HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----------------------------------------------------

ĐỖ THỊ NHUẦN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA pH VÀ NHIỆT ĐỘ
NƯỚC NGÂM ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI AXIT GAMMA
AMINOBUTYRIC, AXIT PHYTIC VÀ THÀNH PHẦN HÓA
HỌC CỦA ĐẬU XANH NẢY MẦM

Hà Nội - 2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
----------------------------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA pH VÀ NHIỆT ĐỘ NƯỚC
NGÂM ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI AXIT GAMMA
AMINOBUTYRIC, AXIT PHYTIC VÀ THÀNH PHẦN HÓA
HỌC CỦA ĐẬU XANH NẢY MẦM
Người thực hiện

: Đỗ Thị Nhuần

Mã sinh viên

: 620900

Khóa

: 62

Ngành

: Cơng nghệ thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Đức Doan
Địa điểm thực tập

: Bộ môn công nghệ chế biến
Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Hà Nội - 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là
trung thực.
Tơi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã
được cảm ơn và các thơng tin được trích dẫn trong khóa luận này đã được ghi rõ
nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 05 tháng 09 năm 2021
Sinh viên thực hiện


Đỗ Thị Nhuần

i


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành được khóa luận tốt nghiệp này, ngồi sự cố gắng của bản
thân, tơi cịn nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Trước tiên, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo
PGS. TS Nguyễn Đức Doan đã hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi
cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hồn thành khóa luận này.
Tơi xin cảm ơn tất cả các thầy cô giáo đã dạy dỗ, dìu dắt trong suốt quá trình
học tập, thu nhận kiến thức tại trường, đặc biệt là các thầy cô giáo trong khoa Công
nghệ thực phẩm – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam.
Cuối cùng tôi xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và những người
thân xung quanh tôi, họ đã luôn bên cạnh và động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian học tập để tôi hồn thành tốt khóa luận này.
Với tấm lịng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp
đỡ quý báu của tất cả mọi người đã dành cho tôi!

Hà Nội, ngày 05 tháng 09 năm 2021
Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Nhuần

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................. vi
PHẦN 1: MỞ ĐẦU....................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................1
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài ............................................................................2
1.2.1. Mục đích ............................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu ..............................................................................................................2
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................3
2.1. Giới thiệu chung về đậu xanh ..............................................................................3
2.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm của đậu xanh...............................................................3
2.1.2. Cấu tạo và thành phần hóa học của hạt đậu xanh .............................................4
2.1.3. Cơng dụng của cây đậu xanh ............................................................................6
2.2. Sự nảy mầm của hạt và các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nảy mầm ................7
2.2.1. Sự nảy mầm của hạt ..........................................................................................7
2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm..................................................8
2.3. Hạt đậu xanh nảy mầm .........................................................................................9
2.4. Gamma-aminobutyric axit .................................................................................10
2.5. Phytic axit ...........................................................................................................11
PHẦN III. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....13
3.1. Vật liệu nghiên cứu và hóa chất .........................................................................13
3.1.1. Nguyên liệu .....................................................................................................13
3.1.2. Hóa chất ..........................................................................................................13
3.1.3. Phạm vị nghiên cứu .........................................................................................13
3.2. Nội dung .............................................................................................................13
3.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................13

iii



3.3.1. Bố trí thí nghiệm .............................................................................................13
3.3.2. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................14
3.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................19
PHẦN IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..............................................................20
4.1. Thành phần hóa học của hạt đậu xanh nguyên liệu ...........................................20
4.2. Hàm lượng chất khô tổng số trong hạt đậu xanh nảy mầm ...............................21
4.3. Hàm lượng Lipid trong hạt đậu xanh nảy mầm .................................................23
4.4. Hàm lượng protein trong hạt đậu xanh nảy mầm ..............................................24
4.5. Hàm lượng axit gamma- aminobutyric trong hạt đậu xanh nảy mầm ...............26
4.6. Hàm lượng axit phytic trong hạt đậu xanh nảy mầm .........................................27
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...............................................................30
5.1. Kết luận ..............................................................................................................30
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................30
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................31
1. Tài liệu tiếng Việt: ................................................................................................31
2. Tài liệu tiếng anh ...................................................................................................31
3. Tài liệu internet .....................................................................................................34
PHỤ LỤC .................................................................................................................35

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của hạt đậu xanh (trong 100g hạt) ........................5
Bảng 3.1 Bố trí thí nghiệm ........................................................................................14
Bảng 4.1 Chỉ tiêu hóa học của hạt đậu xanh nguyên liệu .........................................20
Bảng 4.2 Bảng xử lý thống kê ảnh hưởng của pH và nhiệt độ nước ngâm đến hàm
lượng GABA, PA và thành phần hóa học của hạt đậu xanh .....................................21


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Cây đậu xanh ...............................................................................................4
Hình 2.2. Hạt đậu xanh ...............................................................................................6
Hình 3.1. Quy trình chuẩn bị mẫu đậu xanh nảy mầm .............................................15
Hình 4.1 Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ nước ngâm đến hàm lượng chất khơ tổng
số trong hạt đậu xanh nảy mầm.................................................................................22
Hình 4.2 Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ nước ngâm đến hàm lượng Lipid trong hạt
đậu xanh ....................................................................................................................23
Hình 4.3 Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ nước ngâm đến hàm lượng protein trong
hạt đậu xanh nảy mầm...............................................................................................25
Hình 4.4 Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ nước ngâm đến hàm lượng GABA trong
hạt đậu xanh ..............................................................................................................26
Hình 4.5 Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ nước ngâm đến hàm lượng PA trong hạt
đậu xanh ....................................................................................................................28

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Tên viết tắt

Ý nghĩa

CT

Công thức

CS


Cộng sự

ĐC

Đối chứng

GABA

Gamma-aminobutyric axit

GAD

Glutamate decarboxylase

PA

Axit phytic

% chất khô

Phần trăm chất khô

vi


PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Đậu xanh (Vigna radiate (L.) Wiliczek) là một trong những cây họ đậu có giá
trị dinh dưỡng cao và có nhiều giá trị sử dụng trong đời sống. Nó được xem là cây
họ đậu quan trọng hàng đầu của Thái Lan, Philippine, Srilanka, Ấn Độ, Mianma,

Indonexia và Bangladet (Nguyễn Thanh Tuấn, 2020).
Tại Việt Nam, cây đậu xanh đã được trồng từ lâu đời ở các vùng đồng bằng,
trung du và miền núi xuyên suốt từ Bắc đến Nam. Đậu xanh là nguồn cung cấp
protein, glucid cho con người và nhiều thành phần dinh dưỡng khác như vitamin,
khoáng chất giúp con người hấp thu đầy đủ các dưỡng chất cần thiết. Hạt đậu xanh
là nguyên liệu quan trọng để có thể chế biến ra nhiều sản phẩm đa dạng, có giá trị
dinh dưỡng và giá trị sử dụng trong đời sống cao như: được sử dụng làm nguyên
liệu để sản xuất các loại bánh kẹo, bột dinh dưỡng, miến đậu xanh... Và không thể
không kể đến đó là “giá” đậu xanh (Trần Thị Uyên, 2017).
Giá đậu xanh là loại rau mầm có tốc độ sinh trưởng nhanh, thời gian sinh
trưởng ngắn nên sự biến đổi chất lượng dinh dưỡng xảy ra nhanh chóng. Trong suốt
quá trình nảy mầm, các enzyme nội bào được hoạt hóa và các hợp chất dự trữ như
protein, carbohydrate được thủy phân tạo thành các hợp chất có phân tử thấp. Cụ
thể quá trình nảy mầm đã nâng cao hàm lượng gamma-aminobutyric axit (GABA)
trong hạt (Kaur & Singh, 2005).
GABA là một amino axit phi protein có 4 cacbon, hiện diện nhiều trong các
tế bào nhân sơ (prokaryotic) và nhân chuẩn (eukaryotic). Nó có nhiều lợi ích cho
sức khỏe như giảm huyết áp và ức chế các xung dẫn truyền thần kinh trong hệ thống
thần kinh, ngăn chặn hiệu quả các cơn đau và giảm thiểu các trạng thái stress, lo
âu... Vì vậy xu hướng phát triển các sản phẩm giàu hàm lượng GABA trở nên phổ
biến những năm gần đây (Trương Nhật Trung & Đống Thị Anh Đào, 2016).
Tuy nhiên, trong hạt của các loại đậu đỗ nói chung và hạt đậu xanh nói riêng
có chứa axit phytic (PA), là một hợp chất phản dinh dưỡng. Đặc biệt, nó có khả
năng liên kết các chất khoáng, protein và tinh bột gây ra những tác động bất lợi
(Oatway & cs., 2001).
1


Các nghiên cứu trước đây cho thấy hạt nẩy mầm có chứa các chất có hoạt
tính sinh học tự nhiên và chất chống oxy hóa. Tuy nhiên, hàm lượng các chất này

phụ thuộc rất lớn vào điều kiện xử lý hạt trước khi nẩy mầm như: thời gian ngâm
nước, điều kiện nước ngâm (nhiệt độ và pH) và chế độ nảy mầm (nhiệt độ và thời
gian), độ ẩm hạt, môi trường nảy mầm sáng hay tối và độ ẩm tương đối của mơi
trường (Vu Thuy Anh & cs., 2019). Vì thế việc xác định điều kiện ngâm và ủ trong
quá trình nẩy mầm hạt đậu xanh nhằm thu được hàm lượng GABA cao, giảm hàm
lượng axit phytic và giá trị dinh dưỡng của hạt được tốt nhất là điều quan trọng.
Chính vì lý do này, chúng tơi quyết định tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu
ảnh hưởng của pH và nhiệt độ nước ngâm đến gamma-aminobutyric axit, axit
phytic và thành phần hóa học của đậu xanh nảy mầm”.
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Đánh giá tác động của pH và nhiệt độ nước ngâm đến sự biến đổi hàm lượng
GABA và PA. Ngoài ra nghiên cứu còn theo dõi ảnh hưởng của các điều kiện nước
ngâm này đến thành phần dinh dưỡng trong hạt đậu xanh nẩy mầm.
1.2.2. Yêu cầu
Ảnh hưởng của điều kiện pH và nhiệt độ nước ngâm đến sự biến đổi hàm
lượng GABA và PA trong hạt đậu xanh nảy mầm.
Ảnh hưởng của điều kiện pH và nhiệt độ nước ngâm đến sự biến đổi hàm
lượng chất khô tổng số, protein và lipid trong hạt đậu xanh nảy mầm.

2


PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung về đậu xanh
2.1.1. Nguồn gốc và đặc điểm của đậu xanh
Cây đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek) thuộc ngành Magnoliopyta, lớp
Magnoliopsida bộ Fabales, họ đậu (Fabaceae), chi Vigna; có nguồn gốc từ Ấn Độ
và được phân bố rộng rãi ở các nước châu Á như Thái Lan, Philippine, Myanmar,
Indonesia,...trong đó có Việt Nam (Nguyễn Thanh Tuấn, 2020).

Đậu xanh thuộc loại cây thảo mộc đứng. Lá mọc kép 3 chia, cả 2 mặt lá đều
có lơng, gân lá nổi rõ lên ở phía dưới mặt lá. Hoa lưỡng tính, màu vàng lục, mọc
thành chùm to, xếp xen kẽ nhau trên cuống (Hình 2.1). Quả đậu xanh thuộc loại quả
giáp, hình trụ thẳng, mảnh nhưng số lượng nhiều, có lơng. Khi cịn non quả có màu
xanh, đến khi chín quả có màu nâu vàng hoặc màu xám đen, đen. Vỏ quả khi chín
nếu gặp nhiệt độ cao có thể tách làm hạt rơi ra, mỗi quả có từ 8-15 hạt. Hạt đậu
xanh có hình trụ, hơi thn, trịn đều, đường kính hạt khoảng từ 2-2,5mm, vỏ hạt
màu xanh, ruột màu vàng, có mầm ở giữa (Đinh Thị Hiền, 2020).
Đậu xanh sinh trưởng tốt trên nhiều loại đất nhưng thích hợp nhất là đất thịt
nhẹ hay đất thịt nhẹ pha cát có khả năng thốt nước tốt. Hiện nay, có 29 quốc gia
trồng đậu xanh với tổng diện tích trên 6 triệu ha, sản lượng đậu xanh tồn cầu là 3
triệu tấn. Trong đó Ấn Độ là quốc gia sản xuất đậu xanh lớn nhất, theo sau là Trung
Quốc, Pakistan và Myanmar.
Ở Việt Nam, đậu xanh đã được trồng lâu đời, khắp nơi trong cả nước, là một
trong những cây trồng truyền thống với nhiều mục đích: lấy hạt, cải tạo đất, chống
xói mịn, làm phân xanh,...Diện tích sản xuất đậu xanh được phát triển ở 7 vùng
sinh thái trên cả nước, trong đó có 3 vùng có diện tích sản xuất đậu xanh lớn là Tây
Nguyên, Bắc Trung Bộ và Duyên hải Nam Trung Bộ. Ngoài ra, ở một số tỉnh miền
Trung của nước ta như Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Trị, Phú Yên, Đắk
Lắk, Gia Lai,...
Sản xuất đậu đỗ nói chung và cây đậu xanh nói riêng ngày càng có vị trí
quan trọng trong q trình chuyển đổi cơ cấu cây trồng và đẩy mạnh sản xuất hàng
hóa ở nước ta. So với một số cây trồng khác trong cùng điều kiện thì cây đậu đỗ đạt
3


hiệu quả cao hơn, dễ tiêu thụ hơn. Do đó, việc sản xuất đậu xanh ở nước ta ngày
càng được chú trọng và phát triển (Nguyễn Thanh Tuấn, 2020).

Hình 2.1. Cây đậu xanh

2.1.2. Cấu tạo và thành phần hóa học của hạt đậu xanh
2.1.2.1. Cấu tạo
Hạt đậu xanh có cấu tạo giống các hạt họ đậu là khơng có nội nhũ, nội nhũ bị
mất trong quá trình hình thành hạt Do đó cấu tạo chủ yếu của hạt đậu xanh gồm 3
phần: vỏ, tử diệp (lá mầm) và phơi (Hình 2.2). Vỏ hạt cấu tạo từ nhiều lớp tế bào,
lớp ngồi cùng gồm những tế bào có kích thước lớn, xếp theo chiều dọc hạt gọi là
lớp tế bào dọc, ở giữa gồm những tế bào xếp theo chiều ngang, gọi là lớp tế bào
ngang. Khi hạt chưa chín, lớp tế bào này trống rỗng, nhưng khi còn non hạt có màu
xanh (do chứa nhiều diệp lục tố). Lớp trong cùng của vỏ quả gồm những tế bào hình
ống xếp theo chiều dọc hạt. Vỏ hạt là bộ phận có chức năng bảo vệ phôi và lá mầm
khỏi tác động cơ học, hóa học của mơi trường. Vỏ khoảng 7% so với khối lượng
tồn hạt. Trong vỏ khơng chứa các chất dinh dưỡng, thành phần chủ yếu của vỏ là
cellulose và hemicellulose, do đó trong q trình chế biến càng tách vỏ triệt để càng
tốt. Lá mầm chiếm khoảng 90% khối lượng hạt đậu có từ 2 lá mầm. Lá mầm được
cấu tạo từ tế bào lớn thành mỏng, giữa các tế bào là các khoảng trống. Phôi chiếm
khoảng 3% khối lượng tồn hạt, gồm 2 phần chính là chồi mầm và rễ mầm, phôi là
4


phần phát triển thành cây non khi hạt nảy mầm. Do đó phơi chứa nhiều chất dinh
dưỡng, chủ yếu là protein, glucid hòa tan và lipid (Đinh Thị Hiền, 2020).
2.1.2.2. Thành phần hóa học
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của hạt đậu xanh (trong 100g hạt)
STT

Thành phần

Đơn vị tính

Nguyên hạt


Hạt tách vỏ

1

Phần ăn được

%

100,0

100,0

2

Độ ẩm

%

10,4

10,1

3

Protein

%

24,0


24,5

4

Dầu

%

1,3

1,2

5

Khoáng

%

3,5

3,5

6

Xơ

%

4,1


0,8

7

Carbohydrates

%

56,7

59,9

8

Năng lượng

Kcal

334,0

348,0

9

Canxi

mg

124,0


75,0

10

Phosphorus

mg

326,0

405,0

11

Sắt

mg

7,3

8,5

12

Caroten

mg

94,0


49,0

13

B1

mg

0,47

0,72

14

B2

mg

0,39

0,15

15

Vitamin khác

mg

2,10


2,40

(Nguyễn Thanh Tuấn, 2020)
Kết quả phân tích từ 100g hạt chưa tách vỏ đã cho thấy đậu xanh là thực
phẩm có giá trị dinh dưỡng cao với: 24% protein; 1,3% dầu; 3,5% khoáng; 4,1%
chất xơ; 56,7% carbohydrates và cung cấp 334 Kcal. Ngoài ra, trong hạt đậu xanh
còn chứa các yếu tố dinh dưỡng khác như Ca, P, Fe, Caroten, vitamin B1, B2. Đậu
xanh có hàm lượng folate và hàm lượng sắt từ 5,9 – 7,6 mg/100g cao hơn so với các
loại cây đậu đỗ khác (Dahiya & cs., 2015).
Trong các loại protein của đậu xanh, globulins là thành phần chính chiếm
85% hàm lượng protein tổng số. Ngoài ra chuỗi M-terminal amino axit, cấu trúc và
tính tương đồng giữa 3 loại isoforms riêng biệt của 8S α-globulin cũng được nghiên
5


cứu và mơ tả chi tiết. Nhờ các lợi ích đối với sức khỏe con người và chức năng dinh
dưỡng, đậu xanh (protein và các sản phẩm thủy phân) với các hoạt chất, chức năng
và hoạt tính sinh học rất có tiềm năng đặc biệt trong chế biến thực phẩm như: bánh
đậu xanh, bột đậu xanh, miến, giá đỗ và y học (Yi-Shen & cs., 2018).
Đậu xanh chứa đầy đủ các dinh dưỡng đa lượng và vi lượng, các vitamin
thiết yếu. Trong thành phần có đầy đủ các loại axit amin không thay thế cần thiết
cho con người như trytophan, threonine, isoleucine, leucine, lysine, cystine,
phenylalaine... Ngoài ra trong đậu xanh chứa nhiều isoflavonoid với hàm lượng
tổng số khoảng 0,08mg/100g hạt; hàm lượng axit phytic và polyphenols trung bình
lần lượt là 2,1 và 1,8g/kg; nhờ đó đậu xanh được sử dụng như một loại dược liệu
chữa trị bệnh phù thũng, giải độc, hạ nhiệt, bồi bổ cho sức khỏe (Shi & cs., 2016).

Hình 2.2. Hạt đậu xanh
2.1.3. Cơng dụng của cây đậu xanh

Đậu xanh là nguồn cung cấp protein tự nhiên và carbonhydrat, cung cấp
khoảng 3.400kJ năng lượng/kg hạt. So sánh với các loại đậu đỗ khác như đậu gà –
chickpea (Cicer arietinum), đậu triều – pigeon pea ( Cajanus cajan) và đậu lăng –
lentils (Lens culinaris), tinh bột đậu xanh dễ chế biến hơn. Đậu xanh chứa ít
flatulence nên rất thích hợp với trẻ em. Đậu xanh cũng chứa ít axit phytic hơn đậu
triều và đậu tương (Glycine max), ngũ cốc; axit phytic có ảnh hưởng xấu đến khả

6


năng sinh học của sắt và kẽm. Với chất lượng dinh dưỡng và vị thơm ngon, đậu
xanh được chế biến thành thực phẩm giàu sắt cho trẻ em (Pataczek & cs., 2018).
Đậu xanh được sử dụng phần lớn trong các thực phẩm dinh dưỡng chay của
Ấn Độ và Trung Quốc. Ở Pakistan, đậu đỗ cung cấp gần 25% tổng lượng sắt cho
chế độ ăn kiêng và đậu xanh đã trở thành một trong những cây đậu đỗ quan trọng
nhất được tiêu thụ. Đậu xanh có giá thành thấp hơn so với các nguồn protein khác,
được chú trọng phát triển ở các quốc gia này.
Đậu xanh tiêu thụ bằng cách chế biến hạt khơ, sản xuất mì, giá đậu và quả
đậu xanh được sử dụng như một loại rau xanh. Đậu xanh sử dụng trong công nghiệp
chế biến thực phẩm tạo tinh bột và mì. Tại nhiều vùng phát triển và đang phát triển
trên thế giới, đậu xanh được sử dụng rộng rãi để làm salad giá (sprout) thay rau
xanh. Giá đậu xanh là nguồn thực phẩm phổ biến cung cấp nguồn khoáng chất và
vitamin cho con người (Lambrides & Godwin, 2007).
2.2. Sự nảy mầm của hạt và các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nảy mầm
2.2.1. Sự nảy mầm của hạt
Nảy mầm là một quá trình tự nhiên xảy ra trong thời kì 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 (Vũ Văn Liết & Nguyễn Văn Hoan, 2007).

Hạt nảy mầm gồm 2 giai đoạn: giai đoạn hút nước và giai đoạn nảy mầm.
- Hút nước là quá trình đầu tiên của sự nảy mầm, quá trình này phụ thuộc vào
3 yếu tố:


Thành phần các chất có trong hạt



Khả năng thấm của vỏ hạt



Lượng nước hữu hiệu

Việc hấp thụ nước làm vỏ hạt mềm ra và hạt trương lên, làm 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 lượng xúc tác của chúng (tăng
hoạt lực, tăng hoạt độ). Chúng sẽ phân cắt một lượng đáng kể các chất dinh dưỡng
7


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 (Tomás & Espín, 2001).
- Giai đoạn đầu của quá trình nảy mầm hạt xảy ra các q trình sinh lý, hóa
lý và hóa sinh. 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 thốt 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 ngồi cịn 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
(Kumar & cs., 2011).
2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm
2.2.2.1. Các yếu tố nội sinh
Độ chín của hạt: Điều kiện đầu tiên để hạt có thể nảy mầm là hạt đã chín (đạt
đến độ già thu hái nhất định). Có nghĩa là tất cả các bộ phận cấu thành: các vỏ bọc,
nhân hạnh (mô dự trữ + phơi) đã phân hóa hồn tồn về mặt hình thái.
Ngồi ra các yếu tố như khối lượng của hạt, vỏ hạt… cũng có ảnh hưởng
khơng nhỏ đến khả năng nảy mầm của hạt.
2.2.2.2. Các yếu tố ngoại sinh
Nhiệt độ: nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng thực vật nói
chung và q trình nẩy mầm nói riêng. Ảnh hưởng của nhiệt độ được biểu thị bằng
một giới hạn từ điểm tối thiểu tới điểm tối ưu để sự nẩy mầm có thể xảy ra. Nhiệt
độ tối ưu là nhiệt độ mà tại đó tỉ lệ hạt nẩy mầm cao nhất trong thời gian ngắn nhất.
Nếu như nhiệt độ dưới mức tối ưu dẫn đến tỷ lệ nẩy mầm thấp và thời gian nẩy
mầm kéo dài hơn. Thơng thường nhiệt độ tối ưu cho q trình hạt đậu xanh nẩy
mầm là từ 25-37 ºC (Vũ Văn Liết & Nguyễn Văn Hoan, 2007).
8


Nước: Nước là yếu tố cần thiết cho quá trình nẩy mầm vì hạt muốn nẩy mầm
thì phải hút nước. Những hạt giống trưởng thành thường rất khô và cần phải hấp thụ
một lượng nước đáng kể, tương đương với trọng lượng khô của hạt. Tác dụng chủ
yếu của sự hút nước: thứ nhất là khi hút nước, vỏ hạt giãn nở để hút CO2, tăng tác
dụng hô hấp; hai là làm cho những vật chất ở trạng thái ngưng tụ chuyển sang trạng

thái trung hịa, tăng hoạt tính của men; ba là làm cho những vật chất hữu cơ phức
tạp phân giải thành những hợp chất đơn giản, đưa chất dinh dưỡng đến nơi sinh
trưởng của các tế bào.
Oxy: Khi hạt nảy mầm cần tiến hành các hoạt động hơ hấp. Oxy có tác dụng
thúc đẩy q trình hơ hấp của hạt, nó hỗ trợ cho q trình phân giải vật chất trong
hạt và quá trình phân chia tế bào từ đó giải phóng nhiệt lượng, cung cấp yêu cầu cho
hoạt động sinh trưởng của các loại hạt. Việc điều tiết lượng oxi trong q trình nẩy
mầm có thể điều khiển được sự phát triển của mầm và rễ. Tuy nhiên, hàm lượng oxi
cần cho sự nẩy mầm là hoàn toàn khác nhau phụ thuộc vào phản ứng của các loại
hạt khác nhau. Vì vậy trong quá trình nẩy mầm, cần phải đảo khối hạt để cung cấp
nhiều O2 và tránh tích tụ CO2 gây nên hơ hấp yếm khí, giải phóng rượu gây độc cho
hạt (Kumar & cs., 2011).
Ánh sáng: ngoài ảnh hưởng của độ ẩm, oxy và nhiệt độ đến sự nảy mầm. Từ
lâu ảnh hưởng của ánh sáng đến sự nảy mầm của hạt cũng đã được xác định. Phản
ứng của hạt hàng trăm loài đã được nghiên cứu và xác định là sự nảy mầm của
chúng bị kích thích bởi quang chu kì (ánh sáng và tối), 1/2 số lồi nghiên cứu có
phản ứng với ánh sáng. Cơ chế điều khiển của ánh sáng đến sự nảy mầm của hạt là
giống như điều khiển sự ra hoa, kéo dài thân và hình thành sắc tố ở quả và lá. Cả
cường độ ánh sáng và chất lượng ánh sáng đều ảnh hưởng đến sự nảy mầm. Chất
lượng ánh sáng tự nhiên là tổ hợp của độ dài bước sóng và màu của ánh sáng. Trong
đó, ánh sáng kích thích nảy mầm tốt nhất là ánh sáng đỏ (600- 700 nm) (Vũ Văn
Liết & Nguyễn Văn Hoan, 2007).
2.3. Hạt đậu xanh nảy mầm
Quá trình nẩy mầm của đậu xanh bắt đầu từ giai đoạn ngâm đậu sau đó kéo
dài đến sau giai đoạn ủ đậu. Q trình nảy mầm nhằm cải thiện chất lượng dinh
9


dưỡng vốn đã có sẵn trong hạt. Trong q 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 nảy mầm ở đậu xanh làm giảm các thành phần không
mong muốn, tăng cường và cải thiện chất dinh dưỡng, tăng cường protein dễ tiêu
hóa (Muzquiz & cs., 2012). Theo nghiên cứu của Mubarak (2005), sự nảy mầm làm
giảm hàm lượng protein đồng thời tăng hàm lượng các axit amin do hoạt động của
các enzyme protease tăng. Tuy nhiên hàm lượng carbohydrate thì giảm do chúng
được sử dụng như một nguồn năng lượng từ khi bắt đầu nẩy mầm. Tương tự, hàm
lượng tro và chất lipid cũng giảm trong quá trình nẩy mầm.
Ngồi ra, trong q trình nảy mầm, nhiệt độ và thời gian nảy mầm cũng có
ảnh hưởng lớn tới hàm lượng GABA và làm tăng hàm lượng này một cách đáng kể
(Xu & Hu, 2014). Quá trình nảy mầm còn làm giảm hàm lượng PA và tannin tương
ứng với 18 – 21% và 20 – 38% (Ghavidel & Prakash, 2007).
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, khống và vitamin, các
hợp chất oxi hóa. 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 (Hussain & Burhanddin, 2011).
2.4. Gamma-aminobutyric axit
GABA là một axit amin phi protein khá phổ biến trong tự nhiên. Nó có trong
một số loại thực phẩm như cà chua chín, thịt lợn nạc, gạo lức, gạo mầm, lúa mì và
ngũ cốc ngun hạt, lịng đỏ trứng gà, cá ngừ, cá hồi, mực,…Trong cơ thể người và
một số động vật có vú, GABA hoạt động như một chất ức chế dẫn truyền thần kinh
vì nó ngăn chặn một số tín hiệu não nhất định và làm giảm mức độ hoạt động của hệ
thần kinh.
Năm 1883, GABA được tổng hợp lần đầu tiên, là sản phẩm chuyển hóa thực
vật và vi sinh vật. Đến năm 1950, GABA được tìm thấy là một phần của hệ thần
kinh trung ương động vật có vú (Cagno & cs., 2010).
GABA không thể thiếu đối với cơ thể để đảm bảo duy trì sự hoạt động bình
thường của não bộ đặc biệt là các neuron thần kinh. Nó ngăn cản sự hoạt động thái
10



quá của những neuron thần kinh nhất định tại hệ thống thần kinh trung ương và ức
chế sự lan truyền của các tế bào dẫn truyền để tăng cường cảm giác thư thái trong
hệ thần kinh. Chất ức chế dẫn truyền này thường được biết đến như một liều thuốc
an thần tự nhiên do cơ thể tự sản sinh giúp thư giãn thần kinh và có giấc ngủ ngon.
Cùng với niacinamide và inositol, GABA ngăn căn cản các truyền dẫn căng thẳng
và bất an đến vùng thần kinh trung ương bằng việc chiếm giữ các vùng tiếp nhận tin
của các tế bào này, khống chế các vùng tiếp nhận tin. Vì thế, GABA giúp cho cơ thể
được cảm giác thư giãn, giúp ngủ ngon, giảm huyết áp và an thần (Hayakawa & cs.,
2004).
2.5. Phytic axit
PA là một thành phần chiếm khoảng 1-5% khối lượng của các loại đậu ăn
được, ngũ cốc, hạt dầu, phấn hoa, và các loại hạt. Nó là một dạng hữu cơ của phốt
pho với tên hóa học là hexakis – dihydrogenphosphate myo – inositol (IP6) (Vohra
& Satyanarayana, 2003). Nó được phát hiện bởi Pfeffer vào đầu năm 1872 và được
mô tả lần đầu tiên bởi Posternak (1903). Axit phytic chính là nguồn gốc của inositol
và lưu trữ ở dạng phốt pho của giống cây trồng được sử dụng làm nguyên liệu thức
ăn gia súc, gia cầm (Maga, 1982). Hầu hết các loại thức ăn có nguồn gốc thực vật
chứa 50-80% tổng phốt pho là phytate và nó sẽ liên kết với các chất khống,
protein và cả axit amin từ đó làm giảm khả năng tiêu hóa của một số chất dinh
dưỡng (Harland & Morris, 1995).
PA có trong những thực phẩm được làm từ những nguyên liệu như ngũ cốc,
gạo, cây họ đậu làm ngăn cản sự hấp thụ các ion kim loại như sắt (Fe2+), magie
(Mg2+), canxi (Ca2+), kẽm (Zn2+). Sự kém hấp thụ các ion kim loại này đã tạo ra sự
thiếu hụt những vi khống lượng cần thiết. Vì vậy kể từ khi được phát hiện, axit
phytic đã được phân loại là một thành phần phản dinh dưỡng trong ngũ cốc và các
loại đậu. Các nghiên cứu thường tập trung vào cấu trúc độc đáo của nó, giúp nó có
khả năng liên kết các khoáng chất, protein và tinh bột, và dẫn đến những tác động
bất lợi. Với sự hiểu biết nhiều hơn về tác dụng của axit phytic, nhiều tác dụng phụ
có thể được khắc phục. Ngoài ra, nhiều nghiên cứu gần đây đã đề xuất rằng các đặc

tính tương tự được dán nhãn axit phytic như một chất phản dinh dưỡng trên thực tế
11


có thể mang lại nhiều lợi ích. Nhiều lĩnh vực mới để sử dụng axit phytic bao gồm
các ứng dụng y tế và công nghiệp đã được đề xuất.

12


PHẦN III. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu nghiên cứu và hóa chất
3.1.1. Nguyên liệu
Hạt đậu xanh giống DX16 được mua tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển
đậu đỗ thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. Mẫu được loại bỏ các hạt vỡ,
lép, tạp chất rồi bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh để tránh hư hỏng trước khi sử
dụng.
3.1.2. Hóa chất
Các hóa chất phân tích: Chất chuẩn GABA được mua của Hãng Sigma
Aldrich (St Louis, MO, Mỹ), chất chuẩn axit phytic dạng muối natri hydrate được
mua của Hãng Sigma Aldrich (Buchs, Thụy sĩ). Các hóa chất thơng thường khác
như H2SO4, NaOH, Axit Boric, KMnO4, HClO4, Kalioxalat, hexan…
3.1.3. Phạm vị nghiên cứu
Địa điểm: Phịng thí nghiệm của khoa Cơng nghệ thực phẩm, phịng thí
nghiệm trung tâm Cơng nghệ thực phẩm- Học viện Nơng Nghiệp Việt Nam.
Thời gian: Từ tháng 03/2021 đến tháng 09/2021.
3.2. Nội dung
Nghiên cứu ảnh hưởng của pH và nhiệt độ nước ngâm đến hàm lượng
GABA, axit phytic và thành phần hóa học trong hạt đậu xanh.
3.3. Phương pháp nghiên cứu

3.3.1. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí các cơng thức được trình bày ở bảng 3.1 để khảo sát
ảnh hưởng của pH và nhiệt độ nước ngâm đến hàm lượng GABA, PAss cũng như
thành phần hóa học của hạt đậu xanh.

13


Bảng 3.1 Bố trí thí nghiệm
Cơng thức

pH nước ngâm

Nhiệt độ nước ngâm (⁰C)

ĐC

Không nảy mầm

Không nảy mầm

CT1

5.5

30

CT2

5.5


33

CT3

5.5

36

CT4

6

30

CT5

6

33

CT6

6

36

CT7

6.5


30

CT8

6.5

33

CT9

6.5

36

3.3.2. Phương pháp nghiên cứu
3.3.2.1. Chuẩn bị hạt nẩy mầm
Hạt đậu xanh được loại bỏ các hạt vỡ, lép, tạp chất rồi chia thành 3 phần
bằng nhau. Sau đó, được ngâm trong nước cất sạch ở các pH 5,5; 6,0 và 6,5 được
điều chỉnh bằng dung dịch NAOH 0,1N hoặc HCl 0,1N tương ứng với từng nhiệt độ
30, 33 và 36 0C trong bể ổn nhiệt trong 10 giờ. Sau khi để ráo nước, hạt đậu được ủ
nảy mầm ở 32 0C trong 12 giờ. Kết thúc nảy mầm, hạt đậu loại bỏ các hạt không
nảy mầm, tách vỏ, rửa sạch rồi nghiền mịn và bảo quản ở nhiệt độ -20 0C trước khi
phân tích các chỉ tiêu. Hạt đậu khơng ngâm, khơng nảy mầm được tách vỏ sau đó
nghiền mịn dùng làm mẫu đối chứng.

14


Quy trình chuẩn bị mẫu đậu xanh nảy mầm được trình bày ở hình 3.1.


Đậu xanh

Ngâm

Nảy mầm 32oC,
trong 12h

Tách vỏ

Rửa sạch

Nghiền

Bảo quản -20 oC

Hình 3.1. Quy trình chuẩn bị mẫu đậu xanh nảy mầm
3.3.2.2. Xác định hàm lượng chất khô tổng số
Hàm lượng chất khô tổng số được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 4295:2009 (TCVN, 4295:2009)
Dùng cân phân tích cân 5g mẫu cho vào đĩa petri hoặc chén đã được sấy khô
đến khối lượng không đổi và đã được xác định khối lượng. Đặt đĩa chứa mẫu vào tủ
sấy, sấy mẫu trong 2 giờ kể từ khi nhiệt độ tủ sấy đạt 102± 2 0C. Sau đó dùng kẹp
kim loại lấy đĩa hoặc chén cân chứa mẫu đã đậy nắp ra và để nguội trong bình hút
ẩm khoảng 30 phút. Cân và ghi lại khối lượng đĩa chứa mẫu chính xác đến 1mg.
Tiếp tục sấy mẫu khoảng 45 phút, làm nguội rồi cân lần thứ hai. Nếu hai lần cân sai

15



lệch giá trị vượt quá 1mg thì đem mẫu đi sấy thêm cho đến khi giá trị chênh lệch
giữa hai lần cân khơng vượt q 1mg. Mỗi thí nghiệm được phân tích lặp lại 3 lần.
Hàm lượng nước X tính bằng phần trăm khối lượng, theo cơng thức:
X=

𝑴𝟐−𝑴𝟏
𝑴

×100

Trong đó:
M2: là khối lượng chén cân chứa mẫu trước khi sấy (g)
M1: là khối lượng chén cân chứa mẫu sau khi sấy (g)
M: khối lượng mẫu cho vào (g)
Hàm lượng chất khô (%) = 100 – X
3.3.2.3. Xác định hàm lượng protein
Hàm lượng protein được xác định theo phương pháp Kjeldahl (TCVN
8125:2009, ISO 20483:2006)
Cân khoảng 0,2g mẫu và thêm 3-5mL H2SO4 đậm đặc vào bình Kjeldahl rồi
để ngâm qua đêm.
Sau đó đun mẫu trên bếp từ từ cho đến khi sơi thì thêm 4-5 giọt xúc tác
HClO4. Tiếp tục đun mẫu đến khi thu được dung dịch trong suốt không màu. Để
nguội mẫu rồi chuyển sang bình định mức 100 mL, dùng nước cất tráng lại sau đó
định mức tới vạch, dung dịch thu được dùng để cất nitơ.
Hút 30 mL mẫu vào bình tam giác, thêm vài giọt chỉ thị tashiro. Trung hòa
mẫu bằng NaOH 30% đến khi dung dịch chuyển sang màu xanh lá mạ. Lắp bình
vào hệ thống bếp điện đun nóng, khí NH3 sẽ ngưng tụ qua hệ thống làm lạnh và thu
lại ở bình hứng.
Chuẩn bị dung dịch ở bình tam giác để hứng NH3, dùng pipet cho vào bình
hứng khoảng 25 mL axit boric, nhỏ vào vài giọt dung dịch chỉ thị tashiro (lúc này

dung dịch trong bình hứng có màu hồng). Sau đó lắp vào hệ thống sao cho đầu ống
sinh hàn ngập trong dung dịch axit borat. Bắt đầu quá trình cất đạm cho đến khi
dung dịch trong bình hứng chuyển sang màu xanh lá, để thêm 10 – 15 phút để hứng
hết NH3.
Chuẩn độ mẫu trong bình hứng với H2SO4 0,1N, khi dung dịch chuyển từ
xanh lá mạ sang màu đỏ.
16


Song song với bình thí nghiệm, tiến hành bình đối chứng. Làm tương tự bình
thí nghiệm chỉ khác là khơng có mẫu. Mỗi thí nghiệm được phân tích lặp lại 3 lần.
Hàm lượng protein tính theo % khối lượng được xác định bằng công thức:
X

( V1  V2 ) *T *V * 0,014 *100 * 6,25
v * M *1000

Trong đó:
0,014 là lượng nitơ tương đương với việc sử dụng 1 mL dung dịch axit
suifuric 0,5 mol/l, tính bằng gam (g)
T: Nồng độ đương lượng gam của dung dịch H2SO4 (0,1N)
M: khối lượng mẫu đem đi phân tích (g)
ν: số mL dung dịch mẫu sử dụng để chưng cất amoniac
V1: số mL H2SO4 0,1N sử dụng để chuẩn độ mẫu thử
V2: số mL H2SO4 0,1N sử dụng để chuẩn độ mẫu trắng
V: tổng thể tích dung dịch mẫu pha lỗng (100 mL)
6,25 là hệ số chuyển đổi hàm lượng nitơ thành hàm lượng protein
3.3.2.4. Xác định hàm lượng chất béo
Hàm lượng chất béo của đậu hạt được xác định bằng phương pháp chiết với
dung mơi n-hexan được trình bày bởi (Stefania & cs., 2012).

Tiến hành: Cân khoảng 2g mẫu đã nghiền nhỏ cho vào giấy lọc đã được sấy
khô đến khối lượng không đổi và gấp sẵn. Sau khi chiết lipid trong túi lọc đựng mẫu
bằng cách ngâm với dung môi n-hexan trong 3 ngày ở điều kiện bình thường. Các
túi lọc được cho vào đĩa petri và sấy mẫu ở nhiệt độ 100 oC đến 105 oC đến khối
lượng không đổi. Thí nghiệm được phân tích lặp lại 3 lần.
Tính tốn kết quả: Hàm lượng lipid có trong mẫu (X3), tính bằng phần trăm
khối lượng theo cơng thức:
X3 =

𝒎𝟏 − 𝒎𝟎
𝒎

× 100%

Trong đó: m1 là khối lượng túi giấy và mẫu trước khi chiết lipid (g)
M0 là khối lượng túi và mẫu sau khi chiết lipid và sấy khô (g)
m là khối lượng mẫu cho vào (g)
17