Tài liệu Nghiên cứu quy trình sản xuất thức uống chức năng từ đậu xanh nảy mầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT THỨC UỐNG CHỨC NĂNG TỪ ĐẬU XANH NẨY MẦM GVHD : Th.S HUỲNH QUANG PHƯỚC SVTH : NGUYỄN THỊ CẨM THƯƠNG Lớp : 10HTP04 MSSV : 1091101176 TP. HỒ CHÍ MINH 10 - 2012 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) Ngành Lớp Bộ Họ Chi Loài Magnoliophyta Magnoliopsida Fabales Fabaceae Vigna. V. 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 1.1.2 Tình hình trồng đậu xanh ở Việt Nam 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 Thành phần Khối lượng (%) Ẩm Protein Lipid Tro Xơ Carbohydrate 7,58 ± 0,03 23,56±0,18 1,91 ± 0,02 3,27 ± 0,07 1,81 ± 0,01 61,87±0,32 Nguồn: Biotechnology in Animal Husb và ry 25 (5-6), p 327-337, 2009 a. Protein Protein của các loại đậu được xem là nguồn protein chất lượng tốt, các nghiên cứu của Aruna và Prakash (1993) Liu (2000); Khalid và cộng sự (2003), kết luận rằng hạt đậu xanh là nguồn cung cấp protein có giá trị dinh dưỡng cao. Ở Ai Cập, đậu xanh được xem là nguồn cung cấp protein và các acid amin quan trọng [15], [50]. Đậu xanh chứa đầy đủ các amino acid không thay thế như leucine, isoleucine, lysine, methyonine, valine… Các thành phần acid amin không thay thế được thể hiện trong bảng 1.3 [15]. Bảng 1.3 Thành phần acid amin trong hạt đậu xanh (g/16gN) Amino acid Tryptophan Phenylalanine Threonine Cystein Methionine Leucine Lysine Hàm lượng (g/16gN) 3,27 5,66 3,15 0,75 1,92 8,36 4,19 Valine Isoleucine Glutamic acid Proline Serine Alanine Arginine Histidine 5,20 4,74 21,7 4,23 4,95 4,35 6,33 2,49 Nguồn : Department of Agricultural Chemical Research,1927 [2] b. Chất béo Hạt đậu xanh là loại hạt chứa ít chất béo bão hòa và không có cholesterol. Thành phần của chúng được thể hiện trong bảng sau. Bảng 1.4: Thành phần acid béo có trong hạt đậu xanh Thành phần acid béo Caprylic acid Lauric acid Tridecanoic Myristic acid Palmitic acid Stearic acid Arachidic acid Behenic acid Lignoceric acid SFA Pentadecenoic acid Oleic acid MUFA Linoleic acid Linolenic acid PUFA(polyunsaturated fatty acids) % khối lượng 10,22 4,83 3,06 18,47 5,32 2,89 44,78 11,37 11,37 31,16 13,70 43,86 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 d. Thành phần vitamin Hạt đậu xanh là nguồn chứa nhiều vitamin B, E và K, acid folic rất có lợi đối với sức khỏe con người. Bảng 1.6: Thành phần vitamin trong hạt đậu xanh Vitamin Vitamin B6 Carbohydrate Vitamin E Vitamin K Glucose Niacin Thiamin Saccharose Riboflavin Oligosaccharide Folate Acid TinhPantothenic bột Hàm lượng/100g 0,135 mg Hàm0,30 lượng(%) mg 5,5 μg 7,87 1,166 mg 0,331 mg 0,67 0,123 mg 2,42 321 μg 0,828 mg 89,05 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. e. Thành phần khoáng chất Đậu xanh có chứa một loạt nhiều loại khóng chất khoáng có lợi như: sắt, photpho, đồng, canxi, kali… Với các thành phần cụ thể như bảng sau. Bảng 1.7: Thành phần khoáng trong hạt đậu xanh Khoáng Sắt Photpho Natri Đồng Mangan Canxi Kali Magie Kẽm Selen Hàm lượng/100g 2,83 mg 200 mg 4 mg 0,315 mg 0,602 mg 55 mg 537 mg 97 mg 1,70 mg 5,0 μg 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.