THỨC UỐNG CHỨC NĂNG TỪ ĐẬU XANH NẨY MẦM

i
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.

THỨC UỐNG CHỨC NĂNG TỪ ĐẬU XANH NẨY MẦM

ii
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

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.

THỨC UỐNG CHỨC NĂNG TỪ ĐẬU XANH NẨY MẦM

iv
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

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
THỨC UỐNG CHỨC NĂNG TỪ ĐẬU XANH NẨY MẦM


THỨC UỐNG CHỨC NĂNG TỪ ĐẬU XANH NẨY MẦM

vii
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


THỨC UỐNG CHỨC NĂNG TỪ ĐẬU XANH NẨY MẦM

ix
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

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] CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

2

1.1.2 Phân loại đậu xanh
Đậu xanh theo quan điểm lấy hạt của nhân dân ta bao gồm các loài thuộc hai
chi phụ là Ceratotropic, còn được gọi là nhóm đậu châu Á, bao gồm 16 loài hoang
dại và 5 loài trồng trọt là V. radiata, V. mungo, V. aconitifolia, V. angularis, V.
umbellate [ 23]
Bảng 1.1: Phân loại khoa học của đậu xanh (Vigna radiata)
Nguồn : Cây đậu xanh, NXB NN, Phạm văn Thiều (1997), Cây đậu
xanh kỹ thuật trồng và chế biến sản phẩm, NXB Nông nghiệp, 1998
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

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].
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

4

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].

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

6

Bảng 1.3 Thành phần acid amin trong hạt đậu xanh (g/16gN)
Amino acid Hàm lượng (g/16gN)
Tryptophan 3,27
Phenylalanine 5,66
Threonine 3,15
Cystein 0,75
Methionine 1,92
Leucine 8,36
Lysine 4,19
Valine 5,20
Isoleucine 4,74
Glutamic acid 21,7
Proline 4,23
Serine 4,95
Alanine 4,35
Arginine 6,33
Histidine 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.

Pentadecenoic acid -
Oleic acid 11,37
MUFA 11,37
Linoleic acid 31,16
Linolenic acid 13,70
PUFA(polyunsaturated fatty acids) 43,86
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

8

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 Hàm lượng/100g
Vitamin B6 0,135 mg
Vitamin E 0,30 mg
Vitamin K 5,5 μg
Niacin 1,166 mg
Thiamin 0,331 mg
Riboflavin 0,123 mg
Folate 321 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.
-
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

10

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.

Thông thường nhiệt độ tối ưu cho quá trình hạt đậu xanh nẩy mầm là từ 25-37
0
C.
Nếu như nhiệt độ dưới mức tối ưu dẫn đến tỷ lệ nẩy mầm thấp và thời gian nẩy
mầm kéo dài hơn[10].
1.2.2 Các biến đổi trong quá trình nẩy mầm
1.2.2.1 Sự biến đổi các chất dinh dưỡng
Quá trình nẩy mầm của đậu xanh bắt đầu từ giai đoan ngâm đậu sau đó kéo dài
đến sau giai đoạn ủ đậu. Quá trình này nhằm cải thiện chất lượng dinh dưỡng vốn
đã có sẵn trong hạt. Sản phẩm đậu xanh nẩy mầm cung cấp chất dinh dưỡng quan
trọng cho con người như protein và carbohydrate dễ tiêu hóa, năng lượng, khoáng
và vitamin, các hợp chất oxi hóa [Deshpvàe 1992 và Negi và những cộng sự 2001].
Từ đậu xanh nẩy mầm ta có thể tạo được nhiều loại sản phẩm mới và có giá trị dinh
dưỡng cao, thực phẩm chức năng, làm giảm hàm lượng các chất ức chế hấp thu
protein [Deshpvàe và cộng sự 1984; Garcia và cộng sự 1997; Trugo và von Baer
1998].
Trong quá trình nẩy mầm thì thành phần dinh dưỡng của hạt có một số chất
tăng lên đáng kể nhưng cũng có một số chất giảm đi như theo một quy luật.
Quá trình nẩy mầm ở đậu xanh làm giảm các thành phần không mong muốn
[Muquiz và cộng sự 1998; Oboh và cộng sự 1998; Orue và cộng sự 1998], tăng
cường và cải thiện chất dinh dưỡng [Riddoch và cộng sự 1998], tăng cường protein
dễ tiêu hóa [Schulze và cộng sự 1997]. [51,4].
Quá trình trao đổi chất phức tạp xảy ra trong nẩy mầm là sự thủy phân các
protein, lipid, carbohydrate thành năng lượng lưu trữ và các acid amin cần thiết cho
sự phát triển của thực vật [Podesta và Plaxton 1994; Ferreira và cộng sự 1995;
Jachmanian và cộng sự 1995; Ziegler 1995]. Sự biến đổi về các thành phần hóa học
của hạt đậu xanh trước và sau khi nẩy mầm được thể hiện ở bảng sau:

a
1,53
a
1,45
b

Xơ thô 4,63
a
4,45
a,b
4,40
a,b

Tro 3,76
a
3,32
c
3,55
b

Tinh bột

62,3
b
63,4
a
61,7
c

Độ ẩm 9,75

Histidine 2,49 2,58 2,42
Leucine/ Isoleucine 1,76:1 1,77:1 1,81:1
(Nguồn : Nutritional composition và antinutritional factors of mung bean
seeds (Phaseolus aureus) as affected by some home traditional processes, 2004
Đa số hàm lượng các acid amin đều tăng, do trong quá trình nẩy mầm chúng
được phân giải từ protein. Tuy nhiên cũng có một số acid amin giảm do sự chuyển
hóa hình thành các hợp chất mới.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

14

b. Các biến đổi về thành phần Carbohydrate
Như đã giới thiệu ở trên hàm lượng Carbohydrate giảm qua quá trình nẩy
mầm, trong quá trình nẩy mầm carbohydrate được sử dụng như nguồn năng lượng
cho sự phát triển của mầm. Điều này có thể giải thích cho những thay đổi của
carbohydrate sau khi nẩy mầm, ngoài ra sự hoạt động của enzym β-amylase thủy
phân tinh bột làm tăng hàm lượng carbohydrate đơn giản [Suda và cộng sự 1986].
Bảng 1.10: Sự thay đổi hàm lượng carbohydrate của đậu xanh trước và
sau khi nẩy mầm (g/100g chất khô)
Thành phần
carbohydrate Đậu xanh Ngâm Nẩy mầm
Glucose 7,87
a
6,18
b
5,03
c

Saccharose 0,67

năng lượng cho nẩy mầm. Những biến đổi trong thành phần acid béo được miêu tả
ở bảng sau:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

15

Bảng 1.11: Sự thay đổi hàm lượng acid béo trong tổng chất béo có trong hạt
đậu xanh trước và sau khi nẩy mầm.
Thành phần acid béo
Đậu xanh
Nẩy mầm (%) Không nẩy mầm (%)
Caprylic acid - 10,22
Lauric acid - 4,82
Tridecanoic 1,08 3,06
Myristic acid - -
Palmitic acid 20,76 18,47
Stearic acid 5,78 5,32
Arachidic acid 3,10 -
Behenic acid 8,45 2,89
Lignoceric acid 7,10 -
SFA 46,24 44,78
Pentadecenoic acid - -
Oleic acid 3,63 11,37
MUFA 3,63 11,37
Linoleic acid 33,09 31,16
Linolenic acid 17,02 13,70