Tài liệu Bước đầu nghiên cứu chế biến thử nghiệm sửa đậu nành ca cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN THỬ NGHIỆM SỮA ĐẬU NÀNH CACAO Họ và tên sinh viên: NGUYỄN LAN ANH Ngành: BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM. Niên khóa: 2004 - 2008 Tháng 08/2008 BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN THỬ NGHIỆM SỮA ĐẬU NÀNH CACAO Tác giả NGUYỄN LAN ANH Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành Bảo Quản và Chế Biến Nông sản Thực Phẩm Giáo viên hướng dẫn: ThS. Lương Hồng Quang Tháng 08 năm 2008 i LỜI CẢM TẠ Xin chân thành cảm ơn các thầy cô của trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh và khoa công Nghệ Thực Phẩm đã giáo dục, truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện cho tôi học tập, và thực hiện đề tài. Xin cảm ơn thầy Lương Hồng Quang đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm và những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin gửi đến thầy lòng biết ơn chân thành và sự kính trọng sâu sắc. Và tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên, chia sẻ, đóng góp ý kiến cũng như giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng như trong cuộc sống. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7, năm 2008 Nguyễn Lan Anh ii http://www.ebook.edu.vn TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Bước đầu nghiên cứu chế biến thử nghiệm sữa đậu nành cacao” được tiến hành tại Trung tâm Nghiên Cứu và Chế Biến Rau Quả Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ 15 tháng 3 đến ngày 20 tháng 6 năm 2008. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu Box-Behnken sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng “Response Surface Design”. Kết quả thu được nhằm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ cacao, đường, CMC lên các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan sản phẩm, đồng thời xác định công thức chế biến tối ưu về giá trị cảm quan cho sản phẩm. Trước hết tiến hành phân tích các đặc điểm hóa lý của nguyên liệu đậu nành, sữa đậu nành và bột cacao Các thí nghiệm khảo sát được thực hiện nhằm tìm ra khoảng giá trị phù hợp của đường, cacao và chất nhũ hóa, đồng hóa phù hợp, và thu được kết quả như sau: Đường : 10 - 14 % Cacao : 0,5 - 1 % CMC : 0,1 - 0,2 % Agar 0,1 % Mono – diglyceride: 0,05 % Bằng cách sử dụng phần mềm JMP 4.0, thí nghiệm chính đã được xây dựng bằng phương pháp “Response Surface Design”. Kết quả thí nghiệm cho thấy cacao có ảnh hưởng mạnh đến pH, màu sắc, mùi và vị và điểm cảm quan chung của sản phẩm. Đường ảnh hưởng đến pH, độ Brix và mùi vị. của sản phẩm. CMC ảnh hưởng đến độ nhớt, điểm cảm quan trạng thái và điểm cảm quan chung. Sản phẩm đạt giá trị cảm quan cao khi có tỷ lệ phối chế các thành phần: cacao 0,75 %, CMC 0,15 %, đường 12 %, agar 0,1 %. Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm có công thức chế biến tối ưu nhất: 2,4 g/100 ml đạm, 1,5 g/100 ml lipid, 12,3 g/100 ml đường tổng và 0,3 g/100 ml khoáng iii http://www.ebook.edu.vn MỤC LỤC Trang tựa .................................................................................................................ii Lời cảm tạ ............................................................................................................ iii Tóm tắt ...................................................................................................................iv Mục lục ...................................................................................................................v Danh sách các hình ................................................................................................ix Danh sách các bảng.................................................................................................x Danh sách các chữ viết tắt ....................................................................................xii Chương 1 MỞ ĐẦU ..............................................................................................1 1.1 Đặt vấn đề .....................................................................................................1 1.2 Mục tiêu đề tài ..............................................................................................2 1.3 Nội dung công việc .......................................................................................2 Chương 2 TỔNG QUAN......................................................................................3 2.1 Giới thiệu về cây đậu nành ...........................................................................3 2.1.1 Khái quát................................................................................................3 2.1.2 Đặc tính thực vật của cây đậu nành .......................................................4 2.1.3 Thành phần hóa học của hạt đậu nành...................................................5 2.1.4 Giá trị dinh dưỡng và tác dụng dược lý của đậu nành...........................8 2.1.4.1 Tác dụng bảo vệ gan: ......................................................................9 2.1.4.2. Tác dụng ức chế monoaminoxydase A (MAO).............................9 2.1.4.3. Tác dụng chống oxy hóa................................................................9 2.1.4.4. Tác dụng làm giảm cholesterol máu..............................................9 2.1.4.5. Tác dụng kiểu estrogen ..................................................................9 2.1.5 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới và ở Việt Nam...................10 2.1.5.1 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới ....................................10 2.1.5.2 Tình hình sản xuất đậu nành ở Việt Nam .....................................10 2.1.6 Một số giống đậu nành ở Việt Nam.....................................................11 2.2 Giới thiệu về cacao .....................................................................................11 iv http://www.ebook.edu.vn 2.2.1 Khái quát..............................................................................................11 2.2.3 Đặc tính thực vật của cây cacao..........................................................12 2.2.3 Thành phần hóa học của bột cacao ......................................................13 2.2.4.Phân loại bột cacao ..............................................................................14 2.3 Phụ gia sử dụng...........................................................................................15 2.3.1 Mono – diglyceride và dẫn xuất ..........................................................15 2.3.1.1 Giới thiệu ......................................................................................15 2.3.1.2 Dẫn xuất của mono – diglycride, tính chất và ứng dụng của chúng ........................................................................................................15 2.3.2 Agar-agar .............................................................................................16 2.3.2.1 Giới thiệu ......................................................................................16 2.3.2.2 Tính chất cơ bản............................................................................16 2.3.2.3 Ứng dụng ......................................................................................17 2.3.3 Carboxymethylcellulose (CMC)..........................................................17 2.3.3.1 Giới thiệu ......................................................................................17 2.3.3.2 Tính chất và ứng dụng ..................................................................18 2.3.3.3 Ứng dụng ......................................................................................18 Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM .............................19 3.1 Thời gian và địa điểm .................................................................................19 3.2 Nguyên vật liệu...........................................................................................19 3.3 Thiết bị thí nghiệm......................................................................................20 3.4 Quy trình sản xuất thử nghiệm sữa đậu nành hương cacao........................20 3.4.1 Quy trình ..............................................................................................20 3.4.2 Thuyết minh quy trình .........................................................................22 3.5 Phân tích nguyên liệu..................................................................................23 3.6 Bố trí thí nghiệm ........................................................................................23 3.6.1 Thí nghiệm thăm dò.............................................................................24 3.6.1.1. Thí nghiệm thăm dò 1..................................................................24 3.6.1.2 Thí nghiệm thăm dò 2...................................................................24 3.6.1.3 Thí nghiệm thăm dò 3...................................................................25 3.6.1.4 Thí nghiệm thăm dò 4...................................................................25 v http://www.ebook.edu.vn 3.6.2 Thí nghiệm chính .................................................................................25 3.7 Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm: ..........................26 3.7.1 Độ brix: ................................................................................................26 3.7.2. pH........................................................................................................26 3.7.3 Hàm lượng nước: .................................................................................26 3.7.4 Màu sắc:...............................................................................................26 3.7.5 Độ nhớt: ...............................................................................................26 3.8 Đánh giá cảm quan: ....................................................................................27 3.8.1 Phương pháp đánh giá cảm quan ở thí nghiệm khảo sát .....................27 3.8.2. Phương pháp đánh giá cảm quan ở thí nghiệm chính.........................27 3.9 Xử lý số liệu................................................................................................27 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...........................................................28 4.1 Kết quả phân tích nguyên liệu ....................................................................28 4.2 Kết quả các thí nghiệm thăm dò .................................................................29 4.2.1 Khoảng giá trị tốt nhất của mono – diglyceride ..................................29 4.2.2 Chất ổn định và lượng sử dụng phù hợp..............................................29 4.2.3 Khoảng giá trị tỷ lệ tốt nhất của bột cacao ..........................................30 4.2.4 Khoảng giá trị tốt nhất của tỷ lệ đường phối trộn................................30 4.2.4 Kết luận chung .................................................................................31 4.3 Thí nghiệm chính :.....................................................................................31 4.3.1 Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý...................................................32 4.3.1.1Chỉ số pH .......................................................................................33 4.3.1.2. Độ Brix của sản phẩm..................................................................35 4.3.1.3. Độ nhớt ........................................................................................36 4.3.1.4 Góc tông màu (h) ..........................................................................38 4.3.2 Phân tích cảm quan ..............................................................................40 4.3.2.1 Điểm cảm quan màu sắc ...............................................................42 4.3.2.2 Điểm cảm quan mùi vị..................................................................44 4.3.2.3 Điểm cảm quan hình thái ..............................................................46 4.3.2.4 Điểm cảm quan chung ..................................................................47 4.3.3 Kết luận chung .....................................................................................48 vi http://www.ebook.edu.vn 4.3.4 Tối ưu hóa công thức chế biến: ...........................................................49 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...............................................................52 5.1 Kết luận:......................................................................................................52 5.2 Đề nghị:......................................................................................................52 Tài liệu tham khảo ................................................................................................54 Phụ lục ..................................................................................................................57 Phụ lục A...............................................................................................................58 Phụ lục B...............................................................................................................61 Phụ lục C...............................................................................................................65 Phụ lục D...............................................................................................................67 vii http://www.ebook.edu.vn DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 3.1 Đậu nành ................................................................................................19 Hình 3.2 Bột cacao................................................................................................19 Hình 3.3: Sơ đồ qui trình chế biến sữa đậu nành cacao........................................21 Hình 3.4: Không gian bố trí thí ngiệm kiểu Box_Behnken. ................................26 Hình 4.1: Tương quan giữa giá trị pH thực tế và giá trị pH dự kiến ....................34 Hình 4.2: Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên pH. .........................................35 Hình 4.3: Tương quan giữa độ Brix thực tế và giá trị dự kiến .............................35 Hình 4.4: Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên độ Brix ...................................36 Hình 4.5: Tương quan giữa độ nhớt thực tế và độ nhớt dự kiến ..........................37 Hình 4.6: Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên độ nhớt...................................38 Hình 4.7: Tương quan giữa giá trị góc tông màu thực tế và giá trị góc tông màu dự đoán ..........................................................................................39 Hình 4.8: Bề mặt đáp ứng của góc tông màu........................................................40 Hình 4.9: Tương quan giữa ĐCQ màu sắc thực tế và ĐCQ dự kiến....................43 Hình 4.10 Mặt cắt thể hiện ảnh hưởng của các yếu tố lên ĐCQ màu sắc và góc tông màu......................................................................................47 Hình 4.11:Tương quan giữa ĐCQ mùi vị dự kiến và giá trị thực tế.....................45 Hình 4.12: Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên ĐCQ mùi vị .........................46 Hình 4.13: Tương quan giữa ĐCQ hình thái dự kiến và giá trị thực tế................46 Hình 4.14: Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên ĐCQ trạng thái ....................48 Hình 4.15: Tương quan giữa ĐCQ chung dự kiến và giá trị thực tế. ...................48 Hình 4.16: Ảnh hưởng của nồng độ cacao và đường đến ĐCQ chung. ...............49 Hình 4.17: Ảnh hưởng của nồng độ cacao và CMC đến ĐCQ chung..................50 Hình 4.18: Sản phẩm của 5 nghiệm thức A, B, C, D, E .......................................51 Hình 4.19: Sản phẩm của 5 nghiệm thức F, G, H, I, J..........................................51 Hình 4.20: Sản phẩm của 5 nghiệm thức K, L, M, N, O. .....................................51 viii http://www.ebook.edu.vn DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hoá học trung bình ở các phần của hạt đậu nành ..............5 Bảng 2.2: Tỉ lệ các thành phần trong hạt đậu nành ................................................6 Bảng 2.3: Thành phần acid amin trong hạt đậu nành ............................................6 Bảng 2.4: Thành phần các vitamin trong hạt đậu nành ..........................................7 Bảng 2.5: Thành phần khoáng trong hạt đậu nành ................................................7 Bảng 2.6: Bảng so sánh thành phần dinh dưỡng giữa sữa đậu nành, sữa bò và sữa mẹ trong 100 ml sữa ................................................8 Bảng 2.7 Thành phần của bột cacao .....................................................................14 Bảng 4.1: Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu của đậu nành nguyên liệu ...............28 Bảng 4.2: Kết quả khảo sát một số chỉ tiêu hóa lý của sữa đậu nành và bột cacao ................................................................................................29 Bảng 4.3: Chỉ số brix, pH của 5 nồng độ cacao khảo sát .....................................30 Bảng 4.4: Chỉ số Brix của các mẫu thí nghiệm thăm dò tỷ lệ đường ..................31 Bảng 4.5: Kết quả thí nghiệm khảo sát ................................................................31 Bảng 4.6: Kết quả bố trí thí nghiệm chính các yếu tố khảo sát bằng phần mềm JMP 4.0 kiểu Box-Behnken ........................................................32 Bảng 4.7: Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý ..................................................33 Bảng 4.8. Tác động của các yếu tố khảo sát lên pH .............................................34 Bảng 4.9: Tác động của các yếu tố lên độ Brix của sản phẩm .............................36 Bảng 4.10: Tác động của các yếu tố lên độ nhớt sản phẩm..................................37 Bảng 4.11: Tác động của các yếu tố lên góc tông màu ........................................39 Bảng 4.12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm cảm quan theo kiểu BIB...............................41 Bảng 4.13: Điểm cảm quan hiệu chỉnh của 15 mẫu thí nghiệm. ..........................42 Bảng 4.14: Tác động của các yếu tố lên điểm cảm quan màu sắc........................43 Bảng 4.15: Tác động của các yếu tố lên ĐCQ mùi vị ..........................................45 Bảng 4.16: Tác động của từng yếu tố lên ĐCQ hình thái. ...................................46 Bảng 4.17: Tác động của từng yếu tố lên ĐCQ chung. ........................................48 Bảng 4.18: Ảnh hưởng của các yếu tố khảo sát lên chỉ tiêu theo dõi...................48 Bảng 4.19: Kết quả phân tích sữa đậu nành cacao ..............................................50 ix http://www.ebook.edu.vn DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT CMC Carboxymethyl cellulose CQV cảm quan viên ctv: cộng tác viên ĐCQ điểm cảm quan. FDA Food and Drug Aministration g gram HDL High Density Lipid kg kilogram LDL Low Density Lipid m mét mg miligram PROSEA Plant resources of South – East Asia STT Số thứ tự x http://www.ebook.edu.vn Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Sữa đậu nành là thức uống phổ biến với thành phần dinh dưỡng khá cao. Chất đạm trong đậu nành chứa gần đủ các acid amin thiết yếu cần thiết cho cơ thể và còn có thể thay thế được đạm động vật ở một mức độ nào đó. Ngoài ra, sữa đậu nành còn chứa rất nhiều vitamin, muối khoáng cần thiết cho cơ thể. Đậu nành lại có đặc tính dễ chế biến, dễ trồng, giá thành rẻ nên sớm trở thành loại nông sản có nhiều công dụng vào bậc nhất để sử dụng làm thực phẩm và được nhiều nơi trên thế giới ưa chuộng đặc biệt là ở các nước Châu Á. Những loại thực phẩm được chế biến từ đậu nành đã có từ hơn hai ngàn năm trước. Cho đến gần đây, theo thống kê sơ bộ cho thấy mức tiêu thụ đậu nành ở Hồng Kông nhiều hơn mức tiêu thụ Coca – cola (Tâm Diệu, 2007). Hiện nay các nhà sản xuất nước giải khát đang quan tâm, đầu tư nghiên cứu nhằm làm đa dạng các sản phẩm chế biến từ đậu nành, để đáp ứng khẩu vị của người tiêu dùng. Cacao là cây trồng đang phát triển tại Việt Nam và đang được đánh giá là giống cây trồng chủ lực, hiệu suất thu hoạch cao, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Chất lượng hạt cacao Việt Nam đă được nhiều doanh nghiệp đánh giá cao so với cacao của nhiều quốc gia khác trên thế giới. Nhưng cacao ở Việt Nam mới chỉ phát triển ở mức sản lượng, còn những sản phẩm được chế biến từ cacao vẫn còn hạn chế. Hai loại nguyên liệu này được đánh giá là một trong những loại thực phẩm có lợi cho sức khỏe con người. Thiết nghĩ sự kết hợp giữa hai loại nguyên liệu này sẽ góp phần làm đa dạng hóa sản phẩm chế biến từ đậu nành và cacao, tạo ra được một sản phẩm mới có hương vị mới lạ và hấp dẫn. Với ý tưởng trên , chúng tôi thực hiện đề tài: “Bước đầu nghiên cứu chế biến thử nghiệm sữa đậu nành cacao”. 1 http://www.ebook.edu.vn 1.2 Mục tiêu đề tài - Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố (nồng độ cacao, đường, CMC) lên các chỉ tiêu hóa lý: độ brix, pH, độ nhớt, góc tông màu và chất lượng cảm quan của sản phẩm. - Xây dựng công thức chế biến tối ưu cho sản phẩm sữa đậu nành cacao. 1.3 Nội dung công việc Để hoàn thành mục đích đề tài, chúng tôi tiến hành thực hiện các công việc sau: - Tham khảo tài liệu, tìm hiểu về những lĩnh vực có liên quan. - Xây dựng kế hoạch thí nghiệm. - Tiến hành thực hiện thí nghiệm. - Xử lý và rút ra nhận xét từ những số liệu thu được. 2 http://www.ebook.edu.vn Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu về cây đậu nành 2.1.1 Khái quát Tên khoa học: Glycine mac (L.) Merrill (1997). Tên đồng nghĩa : Glycane soja Sieb. et Zucc, G. hispida Max, Soja hispida Moench. Tên tiếng Anh: soya bean, soyabeans. Tên tiếng Pháp: soja, dolique dujapon, haricot soja, pois chinois, glycine de chine, haricot déagineux. Tên tiếng Việt: đậu nành (miền Nam), đậu tương (miền bắc), hoàng đậu miêu… Bộ: Phaseolecae. Họ: Leguminosea. Họ phụ: Papilionoidae. Chi: Glycine willd Xuất hiện từ hơn ngàn năm về trước ở miền đông bắc Trung Quốc, du nhập vào Triều Tiên và Nhật bản vào khoảng từ năm 200 trước công nguyên đến năm 300 sau công nguyên. Ngày nay đậu nành đã trở thành một loại thực phẩm thiết yếu cho các dân tộc Á Châu và thế giới. Cây đậu nành trồng ở Việt Nam cũng như các nước khác ở Đông Nam Á và Nam Á đều có nguồn gốc từ Đông Bắc Á và được trồng ở Việt Nam từ thế kỷ VI. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) Vào năm 1765. Sau một chuyến hải hành từ Trung Quốc, Samuel Bowen, một thủy thủ, là người đã mang hạt giống đậu nành về Mỹ. Sau đó cây tiếp tục được trồng phổ biến sang các nước Trung và Nam Mỹ.(Tâm Diệu, 2007) Đậu nành cung cấp một nguồn protein rất quan trọng trong khẩu phần của nhiều quốc gia ở Châu Á, là loại thực phẩm và là sản phẩm công nghiệp cực kỳ có giá trị. Ngày nay, đậu nành đã trở thành một trong những cây trồng chủ yếu trên thế giới. 3 http://www.ebook.edu.vn 2.1.2 Đặc tính thực vật của cây đậu nành Thân cây Cây đậu nành có thân thảo gần hóa mộc (bên trong có mô gỗ, có tế bào gỗ), sống hàng năm, thân nhỏ và yếu. Cây thường mọc thẳng, có giống mọc nghiêng hoặc bò ra đất. Ở đoạn gốc cây chiều dài của lóng dài, càng lên ngọn lóng càng ngắn lại. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) Nếu giống thấp cây (30 - 40 cm) được gọi là giống sinh trưởng hữu hạn thì thân to khỏe, số lóng ít (5 - 6 lóng). Khi cây ra hoa cũng là lúc cây ngừng tăng trưởng về chiều cao. (Việt Chương và ctv, 2003). Nếu giống cao cây, thân có thế cao (1 m-1,5 m) thì thân nhỏ và yếu, cành cũng nhỏ, lóng nhiều (từ 7 - 9 lóng) và dài. Đây là giống sinh trưởng vô hạn. Khi cây ra hoa thân cây vẫn tiếp tục tăng trưởng chiều cao. Ngay cả khi cây có trái, cây vẫn tiếp tục ra hoa. Giống có thân cây cao thường mọc theo thế hơi nghiêng hoặc mọc bò ra đất như loài thân leo. (Việt Chương và ctv, 2003). Rễ cây Bộ rễ của cây đậu nành gồm có một rễ cái và rất nhiều rễ con. Bộ rễ của cây phát triển rất khỏe theo từng giai đoạn phát triển của cây, chỉ khi nào cây đậu đã bước vào giai đoạn thu hoạch thì bộ rễ mới ngừng phát triển. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) Cành mọc ra từ các lóng ở trên thân, và chỉ các chồi mọc từ lóng thứ hai đến lóng thứ năm mới phát triển cành. Số cành nhiều hay ít tùy thuộc vào loại giống, mật độ trồng. Các cành sẽ tạo thành tán, kiểu tán xòe, tán hẹp, hay tán chụm cũng tùy thuộc vào loại giống. ( Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) Lá cây Đậu nành có hai loại lá cây: lá đơn và lá kép. Lá đơn có hình ô van sinh ra từ lóng thứ hai của thân cây. Hai lá đơn mọc đối xứng nhau, mỗi gốc lá đơn mọc chìa ra hai gốc lá nhỏ. Từ lóng thứ ba trở lên, mỗi lóng nảy ra một lá kép, dài 3 - 12 cm, rộng 2 - 8 cm, lá chét bên lệch, hai mặt có lông, cuống chung dài 7 - 10 cm, có lông. Cây có lá rộng thì phiến lá mỏng, sinh trưởng khỏe, ngược lại, cây có lá dài thì phiến dày và sinh trưởng yếu nhưng lại chịu hạn giỏi hơn cây có phiến lá rộng. (Việt Chương và ctv, 2003). 4 http://www.ebook.edu.vn Hoa và trái Cụm hoa ở kẽ lá, hoa nhỏ có dạng cánh bướm, màu tím hoặc trắng, đài hình chuông, phủ lông mềm, tràng có cánh cờ rộng, không có tai, nhị một bó, bầu có lông. Hoa có khả năng tự thụ phấn. ( Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) Trái đậu được hình thành sau khi hoa nở khoảng một tuần, kích thước trái đậu đạt tối đa sau ba tuần tiếp theo, bên ngoài trái có lớp lông mềm, màu vàng bao phủ, trái có dạng dẹp hay hơi tròn, hơi thắt lại giữa các hạt, mọc thõng xuống, dài 3-4 cm, chứa 2 5 hạt, màu trắng vàng. (Việt Chương và ctv, 2003). Hạt đậu nành Hạt đậu nành gồm hai phần: vỏ hạt và phôi. Vỏ bao bọc bên ngoài để bảo vệ phôi bên trong. Vỏ hạt dày hay mỏng tùy theo giống, vỏ chỉ chiếm khoảng 8 % khối lượng hạt.phân phôi bên trong chứa hai tử diệp, chứa đạm và dầu nên chiếm 90 % trọng lượng hạt. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) 2.1.3 Thành phần hóa học của hạt đậu nành Đậu nành là loại hạt có giá trị dinh dưỡng rất cao, là loại hạt mà giá trị được tính đồng thời cả về protein và lipid. Trong Bảng 2.1, tử diệp của hạt đậu nành chiếm hàm lượng đạm, lipid, tro nhiều hơn so với vỏ và phôi. Vỏ hạt chứa nhiều hydrocacbon hơn so với tử diệp và phôi. Bảng 2.1: Thành phần hoá học trung bình ở các phần của hạt đậu nành Hợp phần của hạt Khối lượng hạt (%) Hạt nguyên Tử diệp Vỏ hạt Phôi 100 90,3 8 2,4 Thành phần chất khô Đạm (%) 40 43 8,08 41,1 Dầu Tro Hydrocacbon (%) (%) (%) 21 4,9 34 23 5 29 1 4,3 86 11 4,4 43 (Nguồn: Lê Ngọc Tú và ctv , 2001) Theo Bảng 2.2 và Bảng 2.3, Protein của hạt đậu nành có hàm lượng cao (40 %), dễ tiêu hóa và còn chứa đủ 8 loại acid amin thiết yếu đối với con người. Trong chế độ ăn hàng ngày nếu dùng 6 g đậu nành thì không cần phải bổ sung thêm methionin, đậu nành còn là nguyên liệu để sản xuất acid glutamic. 5 http://www.ebook.edu.vn Bảng 2.2 cũng cho thấy lipid chiếm khoảng 20 %, và theo Nguyễn Huy Bích và ctv (2004) thì lipid đậu nành có chứa nhiều acid béo không no, đặc biệt là acid linoleic, không có cholesterol, có các hằng số D15 0,922-0,925; D25 0,9179 - 0,9246; nD15 1,4765 - 1,4775; nD20 1,4742 - 1,4763; chỉ số acid 0,10; chỉ số iod 127,5. Bảng 2.2: Tỉ lệ các thành phần trong hạt đậu nành Thành phần Hàm lượng (%) Ẩm độ 8,0 Khoáng 4,6 Chất béo 20,0 Chất đạm 40,0 Chất xơ 3,5 Các hợp chất pentosan 4,4 Chất đường 7,0 Chất bột 5,4 Các hợp chất khác 7,1 (Nguồn: Lê Ngọc Tú và ctv, 2001) Bảng 2.3: Thành phần acid amin trong hạt đậu nành Acid amin Hàm lượng (%) Isoleucin 1,1 Leucine 7,7 Lycine 5,9 Methionine 1,6 Cystine 1,3 Phenilalanine 5,0 Threonine 4,3 Histidine 2,6 Triptophan 1,3 Valine 5,4 (Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 1997) 6 http://www.ebook.edu.vn Nhân hạt đậu nành chứa 12 % polysaccharit (dextrin, galactan, pentosan và 1 % tinh bột); 12,5 % đường (sucrose 6 %, stachyose 5 %, rafinose 1,5 %) (Đỗ Huy Bích & cs, 2004) Trong hạt đậu nành còn có chứa nhiều vitamin, trong Bảng 2.4, cho biết đậu nành rất giàu vitamin nhóm B, các loại vitamin A, D, E, K… Đặc biệt trong hạt nảy mầm chứa rất nhiều vitamin C (33,8/100 g). Bảng 2.4: Thành phần các vitamin trong hạt đậu nành Vitamin Hàm lượng (mg/kg) 11,0-23,0 Thiamin Riboflavin 3,4-3,6 Niacine 21,4-23 Pyridoxine 7,1-12 0,8 Biotin 13-21,5 Pantothenic acid Folic acid 1,9 Vitamin A 0,18-2,43 Vitamin E 1,4 Vitamin K 1,9 (Nguồn: Đỗ Huy Bích, 2004) Đậu nành còn chứa nhiều nguyên tố vô cơ Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S cần thiết cho cơ thể. Hàm lượng của các nguyên tố được trình bày ở Bảng 2.5 Bảng 2.5: Thành phần khoáng trong hạt đậu nành Thành phần Hàm lượng (%) Canxi 8,0 Phospho 4,6 Mangan 20,0 Kẽm 40,0 Sắt 3,5 (Nguồn: Ngạc Văn Dậu và ctv, 1983) Ngoài những thành phần kể trên cần lưu ý là trong hạt đậu nành có chứa chất kháng enzyme tiêu hóa trypsin, chất sinh bướu giáp, chất ngưng kết hồng cầu, chất 7 http://www.ebook.edu.vn kháng vitamin. Các chất này dễ bị nhiệt phân hủy, nên cần đun nóng để loại trừ trước khi sử dụng làm thức ăn. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) Các phosphatid trong đậu nành (1,5 - 2,5 %) bao gồm lecithin 29 %, cephalin 31 %, inositol phosphatid. Các thành phần dinh dưỡng của sữa đậu nành, sữa bò, sữa mẹ được so sánh trong Bảng 2.6 dưới đây. Qua đó dễ dàng nhận thấy rằng có giá trị dinh dưỡng của sữa đậu nành khá cao, tương đương với sữa bò. Bảng 2.6: Bảng so sánh thành phần dinh dưỡng giữa sữa đậu nành, sữa bò và sữa mẹ trong 100 ml sữa Thành Phần Sữa Ðậu Nành Sữa Bò Sữa Mẹ Nước (gram) 88,60 88,60 88,60 Protein (gram) 4,40 2,90 1,40 Calories (Kcal) 52,00 59,00 62,00 Chất béo (gram) 2,50 3,30 3,10 Carbohydrates (gram) 3,80 4,50 7,20 Chất tro (gram) 0,62 0,70 0,20 Canxi (mg) 18,50 100,00 35,00 Natri 2,50 36,00 15,00 Phospho 60,30 90,00 25,00 Sắt 1,50 0,10 0,20 Vitamin B-1 0,04 0,04 0,02 Vitamin B-2 0,02 0,15 0,03 Niacin 0,62 0,20 0,20 (Nguồn: Tâm Diệu, 2007) 2.1.4 Giá trị dinh dưỡng và tác dụng dược lý của đậu nành Đậu nành là thức ăn có đầy đủ chất đạm, chất béo, chất đường, chất khoáng, nhiều vitamin, enzyme, lại dễ tiêu hóa, có giá trị dinh dưỡng tương tự như sữa bò, giúp phát triển và tái tạo màng tế bào, màng các bào quan của tế bào, kể cả tế bào thần kinh, 8 http://www.ebook.edu.vn giúp tạo hình cơ, giãn xương, tạo năng lượng, đó là loại thuốc bồi bổ cơ thể nhất là đối với trẻ em, trẻ bị còi xương, suy dinh dưỡng, người mới ốm dậy, làm việc trí óc… 2.1.4.1 Tác dụng bảo vệ gan: Tác dụng bảo vệ gan của đậu nành là do các phân tử soyasaponin I, II, III, IV có trong hạt đậu nành. Tác dụng của các soyasaponin đã được thử theo nghiệm pháp nuôi cấy tế bào gan. Hoạt tính bảo vệ gan giảm dần theo thứ tự soyasaponin III>IV>I>II. Kết quả cho thấy các soyasaponin III & IV là saponin chỉ có 2 đơn vị đường thì có tác dụng mạnh hơn saponin I & II có 3 đơn vị đường. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) 2.1.4.2. Tác dụng ức chế monoaminoxydase A (MAO) Nghiên cứu hoạt tính của MAO dùng serotonin làm cơ chất cho thấy flavonoid của đậu nành có tác dụng ức chế MAO. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) 2.1.4.3. Tác dụng chống oxy hóa Nghiên cứu đã được tiến hành trên micrôsôm tim và gan của chuột cống trắng, nhằm so sánh tác dụng chống oxi hóa của isoflavon chiết từ đậu nành với α tocopherol bằng cách theo dõi quá trình peroxy hóa lipid, tăng quá trình oxy lipid bằng cách sử dụng adriamycin là chất sinh ra các gốc tự do. Kết quả cho thấy isoflavon có tác dụng mạnh hơn α – tocopherol gấp 80 - 100 lần. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) 2.1.4.4. Tác dụng làm giảm cholesterol máu Cục quản lý thực - dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã cho phép ghi trên nhãn của các sản phẩm có đậu nành là “Có lợi cho sức khỏe & giảm nguy cơ bệnh mạch vành tim”, theo cơ quan này thì do thực phẩm từ đậu tương có chứa ít lipid bão hòa, nên làm giảm lượng cholesterol toàn phần trong máu, giảm LDL cholesterol do đó có thể giảm nguy cơ về bệnh tim mạch. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) 2.1.4.5. Tác dụng kiểu estrogen Trong đậu nành có các hợp chất giống như estrogen gọi là phytoestrogen (estrogen thực vật). Một ngày sử dụng 25 g đậu nành sẽ làm giảm cảm giác khó chịu trong người khi nồng độ estrogen giảm, đặc biệt đối với phụ nữ ở tuổi mãn kinh Hai chất estrogen trong đậu nành là daidzein và genistein ngoài tác dụng kiểu estrogen còn có tác dụng ngăn ngừa ung thư vú, ngừa ung thư tuyến tiền liệt, và bệnh ung thư dạ dày. (Đỗ Huy Bích và ctv, 2004) 9 http://www.ebook.edu.vn