HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐẶNG MINH HIẾU

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG
AXIT GAMMA AMINOBUTYRIC VÀ MỘT SỐ
CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG TRONG
HẠT ĐẬU TƯƠNG NẢY MẦM

Hà Nội – 09/2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG
AXIT GAMMA AMINOBUTYRIC VÀ MỘT SỐ
CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG TRONG
HẠT ĐẬU TƯƠNG NẢY MẦM

Người thực hiện

:

ĐẶNG MINH HIẾU

Mã SV

:

620856

Khóa

:

62

Ngành

:

CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD

:

PGS.TS. TRẦN THỊ ĐỊNH
TS. VŨ THỊ HUYỀN

Hà Nội – 09/2021


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là
trung thực và chưa từng được sử dụng trước đó.
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 06 tháng 09 năm 2021
Sinh viên

Đặng Minh Hiếu

i


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu tại Bộ môn Công nghệ chế biến, khoa Công
nghệ thực phẩm, tôi đã hồn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Trong suốt quá
trình nghiên cứu, bên cạnh sự nỗ lực, cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được sự
động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể.
Tơi xin bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trần Thị Định
– Bộ môn Công nghệ chế biến – Khoa Công nghệ thực phẩm – Học viện Nơng
Nghiệp Việt Nam, người đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi
trong suốt q trình thực hiện khóa luận.
Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Vũ Thị Huyền – Khoa Môi trường
– Học viện Nông Nghiệp Việt Nam đã nhiệt tình chỉ bảo, giúp đỡ tơi trong suốt thời
gian thực hiện đề tài. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các bạn trong
nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học của PGS.TS. Trần Thị Định đã giúp đỡ tơi
thực hiện khóa luận vừa qua.
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong và ngồi Khoa Cơng nghệ
thực phẩm – Học viện Nơng Nghiệp Việt Nam đã truyền đạt cho tôi những kiến

thức bổ ích, giúp đỡ tơi trong q trình học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi muốn dành lời cảm ơn, biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã
quan tâm, động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hồn thành khóa luận tốt
nghiệp này.
Tơi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó!

Hà Nội, ngày 06 tháng 09 năm 2021
Sinh viên

Đặng Minh Hiếu

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................vii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT..................................................................................ix
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................ 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1
1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài ................................................................................ 2
1.2.1. Mục đích............................................................................................................ 2
1.2.2. Yêu cầu.............................................................................................................. 3
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................... 4
2.1. Giới thiệu về đậu tương........................................................................................ 4
2.1.1. Nguồn gốc, đặc điểm của cây đậu tương .......................................................... 4

2.1.2. Hình thái và cấu trúc của hạt đậu tương............................................................ 4
2.1.3. Thành phần hóa học của đậu tương .................................................................. 5
2.1.3.1. Protein ............................................................................................................ 6
2.1.3.2. Lipid ............................................................................................................... 6
2.1.3.3. Carbohydrate .................................................................................................. 7
2.1.3.4. Chất khoáng ................................................................................................... 7
2.1.3.5. Vitamin ........................................................................................................... 8

iii


2.1.3.6. Enzyme trong đậu tương ................................................................................ 8
2.2. Sơ lược về đậu tương nảy mầm ........................................................................... 8
2.2.1. Quá trình nảy mầm của hạt ............................................................................... 8
2.2.2. Những biến đổi trong quá trình nảy mầm ......................................................... 9
2.2.2.1. Biến đổi sinh hóa ............................................................................................ 9
2.2.2.2. Biến đổi sinh lý .............................................................................................. 9
2.2.3. Đậu tương nảy mầm .......................................................................................... 9
2.3. Sự biến đổi của GABA trong quá trình nảy mầm đậu tương............................. 10
2.3.1. Giới thiệu về GABA ....................................................................................... 10
2.3.2. Đặc tính sinh học của GABA đối với con người ............................................ 11
2.3.2.1. Giảm những cơn đau mãn tính và đau đầu .................................................. 11
2.3.2.2. Phòng chống rối loạn thần kinh ................................................................... 11
2.3.2.3. Tác dụng hạ huyết áp ................................................................................... 11
2.3.3. Sự biến đổi hàm lượng GABA trong quá trình nảy mầm ............................... 11
2.4. Sự biến đổi của axit phytic trong quá trình nảy mầm đậu tương ....................... 12
2.4.1. Giới thiệu về axit phytic .................................................................................. 12
2.4.2. Ảnh hưởng của axit phytic đối với con người ................................................ 12
2.4.3. Sự biến đổi hàm lượng axit phytic trong quá trình nảy mầm ......................... 13
2.5. Sự biến đổi của các hợp chất kháng oxy hóa trong quá trình nảy mầm đậu

tương ......................................................................................................................... 13
PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ......................................................................................................... 14
3.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................... 14
3.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 14

iv


3.2.1. Thiết bị ............................................................................................................ 14
3.2.2. Hóa chất .......................................................................................................... 14
3.2.3. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 15
3.2.4. Thời gian nghiên cứu ...................................................................................... 15
3.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 15
3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................... 15
3.4.1. Chuẩn bị mẫu bột đậu tương nảy mầm ........................................................... 15
3.4.2. Tối ưu hóa quy trình phân tích hàm lượng GABA từ đậu tương nảy mầm .... 16
3.4.2.1. Xác định một số yếu tố thích hợp cho quy trình phân tích hàm lượng GABA
trên hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ..................................................... 16
3.4.2.2. Xác định một số yếu tố thích hợp trong quy trình chiết GABA từ đậu tương
nảy mầm .................................................................................................................... 21
3.5. Phương pháp phân tích ....................................................................................... 23
3.5.1. Phân tích hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl ............................. 23
3.5.2. Ứng dụng quy trình phân tích tối ưu để định lượng GABA trong đậu tương
nảy mầm .................................................................................................................... 24
3.5.3. Phân tích hàm lượng axit phytic trong hạt đậu tương nảy mầm ..................... 26
3.5.4. Phân tích hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp DPPH ........................ 28
3.6. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................. 30
PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 31
4.1. Tối ưu hóa quy trình phân tích hàm lượng GABA và ứng dụng để định lượng

GABA trong hạt đậu tương nảy mầm ....................................................................... 31
4.1.1. Xác định một số yếu tố thích hợp cho quy trình phân tích hàm lượng GABA
trên hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ..................................................... 31

v


4.1.1.1. Xác định hàm lượng HN cho phản ứng tạo dẫn xuất GABA–HN............... 31
4.1.1.2. Chọn tốc độ dòng ......................................................................................... 33
4.1.1.3. Chọn tỉ lệ thành phần pha động .................................................................. 34
4.1.1.4. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính ............................................................ 35
4.1.1.5. Đánh giá độ lặp lại của phép đo ................................................................... 38
4.1.2. Xác định một số yếu tố thích hợp trong quy trình chiết GABA từ đậu tương
nảy mầm .................................................................................................................... 38
4.1.2.1. Xác định tỉ lệ nguyên liệu/dung môi chiết phù hợp ..................................... 38
4.1.2.2. Xác định thời gian chiết ............................................................................... 39
4.1.3. Ứng dụng quy trình phân tích tối ưu để định lượng GABA trong đậu tương
nảy mầm .................................................................................................................... 41
4.2. Phân tích hàm lượng protein trong hạt đậu tương nảy mầm .............................. 42
4.3. Phân tích hàm lượng axit phytic trong hạt đậu tương nảy mầm ........................ 44
4.4. Phân tích hoạt tính kháng oxy hóa của hạt đậu tương nảy mầm........................ 45
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 47
5.1. Kết luận .............................................................................................................. 47
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 49

vi


DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Cây đậu tương .............................................................................................4
Hình 2.2. Cấu tạo của hạt đậu tương ...........................................................................5
Hình 2.3. Cấu trúc của GABA ..................................................................................10
Hình 2.4. Cấu trúc myo-inositol ................................................................................12
Hình 2.5. Cấu trúc axit phytic (P) = H2PO4- .............................................................12
Hình 4.1. Sắc ký đồ thể hiện nồng độ HN khác nhau cho quá trình tạo dẫn xuất
GABA–HN ................................................................................................................32
Hình 4.2. Sắc ký đồ thể hiện tốc độ dịng của pha động ...........................................33
Hình 4.3. Các sắc ký đồ thể hiện điều kiện tách bằng hệ 1, 2 và 3 ...........................35
Hình 4.4. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của diện tích phổ vào nồng độ GABA .....37
Hình 4.5. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến sự biến đổi hàm lượng GABA ở hai
giống đậu tương DT84 và DT51 ...............................................................................41
Hình 4.6. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến sự biến đổi hàm lượng protein ở hai
giống đậu tương DT84 và DT51 ...............................................................................43
Hình 4.7. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến sự biến đổi hàm lượng axit phytic ở
hai giống đậu tương DT84 và DT51 .........................................................................44
Hình 4.8. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến sự biến đổi hoạt tính kháng oxy hóa ở
hai giống đậu tương DT84 và DT51 .........................................................................46

vii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của đậu tương ............................................................6
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ HN đến quá trình tạo dẫn xuất GABA–HN ......17
Bảng 3.2. Dãy nồng độ của đường chuẩn GABA .....................................................20
Bảng 3.3. Dãy nồng độ của dẫn xuất GABA–HN ....................................................20
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi chiết đến ...............................22
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng GABA ............................23
Bảng 3.6. Dãy nồng độ của đường chuẩn Phytic ......................................................27

Bảng 3.7. Dãy nồng độ của đường chuẩn Trolox .....................................................29
Bảng 4.1. Mối tương quan giữa nồng độ GABA và diện tích phổ ...........................36
Bảng 4.2. Độ lặp lại của hệ thống HPLC trên mẫu GABA ......................................38
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/dung môi đến hàm lượng GABA .........39
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng GABA ............................40

viii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ACN

:

Acetonitrile

CK

:

Khối lượng chất khô

DAD

:

Diode Array Detector

DPPH


:

2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

FA

:

Axit formic

GABA

:

Axit gamma aminobutyric

GAD

:

Enzyme glutamate decarboxylase

HN

:

2-hydroxy-1-naphthaldehyde

HPLC


:

High performance liquid chromatography Sắc ký lỏng hiệu năng cao

LOD

:

Giới hạn phát hiện

LOQ

:

Giới hạn định lượng

MeOH

:

Methanol

SD

:

Độ lệch chuẩn

Std


:

Dung dịch chuẩn

TB

:

Trung bình

TN

:

Thí nghiệm

ix


PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Đậu tương hay còn gọi là đậu nành, là một trong những giống cây được trồng
lâu đời, và cũng là loại cây trồng duy nhất cung cấp protein chất lượng ngang bằng
với các loại vật liệu có nguồn gốc động vật (Hà Đức Hồ, 2005). Vì lý do này, đậu
tương từ lâu đã được tiêu thụ ở Châu Á như là một nguồn protein chính trong thực
phẩm truyền thống như tàu hũ, sữa đậu tương, tempeh, natto, giá, đậu tương rau, và
nhiều sản phẩm khác. Trong những năm gần đây, tiến bộ trong khoa học công nghệ
đã cải tiến sử dụng đậu tương theo những cách mới, tạo ra các loại thực phẩm chức
năng có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng. Bởi lẽ đậu tương được biết đến là một

nguyên liệu giàu chất dinh dưỡng, giàu nhóm hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa
có thể làm giảm nguy cơ mắc một số bệnh do q trình oxy hóa trong cơ thể gây ra,
tuy nhiên sự hiện diện của chất kháng dinh dưỡng như các chất ức chế trypsin, axit
phytic và oligosaccharide khó tiêu hóa đã hạn chế sự tiêu thụ của các chất dinh
dưỡng trong đậu tương (Jiang và cs, 2013).
Axit gamma aminobutyric (GABA) là một axit amin phi protein hòa tan
trong nước, được phân bố rộng rãi trong tự nhiên và 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 (Nguyễn Đức Doan và Đỗ Thị Hà, 2020).
GABA cũng được chứng minh có nhiều lợi ích như giảm huyết áp và ức chế các
xung dẫn truyền thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương, ngăn chặn hiệu quả
các cơn đau, giảm các trạng thái căng thẳng và lo âu, trầm cảm cũng như ức chế sự
phát triển của các tế bào ung thư (Nguyễn Đức Doan và Đỗ Thị Hà, 2020). Với các
tác dụng cần thiết đối với sức khỏe, việc cung cấp axit amin này cho cơ thể thông
qua đường ăn uống bởi thực phẩm giàu GABA đang được nhiều người quan tâm.
GABA trong tự nhiên tồn tại trong một số loại thực phẩm như rau (chân vịt, khoai
tây, bắp cải, măng tây, súp lơ và cà chua), các loại trái cây (táo và nho), một số loại
ngũ cốc (yến mạch và ngô) (Quílez và Diana, 2017) và đậu tương nảy mầm (Guo và
cs, 2011).

1


Tuy nhiên, bên cạnh các giá trị dinh dưỡng, đậu tương có chứa một số thành
phần khơng có lợi như axit phytic làm tăng khả năng đào thải của các khoáng chất
quan trọng trong cơ thể người như canxi, magie, sắt và kẽm. Do đó, nó góp phần
vào việc gây thiếu hụt các chất khống ở một số người có chế độ ăn phụ thuộc vào
những loại thức ăn này như là nguồn cung cấp chất khoáng cơ bản (Kumar và cs,
2010). Ngoài ra, khi được kết hợp với protein, axit phytic làm giảm sự hịa tan của
protein vì vậy làm giảm quá trình hấp thu protein của cơ thể.

Nhiều nghiên cứu cho thấy, nảy mầm là phương pháp hiệu quả để làm giảm
hàm lượng axit phytic trong một số loại đậu đồng thời làm tăng hàm lượng protein
và GABA cũng như các hợp chất kháng oxy hóa như polyphenol, flavonoid,
carotenoid,... và một số loại vitamin có lợi cho sức khỏe. Quá trình nảy mầm là một
hoạt động trao đổi chất mạnh mẽ, kết hợp các q trình hơ hấp, thay đổi cấu trúc ở
mức độ tế bào, tổng hợp phân tử và thủy phân, sự chuyển đổi của các protein, lipid
và carbohydrate để hỗ trợ việc thành lập cây con (Jiang và cs, 2013). Nảy mầm
được xem là phương thức đơn giản, chi phí thấp để nâng cao giá trị dinh dưỡng
cũng như hiệu quả sử dụng của đậu tương. Chính vì vậy, việc phân tích các chỉ tiêu
chất lượng của đậu tương nảy mầm đóng vai trị quan trọng trong việc đánh giá giá
trị dinh dưỡng cũng như góp phần cải thiện và nâng cao chất lượng của đậu tương
nói riêng và các loại đậu nói chung. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi chọn
thực hiện đề tài: “Phân tích hàm lượng Axit gamma aminobutyric và một số chỉ
tiêu chất lượng trong hạt đậu tương nảy mầm”.
1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Phân tích hàm lượng axit gamma aminobutyric và một số chỉ tiêu chất lượng
trong hạt đậu tương nảy mầm nhằm đóng góp vào cơ sở dữ liệu cho đậu tương và
làm cơ sở để sản xuất thực phẩm chức năng, giúp đa dạng hóa sản phẩm từ đậu
tương trên thị trường.

2


1.2.2. u cầu
Xây dựng được quy trình phân tích hàm lượng GABA trong hạt đậu tương
nảy mầm.
Phân tích được hàm lượng protein trong hạt đậu tương nảy mầm.
Phân tích được hàm lượng axit phytic trong hạt đậu tương nảy mầm.
Phân tích được hoạt tính kháng oxy hóa của hạt đậu tương nảy mầm.


3


PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về đậu tương
2.1.1. Nguồn gốc, đặc điểm của cây đậu tương
Đậu tương còn gọi là đậu nành, là loại cây thuộc họ đậu (Fabaceae), chi
Glycine, loài Glycine max (L.) Merrill. Đậu tương là một trong những giống cây
được trồng lâu đời nhất (Hà Đức Hồ, 2005).
Dựa vào sự đa dạng về hình thái của hạt, một số tài
liệu cho rằng cây đậu tương có nguồn gốc từ vùng Mãn
Châu (Trung Quốc) xuất phát từ một loại đậu tương dại,
thân mảnh, dạng dây leo, có tên khoa học là Glycile Soja
Sieb và Zucc (Ngô Thế Dân và cs, 1999). Từ Trung Quốc
đậu tương được lan truyền dần ra khắp thế giới. Theo các
nhà nghiên cứu Nhật Bản vào khoảng 200 năm trước
Công Nguyên, đậu tương được đưa vào Triều Tiên và sau
đó phát triển sang Nhật. Đến giữa thế kỷ 17 đậu tương Hình 2.1. Cây đậu tương
được nhà thực vật học người Đức Engellbert Caempler
đưa về Châu Âu và đến năm 1954 đậu tương mới được du nhập vào Hoa Kỳ. Đậu
tương được trồng nhiều nhất là ở Châu Mỹ trên 70%, tiếp đến là Châu Á.
Đậu tương là loại cây thân thảo. Thân cây mảnh, cao từ 0,8 m - 0,9 m, có
lơng, cành hướng lên phía trên. Lá mọc cách, có ba lá chét hình trái xoan, mũi lá
gần nhọn khơng đều ở gốc. Hoa có màu trắng hay tím, xếp thành chùm ở nách cành.
Quả có nhiều lơng, hình lưỡi liềm, dài khoảng 10 cm, màu vàng nâu khi hồn tồn
trưởng thành và khơ. Quả thường chứa khoảng 4 hạt, tùy thuộc vào từng giống mà
có kích thước khác nhau (Đỗ Tất Lợi, 2004).
2.1.2. Hình thái và cấu trúc của hạt đậu tương
Hạt đậu tương có nhiều hình dạng như: tròn, dẹt,... và màu sắc khác nhau

như hạt màu vàng, đỏ, xanh lục, nâu đen,... Trong đó đậu tương có màu vàng là loại
tốt nhất nên được trồng và sử dụng nhiều nhất (Hà Đức Hồ, 2005).
Hạt đậu tương có 3 bộ phận: vỏ hạt, phơi và tử diệp.

4


+ Vỏ hạt: Chiếm 8% khối lượng hạt, là lớp ngồi cùng, thường có màu vàng
hay màu trắng. Vỏ bảo vệ phôi mầm, chống lại nấm và vi khuẩn.
+ Phôi: Chiếm 2% khối lượng hạt, là rễ mầm - phần sinh trưởng của hạt khi
hạt lên mầm.
+ Tử diệp: Chiếm 90% khối lượng hạt, là hai lá mầm tích trữ dinh dưỡng
của hạt, chứa hầu hết chất đạm và chất béo của hạt.

Hình 2.2. Cấu tạo của hạt đậu tương
Tùy theo kích thước hạt, thường chia làm 3 loại: to, trung bình và nhỏ. Loại
to thường tỉ lệ vỏ thấp chỉ khoảng 6%, loại nhỏ tỉ lệ vỏ chiếm 9,5%.
+ Loại to là loại 1000 hạt nặng 300g trở lên.
+ Loại trung bình là loại 1000 hạt nặng 150 - 300g.
+ Loại nhỏ là loại 1000 hạt nặng dưới 150g.
2.1.3. Thành phần hóa học của đậu tương
Hạt đậu tương chủ yếu là protein, lipid, carbohydrate, chất khống, ngồi ra
cịn một số thành phần thứ cấp khác như vitamin, chất màu, enzyme,... và hàm
lượng phụ thuộc nhiều vào yếu tố môi trường. Trong số các hạt họ đậu, hạt đậu

5


tương chứa protein nhiều nhất và thành phần axit amin tốt nhất. Thành phần hóa
học của hạt đậu tương được thể hiện ở Bảng 2.1 dưới đây.

Bảng 2.1. Thành phần hóa học của đậu tương
Thành phần

Hàm lượng

Nước (%)

5,6 – 11,5

Protein thô (% CK)

32,0 – 43,6

Lipid (% CK)

15,5 – 24,7

Carbohydrate (% CK)

31,7 – 31,85

Tro (% CK)

4,5 – 6,4

Xơ (% CK)

5,12 – 5,5
(Nguồn: El-Shemy, 2011)


2.1.3.1. Protein
Trong thành phần hóa học của đậu tương, thành phần protein chiếm một tỉ
lượng rất lớn. Protein đậu tương được cho là nhóm “protein hồn chỉnh” vì nó cung
cấp tất cả các axit amin thiết yếu cho dinh dưỡng của con người như tryptophan,
threonine, valine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine mà cơ thể
không tự tổng hợp được (Đinh Thị Hiền, 2020). Hàm lượng của các axit amin này
tương đương với hàm lượng axit amin của trứng gà, đặc biệt là tryptophan rất cao
gần gấp rưỡi của trứng. Trong protein đậu tương, các nhóm protein đơn giản
albumin, glutenin, prolamin chiếm lượng nhỏ không đáng kể. Các thực phẩm làm từ
đậu tương được xem là một loại “thịt không xương” vì chứa tỉ lệ đạm thực vật dồi
dào, có thể thay thế nguồn đạm từ thịt động vật. Vì lý do này, đậu tương là thực
phẩm quan trọng đối với nhiều người ăn chay (Đinh Thị Hiền, 2020).
2.1.3.2. Lipid
Trong đậu tương, lipid chiếm tỉ lệ khá cao từ 15,5 – 24,7% khối lượng chất
khô của hạt, hơn 95% lipid được tìm thấy trong tử diệp, phần cịn lại trong mầm và
vỏ hạt. Lipid trong hạt chủ yếu là glyceride của các axit béo bão hòa và chưa bão

6


hòa kết hợp với các thành phần lipid khác bao gồm phosphatid, sterol, các
hydrocacbon mạch dài, alcohol và ketone,... Bên cạnh glyceride, cịn có một thành
phần rất quan trọng là lecithin (Liu, 2004). Lecithin có tác dụng làm cho cơ thể con
người trẻ lâu, tăng trí nhớ và tái tạo các mô, làm cứng xương và tăng sức đề kháng
của cơ thể.
Trong thành phần lipid của đậu tương, hàm lượng các axit béo mạch dài từ
C16 – C18 có hoạt tính sinh học ở đậu tương tương đối cao, khoảng 80%, trong đó
50% là axit linoleic, là axit béo có ba nối đôi (El-Shemy, 2011). Ngày nay, axit béo
này được xem là axit béo có lợi và có khả năng chuyển hóa cholesterol làm giảm
nguy cơ gây bệnh tim mạch và kéo dài tuổi thọ. Đặc biệt cơ thể động vật có vú, bao

gồm cả con người khơng thể tổng hợp được axit linoleic mà phải cung cấp từ chế độ
ăn uống trong khi đậu tương là nguồn thực vật tốt chứa axit béo này với hàm lượng
cao.
2.1.3.3. Carbohydrate
Carbohydrate trong đậu tương chiếm khoảng 31,7 – 31,85% khối lượng chất
khô, trong đó hàm lượng tinh bột khơng đáng kể. Carbohydrate được chia làm hai
nhóm là đường tan và chất xơ khơng tan (Đinh Thị Hiền, 2020). Trong đó, chất xơ
khơng tan chiếm khoảng 20%, là hỗn hợp các polysaccharide và dẫn xuất của
chúng, chủ yếu là cellulose, hemicellulose và các hợp chất liên kết với protein.
Carbohydrate hòa tan khoảng 10%, gồm các đường khử như sucrose (5%),
stachyose (4%), raffinose (1%). Raffinose và stachyose là các oligosaccharide
khơng được tiêu hóa bởi enzyme tiêu hóa, vì vậy con người khơng thể tiêu hóa
được, chúng được lên men bởi vi sinh vật trong ruột già và tạo ra khí CH4, H2 và
CO2 dẫn đến hiện tượng sôi bụng. Tuy nhiên những chất này bị thủy phân bởi nhiệt
trong môi trường axit, bazơ hoặc quá trình nảy mầm của hạt dưới tác dụng của các
enzyme thủy phân.
2.1.3.4. Chất khoáng
Thành phần chất khoáng trong đậu tương chiếm khoảng 4,5 – 6,4% khối
lượng chất khô của hạt đậu tương, trong đó đáng chú ý nhất là canxi, photpho,

7


magie, kẽm, sắt. Hàm lượng các thành phần khoáng trong hạt đậu tương phụ thuộc
nhiều yếu tố và đa phần là vào nguồn gốc, điều kiện canh tác, giống và kỹ thuật chế
biến (Sugano, 2005). Các kim loại trong đậu tương có giá trị sinh học khơng cao vì
chúng kết hợp với axit phytic trong đậu tương tạo thành phytate kim loại không tan.
2.1.3.5. Vitamin
Đậu tương không được xem như nguồn dồi dào một loại vitamin nào đó
nhưng đem lại nguồn dinh dưỡng toàn diện. Đậu tương chứa nhiều loại vitamin

chính như vitamin B và vitamin C. Bên cạnh đó, vitamin E trong đậu tương là chất
chống oxy hóa tự nhiên tuyệt vời (Sugano, 2005).
2.1.3.6. Enzyme trong đậu tương
Enzyme là chất xúc tác sinh học làm tăng tốc độ quá trình biến đổi trong cơ
thể. Trong hạt đậu tương có chứa một số enzyme như: Urease chống lại sự hấp thụ
các chất đạm qua thành ruột, do đó khơng nên ăn đậu tương sống. Lipase thủy phân
glyceride tạo thành glyxerin và axit béo. Phospholipase thủy phân este của axit
axetic. Lipoxygenase xúc tác phản ứng chuyển H2 trong axit béo. Amylase là
enzyme thủy phân tinh bột gồm 2 loại enzyme α-amylase và β-amylase chiếm một tỉ
lệ khá lớn trong hạt đậu tương. Người ta thường bổ sung enzyme amylase trong các
chế phẩm đậu tương như bột sữa đậu tương, có tác dụng tăng cường sinh lực chống
suy dinh dưỡng ở trẻ em, cung cấp chất đạm cần thiết cho con người (Đinh Thị
Hiền, 2020).
2.2. Sơ lược về đậu tương nảy mầm
2.2.1. Quá trình nảy mầm của hạt
Nảy mầm là sự phát triển của phôi bên trong hạt. Đây là một quá trình bao
gồm sự kết hợp những khả năng có thể xảy ra để bắt đầu sự hấp thu nước của hạt
khơ, kết thúc q trình này là sự phát triển của phơi và sự hình thành rễ mầm xun
qua cấu trúc của hạt xung quanh phôi và tiếp theo là sự phát triển thành cây con
(Bewley và Black, 1994).
Trong hạt khơ có sẵn một lượng nước ở dạng liên kết. Nước từ bên ngồi khi
thấm vào trong hạt sẽ hịa tan các chất dự trữ và hoạt hóa các enzyme xúc tác cho

8


quá trình phân giải các hợp chất cao phân tử trong hạt thành những chất đơn giản,
cung cấp cho hoạt động tăng trưởng của phơi để hình thành cây mầm. Phôi là nơi
hút nước mạnh nhất. Tốc độ hút nước rất mạnh ở thời gian đầu do sự chênh lệch áp
suất thẩm thấu rất lớn giữa mơi trường bên ngồi và các tế bào bên trong hạt, đồng

thời các chất keo háo nước trương nở rất mạnh, càng về sau sức hút nước của hạt
càng giảm (Nguyễn Đức Lượng và cs, 2004).
Quá trình nảy mầm của hạt phụ thuộc vào điều kiện bên trong và bên ngoài.
Thời gian mà hạt giống có thể sống sót rất khác nhau và phụ thuộc vào điều kiện
tồn trữ và loại hạt giống. Để hạt đậu có thể nảy mầm, nó phải được đặt trong môi
trường thuận lợi như: cung cấp đầy đủ nước, nhiệt độ thích hợp, thành phần khơng
khí trong khí quyển, ánh sáng,...
2.2.2. Những biến đổi trong quá trình nảy mầm
2.2.2.1. Biến đổi sinh hóa
Đặc trưng nhất của biến đổi hóa sinh trong khi nảy mầm là sự tăng đột ngột
hoạt động thủy phân xảy ra trong hạt. Các hợp chất dự trữ dưới dạng các polyme bị
phân giải thành các monome phục vụ cho sự nảy mầm. Mức độ hoạt hóa của các
enzyme trong hạt phụ thuộc vào tính chất đặc trưng và thành phần hóa học của hạt.
2.2.2.2. Biến đổi sinh lý
Biến đổi sinh lý đặc trưng nhất trong q trình nảy mầm là hơ hấp. Ngay sau
khi hạt hút nước, hoạt tính các enzyme sau hơ hấp tăng lên mạnh, làm cường độ hô
hấp của hạt tăng lên rất nhanh. Việc tăng hơ hấp đã giúp cây có đủ năng lượng cần
thiết cho sự nảy mầm.
2.2.3. Đậu tương nảy mầm
Đậu tương nảy mầm được làm từ hạt đậu tương đã qua quá trình ngâm trong
nước và nảy mầm ở điều kiện thích hợp. Trong q trình nảy mầm, đậu tương sẽ
thay đổi về thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng và làm tăng giá trị cảm quan của
đậu tương. Nảy mầm được xem là phương thức hạn chế mùi và vị không mong
muốn trong đậu tương. Quá trình nảy mầm giúp cho các enzyme nội bào trong đậu
hoạt động, phân cắt các chất có khối lượng phân tử lớn thành các chất có khối lượng

9


phân tử nhỏ nên cơ thể người và động vật dễ hấp thu chất dinh dưỡng từ đậu tương

nảy mầm.
Đậu tương sau khi nảy mầm sẽ làm tăng đáng kể hàm lượng protein, chất
khoáng, các vitamin như ascorbic, riboflavin, choline, thiamin, tocopherols, axit
pantothenic và các chất có hoạt tính sinh học như polyphenol, isoflavone,
carotenoid (Lucia Plaza và cs, 2003). Nảy mầm làm giảm đáng kể hàm lượng chất
kháng dinh dưỡng là những chất mà cơ thể người và động vật khơng hấp thụ được
có trong đậu tương như oligosaccharides, raffinose, stachyose, verbascose là những
chất gây đầy hơi khó tiêu trong cơ thể người và động vật (Wang và cs, 1997). Quá
trình nảy mầm cải thiện chất lượng của hạt, tăng giá trị dinh dưỡng và giảm các chất
có hại cho cơ thể đem lại nguồn thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao.
2.3. Sự biến đổi của GABA trong quá trình nảy mầm đậu tương
2.3.1. Giới thiệu về GABA
GABA (Axit gamma aminobutyric) là một hợp chất axit amin phi protein
bốn carbon, được phân bố khắp nơi trong tự nhiên ở sinh vật nhân chuẩn và sinh vật
nhân sơ. GABA được tổng hợp bởi quá trình khử carboxyl của axit L-glutamic, xúc
tác bởi enzyme glutamate decarboxylase (GAD) (Marina Diana và cs, 2014).

Hình 2.3. Cấu trúc của GABA
GABA có cấu trúc gồm 4 cacbon. Nhóm cacboxylic cho proton và nhóm
amin nhận proton. Hình dạng của GABA phụ thuộc nhiều vào điều kiện của mơi
trường. Ở trạng thái khí, GABA cuộn lại nhiều lần để tạo ra sức hút điện tích giữa
hai nhóm chức năng amin và cacboxylic. Theo tính tốn hóa học để phá vỡ cấu trúc
này cần một năng lượng khoảng 50 kcal/mol. Ở trạng thái rắn, GABA ln có hình
dạng mạch thẳng. Dưới dạng mạch thẳng, GABA ln có cấu trúc hình học trans ở
nhóm amin cuối và dạng cis ở nhóm cacboxylic kết thúc. Cấu trúc này sẽ giúp cho
phân tử GABA liên kết dễ dàng với các phân tử GABA khác. Ở trạng thái lỏng,

10



GABA tồn tại ở nhiều dạng cấu trúc khác nhau bao gồm dạng gấp khúc, dạng mạch
thẳng. Chính nhờ khả năng tồn tại ở nhiều dạng cấu trúc khác nhau này tạo cho
GABA có nhiều chức năng sinh học quan trọng (Marina Diana và cs, 2014).
2.3.2. Đặc tính sinh học của GABA đối với con người
2.3.2.1. Giảm những cơn đau mãn tính và đau đầu
Cơn đau là do quá nhiều hoạt động trong não. Đau xuất hiện khi tín hiệu từ
các tế bào não và dây thần kinh không được tắt đúng cách trong quá trình giảm đau.
Thần kinh hoạt động quá mức thường làm nền tảng cho đau dây thần kinh mãn tính
sau chấn thương. Các loại thuốc giống GABA và GABA ngăn chặn cơn đau thần
kinh mãn tính bằng cách thư giãn các dây thần kinh và ngăn chặn tín hiệu q mức
(Gwak và Claire, 2011).
2.3.2.2. Phịng chống rối loạn thần kinh
GABA làm dịu não, thường giúp ngăn ngừa co giật. Khi mức GABA giảm,
não sẽ bị kích thích quá mức và nguy cơ co giật tăng. Động vật mắc phải bệnh động
kinh hoặc do di truyền có hoạt động GABA trong não bất thường (Treiman, 2001).
2.3.2.3. Tác dụng hạ huyết áp
GABA làm giảm huyết áp ở động vật và người. Một số nghiên cứu như uống
GABA dao động từ 0,3 đến 300 mg/kg giảm huyết áp tâm thu ở chuột tăng huyết áp
tự phát (Kimura và cs, 2002).
Ngồi ra, GABA cịn có các đặc tính sinh học như: khả năng chống viêm,
chống oxy hóa, kháng khuẩn, tác dụng bảo vệ gan, khả năng chống dị ứng, khả
năng bảo vệ ruột, ngừa bệnh tiểu đường, ung thư,...
2.3.3. Sự biến đổi hàm lượng GABA trong quá trình nảy mầm
Sự tác động của nhiệt độ và thời gian nảy mầm đến hàm lượng GABA trong
hạt đậu tương là có ý nghĩa. Hàm lượng GABA tăng khi nhiệt độ nảy mầm cao. Các
nghiên cứu cho rằng sự tăng hàm lượng GABA là do sự chuyển hóa axit glutamic
bởi phản ứng khử carboxyl do enzyme GAD. Axit glutamic tạo ra chủ yếu là do
thủy phân protein và hàm lượng của nó đã được chứng minh tăng lên trong thời
gian nảy mầm. Ngoài ra, việc tổng hợp GABA trong quá trình nảy mầm còn phụ


11


thuộc vào hoạt lực của enzyme GAD và hoạt lực enzyme này phụ thuộc lớn vào
nhiệt độ nảy mầm. Một số nghiên cứu cho thấy hoạt lực của enzyme GAD tăng lên
khi nhiệt độ nảy mầm tăng và nhiệt độ phù hợp để tích lũy hàm lượng GABA ở
mức cao vào khoảng 30 – 40oC (Nguyễn Đức Doan và Đinh Thị Tươi, 2020).
2.4. Sự biến đổi của axit phytic trong quá trình nảy mầm đậu tương
2.4.1. Giới thiệu về axit phytic
Axit phytic là este photphat của inositol, có cơng thức phân tử là myoinositol 1, 2, 3, 4, 5, 6 hexakisphosphate (IP6) là thành phần chính của photpho
trong thực vật, được tích lũy trong hạt và túi phấn.

Hình 2.4. Cấu trúc myo-inositol
Axit phytic tạo phức với các ion kim loại như: canxi (Ca), kẽm (Zn), sắt (Fe),
magie (Mg) hay tạo phức với protein tạo thành hợp chất phytin hay phytate. Vì vậy
axit phytic được coi là một hợp chất kháng dinh dưỡng (Nielsen và cs, 2013).

Hình 2.5. Cấu trúc axit phytic (P) = H2PO42.4.2. Ảnh hưởng của axit phytic đối với con người
Axit phytic có trong những thực phẩm được làm từ những nguyên liệu như
ngũ cốc, gạo, cây họ đậu làm ngăn cản sự hấp thu ion kim loại như sắt, magie, canxi,

12


kẽm. Sự kém hấp thu những ion kim loại này đã tạo ra sự thiếu hụt những vi khoáng
lượng cần thiết.
Phytate cịn có khả năng ảnh hưởng đến sự tiêu hóa tinh bột, protein liên kết
với tinh bột, Ca (hoạt hóa enzyme amylase). Phytate cịn tạo phức với protein và ức
chế enzyme trypsinogen (Nielsen và cs, 2013).
2.4.3. Sự biến đổi hàm lượng axit phytic trong quá trình nảy mầm

Hàm lượng axit phytic được ghi nhận là giảm đáng kể theo thời gian nảy
mầm vì đậu tương mất phytate như một nguồn phosphate vơ cơ trong q trình nảy
mầm khi tăng hoạt động của enzyme phytase nội tại (Nielsen và cs, 2013).
2.5. Sự biến đổi của các hợp chất kháng oxy hóa trong q trình nảy mầm đậu
tương
Nhiều nghiên cứu cho thấy đậu nảy mầm có chứa các chất chức năng có
nhiều lợi ích cho con người so với hạt khơng nảy mầm. Chất kháng oxy hóa là
những hợp chất hoạt tính sinh học rất quan trọng trong thực phẩm nhờ tác dụng có
lợi của chúng trên cơ thể con người. Trong các loại đậu thực phẩm, L–axit ascorbic
và polyphenol là những hợp chất chủ yếu có khả năng chống oxy hóa (Xu và
Chang, 2007). Nảy mầm làm tăng hàm lượng các hợp chất kháng oxy hóa như L–
axit ascorbic (Yang và cs, 2010), hàm lượng polyphenol (Cevallos–Casals và
Cisneros–Zevallos, 2010) và isoflavone trong đậu tương (Paucar–Menacho và cs,
2010).

13


PHẦN III: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đậu tương được chọn để nảy mầm trong nghiên cứu là giống DT84 và
DT51.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
3.2.1. Thiết bị
- Bình định mức, cốc đong, pipet, micropipet, ống nghiệm, bình schott, ống
falcon, vial, bình hút ẩm, khay nhôm, buret
- Máy cất đạm Kjeldahl
- Bếp điện
- Bể ổn nhiệt

- Máy vortex
- Máy đo quang phổ UV-VIS (DR3900)
- Máy ly tâm lạnh Rotor 24 chỗ (MIKRO 220R)
- Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) Agilent 1260
- Tủ sấy, tủ lạnh
- Cân phân tích
- Cột sắc ký XDB-C18 (4,6×150mm×5μm)
3.2.2. Hóa chất
- Các chất chuẩn GABA, axit phytic, 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman2-carboxylic axit (Trolox), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) được mua của
hãng Sigma Aldrich.
-

Các

thuốc

thử

2-hydroxy-1-naphthaldehyde

(HN),

FeCl3

khan,

sulfosalicylic axit, H3NO3, bromocresol, metyl đỏ được mua của hãng Sigma
Aldrich.
- Các hóa chất khác như NaCl, NaOH có độ tinh khiết phân tích, sulfuric
axit, hydrochloric axit được mua của Trung Quốc.


14