Chakrabarti., I., Gani., M.A., Chaki., K.K., Sur., R. và Misra, K.K., 1995. Digestive enzymes in 11 freshwater teleost fish species in relation to food habit and niche segregation. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Physiology. 112, 167-177.
Feng, J., Liu, X., Xu, Z.R., Lu, Y.P. và Liu, Y.Y., 2007. The effect of Aspergillus oryzae fermented soybean meal on growth performance, digestibility of dietary components and activities of intestinal enzymes in weaned piglets. Animal Feed Science and Technology. 134, 295-303.
Forster, I.P., Dominy, W.G., Conquest, L.D., Ju, Z.Y. và Grey, M., 2010. Use of agriculture byproducts in diets for pacific white shrimp Litopenaeus vannamei. Avances en Nutrición Acuícola X - Memorias del Décimo Simposio Internacional de Nutrición Acuícola, 8-10 de Noviembre, San Nicolás de los Garza, N. L., México. ISBN 978-607-433-546-0. Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, México., 366-392.
Heikkinen, J., Vielma, J., Kemiläinen, O., Tiirola, M., Eskelinen, P., Kiuru, T., Navia-Paldanius, D. và von Wright, A., 2006. Effects of soybean meal based diet on growth performance, gut histopathology and intestinal microbiota of juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture. 261, 259-268.
Hu, Y., Ge, C., Yuan, W., Zhu, R., Zhang, W., Du, L. và Xue, J., 2010. Characterization of fermented black soybean natto inoculated with Bacillus natto during fermentation. J Sci Food Agric. 90, 1194-1202.
Kasai, N., Murata, A., Inui, H., Sakamoto, T. và Kahn, R.I., 2004. Enzymatic High Digestion of Soybean Milk Residue (Okara). J. Agric. Food Chem. 52, 5709-5716.
Khare, S., Jha, K. và Gandhi, A., 1995. Citric Acid Production from Okara (soy-residue) by Solid-state Fermentation. Bioresource Technology. 54 323-325.
Mateos-Aparicio, I., Mateos-Peinado, C., Jiménez-Escrig, A. và Rupérez, P., 2010. Multifunctional antioxidant activity of polysaccharide fractions from the soybean byproduct okara. Carbohydrate polymers. 82, 245-250.
Matsumoto, T., Sugiura, Y., Kondo, A. và Fukuda, H., 2000. Efficient production of protopectinases by Bacillus subtilis using medium based on soybean flour. Biochemical Engineering Journal 6, 81–86.
Matsunari, H., Iwashita, Y., Suzuki, N., Saito, T., Akimoto, A., Okamatsu, K., Sugita, T. và Yamamoto, T., 2010. Influence of fermented soybean meal-based diet on the biliary bile status and intestinal and liver morphology of rainbow trout Oncorhynchus mykiss. Aquaculture Sci. 58, 243-252.
Miller, G.L., 1959. Use of Dinitrosalicylic Acid Reagent for Determination of Reducing Sugar. Anal. Chem. 31, 426-428.
Nguyen Thanh Trung, Matsumoto, Y. và Masumoto, T., 2016. Effect of soybean meal diet on color and morphology of distal intestine of juvenile yellowtail (Seriola quinqueradiata). International Fisheries Symposium - Can Tho University publishing house.
Oh, S.-M., Kim, C.-S. và Lee, S.-P., 2006. Characterization of the functional properties of soy milk cake fermented by Bacillus sp. Food science and biotechnology. 15, 704-709.
Salim, A. A., Grbavčić, S., Šekuljica, N., Stefanović, A., Jakovetić Tanasković, S., Luković, N., Knežević-Jugović, Z., (2017). Production of enzymes by a newly isolated Bacillus sp. TMF-1 in solid state fermentation on agricultural by-products: The evaluation of substrate pretreatment methods, Bioresource Technology. 228. 193-200.
Sanjukta, S. và Rai, A.K., 2016. Production of bioactive peptides during soybean fermentation and their potential health benefits. Trends in Food Science & Technology. 50, 1-10.
Shiu, Y.-L., Wong, S.-L., Guei, W.-C., Shin, Y.-C. và Liu, C.-H., 2015. Increase in the plant protein ratio in the diet of white shrimp, Litopenaeus vannamei (Boone), using Bacillus subtilis E20-fermented soybean meal as a replacement. Aquaculture Research. 46, 382-394.
Singh, A., Meena, M., Kumar, D., Dubey, A.K. và Hassan, M.I., 2015. Structural and functional analysis of various globulin proteins from soy seed. Crit Rev Food Sci Nutr. 55, 1491-1502.
Teng, D., Gao, M., Yang, Y., Liu, B., Tian, Z. và Wang, J., 2012. Bio-modification of soybean meal with Bacillus subtilis or Aspergillus oryzae. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 1, 32-38.
Utsumi, S., Matsumura, Y. và Mori, T., 1997. Structure-Function Relationships of Soy Proteins. in: Damodaran, S. và Paraf, A. (Eds.), Food Proteins and Their Applications. Marcel Dekker, Inc., New York, US., pp. 257–291.
Yokota, T., Hattori, T., Ohishi, H., Ohami, H. và Watanabe, K., 1996. Repression of acute gastric mucosal lesions by antioxidant-containing fraction from fermented products of okara (bean-curd residue). Journal of Nutritional Science and Vitaminology,. 42, 167-172.
Zhu, Y.P., Fan, J.F., Cheng, Y.Q. và Li, L.T., 2008. Improvement of the antioxidant activity of Chinese traditional fermented okara (Meitauza) using Bacillus subtilis B2. Food Control. 19, 654-661.
 IMPROVING SOYBEAN MILK RESIDUE NUTRIENTS 
BY Bacillus subtilis B3 AND CELLULASE ENZYME
Tran Van Khanh *, Nguyen Van Nguyen1, Le Hoang1, Nguyen Xuan Hai1, Nguyen Thanh Trung1, Tran Thi Le Trinh1, Nguyen Thi Ngoc Tinh 
ABSTRACT
Studying to improve nutrients value of by-product from the industry of soybean milk for high absorption was coducted for applying in aquafeed. 
The experiment was hydrolyzed soy milk residues with cellulase enzyme and solid-state fermentation by Bacillus subtilis B3. The optimal condition from 24 hours to 96 hours after fermented and counted bacterial density every 24 hours. At the same time, cell wall of soybean milk residue was observated under light micrographs condition. The quality product was also evaluated proximate composition, hydrolysis degree by Lowry method and allergen protein by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. 
The experiment result showed that the optimal condition of solid-state fermentation of soybean residues by Bacillus subtilis B3 is found at 370C and pH 6 and reach high density after 48 hours. The soybean residues products also had reducing fiber content by 12,54%, high solube protein and allergen protein almost hydrolysed. Therefore, the material after solid-state fermentation with Bacillus subtilis B3 in combined with hydrolysis by cellulase enzyme has high nutritional value, could be using as an ingredient for aquafeed.
Keywords: Bacilus subtilis B3, soybean milk residue, solid-state fermentaion.
Trần Văn Khanh, Nguyễn Văn Nguyện, Lê Hoàng, Nguyễn Xuân Hai 
Nguyễn Thành Trung, Trần Thị Lệ Trinh, Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh 


Tổng số lượt truy cập :
  • 4
  • 9
  • 6
  • 9
  • 2
  • 9
  • 7
lên đầu trang