Thiết kế và thi công mạch điều khiển và giám sát thiết bị 220 VAC

21 Bảng 1.8:Sự thay đổi hàm lượng carbohydrate của đậu xanh trước và sau khi nảy mầm..22 Bảng 1.9: Sự thay đổi hàm lượng acid béo trong tổng chất béo có trong hạt đậu xanh trước và sa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TẠO MẦM HẠT ĐẬU ĐEN

VÀ ỨNG DỤNG SẢN XUẤT BỘT ĐẬU ĐEN NẢY MẦM

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực Các kết quả nghiên cứu này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác Những số liệu được sử dụng trong đồ án có nguồn gốc rõ ràng và đã công bố theo đúng quy định

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm nói riêng và Khoa CNSH-TP-MT nói chung đã dạy dỗ tôi trong quá trình học tập

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ,

hỗ trợ để tôi có thể hoàn thành đồ án này

Vì thời gian có hạn nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, mong các thầy cô

và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Trần Lê Thảo Linh.

i

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

TÓM TẮT ĐỒ ÁN 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan về đậu nguyên liệu 4

1.1.1 Phân loại khoa học và phân bố 4

1.1.2 Đặc điểm thực vật 5

1.1.3 Thành phần hóa học của đậu đen 7

1.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu đen trên thế giới và Việt Nam 15

1.2 Tổng quan về đậu nảy mầm 18

1.2.1 Quá trình nảy mầm và các yếu tố ảnh hưởng quá trình nảy mầm 18

1.2.2 Các biến đổi hạt trong quá trình nảy mầm 20

1.2.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng nảy mầm 31

1.2.4 Tổng quan về tình hình nghiên cứu ngoài nước về đậu nảy mầm 32

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.1 Vật liệu nghiên cứu 35

2.1.1 Nguyên liệu 35

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 35

2.1.3 Thiết bị 35

2.2 Phương pháp nghiên cứu 35

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa lý 35

2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 36

2.3 Bố trí thí nghiệm 37

2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 38

2.3.2 Bố trí thí nghiệm 39

2.4 Quy trình nghiên cứu 44

2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 2.4.2 Thuyết minh quy trình 44

ii

CHƯƠNG 3 KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48

3.1 Kết quả đánh giá khối lượng 1000 hạt 48

3.2 Kết quả đánh giá chỉ tiêu hóa lí 48

3.3 Kết quả khảo sát thời gian ngâm ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm của hạt đậu đen 49

3.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ ngâm đến quá trình nảy mầm của hạt đậu đen 51

3.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng phương pháp ngâm đến quá trình nảy mầm của hạt đậu đen 53

3.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian ươm đến quá trình nảy mầm của hạt đậu đen 53

3.7 Kết quả khảo sát chế độ sấy ảnh hưởng đến hạt đậu đen nảy mầm 64

3.8 Kết quả đánh giá bột đậu đen nảy mầm 66

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

4.1 Kết luận 70

4.1.1 Các thông số tối ưu 70

4.1.2 Quy trình để nghị 71

4.2 Kiến nghị 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Phân loại khoa học đậu đen 4

Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng trong 100g đậu đen 8

Bảng 1.3: So sánh thành phần dinh dưỡng giữa các loại đậu 8

Bảng 1.4: Thành phần các acid amin trong 100g đậu đen 9

Bảng 1.5: Các vitamin và khoáng chất trong đậu đen 10

Bảng 1.6: Thành phần hóa học của đậu trước và sau khi nảy mầm 21

Bảng 1.7: Sự thay đổi hàm lượng acid amin đậu xanh ở các giai đoạn 21

Bảng 1.8:Sự thay đổi hàm lượng carbohydrate của đậu xanh trước và sau khi nảy mầm 22

Bảng 1.9: Sự thay đổi hàm lượng acid béo trong tổng chất béo có trong hạt đậu xanh trước và sau khi nảy mầm 23

Bảng 1.10: Sự thay đổi hàm lượng phenolic trong quá trình nảy mầm ở hạt đậu xanh 26 Bảng 1.11: Hàm lượng Vitamin C của đậu xanh trong quá trình nảy mầm 27

Bảng 1.12: Ảnh hưởng của sự nảy mầm đến các yếu tố kháng dinh dưỡng 30

Bảng 2.1: Danh mục các thiết bị nghiên cứu 35

Bảng 3.1: Thành phần nguyên liệu đậu đen 48

Bảng 3.2: Bảng phân tích ANOVA cho độ ẩm ảnh hưởng bởi thời gian ngâm 49

Bảng 3.3: Bảng phân tích ANOVA so sánh tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ngâm hạt……50

Bảng 3.4:: Đánh giá cảm quan hạt đậu đen sau khi ngâm ảnh hưởng bởi thời gian 50

Bảng 3.5 Bảng phân tích ANOVA cho độ ẩm ảnh hưởng bởi nhiệt độ nước ngâm ……51

vi

Bảng 3.6: Đánh giá cảm quan hạt đậu đen sau khi ngâm ảnh hưởng bởi thời gian 52

Bảng 3.7: Đánh giá cảm quan hạt đậu đen ảnh hưởng bởi phương pháp ngâm …… 54

Bảng 3.8: Bảng phân tích ANOVA cho độ ẩm ảnh hưởng bởi thời gian ươm 55

Bảng 3.9: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi thời gian ươm mầm 56

Bảng 3.10: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi thời gian ươm mầm 57

Bảng 3.11: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng protein ảnh hưởng bởi thời gian ươm mầm 58

Bảng 3.12: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng đường khử ảnh hưởng bởi thời gian ươm mầm 59

Bảng 3.13: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng tinh bột ảnh hưởng bởi thời gian ươm mầm 60

Bảng 3.14: Hàm lượng GABA của đậu đen sau khi ươm ở 36 giờ 63

Bảng 3.15: Bảng thời gian ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy hạt đậu đennảy mầm 64

Bảng 3.16: Hàm lượng GABA của đậu đensau khi sấy 65

Bảng 3.17:Đánh giá cảm quan hạt đậu đen sau khi sấy ảnh hưởng bởi chế độ sấy…… 65

Bảng 3.18: Kết quả đánh giá cảm quan bột đậu đen nảy mầm 66

Bảng 3.19: Kết quả kiểm tra vi sinh đối với bột đậu đennảy mầm 66

Bảng 3.20: Chi phí sản phẩm “bột đậu đen nảy mầm” 67

Ii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Câyđậu đen 5

Hình 1.2: Cấu tạo hạt đậu đen 7

Hình 1.3: Công thức cấu tạo của các hợp chất phenolic trong đậu đen 12

Hình 1.4: Con đường tổng hợp vitamin C 14

Hình 1.5: Quá trình sinh tổng hợp phenolic 24

Hình 1.6: Con đường hình thành GABA 29

Hình 1.7: Biểu đồ hàm lượng GABA tổng hợp theo thời gian nảy mầm 30

Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 37

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình công nghệ 44

Hình 3.1: Biểu đồ so sánh độ ẩm theo thời gian ngâm hạt 49

Hình 3.2: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ngâm hạt 50

Hình 3.3: Biểu đồ so sánh độ ẩm theo nhiệt độ nước ngâm 52

Hình 3.4: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nảy mầm theo nhiệt độ nước ngâm 52

Hình 3.5: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nảy mầm theo phương pháp ngâm 54

Hình 3.6: Biểu đồ so sánh chiều dài rễ mầm theo thời gian ươm 55

Hình 3.7: Biểu đồ so sánh độ ẩm hạt theo thời gian ươm 56

Hình 3.8: Biểu đồ hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi thời gian 57

Hình 3.9: Biểu đồ hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi thời gian 58

Hình 3.10: Biểu đồ hàm lượng protein ảnh hưởng bởi thời gian 59

Hình 3.11: Biểu đồ hàm lượng đường khử ảnh hưởng bởi thời gian 60

Hình 3.12: Biểu đồ hàm lượng tinh bột ảnh hưởng bởi thời gian 61

viii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

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 hoà có nhiều nối đôi GAD: glutamate decarboxylase

GABA: gamma aminobutyric acid

GABA-T: GABA-transaminase

SSA: succinic semialdehyde

SSADH: succinic semialdehyde dehydrogenase

HSQT: hệ số quan trọng

1

LỜI MỞ ĐẦU

Đậu đen (Vigna cylindrical (L.) Skeels) là một trong những cây đậu chính

trong nhóm cây đậu ăn hạt, đứng sau đậu tương, đậu phộng và đậu xanh Đậu đen cũng chính là cây trồng có vị trí quan trọng trong nền nông nghiệp của nhiều nước trong đó có Việt Nam

Trong đậu đen có chứa nhiều vitamin, protein, glucid, lipid, muối khoáng… Hàm lượng acid amin cần thiết trong đậu đen rất cao gồm: lysin, metionin, tryptophan, phenylalanin, alanin, valin, leucin do đó đậu đen được xem như một loại thuốc bổ Theo nghiên cứu của Luque-Rodrıguez, J M., Luque de Castro (2007) thì đậu đen còn một nhóm chất rất quan trọng tạo màu sắc đỏ tím cho lớp vỏ ngoài của đậu đen được gọi là anthocyanin, đây là nhóm chất có tác dụng kháng oxy hóa rất cao, giúp tăng cường sức đề kháng cho cơ thể, chống ung thư, kéo dài tuổi thọ, chống lão hóa Trong nhiều thập kỷ qua, thực vật chứa nhiều hàm lượng phenolic là hợp chất chống oxy hóa, thường được đưa ra để bàn luận về sự ảnh hưởng của chúng lên việc ngăn chặn sự phát triển của nhiều loại ung thư Dai, Mumper, R J (2010); P Fresco, F Borges, C Diniz, M.P.M Marques (2006) Chất chống oxy hóa giữ một vai trò quan trọng 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, vitamin E, hợp chất phenolic và glutathione Vấn đề được đặt ra ở đây là hạt đậu đen có thể được sử dụng tốt hơn nhờ quá trình nảy mầm, sự nảy mầm

là một công nghệ đơn giản, rẻ tiền Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng hạt nảy mầm chứa nhiều hợp chất dinh dưỡng có lợi như: acid amin, hợp chất chống oxy hóa, khoáng, các hợp chất được tổng hợp trong quá trình nảy mầm khác như Gamma Amino Butyric 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

Thêm vào đó ngày nay các tiêu chuẩn của cuộc sống con người ngày càng được nâng cao, vấn đề dinh dưỡng bổ sung cho cơ thể càng được quan tâm nhiều

Nhằm tạo điều kiện phát triển các sản phẩm có lợi từ nguồn nguyên liệu này mong muốn tăng thu nhập cho người nông dân Đồng thời tìm ra biện pháp làm tăng giá trị sinh học trong đậu có lợi cho sức khỏe con người, do đó tôi thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu quá trình tạo mầm hạt đậu đen và ứng dụng sản xuất bột đậu đen nảy mầm”

Mục tiêu của đề tài: nghiên cứu khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm của hạt đậu đen như: nhiệt độ nước ngâm, thời gian ngâm, thời gian ủ Nhằm tạo điều kiện tối thích cho quá trình nảy mầm, để đạt được hàm lượng hợp chất GABA, chất chống oxy hóa tối ưu nhất

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

3

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Mục đích của đồ án “Nghiên cứu quá trình tạo mầm hạt đậu đen và ứng dụng

sản xuất bột đậu đen nảy mầm” nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy

mầm Qua đó rút ra được sự tối ưu cho từng yếu tố, để tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao

Nội dung chính thực hiện trong đồ án bao gồm:

Tổng quan tài liệu về nguyên liệu đậu đen, các thành phần và sự biến đổi của các thành phần hóa học trong quá trình nảy mầm, đánh giá thành phần hóa học của nguyên liệu hạt đậu đen Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm như các thông số: nhiệt

độ nước ngâm, thời gian ngâm, phương pháp ngâm, thời gian ươm mầm ảnh hưởng đến

tỷ lệ nảy mầm, độ ẩm, hàm lượng protein, hàm lượng vitamin C, hàm lượng phenolic, hàm lượng cacbohydrate, hàm lượng GABA Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến bột đậu đen nảy mầm: nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến hàm lượng GABA Đánh giá sản phẩm bột đậu đen nảy mầm

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

Thành phần hóa học của hạt đậu đen nguyên liệu: protein thô (23,41%), độ ẩm (15,01%) Các thông số ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm: thời gian ngâm: 4 giờ, nhiệt độ nước ngâm: 300C, phương pháp ngâm: ngâm ngập, thời gian ươm: 36 giờ Các hàm lượng khảo sát ảnh hưởng bởi các yếu tố: tỉ lệ nảy mầm 98%, hàm lượng phenolic 0,0263 mg/g, hàm lượng vitamin C 44,03833 mg%, hàm lượng protein 28,32%, hàm lượng đường khử 2,4700%, hàm lượng tinh bột 41,57%, hàm lượng GABA sau khi ươm 2563 mg/kg Nhiệt độ sấy là 700C và hàm lượng GABA sau khi sấy là 2057 mg/kg Sản phẩm bột đậu đen nảy mầm đạt loại khá

4

CHƯƠNG 1 NGUYÊN LIỆU 1.1 Tổng quan về đậu nguyên liệu

1.1.1 Phân loại khoa học và phân bố

Tên thường gọi: đậu đen (Miền Nam), đỗ đen (Miền Bắc) và có tên thuốc theo đông y là ô đậu, hắc đại đậu hay hương xị

Đậu đen có tên khoa học là Vigna cylindrica (L.) Skeels [32]

Bảng 1.1 Phân loại khoa học của đậu đen [32]

Loài đậu đen (Vigna cylindrica) có nguồn gốc ở Châu Phi, từ đó lan sang Trung

Á, Ấn Độ và nhiều khu vực khác của châu Á Hiện nay cây đậu đen cũng được trồng ở khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ và kể cả Hoa Kỳ (ở Hoa kỳ cây đậu đen được trồng làm nguồn thức ăn gia súc) [4]

Ở nước ta, đậu đen trồng nhiều ở miền Bắc, được trồng vào nhiều thời vụ quanh

5

năm vào tháng 2 - 6 và tháng 11 - 12 Đậu thu được vào những tháng này sẽ cho năng suất cao, hạt đậu lớn không bị sâu bệnh Đậu đen là cây trồng có thời gian sinh trưởng ngắn chỉ khoảng 2 - 3 tháng sẽ cho thu hoạch Khi thu đậu cẩn thận tránh làm đứt cuống trái non, rụng nụ hoa sẽ cho trái đợt kế tiếp, cách nhau 5 - 7 ngày Cây đậu đen là cây trồng ngắn ngày mang lại thu nhập rất khá [2]

vụ, khả năng thâm canh Chiều cao có thể thay đổi từ 50 - 100 cm Toàn bộ chiều dài thân được chia thành 7 - 15 đốt Ở các đốt, gần mặt đất thường hình thành cấp một Các đốt ở phía trên là vị trí để hình thành các chùm hoa, quả Số cành trên thân thường là 2 -

3 cành, nhưng cũng có trường hợp có cây đến 9 - 10 cành [32]

1.1.2.2 Lá

Lá mầm xuất hiện khi hạt đậu hút đủ nước Sau đó phát triển và tồn tại cho đến

6

khi toàn bộ chất dinh dưỡng trong lá được huy động để cung cấp cho phát triển của cây con ở thời kỳ đầu Thời kỳ này thường kéo dài 15 - 20 ngày sau khi hạt nảy mầm Sau khi lá mầm xuất hiện 3 - 5 ngày, hai lá đơn hình thành và mọc đối diện nhau trên mặt đất Sau khi lá đơn xuất hiện khoảng một tuần, bắt đầu hình thành lá kép Lá kép có 3 lá chét Tốc độ hình thành lá kép phụ thuộc vào thời vụ, giống và kỹ thuật chăm sóc cây Trung bình 6 - 8 ngày hình thành một lá kép Vị trí của lá kép trên thân hoặc trên cành thường mọc so le tại các phần giữa của các đốt thân hay cành Kích thước của phiến lá

và độ dài của cuống lá thay đổi tùy thuộc vào vị trí của tầng lá Thông thường các kích thước này tăng dần từ dưới đến tầng lá giữa sau đó giảm dần ở các tầng lá phía trên Điều này biểu hiện sự sinh trưởng và phát triển bình thường của cây đậu đen Khi gặp điều kiện thuận lợi thì cây đậu đen sẽ sinh trưởng phát triển tốt, lá chét giữa của lá kép thường lớn hơn 2 lá chét ở hai bên Vì vậy, có thể căn cứ vào độ lớn của phiến lá có thể đánh giá được tình hình sinh trưởng và phát triển của cây đậu đen [32]

1.1.2.3 Rễ

Bộ rễ đậu đen gồm rễ chính và rễ phụ Rễ chính ăn sâu vào đất 20-30 cm Ở điều kiện đất có đủ ẩm, tơi xốp, tầng canh tác dày, rễ chính có thể ăn sâu vào đất đến 7 - 100cm Rễ phụ thường có 30 - 40 cái, dài 20 - 25 cm, phân bố chủ yếu ở tầng đất mặt, không sâu quá 25 cm Trên rễ phụ có nhiều lông hút, làm nhiệm vụ hút các chất dinh dưỡng từ đất Ở các điểm tiếp giáp giữa rễ chính và rễ phụ, cũng như trên chiều dài của

rễ phụ, thường hình thành nhiều nốt sần Nốt sần là nơi tụ tập vi sinh vật cố định đạm ở các lông hút của rễ Thường trung bình mỗi cây có 30 - 40 nốt sần Nhưng ở cây đậu đen

có tỷ lệ nốt sần hữu hiệu cao, trên 90% Kích thước của các nốt sần không giống nhau, thường dao động trong phạm vi 4 - 5 mm đường kính Số lượng và khả năng hoạt động của các nốt sần là đảm bảo cho cây được cung cấp đạm nhiều và do đó có năng suất cao

Vì vậy, cần áp dụng những biện pháp nhằm thúc đẩy sự phát triển của các nốt sần về số lượng cũng như về chất lượng.[32]

1.1.2.4 Hoa

7

Hoa đậu đen có màu tím nhạt Hoa đậu đen được hình thành trên các chùm hoa dài 20 – 30 cm Trên mỗi chùm hoa có thể phát triển thành một hàng hoa mọc đối nhau Các hoa trên một hàng xếp liên tục với nhau Vị trí bắt đầu của mỗi chùm hoa phía dưới thường nằm ở giữa thân, giữa cành hoặc ở nách lá Những chùm hoa phía trên mọc so le

từ các đốt thân Ở phần trên của thân cây, độ dài của lóng ngắn lại, cho nên số lượng chùm hoa nhiều hơn

Trong quần thể tự nhiên, hoa đậu đen thường nở rải rác thành từng đợt khác nhau Căn cứ vào thời gian nở hoa, các giống đậu đen có thể chia thành 3 nhóm: nhóm ra hoa tập trung (hoa nở kéo dài dưới 16 ngày), nhóm ra hoa trung gian (hoa nở kéo dài trong thời gian 16 - 30 ngày), nhóm ra hoa không tập trung (hoa nở liên tiếp trên 30 ngày) [32]

1.1.2.5 Quả và hạt

Sau khi thụ phấn 2 - 3 ngày, bầu hoa phát triển thành quả non Thời gian từ lúc thụ phấn đến khi chín, tùy thuộc chủ yếu vào đặc điểm giống, vào điều kiện chăm sóc và nhiệt độ Quả đậu đen khi chín có chiều dài trung bình khoảng 7 - 13 cm, chứa khoảng 7 - 10 hạt màu đen [32]

Hình 1.2 Cấu tạo hạt đậu đen

Hạt hình thận, vỏ màu đen bóng có chiều dài 6 - 9 mm có chiều ngang 5 - 7 mm, chiều dẹt 3,5 - 6 mm Rốn hạt màu sáng trắng nằm ở rốn, trọng lượng hạt từ 100 - 115

8

mg Hạt dễ vỡ thành hai mảnh lá mầm Đầu của hai mảnh có chứa hai lá chồi, một trụ mầm [4]

1.1.3 Thành phần hóa học trong đậu đen

1.1.3.1 Thành phần dinh dưỡng trong đậu đen

Về dinh dưỡng, hạt đậu đen là nguồn thực phẩm giàu protein (khoảng 22 - 28% khối lượng chất khô của hạt), ngoài ra còn có lipid khoảng 1,7%, glucid 53.3% và các chất khoáng như Ca, Fe, Na, K, P… cùng nhiều loại vitamin hoà tan trong nước như vitamin B1, B2, C… [10]

Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng trong 100g đậu đen [10]

Bảng 1.3 So sánh thành phần dinh dưỡng giữa các loại đậu [13]

Nguyên liệu Glucid

(g)

Xơ (g) Lipid (g) Protein

(g)

Năng lượng (kcal)

a Protein và các acid amin

Protein trong đậu đen chiếm hàm lượng từ 22 – 28%, protein đậu đen cao hơn các loại đậu khác nhưng chỉ thấp hơn đậu nành Sau khi nảy mầm protein bị phân giải thành acid amin, gồm có đầy đủ 10 loại acid amin cần thiết cho cơ thể [10] Phần lớn các acid amin sẽ được hạt sử dụng để tổng hợp các cơ quan mới như rễ mầm và lá mầm Một số acid amin chưa được sử dụng thì các peptite và polypeptite sẽ ở lại trong mầm nên khi hạt nảy mầm hàm lượng acid amin trong mầm đậu luôn cao hơn nguyên liệu ban đầu [6]

Bảng 1.4 Thành phần các acid amin trong 100g đậu đen [5]

Trong 100g đậu đen chứa khoảng 1,5 - 1,7% lipid, theo số liệu của nhiều báo cáo thì hàm lượng lipid có trong hạt phụ thuộc nhiều vào điều kiện canh tác hơn là giống Lipid trong hạt đậu góp phần tạo ra kết cấu cũng như tính cảm vị đặc trưng [14]

c Glucid

Hàm lượng glucid của đậu đen trung bình chiếm 50 - 53% bao gồm các polysaccharide không hòa tan như hemicellulose (kiểu arabinogalactan), các pectin, cellulose, và các đường hòa tan saccharose 5%, stachyose 4% và rafinose 1% Rafinose

là một trisaccharide gồm lactose, glucose và fructose Còn stachyose là một tetrasaccharide gồm galactose - galactose - glucose – fructose [14] Glucid trong đậu đen

có vai trò tạo cấu trúc, tạo hình (cellulose) và vai trò bảo vệ (mucopolysaccharide)

11

Trong đậu đen glucid có tác dụng tạo vị ngọt, tạo độ giòn, độ tro, tạo ẩm cũng như làm giảm hoạt độ nước làm thuận lợi cho quá trình gia công cũng như bảo quản và

có khả năng giữ được các chất thơm đặc trưng của đậu

d Hàm lượng vitamin và khoáng chất

Đậu đen có nguồn vitamin khá đa dạng như vitamin B1, vitamin B2, vitamin C và muối khoáng tập trung chủ yếu ở phần vỏ hạt gồm có Na, K, Ca, P, Fe, Cu [33]

Bảng 1.5 Các vitamin và khoáng chất trong đậu đen [36]

12

acid caffeic và acid ferulic [19]

Phenolic là hợp chất có trong các cây họ đậu, đối với đậu càng sẫm màu thì cho

ra phenolic càng cao, đối với đậu đen và đậu đỏ có chứa hàm lượng phenolic cao so với các đậu thông thường khác [17] Hàm lượng phenolic trong các cây họ đậu thay đổi phụ thuộc vào các loại cây họ đậu và điều kiện nảy mầm, những thay đổi này ảnh hưởng đến hoạt tính chống oxy hóa của chúng [20]

Thành phần phenolic có trong đậu đen bao gồm các chất sau: flavon, flavonol, isoflavone và các glycozit tương ứng của chúng, anthocyanin, monome và oligome của flavanol, các acid phenolic như acid hydroxybenzoic và hydroxycinnamic [17]

13

Hình 1.3 Công thức cấu tạo của các hợp chất phenolic trong đậu đen

Phenolic thực vật được chú ý tới những đặc điểm (chất chống oxy hóa, chất chát, chất đắng, phản ứng hóa nâu, màu sắc ) Hợp chất này được coi là chất chống oxy hóa mạnh được chứng minh là chất chống oxy hóa mạnh hơn vitamin C, vitamin E, caroten [17]

Những hợp chất phenolic trong đậu đen có tác dụng bảo vệ cơ thể chống lại các bệnh về xơ vữa động mạch, có tính kháng viêm, chống lại các tác nhân gây ung thư Hơn nữa, những hợp chất phenolic này được biết đến như là một nguồn có hoạt tính chống oxy hóa lipid trong thực phẩm rất tốt Không chỉ được biết đến các hiệu quả ngăn chặn quá trình oxy hóa trong thực phẩm mà chúng còn có khả năng bảo vệ, chống oxy hóa trong cơ thể con người Các hợp chất phenolic thực vật còn tác dụng chống lại bức

xạ tia cực tím hay ngăn chặn các tác nhân gây bệnh, ký sinh trùng và động vật ăn thịt, làm tăng các màu sắc thực vật Vì vậy, chúng cũng là một phần không thể thiếu trong chế độ ăn uống của con người

Trong các loài thực vật khác, hợp chất phenolic có thể liên kết với pectin và các cấu trúc polysaccharide Các hợp chất nhóm flavonoid có trong phenolic có tác dụng chống oxy hóa mạnh, tổn thương do bức xạ, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch máu não, lão hóa, thoái hóa gan, bảo vệ hệ tim mạch, đau thắt ngực Anthocyanin

có tác dụng chống oxy hóa ức chế sự lão hóa giúp máu lưu thông tốt, ngăn chặn tế bào ung thư đặc biệt là ung thư phổi, tăng trao đổi chất trong não, giảm huyết áp, chống lại

Quá trình 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:

15

Hình 1.4 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

Vai trò của vitamin C

Vitamin C là hợp chất hữu cơ hòa tan tham gia vào nhiều quá trình sinh hóa, 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 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 oxy hóa [31]

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 oxy hóa của vitamin C thì được tham gia vào sự bảo vệ lipid khỏi quá trình oxy hóa 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

16

Qua thí nghiệm của Dai, Mumper, R.J (2010) và cộng sự cho thấy cơ chế của ung thư là phá hủy các sự kết hợp trên 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

Tính chất của vitamin C

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

1.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu đen trên thế giới và Việt Nam

1.1.4.1 Tình hình sản xuất đậu đen

Trong nhóm cây đậu ăn hạt thì đậu đen đứng thứ tư sau cây đậu tương, đậu phông

và đậu xanh Trong các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới, đậu đen chiếm gần 5% diện tích

và 2% sản lượng của các loại đậu ăn hạt Tuy nhiên, nhìn chung năng suất cây đậu đen còn rất thấp, chỉ 5-6 tạ/ha, do chưa quan tâm đúng mức Gần đây, nhiều nước xung quanh ta như Ấn Độ, Thái Lan, Phi-lip-pin… đã chú ý chọn tạo ra những giống đậu đen

có năng suất từ 10- 12 tạ/ha trở lên, hạt to, màu hạt đẹp, có thời gian sinh trưởng ngắn, chín tương đối tập trung và có sức đề kháng với những loại sâu hại chính

Ở nước ta, đậu đen đã được trồng từ lâu đời ở các vùng đồng bằng, trung du và

17

miền núi suốt từ Bắc đến Nam Tuy vậy, nó vẫn được xem là cây trồng phụ nhằm tận dụng đất đai, lao động… nên năng suất thấp Từ năm 1983 đến nay, diện tích, năng suất cũng như sản lượng có tăng nhưng chậm và không liên tục Năng suất bình quân thời kỳ

1981 – 1985 là 4,5 tạ/ha nhưng đến thời kỳ 1986 – 1991 là 4,9 tạ/ha Gần đây do năng suất và sản lượng của cây lương thực – thực phẩm tăng lên, đậu đen đã và đang được phát triển rộng trong hệ thống cây trồng ở các vùng sản xuất [14]

1.1.4.2 Tình hình tiêu thụ đậu đen

Các sản phẩm chế biến từ đậu đen chủ yếu là:

 Giá đậu đen: Là loại giá đậu được dùng nhiều nhất trong ẩm thực và làm thuốc

Theo cổ văn thì giá đậu dùng an toàn hơn cả, vì dễ tiêu và chữa được nhiều bệnh hơn, đặc biệt là tính chất giải độc đa năng nội ngoại sinh có nguồn gốc khác nhau, kể cả thạch tín là một khoáng vật rất độc Cách chế biến giá đậu đen như sau:

Đậu đen → làm sạch → ngâm nước (6-8h, t0

= 380C) → phun nước (3 ngày, 15-20 lần/ngày) → lấy ra → giá đậu đen

 Chè đậu đen: Chè là một món ăn rất được ưa thích của người Việt Nam từ Bắc

đến Nam Món chè đã ăn sâu vào văn hóa ẩm thực của người Việt Ngày nay để cho món chè Việt Nam trở lên ngon hơn, bổ dưỡng hơn người ta có thể bổ sung hay kết hợp với các thành phần thực phẩm khác như (nước cốt dừa, khoai lang, đậu tương, đậu xanh hay nha đam) mục đích vừa làm tăng giá trị cảm quan vừa làm tăng giá trị dinh dưỡng cho món chè Cách chế biến món chè được thể hiện theo sơ đồ sau:

Đậu đen → làm sạch → ngâm → bổ sung nước → đun sôi → để nguội → bổ sung đường → chè đậu đen

 Xôi đậu đen: Xôi là một món ăn dân gian và rất được ưa thích của người Việt

Nam, nó đặc biệt không thể thiếu được trong những dịp lễ tết và nó đã đi vào đời sống tâm linh của người Việt Nam Cách chế biến món ăn này rất quen thuộc song để có một

18

món xôi hấp dẫn thì nó đòi hỏi rất nhiều ở sự khéo léo của người phụ nữ Việt Nam Đặc biệt kỹ thuật đồ xôi là kỹ thuật đặc biệt quan trọng và không phải ai cũng có thể làm được một cách dễ dàng

Đậu đen → làm sạch → ngâm → vào nồi (có gạo nếp) → đồ xôi → để nguội → xôi đậu đen

 Bột đậu đen: Ngoài sản phẩm thông dụng là giá đậu thì chúng ta còn gặp đó là

bột đậu đen Bột đậu đen là một loại thực phẩm được dùng rất thông dụng trong đời sống hàng ngày Cách chế biến bột đậu đen như sau:

Đậu đen → làm sạch → rang khô (sấy khô) → để nguội → nghiền mịn (xay mịn) → bột đậu đen

1.1.4.3 Một số tác dụng của đậu đen

a Đậu đen có tác dụng khử độc sulfate

Trong đậu đen có chứa khoáng chất vi lượng molypden một thành phần của enzyme sulfile oxidate nên có tác dụng rất tốt trong việc khử độc sulfate cho cơ thể

b Thực phẩm giàu chất xơ

Trong số những loại thực phẩm giàu chất xơ thì đậu đen có chứa chất xơ hòa tan có khả năng hấp thụ nước trong dạ dày và hình thành ra loại gel làm giảm quá trình chuyển hóa carbohydrate có trong đậu đen

Chất xơ trong đậu đen làm giảm cholesterol, khi vào cơ thể chất xơ có tác dụng liên kết với acid mật là thành phần làm tăng cholesterol Ngoài ra, trong đậu đen chứa chất xơ không hòa tan nên đậu đen có tác dụng giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh táo bón, rối loạn tiêu hóa

c Đậu đen giàu chất chống oxy hóa

Đậu càng đen, càng thẫm màu thì lại càng giàu chất anthocyanin, chất chống oxy hóa ở

19

đậu đen cao gấp 10 lần các loại thực phẩm khác như: cam, nho hoặc dâu

d Tăng cường sắt và mangan cho cơ thể

Đậu đen có tác dụng rất tích cực trong việc làm tăng năng lượng và hồi phục hàm lượng sắt cho cơ thể và rất hữu ích cho nhóm người bị mất máu bởi chấn thương, hoặc cho phụ

nữ giai đoạn hành kinh cũng như cho nhóm người tuổi vị thành niên đang trong giai đoạn phát triển Vi lượng có trong đậu đen được xem là yếu tố vô cùng quan trọng giúp

cơ thể tạo năng lượng và chống lại quá trình oxy hóa do các gốc tự do gây nên Một bát nhỏ đậu đen có thể cung cấp tới 38% nhu cầu mangan cho cơ thể mỗi ngày

e Nguồn bổ sung protein cho cơ thể

Không chỉ ngon miệng, dễ chế biến, đậu đen còn là nguồn thực phẩm thay cho thịt, cá vì

nó giàu hàm lượng protein hữu ích, không có chứa hàm lượng calo quá cao hoặc các loại

mỡ xấu như các loại thực phẩm gốc động vật và như trên đã đề cập, nó lợi cho nhóm người ăn kiêng [33]

1.2 Tổng quan về đậu nảy mầm

1.2.1 Quá trình nảy mầm và các yếu tố ảnh hưởng quá trình nảy mầm

Nảy 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 Trong quá trình nảy 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 [24]

Hạt nảy mầm gồm 2 quá trình: ươm mầm và nảy mầm

Quá trình ươm mầm: nhằm 2 mục đích chính:

 Chuyển đổi trạng thái của hệ enzyme có trong hạt từ trạng thái nghỉ sang trạng thái hoạt động, tích lũy chúng về khối lượng và tăng cường năng lực xúc tác của chúng (tăng hoạt lực, tăng hoạt độ)

20

 Tạo và duy trì điều kiện thuận lợi để hệ enzyme thủy phân sau khi đã được giải phóng khỏi trạng thái liên kết, đồng thời với việc tăng trưởng về khối lượng và cường lực xúc tác, chúng sẽ phân cắt một lượng đáng kể (khoảng 12% lượng chất khô) các chất dinh dưỡng cao phân tử thành các sản phẩm thấp phân tử, đồng thời chúng phá vỡ thành

tế bào làm cho hạt mềm ra, tạo nên nhiều sự biến đổi cơ lý và hóa học trong thành phần của hạt

Quá trình nảy mầm: giai đoạn đầu của quá trình nảy mầm thì hạt xảy ra các quá trình hóa sinh, hóa lý, sinh lý Những điều kiện thuận lợi như nhiệt độ môi trường, độ

ẩm của hạt, độ ẩm tương đối của không khí, sự cung cấp đầy đủ oxy, sự giải thoát triệt

để lượng cacbonic tạo thành sẽ bảo đảm cho phôi phát triển nhanh Bộ phận đầu tiên của phôi phát triển là mầm rễ Khi rễ dài và khỏe, vỏ nứt thì rễ chui ra ngoài còn lá mầm và thân mầm thì phát triển dưới vỏ Để bảo đảm sự phát triển liên tục của mầm thì nó phải được tiếp nhận dinh dưỡng Nguồn dinh dưỡng này lấy từ nội nhũ Ở đây chúng tồn tại dưới dạng cao phân tử Hệ enzyme thủy phân đã được hoạt hóa sẽ phân cắt các hợp chất này thành những sản phẩm thấp phân tử dễ hòa tan Một phần sản phẩm này được vận chuyển về phôi để cung cấp cho cây non sinh trưởng (thực tế chỉ có rễ chứ cây thì chưa

có hình hài) phần còn lại được dự trữ ở nội nhũ [17] Sự nảy 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 nảy mầm tối ưu khác nhau

Nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng thực vật nói

chung và quá trình nảy 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 nảy mầm có thể xảy ra Nhiệt độ tối ưu là nhiệt độ mà tại đó tỉ lệ hạt nảy mầm cao nhất trong thời gian ngắn nhất Nếu như nhiệt

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

Nước: là yếu tố cần thiết cho quá trình nảy mầm vì hạt muốn nảy mầm thì phải

21

hút nước, quá trình này phụ thuộc vào các thành phần có trong hạt đậu nguyên liệu 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 sau khi ngâm hạt có sự trương nở Hàm lượng nước đạt được sau khi nẩy 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 nảy mầm Oxy được sử dụng

trong hô hấp hiếu khí, để thu lấy năng lượng cho sự phát triển của cây trồng Nhiều nghiên cứu cho rằng nếu hàm lượng CO2 tăng lên 0,03% thì sẽ làm chậm quá trình nảy mầm, khi hàm lượng tăng lên 37% thì hạt sẽ bị chết Vì vậy trong quá trình nảy 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 [17]

1.2.2 Các biến đổi hạt trong quá trình nảy mầm

1.2.2.1 Sự biến đổi các chất dinh dưỡng

Quá trình nảy mầm của đậu bắt đầu từ giai đoạn 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 nảy 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 [16] Từ đậu nảy 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 [22] 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 Cụ thể ở quá trình nảy mầm ở đậu xanh làm giảm các thành phần không mong muốn [23], tăng cường

và cải thiện chất dinh dưỡng [24], tăng cường protein dễ tiêu hóa

Quá trình trao đổi chất phức tạp xảy ra khi đậu nảy 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 Sự biến đổi về các thành phần hóa học của hạt đậu xanh trước và

22

sau khi nảy mầm được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.6 Thành phần hóa học của đậu trước và sau khi nảy mầm (g/100g chất khô)

Protein

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

Bảng 1.7 Sự thay đổi hàm lượng acid amin đậu xanh ở các giai đoạn (g/16g N)

Carbohydrate

Như đã giới thiệu ở trên hàm lượng carbohydrate giảm qua quá trình nảy mầm, trong quá trình nảy 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 nảy mầm, ngoài ra sự hoạt động của enzym β- amylase thủy phân tinh bột làm tăng hàm

24

lượng carbohydrate đơn giản [24]

Bảng 1.8 Sự thay đổi hàm lượng carbohydrate của đậu xanh trước và sau khi nảy mầm

Chất béo

Hàm lượng chất béo cũng giảm một lượng đáng kể trong các mẫu đậu nảy mầm Theo Haizhou Li và cộng sự (2004) mức độ giảm hàm lượng chất béo tăng cường với sự gia tăng thời gian nảy mầm Chất béo đã được oxy hóa thành carbon dioxide và nước để tạo ra năng lượng cho nảy mầm Những biến đổi trong thành phần acid béo được miêu tả

cụ thể trong hạt đậu xanh ở bảng sau:

Bảng 1.9 Sự thay đổi hàm lượng acid béo trong tổng chất béo có trong hạt đậu xanh

25

trước và sau khi nảy mầm [21]

1.2.2.2 Sự thay đổi hàm lượng các có hoạt tính sinh học

a Hàm lượng phenolic

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 Phenolic được phân biệt trong nhiều cấu trúc khác nhau, những nhóm này được phân biệt bởi số lượng carbon liên kết với vòng phenol [20]

26

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 , hoặc nó có thể điều chỉnh bằng các yếu tố ngoại sinh như: nhiệt độ, ánh sáng và gây thương tích [16]

Hình 1.5 Quá trình sinh tổng hợp phenolic

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 bậc cao Các 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 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 Các enzyme xúc tác cho từng chuyển hóa phenylpropanoid chung là phenylalanine ammonialyase (PAL),

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 [19]

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 Các enzyme tham gia vào quá trình sinh tổng hợp hydroxybenzoic acid và các các dẫn xuất của chúng thì khá hạn chế Gallic acid được hình thành từ dehydroshikimic acid [20]

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 Hai loại liên kết chính trong flavonoid là O- glycoside và C-glycoside 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 [23]

28

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 [24]

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 [25]

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 Acid phenolic gắn liền với màu sắc, chất lượng cảm quan, dinh dưỡng và kháng oxi hóa của thực vật Chúng hoạt động như chất hỗ trợ thành tế bào [26]

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 oxy hóa cao của trái cây và rau quả làm ức chế những căn bệnh do quá trình oxy hóa như bệnh tim mạch, đột quỵ, ung thư [27] 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 [26]

Sự biến đổi hàm lượng phenolic trong quá trình nảy mầm:

Bảng 1.10 Sự thay đổi hàm lượng phenolic trong quá trình nảy mầm ở hạt đậu xanh

b Sự biến đổi vitamin C trong quá trình nảy mầm

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

Bảng 1.11 Hàm lượng Vitamin C của đậu xanh trong quá trình nảy mầm [31]

30

c Các biến đổi GABA (Gamma aminobutyric acid)

 Ảnh hưởng của quá trình nảy mầm đến hàm lượng GABA

Trải qua quá trình nảy mầm của đậu, 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] [27]

Trong đó GABA là hợp chất không có mặt trong những hạt đậu nguyên liệu nhưng hàm lượng của nó thì tăng đáng kể sau khi nảy 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 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 [26]

 Sự sinh tổng hợp GABA trong quá trình nảy mầm

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