nghiên cứu quy trình sản xuất thức uống chức năng từ đậu xanh nảy mầm

Tuy nhiên ngoài những hợp chất có lợi đó thì trong đậu xanh còn chứa những hợp chất không có lợi như phytic acid, tannin…, mà những chất này sẻ gây chát khi sử dụng Trong nhiều thập kỹ q

LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ đã nhiệt tình chỉ dại cho em trong suốt thời gian qua Đó chính là hành trang để chúng em bước tới tương lai tốt đẹp, và cống hiến những gì mình đã học cho xã hội

Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy Huỳnh Quang Phước đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ em hoàn thành luận văn này

Lời biết ơn chân thành nhất em gửi đến cha mẹ, anh chị em trong gia đình đã ủng hộ và khích lệ em trong suốt quá trình học tập

MỞ ĐẦU

Đậu xanh (Vigna radiate (L.) Wiliczek) là một trong 3 cây đậu đỗ chính

trong nhóm cây đậu ăn hạt, đứng sau đậu tương và lạc, đậu xanh cũng chính là cây trồng có vị trí quan trọng trong nền nông nghiệp của nhiều ước trong đó

có Việt nam

Bên cạnh những giá trị vốn có như protein, glucid, lipid…Theo nghiên cứu của Prior & Gu (2005); Santos-Buelga & Scalbert (2000); Amarowicz và cộng sự (2004); Troszyńska & Ciska( 2002); Troszyńska và cộng sự (2002) thì đậu xanh là loại thực phẩm chứa nhiều hợp chất polyphenolic như: phenol, flavonoids , mà những chất này là những chất oxi hóa tự nhiên Tuy nhiên ngoài những hợp chất có lợi đó thì trong đậu xanh còn chứa những hợp chất không có lợi như phytic acid, tannin…, mà những chất này sẻ gây chát khi sử dụng

Trong nhiều thập kỹ qua, thực vật chứa nhiều hàm lượng phenolic là hợp chất chống oxi hóa, thường được đưa ra để bàn luận về sự ảnh hưởng của chúng lên việc ngăn chặng sự phát triển của nhiều loại ung thư [Han (1997); Yanget (1998); Clifford & Scalbert (2000); Harbone & Wil-liams (2000)] and atherosclerosis [Luo và cộng sự (1997); Pearson và cộng sự (1998); Troszyńska & Bałasińska (2002)] Chất chống oxi hóa giữ một vai trò quan trong trong thực phẩm vì nó có ảnh hưởng tốt đến sức khỏe con người Trong những cây họ đậu, có chứa các hợp chất quan trọng như vitamin C, vitain E, hợp chất phenolic và glutathione [Block (1992); Cadenas và Packer (2002)] Vấn đề được đặt ra ở đây là hạt đậu xanh có thể được sữ dụng tốt hơn nhờ quá trình nảy mầm, sự nảy mầm là một công nghệ đơn giản, rẽ tiền Nhiều nghiên cứu của cho thấy rằng hạt nảy mầm chứa nhiều hợp chất dinh dưỡng có lợi như: (acid amin, hợp chất chống oxi hóa, khoáng), các hợp chất được tổng hợp trong quá trình nảy mầm khác như Gamma aminbutyric acid (GABA), giảm hàm lượng các chất kháng dinh dưỡng như: enzyme ức chế antitrypsin, galactoside, tannin ) cao hơn khi so sánh với những hạt không nảy mầm

Ngoài ra theo một vài nghiên cứu của Asim Muhammad (2011), thì hàm lượng vitamin C cũng tăng nhiều trong quá trình nảy mầm, mà hợp chất này hầu như không có mặt trong hạt đậu xanh chưa nảy mầm

Thêm vào đó ngày nay các tiêu chuẩn của cuộc sống con người ngay càng được nâng cao, vấn đề dinh dưỡng bổ sung cho cơ thể càng được quan tâm nhiều hơn Nhưng bên cạnh những yếu tố về ăn uống thì môi trường xung quanh cũng ảnh hưởng đến sức khỏe Hằng ngày cơ thể chúng ta phải chịu ảnh hưởng của tia phóng xạ, tia cực tím, chất thải công nghiệp, khí thải ô tô, xe máy, nguồn nước ô nhiễm… những tác động có hại này là nguyên nhân chính của các bệnh tim mạch, ung thư, và các bệnh nguy hiểm khác Ngoài những nguyên nhân này, sức khỏe của chúng ta còn bị ảnh hưởng bởi stress Tất cả những nguyên nhân trên đã làm cho hệ miễn dịch của chúng ta không có đủ điều kiện hoạt động, sức đề kháng của cơ thể ngày một kém đi và cơ thể rất dễ mắc bệnh Vậy làm cách nào để tăng cường sức đề kháng, chống lại bệnh tật

và tăng cường bằng cách nào?

Từ những nhu cầu mà con người phải chịu ảnh hưởng bởi môi trường, kết hợp với những nghiên cứu đã chứng minh công dụng của hạt đậu xanh nẩy mầm của các nhà khoa học trên Nên tôi tiến hành nghiên cứu một loại sản phẩm chức năng “Thức uống chức năng từ hạt đậu xanh nẩy mầm”, mà sản phẩm này có thể góp phần làm da dạng hóa các sản phẩm từ đậu xanh, đồng thời tạo sản phẩm chức năng có giá trị trong việc tăng cường sức đề kháng và giảm nguy cơ bệnh tật

Mục tiêu của đề tài : nghiên cứu khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nẩy mầm của hạt đậu xanh như : dung dịch ngâm đậu, thời gian ủ, nhiệt

độ ủ, kích thước hạt Nhằm tạo điều kiện tối thích cho quá trình nẩy mầm, để đạt được hàm lượng hợp chất chống oxy hóa tối ưu nhất

Giới hạn của đề tài : Nghiên cứu được thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Mục đích của đồ án “thức uống chức năng từ đậu xanh nẩy mầm” nhằm khảo sát nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nẩy mầm Qua đó rút ra được

sự tối ưu cho từng yếu tố, để tạo ra sản phẩm có giá trị cao

 Nội dung chính thực hiện trong đồ án bao gồm:

 Tổng quan tài liệu về nguyên liệu đậu xanh, các thành phần và sự biến đổi của các thành phần hóa học trong quá trình nầy mầm, đánh giá thành phần hóa học của nguyên liệu hạt đậu xanh

 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình nẩy mầm như các thông số: kích thước hạt, dung dịch ngâm, nhiệt độ ủ, thời gian ủ, sát hàm lượng phenolic và hàm lượng vitamin C , tỉ lệ nẩy mầm

 Sau quá trình nghiên cứu, tôi thu được các kết quả sau:

 Thành phần hóa học của hạt đậu xanh: Protein thô (23,18%), lipid thô (1,8), độ ẩm (12,6), hàm lượng tro (2,96)

 Các thông số ảnh hưởng đến quá trình nẩy mầm: thời gian: 36 giờ, nhiệt độ:250C, dung dịch ngâm: nước, kích thước hạt đại trà

 Các hàm lượng khảo sát ảnh hưởng bởi yếu tố: tỉ lệ nẩy mầm 100%, năng lực nẩy mầm 25%, hàm lượng phenolic 1,14mg/g, hàm lượng vitamin C 29,25mg/100g

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về cây đậu xanh

1.1.1 Phân loại đậu xanh

1.1.2 Tình hình trồng đậu xanh ở Việt Nam

1.1.3 Đặc điểm cấu tạo và thành phần dinh dưỡng hạt đậu xanh

1.1.3.1 Đặc điểm cấu tạo của hạt đậu xanh

1.1.3.2 Thành phần dinh dưỡng

1.2 Đậu xanh nẩy mầm và những nghiên cứu về đậu xanh nẩy mầm

1.2.2 Các biến đổi trong quá trình nẩy mầm

1.2.2.1 Sự biến đổi các chất dinh dưỡng

1.2.2.2 Sự thay đổi hàm lượng các chất chống oxi hóa

1.2.2.3 Hàm lượng các chất dẫn truyền thần kinh GABA

1.2.2.4 Hàm lượng các chất kháng hấp thu dinh dưỡng

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu và địa điểm nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu

2.2 Thiết bị

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Quy trình nghiên cứu

2.3.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ chến biến thức uống chức năng từ hạt đậu xanh nẩy mầm

2.3.1.2 Thuyết minh quy trình

2.3 2 Phương pháp nghiên cứu

2.3.2.2 Phương pháp xác định khối lượng 1000 hạt

2.3.2.3 Phương pháp xác định độ ẩm nguyên liệu

2.3.2.4 Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Kjeldahl

2.3.2.5 Xác định hàm lượng tro

2.3.2.6 Phương pháp xác định lipid tổng

2.3.2.7 Xác định tỷ lệ nẩy mầm và năng lực nẩy mầm

2.3.2.8 Xác định hàm lượng chất kháng oxi hóa

2.3.2.9 Phương pháp kiểm tra vi sinh

2.3.3 Bố trí thí nghiệm

2.3.3.1 Sơ đồ quy trình thí nghiệm

2.3.3.2 Bố trí thí nghiệm

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Xác định nguyên liệu đầu vào

3.1 1 Đánh giá khối lượng 1000 hạt

3.1.2 Đánh giá chỉ tiêu hóa lí

3.2 Khảo sát thời gian ủ đậu xanh

3.2.1 Tỷ lệ nẩy mầm

3.2.2 Năng lực nẩy mầm

3.2.3 Hàm lượng Phenolic

3.2.4 Hàm lượng vitamin C

3.3 Khảo sát nhiệt độ ủ đậu xanh

3.3.1Tỷ lệ nẩy mầm và tỷ lệ nẩy mầm của hạt ảng hưởng bởi nhiệt độ

3.3.2 Hàm lượng Phenolic

3.3.3 Hàm lượng vitamin C

3.4 Khảo sát dung dịch ngâm đậu xanh

3.4.1 Tỷ lệ nẩy mầm và năng lực nẩy mầm

3.4.2 Hàm lượng Phenolic

3.4.3 Hàm lượng vitamin C

3.5Khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt đậu xanh đến một số tính chất của giai đoạn nẩy mầm

3.5.1 Tỷ lệ nẩy mầm

3.5.2 Năng lực nẩy mầm

3.5.3 Hàm lượng phenolic

3.5.4 Hàm lượng vitamin C

3.6 Khảo sát chế độ thanh trùng sản phẩm

3.6.1 Đánh giá sản phẩm

3.6.1.1 Đánh giá hàm lượng phenolic acid và vitamin C

3.6.1.2 Đánh giá các chỉ tiêu hóa lý

3.6.1.3 Đánh giá về mặt vi sinh

3.7 Đánh giá về mặt cảm quan

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1 Kết luận

4.2 Kiến nghị

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Phân loại khoa học của đậu xanh (Vigna radiata)

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của hạt đậu xanh

Bảng 1.3 Thành phần acid amin trong hạt đậu xanh (g/16gN)

Bảng 1.4: Thành phần acid béo có trong hạt đậu xanh

Bảng 1.5 Thành phần carbohydrate trong đậu xanh (g/100g trọng lượng khô)

Bảng 1.6: Thành phần vitamin trong hạt đậu xanh

Bảng 1.7: Thành phần khoáng trong hạt đậu xanh

Bảng 1.8: Thành phần hóa học của đậu trước và sau khi nẩy mầm (g/100g chất khô)

Bảng1.9: Sự thay đổi của hàm lượng acid amin của đậu xanh ở các giai đoạn (g/16g N)

Bảng 1.10: So sánh sự thay đổi hàm lượng carbohydrate của đậu xanh trước và sau khi nẩy mầm (g/100g chất khô)

Bảng 1.11: Hàm lượng acid béo trong tổng chất béo có trong hạt đậu xanh trước và sau khi nẩy mầm

Bảng 1.12: Sự thay đổi hàm lượng phenolic trong quá trình nẩy mầm

Bảng 1.13: Hàm lượng Vitamin C của đậu xanh trong quá trình nẩy mầm

Bảng 1.14 Ảnh hưởng của sự nẩy mầm đến các yếu tố kháng dinh dưỡng

Bảng 2.1: Danh mục các thiết bị nghiên cứu

Bảng 3.1 Khảo sát 1000 hạt của các loại giống đậu xanh

Bảng 3.2 Thành phần hóa học nguyên liệu đậu xanh

Bảng 3.3 : Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi thời gian

Bảng 3.4 : Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi thời gian

Bảng 3 5: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi nhiệt độ

Bảng 3.6 : Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi nhiệt độ

Bảng 3 7: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi nồng độ muối

Bảng 3.8: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi nồng độ muối

Bảng: 3.9: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi kích

thước hạt

Bảng 3.10: Kết quả phân tích ANOVA cho hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi kích thước hạt

Bảng 3.11: Bảng khảo sát nhiệt độ thanh trùng (1150C) theo thời gian

Bảng 3.12: Hàm lượng phenolic và vitamin C trong 1 ml sản phẩm

Bảng 3.13: Bảng kết quả chỉ tiêu hóa lý trong sản phẩm

Bảng 3.14: Bảng kết quả kiểm tra vi sinh trong sản pẩm

Bảng 3.15 : Tiêu chuẩn chỉ tiêu vi sinh trong thức uống không cồn

Bảng 3.16: Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm

Bảng 4.1: Chi phí sản phẩm “thức uống chức năng từ đậu xanh nẩy mầm”

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Cây đậu xanh

Hình 1.2: Cấu tạo hạt đậu xanh

Hình 1.3: Phân loại các nhóm phenolic

Hình 1.4: Cấu tạo của các chất trong acid phenolic

Hình 1.5: Quá trình sinh tổng hợp phenolic

Hình 1.6: Con đường hình thành vitamin C

Hình 1.7: Con đường hình thành GABA

Hình 1.8: Biểu đồ hàm lượng GABA tổng hợp trong quá trình nẩy mầm Hình 2.1 : Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất thức uống chức năng từ đậu xanh nẩy mầm

Hình 2.2 : Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Hình 3.1 : Biểu đồ so sánh chiều dài mầm theo thời gian

Hình 3.2: Biểu đồ hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi thời gian

Hình 3.3: Biểu đồ hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi thời gian

Hình 3.4: Sơ đồ tỷ lệ nẩy mầm và năng lực nẩy mầm ảnh hưởng bởi nhiệt độ ủ

Hình 3.5: Biểu đồ hàm lượng vitamin C và phenolic ảnh hưởng bởi nhiệt độ

Hình 3.6: Sơ đồ tỷ lệ nẩy mầm và năng lực nẩy mầm của đậu xanh ảnh hưởng bởi nồng độ muối

Hính 3.7: Biểu đồ hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi nồng độ muối

Hình 3.8 : Hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi nồng độ muối

Hình 3.9: Hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi kích thước hạt

Hình 3.10: Hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi kích thước hạt

Hình 4.1: Quy trình sản xuất thức uống chức năng từ đậu xanh nẩy mầm

Hình 4.2: Sản phẩm thức uống chức năng từ đậu xanh nẩy mầm

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

GABA: Gamma aminobutyric acid

SFA (Saturated fatty acids): Acid béo bão hòa

MUFA (Monounsaturated fatty acids): các acid béo không bão hòa có một nối đôi PUFA (polyunsaturated fatty acids): Các acid béo không bão hào có nhiều nối đôi GAD : glutamate decarboxylase

GABA-T : GABA-transaminase

SSA : succinic semialdehyde

SSADH : succinic semialdehyde dehydrogenase

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về cây đậu xanh

Đậu xanh thuộc loại cây thân thảo, mọc đứng, trên thân chia 7 - 8 đốt Độ dài của các lóng thay đổi tùy theo vị trí trên cây

Hình 1.1: Cây đậu xanh

Lá mọc kép, có lông hai mặt Trên mỗi thân chính có 7 - 8 lá thật, chúng xuất hiện sau khi xuất hiện lá mầm và lá đơn Lá thật hoàn chỉnh gồm có: lá kèm, cuống

lá và phiến lá Cả hai mặt trên và dưới của lá đều có lông bao phủ

Hoa màu vàng lục mọc ở kẽ lá Quả hình trụ thẳng, mảnh nhưng số lượng nhiều, có lông bên trong chứa hạt hình tròn hơi thuôn, kích thước nhỏ, màu xanh, ruột màu vàng, có mầm ở giữa Trong một chùm hoa, từ khi hoa đầu tiên nở đến hoa cuối cùng kéo dài 10 - 15 ngày Mỗi chùm hoa dài từ 2 - 10 cm và có từ 10 -

125 hoa Khi mới hình thành hoa có hình cánh bướm, màu xanh tím, khi nở cánh hoa có màu vàng nhạt [24]

Quả đậu xanh thuộc loại quả giáp, có dạng hình trụ, dạng tròn hoặc dạng dẹt với đường kính 4 - 6 mm, dài 8 - 14 cm, dài khoảng 8 - 10 cm, khi còn non quả có màu xanh, khi chín vỏ quả có màu nâu vàng hoặc xám đen.[45]

1.1.2 Phân loại đậu xanh

Đậu xanh theo quan điểm lấy hạt của nhân dân ta bao gồm các loài thuộc hai

chi phụ là Ceratotropic, còn được gọi là nhóm đậu châu Á, bao gồm 16 loài hoang dại và 5 loài trồng trọt là V radiata, V mungo, V aconitifolia, V angularis, V umbellate [ 23]

Bảng 1.1: Phân loại khoa học của đậu xanh (Vigna radiata)

Nguồn : Cây đậu xanh, NXB NN, Phạm văn Thiều (1997), Cây đậu xanh kỹ thuật trồng và chế biến sản phẩm, NXB Nông nghiệp, 1998

Ở Việt Nam cây đậu xanh được trồng ở nhiều địa phương trong cả nước, căn

cứ vào đặc điểm địa hình và điều kiện khí hậu có thể chia các vùng trồng đậu xanh như sau:

- Vùng núi phía Bắc cây đậu xanh được gieo trồng từ tháng 4-5 thu hoạch

tháng 7-8 là thời điểm có khí hậu nóng ẩm thuận lợi cho sinh trưởng của cây, tập quán ở đây đơn giản ít thâm canh, năng suất thấp

- Vùng Đồng Bằng Trung Du Bắc Bộ: cây đậu xanh ở vùng này được trồng

từ tháng 2 đến tháng 9 hàng năm tập trung ở 3 thời vụ: vụ đông xuân, vụ hè, vụ thu đông Hàng năm do xu hướng thâm canh và có hệ thống tước tiêu khá hoàn chỉnh nên năng suất đậu xanh vùng này cao, việc tiếp nhận mô hình đậu xanh cao sản khả thi hơn

- Vùng Duyên Hải Trung Bộ và Tây Nguyên: đây là vùng có diện tích và

sản lượng gieo trồng đậu xanh lớn do không chịu ảnh hưởng của khí hậu mùa đông lạnh, mùa mưa và mùa khô phân bố rõ rệt nên thuận lợi để trồng quanh năm Hạn

chế lớn nhất ở đây là thời điểm thu hoạch vụ hè thu thường gặp mưa bão nhiều nên thất thoát về năng suất và sản lượng

- Vùng Đông Nam Bộ: đây là vùng có diện tích gieo trồng lớn chiếm 26%

diện tích gieo trồng cả nước, tuy nhiên do không thâm canh và sử dụng các giống có năng suất thấp nên năng suất trung bình của vùng này thấp

- Từ năm 1983, diện tích, năng suất và sản lượng đậu xanh tăng nhưng

chậm và không liên tục Năng suất đậu xanh thời kỳ 1981 - 1985 là 5,5 tạ/ha, 1986 -

1991 là 5,9 tạ/ha Nhưng năm 1999 nhờ sự chuyển đổi giống mới là năm có năng suất cao nhất: 8,2 tạ/ha nên năng suất đậu xanh ở các tỉnh phía Nam cao hơn các tỉnh phía Bắc Một số vùng ở An Giang, Đồng Tháp, Hậu Giang đã đạt gần 20 tạ/ha trong vụ Đông Xuân vì có nhiều điều kiện thích hợp cho canh tác đậu xanh hơn (Phạm Văn Thiều, 2002)

- Hiện nay giống đậu xanh cao sản được trồng phổ biến nhất là ĐX 208,

ĐX11, ĐX 93-1 Đây là giống đậu xanh do Công ty giống cây trồng Miền nam phục tráng từ giống địa phương, và được trồng nhiều ở các tỉnh ở miền Tây Nam

bộ như: Đồng Tháp, An Giang …

- Đậu xanh hiện trồng ở Việt Nam thuộc nhiều giống như: ĐX 044, HL89

- E3, VN 93 - 1, VN92 - 1, ĐX 208 [49]

1.1.3 Đặc điểm cấu tạo và thành phần dinh dưỡng hạt đậu xanh

1.1.3.1 Đặc điểm cấu tạo của hạt đậu xanh

Hạt không nội nhũ, phôi cong, hai lá mầm dày, lớn và chứa nhiều chất dinh dưỡng Hạt gồm vỏ hạt: vỏ gồm một lớp cutin, 7 lớp tế bào mô cứng nhỏ xếp sít nhau có vách dày hóa gỗ Mầm non là nơi thu nhỏ của mầm rễ, 2 lá đơn, thân chính

và lá kép đầu tiên Nguồn: [13]

Hình 1.2: Cấu tạo hạt đậu xanh

1 Vết tích của lỗ noãn; 2 Rốn hạt;

3 Sống noãn; 4 Lá mầm; 5 Rễ mầm; 6 Thân mầm; 7 Chồi mầm

với lá đầu tiên) Hạt đậu xanh có hình tròn, hình trụ, hình ô van, hình thoi và có nhiều màu sắc khác nhau như: màu xanh mốc, xanh bóng, xanh nâu, vàng mốc, vàng bóng nằm ngăn cách nhau bằng những vách xốp của quả Ruột hạt màu vàng, xanh, xanh nhạt

1.1.3.2 Thành phần dinh dưỡng

Về dinh dưỡng, hạt đậu xanh là nguồn thực phẩm giàu protein (khoảng 24 - 28% khối lượng chất khô của hạt), ngoài ra, còn có lipid khoảng 1,3%, glucid 60,2% và các chất khoáng như Ca, Fe, Na, K, P… cùng nhiều loại vitamin hoà tan trong nước như vitamin B1, B2, C…[24]

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của hạt đậu xanh

Bảng 1.3 Thành phần acid amin trong hạt đậu xanh (g/16gN)

Amino acid Hàm lượng (g/16gN)

Bảng 1.4: Thành phần acid béo có trong hạt đậu xanh

Nguồn: Food Research Journal 18: 705- 713 (2011) Theo nghiên cứu của Hahm và cộng sự, (2008) thì tổng hàm lượng các acid béo không bão hòa có nhiều nối đôi được tăng lên trong quá trình nẩy mầm, mà thành phần này có lợi cho bệnh nhân bệnh mạch vành và tim mạch [27]

c Carbohydrate

Giống như nhiều loại đậu khác, đậu xanh là loại đậu chứa nhiều xơ Chất xơ làm chậm tiêu hóa, giúp ổn định lượng đường trong máu và ngăn chặn nạn đói Chất xơ cũng hỗ trợ tiêu hóa

Trong thành phần của carbohydrate thì tinh bột chiếm tỉ lệ cao nhất 89,05%,

mà chúng có cấu tạo phân tử lớn nên đậu xanh có khả năng làm chậm sự hấp thu

năng lượng vào trong dòng máu, có tác dụng chậm lên lượng đường trong máu

Carbohydrate chiếm 61,87% trọng lượng khô của hạt đậu xanh, nó được đặc trưng bởi những chất có khối lượng lớn như tinh bột, xơ

Bảng 1.5 Thành phần carbohydrate trong đậu xanh (g/100g trọng lượng khô)

Nguồn: Nutritional composition và antinutritional factors of mung bean

seeds (Phaseolus aureus) as affected by some home traditional processes, 2004

Nguồn : Department of Agricultural Chemical Research,1927.)

Folate hay acid folic, giúp sự hình thành của các tế bào máu Nó cũng giúp giảm nguy cơ bệnh tim mạch, đảm bảo tăng trưởng bình thường của các tế bào và

hỗ trợ trong chuyển hóa protein Thiamine, một loại vitamin B, đảm bảo hoạt động bình thường của hệ thống thần kinh

Nguồn : Department of Agricultural Chemical Research, 1927

- Magie, thư giãn các động mạch và tĩnh mạch, tăng lưu lượng oxy, chất

dinh dưỡng và máu khắp cơ thể

- Đồng giúp hấp thụ sắt và cũng tạo điều kiện cho quá trình chuyển hóa

chất protein

- Sắt giúp cơ thể xây dựng khả năng chống stress, hình thành hemoglobin,

và đóng một vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất

- Kẽm cần thiết cho sự tăng trưởng và sự sửa chữa mô, thúc đẩy hệ thống

miễn dịch, và cải thiện khả năng sinh sản nam giới

- Kali cần thiết để duy trì một nhịp tim bình thường, bên cạnh việc giúp đỡ

trong việc co cơ

1.2 Đậu xanh nẩy mầm và những nghiên cứu về đậu xanh nẩy mầm

1.2.1 Đậu xanh nẩy mầm và các yếu tố ảnh hưởng quá trình nẩy mầm

Nẩy mầm là một quá trình tự nhiên xảy ra trong thời kỳ tăng trưởng của hạt giống, trong đó chúng được đáp ứng các điều kiện tối thiểu cho sự tăng trưởng và phát triển [Sangronis và cộng sự, 2006] Trong quá trình nẩy mầm có sự gia tăng độ hấp thu của hạt và gia tăng hấp thu nước theo thời gian là do sự ngậm nước của các

tế bào có trong hạt ngày càng tăng [Nonogaki và cộng sự, 2010].[16]

Hạt nẩy mầm gồm 3 giai đoạn: giai đoạn hút mước, giai đoạn nẩy mầm và giai đoạn phát triển

Sự nẩy mầm cũng chịu nhiều ảnh hưởng của các yếu tố cả bên trong và bên ngoài Nhưng trong đó các yếu tố bên ngoài là quan trọng nhất bao gồm: nhiệt độ, nước, oxy và đôi khi là cả về ánh sáng và bóng tối Những hạt giống khác nhau, thì

có mức độ nẩy mầm tối ưu khác nhau

 Nước: là yếu tố cần thiết cho quá trình nẩy mầm vì hạt muốn nẩy mầm thì phải hút nước, quá trình này phụ thuộc vào các thành phần có trong hạt đậu xanh [36]

- Thành phần cơ bản tạo ra sự hút nước là các hạt của protein Protein thì có

tính hút nước cao với các cực của phân tử nước, do đó nên sau khi ngâm hạt có sự trương nở Hàm lượng nước đạt được sau khi mầm và ủ trong khảng 55-65%

- Nước cần thiết cho các enzyme hoạt động, phá vỡ vỏ hạt và vận chuyển

các chất

 Oxy: cần thiết cho sự chuyển hóa trong quá trình nẩy mầm [26] Oxy được sử dụng trong hô hấp hiếu khí, để thu lấy năng lượng cho sự phát triển của cây trồng [Raven, Peter H; Ray F Evert, Susan E Eichhorn (2005] Nhiều nghiên cứu cho rằng nếu hàm lượng CO2 tăng lên 0,03% thì sẽ làm chậm quá trình nẩy mầm, khi hàm lượng tăng lên 37% thì hạt sẽ bị chết Vì vậy trong quá trình nẩy mầm, cần phải đảo khối hạt để cung cấp nhiều O2 và tránh tích tụ CO2 gây nên hô hấp yếm khí, giải phóng rượu gây độc cho hạt

 Nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng thực vật nói chung và quá trình nẩy mầm nói riêng Ảnh hưởng của nhiệt độ được biểu thị bằng một giới hạn từ điểm tối thiểu tới điểm tối ưu để sự nẩy mầm có thể xảy ra Nhiệt

độ tối ưu là nhiệt độ mà tại đó tỉ lệ hạt nẩy mầm cao nhất trong thời gian ngắn nhất

Thông thường nhiệt độ tối ưu cho quá trình hạt đậu xanh nẩy mầm là từ 25-370C Nếu như nhiệt độ dưới mức tối ưu dẫn đến tỷ lệ nẩy mầm thấp và thời gian nẩy mầm kéo dài hơn[10]

1.2.2 Các biến đổi trong quá trình nẩy mầm

1.2.2.1 Sự biến đổi các chất dinh dưỡng

Quá trình nẩy mầm của đậu xanh bắt đầu từ giai đoan ngâm đậu sau đó kéo dài đến sau giai đoạn ủ đậu Quá trình này nhằm cải thiện chất lượng dinh dưỡng vốn

đã có sẵn trong hạt Sản phẩm đậu xanh nẩy mầm cung cấp chất dinh dưỡng quan trọng cho con người như protein và carbohydrate dễ tiêu hóa, năng lượng, khoáng

và vitamin, các hợp chất oxi hóa [Deshpvàe 1992 và Negi và những cộng sự 2001]

Từ đậu xanh nẩy mầm ta có thể tạo được nhiều loại sản phẩm mới và có giá trị dinh dưỡng cao, thực phẩm chức năng, làm giảm hàm lượng các chất ức chế hấp thu protein [Deshpvàe và cộng sự 1984; Garcia và cộng sự 1997; Trugo và von Baer 1998]

Trong quá trình nẩy mầm thì thành phần dinh dưỡng của hạt có một số chất tăng lên đáng kể nhưng cũng có một số chất giảm đi như theo một quy luật

Quá trình nẩy mầm ở đậu xanh làm giảm các thành phần không mong muốn [Muquiz và cộng sự 1998; Oboh và cộng sự 1998; Orue và cộng sự 1998], tăng cường và cải thiện chất dinh dưỡng [Riddoch và cộng sự 1998], tăng cường protein

dễ tiêu hóa [Schulze và cộng sự 1997] [51,4]

Quá trình trao đổi chất phức tạp xảy ra trong nẩy mầm là sự thủy phân các protein, lipid, carbohydrate thành năng lượng lưu trữ và các acid amin cần thiết cho

sự phát triển của thực vật [Podesta và Plaxton 1994; Ferreira và cộng sự 1995; Jachmanian và cộng sự 1995; Ziegler 1995] Sự biến đổi về các thành phần hóa học của hạt đậu xanh trước và sau khi nẩy mầm được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.8: Thành phần hóa học của đậu trước và sau khi nẩy mầm

a Các biến đổi về thành phần trong protein

Một số nghiên cứu nói về sự biến đổi của các thành phần hóa học trong quá trình nẩy mầm trên cây họ đậu và cho thấy sự nẩy mầm có thể tăng hàm lượng protein dễ tiêu hóa, [35]

Bảng 1.9: Sự thay đổi hàm lượng acid amin của đậu xanh ở các giai đoạn (g/16g

Đa số hàm lượng các acid amin đều tăng, do trong quá trình nẩy mầm chúng được phân giải từ protein Tuy nhiên cũng có một số acid amin giảm do sự chuyển hóa hình thành các hợp chất mới

b Các biến đổi về thành phần Carbohydrate

Như đã giới thiệu ở trên hàm lượng Carbohydrate giảm qua quá trình nẩy mầm, trong quá trình nẩy mầm carbohydrate được sử dụng như nguồn năng lượng cho sự phát triển của mầm Điều này có thể giải thích cho những thay đổi của carbohydrate sau khi nẩy mầm, ngoài ra sự hoạt động của enzym β-amylase thủy phân tinh bột làm tăng hàm lượng carbohydrate đơn giản [Suda và cộng sự 1986]

Bảng 1.10: Sự thay đổi hàm lượng carbohydrate của đậu xanh trước và

sau khi nẩy mầm (g/100g chất khô)

c Sự thay đổi các thành phần trong chất béo

Hàm lượng chất béo cũng giảm một lượng đáng kể trong các mẫu đậu xanh nẩy mầm Theo Dhaliwal và Aggarwal (1999) Mức độ giảm hàm lượng chất béo tăng cường với sự gia tăng thời gian nảy mầm Hahm và cộng sự (2008) cũng đã chứng minh là chất béo đã được oxi hóa thành carbon dioxide và nước để tạo ra năng lượng cho nẩy mầm Những biến đổi trong thành phần acid béo được miêu tả

ở bảng sau:

Bảng 1.11: Sự thay đổi hàm lượng acid béo trong tổng chất béo có trong hạt đậu xanh trước và sau khi nẩy mầm

Nẩy mầm (%) Không nẩy mầm (%)

Hợp chất phenolic bao gồm một hoặc nhiều vòng benzen thơm với một hoặc nhiều nhóm hydroxyl (C-OH) Các hợp chất phenolic được gắn liền với các phân tử đường và được gọi là glucosides hoặc glycosides

Phenolic là chất chuyển hóa thứ cấp được phân bố rộng rãi trong thực vật Các phenolic được thu nhận từ thực vật thông qua việc ăn uống trái cây, rau quả và các hạt nẩy mầm [7]

 Phân loại và cấu tạo

- Phenolic được chia thành nhóm chính: flavonoid, phenolic acid, tannin,

và các thành phần khác [Vàersen và Markham 2006; Meskin và cộng sự 2003; Tokuşoğlu 2001]

Hình 1.3: Phân loại các nhóm phenolic Nguồn: Determination of the Major Phenolic Compounds (Flavanols, Flavonols, Tannins và Aroma) Properties of Black Teas, 2001

Theo Harborne và cộng sự (1999), flavonoid là một nhóm lớn, nó chiếm hơn một nữa trong tổng thành phần hợp chất phenolic.Tương tự như flavonoid, phenolic acid cũng là một nhóm quan trọng trong hợp chất phenolic Phenolic được chia thành 2 nhóm hydroxybenzoic acid và hydroxycinnamic acid, với chức năng hoạt tính sinh học cao, thường được tìm thấy trong các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật

- Cấu tạo

Phân nhóm phenolic

Hydrobenzoic acid có cấu tạo chung C1 – C6, sự khác nhau trong cấu trúc của từng hydroxybenzoic acid nằm trong vòng thơm của sự hydroxyl hóa và methyl hóa [Macheix và cộng sự 1990] Chúng có thể kết hợp với đường hoặc acid hữu cơ được hình thành các phân đoạn như lignin [Schuster và Herrmann 1985, Strack 1997] Gallic acid là một dẫn xuất trihydroxyl tham gia trong hình thành các gallotannins thủy phân [Haslam 1982, Haddock và cộng sự 1982, Strack 1997], ellagic acid là chất chuyển hóa thực vật phổ biến, nó thường ở dạng ester ellagic của diphenic acid tương tự như glucose [Haslam 1982, Haddock và cộng sự 1982, Maas

và cộng sự 1992] [51]

Bốn hydroxycinnamic acid phân bố rộng rãi trong trái cây là P-coumatic, caffeic, ferulic và synaptic acid [Macheix và cộng sự 1990] Acid Hydroxycinnamic thường tồn tại ở dạng liên hợp hoặc tự do [ Schuster và Herrmann 1985, Macheix

và cộng sự 1990, Shahidi và Naczk 1995]

Hình 1.4: Cấu tạo của các chất trong acid phenolic

Nguồn: Biotechnology Advances 29 (2011) 365–373.[51]

 Tổng hợp

Những thực vật luôn tạo ra những chất chuyển hóa thiết yếu có dược tính cao Một trong những nhóm quan trọng của chất chuyển hóa là nhóm phenolic

phân biệt bởi số lượng carbon liên kết với vòng phenol [Haddock và cộng sự Năm

1982, Harborne 1988, Macheix và cộng sự Năm 1990, Dixon và Paiva 1995, Strack 1997]

Quá trình sinh tổng hợp và tích lũy các hợp chất thứ cấp có thể là quá trình kiểm soát nội sinh trong giai đoạn phát triển khác nhau trong thực vật [Macheix và cộng sự 1990), Strack 1997], hoặc nó có thể điều chỉnh bằng các yếu tố ngoại sinh như: nhiệt độ, ánh sánh và gây thương tích [Bennet và Wallsgrove 1994, Dixon và Paiva 1995] Trong đó phenylalanine được sản xuất thông qua con đường shikamic (con đường liên hợp ester), là tiền chất cho hầu hết các hợp chất phenolic trong thực vật bâc cao [Macheix và cộng sự, 1990, Strack và cộng sự, 1997] Các acid acid hydroxycinnamic, và đặc biệt là ester coenzyme A của chúng là kết cấu chung của các hợp chất phenolic, tương tự như ester cinnamate và amid, lignin, flavonoid và tannin (Macheix và cộng sự (1990)) Con đường Phenylalanine / hydroxycinnamate được định nghĩa là “con đường trao đổi chất phenylpropanoid chung” nó bao gồm các phản ứng từ phenylalanine cho đến hydroxycinnamate và các hình thức kích hoạt khác của chúng [Strack 1997] Các enzyme xúc tác cho từng chuyển hóa phenylpropanoid chung là phenylalanine ammonialyase (PAL), acidcinnamic – 4 hydroxylase (CA4H), và hydroxycinnamate: coenzyme A ligase (C4L) Ba bước này cần thiết cho sự chuyển hóa phenolic [Macheix và cộng sự 1990, Strack 1997]

Sự hình thành các hydroxycinnamic acid (caffeic, ferulic, 5-hydroxyferulic và acid sinapic), -coumaric acid đòi hỏi phải có 2 dạng phản ứng là hydroxyl hóa và methyl hóa Việc cho nhóm hydroxyl thứ 2 của - coumaric sẽ tạo thành caffeic, được xúc tác bởi monophenol mono-oxygenase [Macheix và cộng sự 1990, Strack 1997] Methyl hóa acid caffeic bởi enzyme O-methyltransferase, dẫn đến sự hình thành acid ferulic cùng với acid - coumaric, là tiền chất của lignin [Macheix và cộng sự 1990, Strack 1997] Caffeic acid là tiền chất cho 5- hydoxyferulic acid, trong đó nó cũng là chất sản xuất ra sinapic acid

Hình 1.5: Quá trình sinh tổng hợp phenolic Nguồn: Phenolic Compounds và Their Antioxidant Activity in Plant Growing under Heavy Metal Stress, 2006

Sự hình thành các dẫn xuất của hydroxycinnamic acid đòi hỏi phải hình thành hydroxycinnamate-CoA (ví dụ p -coumaroyl- CoA), xúc tác bởi hydroxycinnamoyl-CoA ligases hoặc hoạt động của O-glycosyl transferases Các hydroxycinnamate-CoA tạo ester khác nhau với các phenylpropanoid, khi kết hợp với malonyl-CoA dẫn đến flavonoid hoặc NADPH giảm tạo thành lignins Hơn nữa, hydroxycinnamate-CoA có thể liên hợp với các acid hữu cơ [Macheix 1990, Strack 1997]

Quá trình sinh tổng hợp các dẫn xuất của hydroxybenzoic acid tùy thuộc vào loài thực vật Chúng có thể bắt nguồn trực tiếp từ con đường shinamate, đặc biệt là

từ dehydroshikimic acid phản ứng này là con đường chính để hình thành acid gallic [Haddocketal Năm 1982, Strack 1997] Các enzyme tham gia vào quá trình sinh tổng hợp hydroxybenzoic acid và các các dẫn suất của chúng thì khá hạn chế

Gallic acid được hình thành từ dehydroshikimic acid [addoc ketal 1982, Strack 1997] Tuy nhiên, chúng cũng có thể được sản xuất bởi sự suy thoái của hydroxycinnamic acid Acid ellagic được hình thành bởi quá trình oxy hóa và nhị trùng hóa của gallic acid (Maas và cộng sự 1991], Quá trình oxy hóa được đẩy nhanh bởi các điều kiện kiềm

Glycoside

Con đường Shikimate

Cinamic acid Benzoic acid Malonyl – Co A

Flavonoid Chất trao đổi phenylopropanoid

Hầu hết các flavonoid xảy ra như glycoside trong sự chuyển hóa của các mô thực vật Có hàng trăm glycoside khác nhau, khi nhóm flavomoid liên kết với các nhóm đường như: glucose, galactose, Rhamnoza, xylose và (Strack 1997) Hai loại liên kết chính trong flavonoid là O- glycoside và C-glycoside (Harborne (1994)) Các flavonoid có chứa nhiều gốc đường acyl hóa, phản ứng ancyl hóa của các nhóm đường và hydroxyl acid , trải qua quá trình ester hóa được xúc tác bởi Glycosyl transferase [51]

 Vai trò của phenolic

- Acid phenolic có thể hoạt động như một chất chống oxi hóa thông qua

những cơ chế khác nhau Việc phá vỡ chuỗi cơ chế, bao gồm các quá trình cho và nhận hydro triệt [Scott 1985] [5]

- Các hợp chất phenolic thực vật có tác dụng chống lại bức xạ tia cực tím

hoặc ngăn chặn các tác nhân gây bệnh, cũng như làm tăng cường các màu sắc của thực vật Chúng có ở khắp các bộ phận của cây và vì vậy chúng cũng là một phần không thể thiếu trong chế độ ăn uống của con người [38]

- Vai trò của phenolic trong thực phẩm: vai trò của phenolic trong thực vật

được minh chứng thông qua nhiều nghiên cứu liên quan đến phenolic acid barberan F A; Espin J C Phenolic compounds và related enzyme as determinant

[Tomas-of quality in fruits và vegetable [J Sci Food Agric 2001,] Acid phenolic gắn liền với màu sắc, chất lượng cảm quan, dinh dưỡng và kháng oxi hóa của thực vật [43] Chúng hoạt động như chất hỗ trợ thành tế bào [Wallace và Fry 1994] [6]

- Vai trò của phenolic trong cơ thể con người: một số tài liệu cung cấp

thông tin đầy đủ liên quan đến một chế độ ăn với hàm lượng cao từ trái cây và rau quả với mục đích đảm bảo sức khỏe và phòng chống bệnh Nhờ có hàm lượng chất kháng oxi hóa cao của trái cây và rau quả làm ức chế những căn bệnh do quá trình oxi hóa như bệnh tim mạch, đột quỵ, ung thư [32] Ngoài ra các phenolic còn giữ vai trò là chất chống gây đột biến, chống dị ứng, tác dụng chống viêm và chống vi khuẩn [Balasundram và cộng sự (2006); Ham và cộng sự (2009); Parvathy và cộng

sự (2009)].[20]

 Sự biến đổi hàm lượng phenolic trong quá trình nẩy mầm

Bảng 1.12: Sự thay đổi hàm lượng phenolic trong quá trình nẩy mầm

b Hàm lượng vitamin C

Vitamin C là chất chuyển hóa quan trọng hầu hết đối với các sinh vật sống

Ở người, vitamin C cần cho các chức năng sinh lí khác nhau [ Padh H 1990], nó tham gia trong nhiều quá trình sinh hóa trong cơ thể con người và động vật [Rickman và cộng sự, 2007]

Chúng có nhiều trong các loại rau quả tươi như nước cam, chanh, quít, và

có hàm lượng cao trong rau xanh, đặc biệt là bông cải xanh, tiêu, khoai tây, cải brussel, rau cải, cà chua, cam, quýt, chanh, bưởi …

 Tổng hợp vitamin C

Chuỗi phản ứng sinh hoá từ phân tử đường glucose dẫn đến acid L – ascorbic trong mô bào diễn ra như sau: bắt đầu từ chất uridin diphophat – glucose (UDP – glucoza) - dạng có hoạt tính chuyển hoá của đường

Sau đó, acid – D – glucuronic được tách khỏi UDP và chuyển hoá tiếp như sau:

Hình 1 6: Con đường tổng hợp vitamin C Quá trình sinh tổng hợp acid ascorbic diễn ra trong thực vật và các mô gan, thận, một số tuyến ở hầu hết các loài động vật, ngoại trừ những giống: người, khỉ, chuột lang, dơi ăn quả và ít ở loài cá Đây là nguyên nhân khiến người và những giống động vật vừa nêu phải luôn nhận vitamin từ nguồn bên ngoài để tránh các bệnh liên qua đến sự thiếu hụt vitamin C

- Vitamin C là hợp chất hữu cơ hòa tan tham gia vào nhiều quá trình sinh

hóa Nó đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển electron, phản ứng hydroxyl hóa và dị hóa của các hợp chất thơm trong quá trình trao đổi chất của động vật [J Velisek; K Cejpek, 2007] Trong các tế bào khác, vai trò của vitamin C là làm giảm

hydrogen peroxide (H2O2) qua đó duy trì cho tế bào khỏi quá trình oxi hóa [Davey, M.W; và cộng sự 2000 - Kleszczewska, 2000]

- Vai trò quan trọng của vitamin C là tác dụng kích thích miễn dịch, đó là

vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống lại các bệnh truyền nhiễm Nó cũng hoạt động như chất ức chế histamine, là chất tạo ra trong quá trình dị ứng

- Vitamin C thì cần thiết cho sự tổng hợp collagen gian bào một “chất kết

dính” giữ vai trò cấu trúc cho cơ bắp, các mô mạch máu, xương, gân và dây chằng

- Trong những chức năng đặc biệt của vitamin C thì chức năng cũng

không kém phần quan trọng là sự kết hợp với kẽm làm mau lành vết thương Cải thiện sự hấp thụ sắt trong chế độ ăn uống và là chất trao đổi cần thiết của acid mật [The National Cancer Institute (USA) 1988] Vitamin C có thể tác động đối với lượng cholesterol trong máu và sỏi mật

- Ngoài ra vitamin C còn đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp

nhiều hormon peptid quan trọng, các dẫn truyền thần kinh

- Hợp chất chống oxi hóa của vitamin C thì được tham gia vào sự bảo vệ

lipid khỏi quá trình oxi hóa [12] Khi vitamin C kết hợp với acid lipoic, selen, vitamin K3…, tạo ra một hợp chất chống ung thư mạnh hơn nhiều khi sử dụng một mình nó

- Qua thí nghiệm của Rioran và cộng sự cho thấy cơ chế của ung thư là

phá hủy các sự kết hợp trên [Hickey S Roberts H J, 2007] Các nhà khoa học cho rằng sự kết hợp như vậy, có thể làm tăng tuổi thọ và chất lượng sống cho bệnh nhân ung thư Nó có thể trung hòa các gốc tự do có hại và trung hòa các chất gây ô nhiễm

và chất độc, vì vậy nó có khả năng ngăn chặn sự hình thành các khả năng gây ung thư của nitrosamine trong dạ dày

Vitamin C bị oxy hóa cho acid dehydroascorbic, đây là phản ứng oxy hóa khử thuận nghịch, qua đó vitamin C tác dụng như một đồng yếu tố (cofactor), tham gia vào nhiều phản ứng hóa sinh trong cơ thể, như: hydroxyl hóa, amid hóa, làm dễ dàng sự chuyển prolin, lysin sang hydroxyprolin và hydroxylysin (trong tổng hợp collagen), giúp chuyển acid folic thành acid folinic trong tổng hợp carnitin, giúp dễ hấp thu sắt do khử Fe3+

thành Fe2+ ở dạ dày, để rồi dễ hấp thu ở ruột

- Trong thiên nhiên, vitamin C có mặt cùng vitamin P (vitamin C2) Vitamin P lại có tính chống oxy hóa, nên bảo vệ được vitamin C; hơn nữa vitamin P kết hợp với vitamin C để làm bền vững thành mạch, tăng tạo collagen

Trong quá trình nẩy mầm hàm lượng vitamin C tăng một cách đáng kể và kéo dài với các khoảng thời gian như bảng sau:

Bảng 1.13: Hàm lượng Vitamin C của đậu xanh trong quá trình nẩy mầm

Đậu Vigna radiata Vitamin C

1.2.2.3 Hàm lượng các chất dẫn truyền thần kinh GABA (Gamma

aminobutyric acid)

 Ảnh hưởng (GABA) của quá trình nẩy mầm đến hàm lượng GABA)

Trải qua quá trình nẩy mầm của đậu xanh, hàm lượng một số chất giảm trong khi đó cũng có một số hợp chất khác tăng lên và xuất hiện một số chất mới và

có lợi như α- amino –adipic acid, homoserin, o- oxalylhomoserin, γ- aminobutyric

acid (GABA), taurine, γ-hydroxyl arginine, Ngoài ra còn có L-canavanine, và một

số phi protein khác Hàng trăm các acid amin phi protein đã được xác định với nhiều giống đậu khác nhau đã được khảo sát bởi[Barrett 1985; Rosenthal 1982 Vranova và cộng sự 2010] [44]

Trong đó GABA là hợp chất không có mặt trong những hạt nguyên nhưng hàm lượng của nó thì tăng đáng kể sau khi nẩy mầm GABA là một loại amino acid không thể thiếu đối với cơ thể để đảm bảo duy trì sự hoạt động bình thường của não

bộ đặc biệt là các dây thần kinh GABA đóng vai trò chính trong việc giảm bớt sự hoạt động của các dây thần kinh và ức chế sự lan truyền của các tế bào dẫn truyền thần kinh, GABA được biết đến như một chất chức năng sinh lí có tác dụng như thuốc an thần [Jakobs và cộng sự 1993; Guin Ting Wong và cộng sự 2003] Tuy nhiên GABA nói chung chỉ là một chất kích thích trên các thụ thể, trong thực tế để

có được chức năng ức chế nó phải hoạt động thông qua các thụ thể GABAA, GABAB phân phối trên toàn hệ thần kinh trung ương [8]

 Quá trình tổng hợp GABA trong quá trình nẩy mầm

Trong quá trình nẩy mầm có rất nhiều ezyme tham gia trong quá trình phản ứng như enzyme phân giải, enzyme oxi hóa… Ngoài ra còn có sự tham gia của enzyme glutamate decarbonxylase chuyển hóa acid glutamic thành GABA

Hình 1.7: Con đường hình thành GABA

Trong quá trình nẩy mầm GABA đã được hình thành và có sự thay đổi như sau:

Glutamic acid Gamma - aminobutyric acid Glutamate decarboxylase

Hình 1.8: Biểu đồ hàm lượng GABA tổng hợp theo thời gian nẩy mầm Komatsuzaki và cộng sự, (2007) đã chứng minh rằng trong quá trình nẩy mầm thì hàm lượng glutamate giảm, nhưng thay vào đó thì hàm lượng GABA tăng lên Hàm lượng GABA tăng từ 6,1 đến 8,6mg/100g ở thời gian 72 giờ, cao gấp 3 lần so với thời gian 24 giờ

Nhiều nhà nghiên cứu đã cho rằng yếu tố ảnh hưởng đến GABA là loại hạt, nhưng theo khảo sát của nhiều nhà khoa học thì nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến sự hình thành của GABA Theo kết quả khảo sát ở bảng trên ta nhận thấy rằng hàm lượng GABA giảm ở nhiệt độ cao và tăng ở nhiệt độ thấp hơn, khi xét trong cùng thời gian Kết quả khảo sát hàm lượng GABA của nhiều nhà khoa học khác ở mức thời gian khác nhau như sau: 150

C (Kihara và cộng sự, 2007), 250C [Liu, Zhai, & Wan, 2005], 350C [Komatsuzaki và cộng sự 2007], và 400C [Saikusa

và cộng sự 1994], xét trong cùng thời gian trên thì nhận thấy rằng hàm lượng GABA giảm khi nhiệt độ tăng

 Vai trò của GABA

- Ở con người, GABA cũng là chất chịu trách nhiệm trực tiếp về các quy

định của lực cơ [47]

- GABA cũng như là thành phần thực phẩm ảnh hưởng đến sự hạ huyết áp,

thư giản và tăng cường miễn dịch [22]

- GABA có chức năng cải thiện lưu lượng máu não, cung cấp oxy vào tế bào

não và ngăn chặn sự sa sút trí tuệ Chữa chứng mất ngủ khi nó kích hoạt chức năng trao đổi chất của tế bào não [Obata và cộng sự 2008]

Thời gian nẩy mầm (giờ)

5 0 C 15 0 C 35 0 C

- Do sự phân bố rộng rãi của nó và có nồng độ tương đối cao trong não và

tủy sống, nó có khả năng và nhờ khả năng đó mà GABA giữ một vai trò quan trong

là chất trung gian hoặc chất điều biến cho chức năng của hế thống thần kinh trung ương Bằng chứng cho điều này là các thụ thể GABA vừa là chất kích thích vứa là chất ức chế như: chống Oxi hóa, thư giãn cơ bắp, chứng hay quên, nâng cao nhận thức, chất kích thích và các hoạt động chống co giật [Bower y an d Enna, 2000; Enna, 1997; Mo¨ hler, 2001]

1.2.2.4 Hàm lượng các chất kháng hấp thu dinh dưỡng

Theo FAO/WHO thì hàm lượng protein có trong đậu xanh là nguồn cung cấp protein có giá trị cao (27%) và được so sánh với đậu nành và đậu đen [El-Adawy (1996; Fan & Sosulski 1974; Thompson, Hung, Wang, Rapser, & Gade 1976] Tuy nhiên các hợp chất ngăn cản sự hấp thu các chất dinh dưỡng có trong đậu xanh như: antitrypsin, heamagglutinin, tannin, phytic acid… thì cao Để cải thiện độ hấp thu thì các hạt cần được cho nẩy mầm [El-Adawy 1996; Thompson và cộng sự 1976] Nẩy mầm có thể tự tạo ra enzyme loại trừ các chất chống lại sự hấp thu dinh dưỡng

có trong đậu [Bau, Villanme, Nicolos, & Mejean 1997]

Bảng 1.14 Ảnh hưởng của sự nẩy mầm đến các yếu tố kháng dinh dưỡng

Nguyên liệu chính để sử dụng cho nghiên cứu này là hạt đậu xanh, có tên khoa

học là Vigna radiata (L.) Wilczek Giống đậu ĐX 208, giống đậu này có bán ở công

ty cổ phần giống cây Miền Nam, và được trồng rộng rãi ở một số tỉnh thuộc miền Tây Nam Bộ như: Đồng Tháp, An Giang, Vĩnh long …

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Khoa công nghệ thực phẩm, Trường đại học kỹ thuật công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh

Địa chỉ: 144/24 Điện Biên Phủ, P.25, Q.Bình Thạnh, TP.Hồ Chí Minh

2.2 Thiết bị

Bảng 2.1: Danh mục các thiết bị nghiên cứu

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Quy trình nghiên cứu

2.3.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ chến biến thức uống chức năng từ hạt đậu xanh nẩy mầm

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất thức uống chức năng từ đậu

xanh nẩy mầm

Nước thải

Ươm mầm Làm sạch

Phối trộn

Thanh trùng

Rửa, tách rễ

Gia nhiệt Lọc

Cân Ngâm

Nấu syrup

Nghiền

Hòa tan Phân loại

Rót chai, đóng nắp

Xử lí

Làm nguội Bảo ôn

Đường, acid citric

Nắp, chai

Dung dịch ngâm

Nước

Nước

Nguyên liệu

Sản phẩm

2.3.1.2 Thuyết minh quy trình

a Làm sạch

 Mục đích

 Loại các tạp chất như: đất, đá, sạn có trong đậu ra

 Tránh làm hư thiết bị khi xay mẫu

 Tạo điều kiện cho các thành phần của hạt hút nước và trương nở

 Chuẩn bị cho quá trình ủ

 Phương pháp thực hiện

 Cân một lượng mẫu cần dùng cho vào khay, sau đó cho dung dịch ngâm vào với tỷ lệ đậu: dung dịch ngâm là 1: 7 Để yên trong vòng 8 giờ ở điều kiện nhiệt độ phòng

 Các biến đổi của nguyên liệu

 Vật lý: trong quá trình ngâm hạt đậu xanh hút nước, trương nở dẫn đến

sự gia tăng về kích thước và khối lượng Hạt đậu trở nên mềm hơn

 Hóa lý: hạt đậu xanh bị hydrat hóa Trong quá trình này, một phần các oligosaccharide như raffinose, stachyose được trích ly ra khỏi hạt đậu xanh Quá trình ngâm cũng làm giảm bớt mùi hăng của đậu xanh