Tóm tắt Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu chế biến các sản phẩm thực phẩm có hoạt tính sinh học cao từ hạt đậu nành nẩy mầm

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

59
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm tuyển chọn giống đậu nành có hoạt tính chống oxy hóa cao cùng với điều kiện nẩy mầm tối ưu để sử dụng đậu nành nẩy mầm trong chế biến sản phẩm thực phẩm với giá trị dinh dưỡng và chức năng được cải thiện hiệu quả thông qua thử nghiệm in–vivo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu chế biến các sản phẩm thực phẩm có hoạt tính sinh học cao từ hạt đậu nành nẩy mầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã ngành: 62.54.01.01 DƯƠNG THỊ PHƯỢNG LIÊN NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN CÁC SẢN PHẨM THỰC PHẨM CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC CAO TỪ HẠT ĐẬU NÀNH NẨY MẦM Cần Thơ, 2018
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 1. Duong Thi Phuong Lien, Phan Thi Bich Tram and Ha Thanh Toan, 2015. Effects of extraction process on phenolic content and antioxidant activity of soybean. Journal of Food and Nutrition Sciences. ISSN: 2330–7285 (Print); ISSN: 2330–7293 (Online). 2. Duong Thi Phuong Lien, Phan Thi Bich Tram and Ha Thanh Toan. 2015. Response surface methodology optimization for extraction of flavonoids and antioxidant capacity from soybean seeds. The 2nd International Conference On Chemical Engineering, Food and Biotechnology – ICCFB 2015. Ho Chi Minh City. 3. Duong Thi Phuong Lien, Phan Thi Bich Tram and Ha Thanh Toan. 2015. Response surface methodology optimization for extraction of phenolics and antioxidant capacity from soybean seeds. Innovations in Food Research 1 (2015) 4-6. 4. Duong Thi Phuong Lien, Phan Thi Bich Tram and Ha Thanh Toan. 2015. Chemical composition and antioxidant activity of different soybean cultivars from Mekong river Delta – Vietnam. International Journal of Engineering Sciences & Research Technology. Volume 4(11). ISSN: 2277-9655. P321-326. 5. Duong Thi Phuong Lien, Phan Thi Bich Tram and Ha Thanh Toan. 2016. Antioxidant properties of food natural phenolic compounds – A review. Innovations in Food Research 2: 1-5.
6. Duong Thi Phuong Lien, Tran Minh Phuc, Phan Thi Bich Tram and Ha Thanh Toan. 2016. Time and temperature dependence of antioxidant activity from soybean seeds (Glycine max L. Merr.) during germination. International Journal of Food Science and Nutrition. Volume 1(5); 22-27. ISSN: 2455-4898. 7. Duong Thi Phuong Lien, Tran Minh Phuc, Phan Thi Bich Tram and Ha Thanh Toan. 2016. Effects of gibberellic acid on the antioxidant activity of soybean seeds (Glycine max L. Merr.) during germination. International Journal of Food Science and Nutrition. Volume 1(5); 16-21. ISSN: 2455-4898. 8. Duong Thi Phuong Lien, Cao Thi Kim Hoang, Nguyen Thi Hanh, Duong Xuan Chu, Phan Thi Bich Tram and Ha Thanh Toan. 2017. Hepatoprotective effect of tofu processed from germinated soybean on carbon tetrachloride induced chronic liver injury in mice. Journal of Food and Health Science, 3(1): 1-11. E-ISSN: 2149-0473. doi: 10.3153/JFHS17001. 9. Duong Thi Phuong Lien, Nguyen Thi Xuan Dung, Phan Thi Bich Tram, Trang Sy Trung and Ha Thanh Toan, 2017. Changes in beta glucosidase activity and isoflavone contents of soybean seeds during germination process. Vietnam Journal of Chemistry 55 (4E23), 278 – 283. 10. Duong Thi Phuong Lien, Phan Thi Bich Tram and Ha Thanh Toan. 2017. Effect of germination on antioxidant capacity and nutritional quality of soybean seeds (Glycinemax (L.) Merr.). Can Tho University Journal of Science. Vol 6 (2017) 93 – 101.
Chƣơng 1. MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của luận án Trong đời sống hiện nay, áp lực công việc, ô nhiễm môi trường, sự biến đổi khí hậu và sử dụng các chất độc hại thiếu kiểm soát ... đã ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Nhiều bệnh lý có liên quan đến sự hình thành một lượng lớn các gốc tự do trong cơ thể từ quá trình oxy hóa do tác động của môi trường sống. Để bảo vệ cơ thể khỏi những tác động này, trong khẩu phần ăn hàng ngày cần bổ sung các chất chống oxy hóa ngăn chặn hiệu quả sự hình thành các gốc tự do để chống lại các bệnh mãn tính. Đậu nành là nguồn nguyên liệu giàu nhóm hợp chất polyphenol có hoạt tính chống oxy hóa. Với lượng isoflavone cao có thể giảm nguy cơ mắc một số bệnh do quá trình oxy hóa gây ra trong cơ thể. Tuy nhiên, sự hiện diện tự nhiên của chất các kháng dinh dưỡng như chất ức chế trypsin, acid phytic và oligosaccharide đã hạn chế sự hấp thụ các chất dinh dưỡng từ đậu nành. Vì vậy, việc cải tiến phương pháp chế biến nhằm cải thiện các thành phần có hoạt tính sinh học và giảm các hợp chất không mong muốn có sẵn trong đậu nành là phương cách giúp tăng cường sức khoẻ cho người tiêu thụ sản phẩm đậu nành. Nẩy mầm là phương thức rẻ tiền và đơn giản giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng của đậu nành và làm tăng hiệu quả sử dụng chúng. Tuy nhiên, ảnh hưởng của quá trình nẩy mầm đến thành phần dinh dưỡng cũng như các hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau rất nhiều và phụ thuộc vào điều kiện nẩy mầm. Đặc biệt, sự thay đổi các thành phần trong hạt sau khi chế biến ra các sản phẩm thực phẩm hoàn toàn chưa được biết rõ. Do đó, việc nghiên cứu các biến đổi về thành phần cũng như thử nghiệm in-vivo trên cơ thể sống về khả năng chống oxy hóa của các sản phẩm từ đậu nành nẩy mầm là tiền đề nâng cao giá trị dinh dưỡng và chức năng cho các sản phẩm truyền thống từ đậu nành, làm tăng giá trị sử dụng cho nguồn nguyên liệu đậu nành dồi dào ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Đồng thời, những sản phẩm tạo ra giúp cải thiện tình trạng sức khỏe và bảo vệ người tiêu dùng tránh một số bệnh do tác hại từ môi trường sống. 1.2 Mục tiêu đề tài Tuyển chọn giống đậu nành có hoạt tính chống oxy hóa cao cùng với điều kiện nẩy mầm tối ưu để sử dụng đậu nành nẩy mầm trong chế biến sản phẩm thực phẩm với giá trị dinh dưỡng và chức năng được cải thiện hiệu quả thông qua thử nghiệm in–vivo. 1.3 Nội dung nghiên cứu Xác định thông số tối ưu cho quá trình trích ly polyphenol áp dụng trong định lượng hoạt tính chống oxy hóa trong đậu nành. Tuyển chọn 1
giống đậu nành có thành phần dinh dưỡng và hoạt tính chống oxy hóa cao từ các giống đậu nành phổ biến hiện nay tại ĐBSCL. Xác định điều kiện tối ưu của quá trình nẩy mầm như nhiệt độ, loại ánh sáng và nồng độ acid gibberellic (GA3) trong nước ngâm để hạt đậu nành có hoạt tính chống oxy hóa cao. Xác định các thông số thích hợp tại những công đoạn xử lý có liên quan đến hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm trên qui trình chế biến sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng và tàu hũ lụa từ đậu nành nẩy mầm. Kiểm chứng in–vivo khả năng bảo vệ gan của sữa đậu nành và tàu hũ lụa từ đậu nành nẩy mầm dưới tác động gây tổn thương viêm gan mạn trên chuột bằng CCl4. 1.4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin về khả năng chống oxy hóa của các giống đậu nành phổ biến hiện nay ở ĐBSCL, điều kiện nẩy mầm hạt thích hợp nhất cho đậu nành có hoạt tính chống oxy hóa cao. Kết quả từ luận án khẳng định tính khả thi trong việc sử dụng đậu nành nẩy mầm để chế biến các sản phẩm thực phẩm nhằm nâng cao giá trị chức năng cho sản phẩm thông qua khảo sát in-vivo trên cơ thể chuột. 1.5 Điểm mới của luận án Hoạt tính chống oxy hóa của các giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL được đánh giá dựa trên qui trình trích ly polyphenol tối ưu được xác lập. Khả năng chống oxy hóa của các giống đậu nành cùng với quá trình nẩy mầm được chọn làm tiêu chí để thử nghiệm chế biến sản phẩm thực phẩm từ đậu nành nẩy mầm. Các thông số tối thích cho quá trình nẩy mầm đậu nành thu được khả năng chống oxy hóa cao, đồng thời các toàn bộ biến đổi về thành phần dinh dưỡng, kháng dinh dưỡng, hoạt tính enzyme và khả năng chống oxy hóa trong quá trình nẩy mầm đậu nành được xác định. Sản phẩm sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng và tàu hũ lụa từ đậu nành nẩy mầm được nghiên cứu chế biến và thử nghiệm in-vivo kiểm chứng có hiệu quả cao trong việc bảo vệ gan đối với tổn thương viêm gan mạn do CCl4 gây ra trên chuột. Chƣơng 2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 2.1 Đậu nành và đậu nành nẩy mầm Đậu nành (đậu tương) thuộc họ đậu (Fabaceae), chi Glycine, loài Glycine max (L.) Merrill, là một trong những giống cây được trồng lâu đời nhất. Đậu nành có hàm lượng lipid, protein, acid amin thiết yếu cao cùng với các chất chuyển hóa thứ cấp có lợi như polyphenol, flavonoid đặc biệt 2
là isoflavone. Isoflavone đóng vai trò quan trọng trong phòng ngừa các bệnh liên quan đến quá trình oxy hóa bao gồm xơ vữa động mạch, cao huyết áp, ung thư hoặc hội chứng viêm. Nhiều nghiên cứu đã kết luận isoflavone đậu nành, bằng khả năng chống oxy hóa, có thể bảo vệ gan hiệu quả chống lại các tác nhân gây bệnh. Đậu nành nẩy mầm là nguồn protein, acid amin, vitamin và khoáng chất dồi dào. Ngoài ra, các hợp chất có hoạt tính sinh học gia tăng trong quá trình nẩy mầm có vai trò quan trọng vì chúng rất hữu ích đối với sức khoẻ con người. Bên cạnh sự gia tăng các thành phần có lợi, nẩy mầm còn làm giảm đáng kể các thành phần kháng dinh dưỡng trong hạt như chất ức chế trypsin, acid phytic và oligosaccharide khó tiêu hóa. Như vậy, từ hạt nẩy mầm có thể dẫn đến sự phát triển của các thực phẩm chức năng có ảnh hưởng tích cực trong việc duy trì sức khoẻ con người. 2.2 Các nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm từ đậu nành nẩy mầm Nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa của đậu nành bao gồm phương pháp trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học trong hạt, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của đậu nành như giống hạt, độ chín, quá trình nẩy mầm, chế biến và bảo quản hạt cũng như nghiên cứu in–vitro và in–vivo của đậu nành và sản phẩm từ đậu nành. Đã có rất nhiều qui trình trích ly polyphenol trong hạt đậu nành cũng như sản phẩm từ đậu nành khác nhau. Do đó, kết quả phân tích polyphenol và hoạt tính chống oxy hóa cũng khác biệt. Dung môi sử dụng trong các nghiên cứu là methanol, acetone và ethanol. Song, điểm chung của các nghiên cứu là đều sử dụng dung môi trong nước để trích ly. Hàm lượng các chất chống oxy hóa trong hạt phụ thuộc rất nhiều vào bản chất hạt cũng như quá trình xử lý. Trong đó, nẩy mầm đã được nhiều tác giả xác nhận là phương thức đơn giản, ít tốn kém nhưng rất hiệu quả trong việc gia tăng các hợp chất chống oxy hóa của hạt. Điều kiện nẩy mầm ảnh hưởng lớn đến sự biến đổi các thành phần sinh hóa trong hạt. Theo nhiều tác giả, đặc tính hóa lý của hạt trong quá trình nẩy mầm bị tác động rất lớn bởi nhiệt độ. Nhiệt độ nẩy mầm tối thích khác nhau rất nhiều theo loại hạt, kết hợp hay không với yếu tố khác cũng như tiêu chí chọn lựa của quá trình nẩy mầm. Có tác giả kết luận đậu nành nẩy mầm ở 25 oC cho khả năng chống oxy hóa và chất lượng mầm cao hơn so với nẩy mầm ở 20 oC, song, kết quả chưa thể hiện hoạt tính chống oxy hóa khi nẩy mầm ở nhiệt độ môi trường, đặc biệt là vùng khí hậu nhiệt đới. Nhiều nghiên cứu đã kết luận ánh sáng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình nẩy mầm hạt. Các nghiên cứu về tác động của ánh 3
sáng đến đặc tính của hạt trong quá trình nẩy mầm rất đa dạng, bao gồm loại ánh sáng, cường độ ánh sáng, thời gian chiếu sáng và kết hợp với yếu tố khác như nhiệt độ hay GA3. Kết quả cho thấy loại ánh sáng ảnh hưởng rất khác nhau đến hiệu suất nẩy mầm, thành phần dinh dưỡng và các hoạt chất sinh học trong hạt, tùy thuộc vào loại, giống hạt cũng như điều kiện thí nghiệm. Có tác giả cho rằng chiếu sáng khi nẩy mầm làm tăng hàm lượng isoflavone trong đậu nành. Song, một số nghiên cứu khác công bố ánh sáng không có ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng isoflavone trong quá trình nẩy mầm. Thậm chí, có tác giả tìm thấy hàm lượng chất chống oxy hóa cao nhất trong hạt khi nẩy mầm với điều kiện tối. Từ lâu, GA3 đã được biết có ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu suất nẩy mầm hạt. Một số nghiên cứu cho thấy GA3 tác động tích cực đến các hoạt chất chống oxy hóa của hạt trong quá trình nẩy mầm. Tuy nhiên, các nghiên cứu công bố nồng độ GA3 kích thích nẩy mầm rất khác nhau và tùy vào loại hạt. Các tác giả đã kết luận sử dụng GA3 vượt quá nồng độ thích hợp sẽ làm giảm khả năng nẩy mầm của hạt. Như vậy, việc khảo sát ảnh hưởng của nồng độ GA3 cần thực hiện trong khoảng rộng để xác định nồng độ thích hợp tác động hiệu quả đến quá trình nẩy mầm cũng như sinh tổng hợp các hợp chất chống oxy hóa trong đậu nành. Các biến đổi sinh hóa của hạt trong quá trình nẩy mầm được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Khảo sát tác động của quá trình nẩy mầm tập trung chủ yếu đến thành phần protein, lipid, oligosaccharide, chất kháng dinh dưỡng, hoạt tính enzyme, hoạt chất sinh học và chất lượng cảm quan của hạt. Đa số nghiên cứu xác nhận quá trình nẩy mầm làm tăng hàm lượng protein và giảm hàm lượng lipid. Tuy nhiên, có một số kết quả trái chiều rằng protein giảm trong quá trình nẩy mầm. Sự giảm các chất kháng dinh dưỡng như oligosaccharide, acid phytic, chất ức chế trypsin trong quá trình nẩy mầm được hầu hết tác giả công nhận. Mức độ giảm các thành phần này rất khác nhau tùy thuộc vào loại, giống hạt và điều kiện nẩy mầm. Biến đổi các hợp chất có hoạt tính sinh học thu hút nhiều sự quan tâm, thể hiện qua hàng loạt nghiên cứu về khía cạnh này. Đa số tác giả khẳng định các chất chống oxy hóa tăng trong quá trình nẩy mầm hạt. Tuy nhiên, cũng có một số kết quả trái chiều và qui luật biến đổi của chúng cũng rất khác nhau. Do đó, biến đổi trong quá trình nẩy mầm rất khác nhau và tùy thuộc vào nhiều yếu tố, như loại, giống hạt, điều kiện nẩy mầm cũng như phương pháp trích ly để xác định. Trên thế giới đã có một số nghiên cứu chế biến sản phẩm thực phẩm từ đậu nành nẩy mầm. Một số tác giả đã phát triển sản phẩm sữa đậu nành và tàu hũ từ đậu nành nẩy mầm nhằm cải thiện chất lượng và tăng cường các thuộc tính chức năng cho sản phẩm. Các nghiên cứu thực hiện theo 4
phương pháp truyền thống, chưa có biện pháp xử lý bảo quản sản phẩm, chưa đánh giá đầy đủ các hợp chất có hoạt tính sinh học và chưa nghiên cứu điều kiện chế biến cho sản phẩm có chất lượng tối ưu. Trong nước có nghiên cứu về giá đậu nành tiêu biểu cho sản phẩm thực phẩm từ đậu nành nẩy mầm. Chưa có kết quả công bố trên các tạp chí khoa học về sản phẩm sữa đậu nành và tàu hũ có hoạt tính sinh học cao từ đậu nành nẩy mầm, đặc biệt là sử dụng giống đậu nành ở ĐBSCL. Đã có rất nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước thử nghiệm in-vivo đối với các hợp chất chống oxy hóa trong thực vật, nhưng đối với sản phẩm thực phẩm chế biến có phần giới hạn. Một vài thử nghiệm in-vivo đối với đậu nành và sản phẩm đậu nành được biết như đánh giá khả năng giảm oxy hóa lipid, kiểm soát đường huyết, hạ cholesterol và hỗ trợ điều trị viêm gan. Các kết quả nghiên cứu đã chứng minh hoạt tính chống oxy hóa trong cơ thể của isoflavone đậu nành thể hiện qua việc giảm đáng kể các sản phẩm peroxyde hóa lipid, tăng cường hoạt tính enzyme chống oxy hóa. Kết quả thử nghiệm in-vivo về khả năng bảo vệ gan đối với tác hại của paracetamol gây viêm gan cấp tính trên chuột đã chứng minh hiệu quả chống oxy hóa của tàu hũ thể hiện qua hoạt tính alanine aminotransferase (ALT) và cholesterol giảm có ý nghĩa. Trong nước cũng đã có thử nghiệm in-vivo tác dụng hạ cholesterol và đường huyết trên chuột đối với sản phẩm sữa đậu nành lên men, kết quả đã chứng minh hiệu quả rõ rệt của sản phẩm. Điểm qua tình hình nghiên cứu thực tế hiện nay có thể thấy tính khả thi của việc chế biến sản phẩm thực phẩm có hoạt tính sinh học cao từ đậu nành nẩy mầm với giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL. Chƣơng 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phƣơng tiện và phƣơng pháp nghiên cứu 3.1.1 Nguyên liệu Đậu nành hạt giống MTĐ 760, MTĐ 176, MTĐ 878.2, MTĐ 517.8, Nhật 17A, Cao Sản (ĐT 84) và Nam Vang từ Bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ, Trung tâm giống nông nghiệp Đồng Tháp và An Giang. 3.1.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với một hoặc hai nhân tố, lặp lại ba lần. Kết quả tối ưu của thí nghiệm trước được sử dụng cho thí nghiệm kế tiếp. Số liệu được phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định LSD để kết luận sự khác biệt giữa trung bình các nghiệm thức. Phân tích thành phần chính (PCA) áp dụng để xử lý kết quả đánh giá cảm quan. Phần mềm hỗ trợ gồm Statgraphics Centurion 15.2.11.0, Microsoft Excel 2007 và R.3.2.2. 5
3.1.3 Phƣơng pháp phân tích Phương pháp phân tích các chỉ tiêu được trình bày ở bảng 3.1. Bảng 3.1: Phương pháp xác định các chỉ tiêu chất lượng Chỉ tiêu Phương pháp xác định Chỉ tiêu vật lý Cường độ ánh sáng (Lux) Sử dụng máy TES–1330A, Digital Light Meter. Đo tại 5 điểm (4 gốc và trung tâm) trên khay. Hiệu suất nẩy mầm (%) Phần trăm số hạt nẩy mầm so với số hạt ban đầu Sản lượng dịch sữa (mL/g, Tỷ lệ thể tích dịch sữa sau qua vải lọc và khối db đậu nành) lượng hỗn hợp sau nghiền, phần bã được ép dưới vật nặng 1 kg trong 15 phút. Hiệu suất thu hồi tàu hũ Tỷ số khối lượng tàu hũ và khối lượng chất khô (Kg/kg) đậu nành. Độ cứng gel (gel hardness) Mẫu 40×40×20 mm. Dùng máy đo Rheotex, đầu đo của tàu hũ hình trụ đường kính 20 mm ép mẫu 50% chiều dày (10 mm). Lực cắt mẫu cực đại là độ cứng gel tàu hũ. Chỉ tiêu hóa học Độ ẩm, protein tổng số, Theo TCVN 4295–86 lipid tổng số và tro (%) Chất xơ (%) Phương pháp Weende kèm theo bộ chiết xơ Fiwe 3 Carbohydrate (%) Tổng chất khô–(protein, lipid, chất tro, chất xơ) TFC (mg QE/g) Phương pháp so màu phức với clorua nhôm α-tocopherol (mg/g) Phương pháp quang phổ Khả năng loại bỏ gốc tự do Phương pháp so màu hình thành từ phản ứng với (%) và IC50 dung dịch DPPH trong methanol Vitamin C (mg/g) Phương pháp chuẩn độ với iod Isoflavone (mg/100g) Phương pháp HPLC theo AOAC 2001.10 Đường khử (%) Phương pháp quang phổ Oligosaccharide (%) Phương pháp sắc ký bản mỏng Chất ức chế trypsin (mg/g) Phương pháp quang phổ Acid phytic (mg/g) Phương pháp quang phổ Hoạt tính α–galactosidase Phương pháp quang phổ Hoạt tính β–glucosidase Phương pháp quang phổ Malondialdehyde (MDA) Phương pháp quang phổ Protein carbonyl (PC) Phương pháp quang phổ Cholesterol tổng số (TC) Gửi mẫu tại Bệnh viện Đại học Y Dược Thành phố và ALT (U/l) Cần Thơ Khảo sát mô học vi thể gan Gửi mẫu tại Bộ môn Giải phẩu bệnh, Trường Đại học Y Dược TP. Cần Thơ Điện di SDS-PAGE Gửi mẫu tại bộ môn Di truyền chọn giống cây trồng, Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ 6
Chỉ tiêu cảm quan Phân tích thuộc tính cảm Quantitative description method (QDA) quan sản phẩm Sở thích người tiêu dùng Cho điểm theo thang điểm 9 (hedonic) Chỉ tiêu vi sinh Gửi mẫu phân tích tại Eurofins Sắc Ký Hải Đăng 3.2 Nội dung và bố trí thí nghiệm 3.2.1 Khảo sát khả năng chống oxy hóa từ các giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL Mục tiêu: Xác định điều kiện chiết tách tối ưu hợp chất polyphenol, xác định TPC và khả năng chống oxy hóa trong các giống đậu nành và lựa chọn giống đậu nành tối ưu cho nghiên cứu. Tối ưu hóa quá trình trích ly TPC từ đậu nành - Xác định khoảng thông số tối ưu của các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình trích ly polyphenol trong đậu nành Bố trí các thí nghiệm 1 hoặc 2 nhân tố khảo sát các yếu tố sau: Loại dung môi (ethanol, methanol, acetone). Nồng độ dung môi (40, 50, 60, 70, 80 và 90%, v/v). Tỷ lệ ĐN/DM (1:4, 1:6, 1:8, 1:10, w/v), số chu kỳ trích ly (2, 3, 4). Nhiệt độ (30, 40, 50 và 60oC), thời gian trích ly (2, 3 và 4 giờ). Chỉ tiêu đánh giá: TPC, TFC và khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH. - Tối ưu hóa trích ly hoạt tính chống oxy hóa theo nồng độ dung môi Thí nghiệm 1 nhân tố là nồng độ dung môi: 50, 60, 65, 70, 75 và 80% (v/v). Chỉ tiêu đánh giá là IC50. Từ phương trình hồi qui xác định IC50 cực trị, suy ra nồng độ dung môi tối ưu cho quá trình trích ly. - Tối ưu hóa khả năng trích ly TPC và hoạt tính chống oxy hóa theo tỷ lệ DM: ĐN, nhiệt độ và thời gian trích ly Thí nghiệm được thiết kế phức hợp trung tâm bằng phần mềm Statgraphics Centurion 15.2.11.0, với 3 biến: Tỷ lệ DM/ĐN (v/w): 6, 8, 10; Nhiệt độ trích ly (oC): 40, 45, 50 và thời gian trích ly (phút): 180, 210, 240. Chỉ tiêu đánh giá là TPC và IC50. Xây dựng mô hình hồi qui đa biến cho từng chỉ tiêu và xác định điểm tối ưu tương ứng. Xác định hàm lƣợng các chất chống oxy hóa và khả năng chống oxy hóa trên một số giống đậu nành phổ biến Thí nghiệm 1 nhân tố là giống đậu nành ở ĐBSCL: MTĐ 176, MTĐ 760, MTĐ 878.2, MTĐ 517.8, Nhật 17A, Nam Vang, Cao sản (ĐT 84). Chỉ tiêu đánh giá: protein, lipid, carbohydrate, đường khử, tro, chất xơ, TPC, TFC, vitamin C, α–tocopherol, IC50. Chọn giống đậu nành có thành phần dinh dưỡng và hoạt tính chống oxy hóa cao làm nguyên liệu chế biến sản phẩm thực phẩm. 7
3.2.2 Xác lập các thông số thích hợp cho quá trình nẩy mầm đậu nành có hoạt tính chống oxy hóa cao Mục tiêu: Xác định điều kiện nẩy mầm tối ưu cho đậu nành cho khả năng chống oxy hóa tốt nhất làm cơ sở cho việc sử dụng nguyên liệu đậu nành nẩy mầm trong sản xuất sản phẩm thực phẩm. Xác định điều kiện nẩy mầm tối ƣu cho đậu nành Thực hiện các thí nghiệm 1 nhân tố khảo sát các yếu tố sau: Nhiệt độ nẩy mầm: 22; 25; 28oC và nhiệt độ môi trường (30±2oC). Loại ánh sáng: ánh sáng trắng, ánh sáng đỏ và điều kiện tối. Nồng độ GA3 trong nước ngâm hạt (mg/L): 0; 0,001; 0,01; 0,1; 1 và 10 (Tỷ lệ nguyên liệu: nước ngâm là 1: 5). Kết quả được ghi nhận tại 7 mốc thời gian nẩy mầm là 0 (sau ngâm), 12, 24, 36, 48, 60 và 72 giờ. Chỉ tiêu đánh giá: TPC, TFC, vitamin C, α– tocopherol và IC50. Khảo sát biến đổi sinh hóa trong quá trình nẩy mầm đậu nành Đậu nành nẩy mầm với điều kiện tối ưu. Kết quả được ghi nhận ở 7 mốc thời gian như thí nghiệm trên. Chỉ tiêu đánh giá: Hiệu suất nẩy mầm, hiệu suất thu hồi chất khô, chiều dài rễ mẫm, thành phần hóa học, chất kháng dinh dưỡng, hoạt tính enzyme và các chất chống oxy hóa. 3.2.3 Chế biến sản phẩm sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng có hoạt tính chống oxy hóa cao từ đậu nành nẩy mầm Mục tiêu: Nâng cao giá trị dinh dưỡng và khả năng chống oxy hóa cho sản phẩm sữa đậu nành bằng cách sử dụng đậu nành nẩy mầm. Qui trình nghiền nóng (phương pháp Cornell), theo sơ đồ: Đậu nành  Nẩy mầm  Nghiền (Nước/đậu khô = 9/1)  Lọc, chỉnh pH 6,8  Đồng hóa (65oC, 2500 psi)  Gia nhiệt (90oC), thêm đường (đạt 9%)  Rót chai (240 mL), bài khí, ghép nắp  Tiệt trùng  Sản phẩm. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian nẩy mầm đến chất lƣợng sản phẩm sữa đậu nành Thí nghiệm khảo sát thời gian nẩy mầm đậu nành, gồm 7 mức thời gian: 0, 24, 30, 36, 42, 48 và 54 giờ. Chỉ tiêu khảo sát: tỷ lệ thu hồi dịch sữa, chất khô tổng số, hàm lượng protein, lipid và đường tổng số trong dịch lọc. Chất lượng cảm quan, hàm lượng isoflavone, TPC, vitamin C, α–tocopherol và IC50 trong sản phẩm. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ nƣớc nghiền đến khả năng chống oxy hóa của sữa đậu nành Thí nghiệm khảo sát nhiệt độ nước nghiền, gồm: 30, 50, 60, 70, 80, 90 và 100oC. Chỉ tiêu đánh giá tương tự như thí nghiệm trên. 8
Khảo sát ảnh hƣởng của chế độ tiệt trùng đến khả năng chống oxy hóa và tính an toàn của sữa đậu nành Thí nghiệm khảo sát chế độ tiệt trùng sản phẩm, gồm các cặp nhiệt độ – thời gian: 110oC, thời gian 12, 15 và 20 phút; 115oC thời gian 8, 10 và 15 phút; 120oC thời gian 1, 3, 5 và 8 phút. Chỉ tiêu đánh giá: Giá trị tiệt trùng F, TPC, IC50 và chất lượng cảm quan sản phẩm. 3.2.4 Chế biến sản phẩm tàu hũ lụa có hoạt tính chống oxy hóa cao từ đậu nành nẩy mầm Mục tiêu: Nâng cao giá trị dinh dưỡng và khả năng chống oxy hóa cho sản phẩm tàu hũ lụa bằng cách sử dụng nguyên liệu đậu nành nẩy mầm. Qui trình chế biến tàu hũ lụa theo sơ đồ sau: Đậu nành  Nẩy mầm  Nghiền (Nước/đậu khô = 6/1)  Lọc  Nấu sôi 5 phút  Làm mát (25–30oC)  Bổ sung chất tạo gel GDL  Vô hộp (7×11×4 cm)  Gia nhiệt–Tạo gel  Sản phẩm Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian nẩy mầm đến chất lƣợng sản phẩm tàu hũ lụa Thí nghiệm với 1 nhân tố khảo sát là thời gian nẩy mầm đậu nành, gồm: 0 (đối chứng), 24, 30, 36, 42, 48 và 54 giờ. Chỉ tiêu đánh giá: Hiệu suất thu hồi sản phẩm và chất khô (%), protein, hàm lượng nước (%), TPC, vitamin C, α–tocopherol, isoflavone, IC50, độ cứng gel và chất lượng cảm quan sản phẩm. Tối ưu hóa quá trình tạo gel tàu hũ lụa bằng GDL Thí nghiệm được thiết kế phức hợp trung tâm với các khoảng giá trị: Nồng độ chất tạo gel GDL (g/L): 2,8; 3,0 và 3,2. Nhiệt độ tạo gel (oC): 85, 90 và 95. Thời gian tạo gel (phút): 40, 45 và 50. Chỉ tiêu đánh giá: Độ cứng gel, TPC, vitamin C, khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH (%) và điểm chất lượng cảm quan sản phẩm. 3.2.5 Thử nghiệm invivo đối với sản phẩm sữa đậu nành và tàu hũ từ đậu nành nẩy mầm về khả năng chống oxy hóa trong bảo vệ gan Mục đích: Kiểm chứng hiệu quả chống oxy hóa trong bảo vệ gan do tác động viêm gan mạn trên chuột đối với sản phẩm được chế biến từ đậu nành nẩy mầm so với sản phẩm truyền thống từ đậu nành và thuốc. Phát đồ xử lý/điều trị trong 6 tuần cho 11 nhóm (mỗi nhóm 6 con) chuột bạch (Swiss albino) 5–6 tuần tuổi (25–30 g/con) như sau: Nhóm 1: Đối chứng thường, chuột được cho ăn thức ăn nuôi chuột. Nhóm 2: Đối chứng bệnh, chuột uống CCl4 20% trong dầu oliu với liều 10 mL/kg thể trọng mỗi 3 ngày và không điều trị. 9
Nhóm 3: Đối chứng thuốc, chuột bị gây nhiễm với CCl4 và được điều trị bằng silymarin với liều 16 mg/g thể trọng/ngày. Nhóm 4 và 5: Sử dụng sữa đậu nành liều thấp và cao, chuột bị gây nhiễm CCl4 và uống sữa đậu nành (liều 0,3 và 0,6 g/g thể trọng/ngày). Nhóm 6 và 7: Sử dụng sữa đậu nành nẩy mầm, liều như nhóm 4 và 5. Nhóm 8 và 9: Sử dụng tàu hũ liều thấp và cao, chuột bị gây nhiễm CCl4 và ăn tàu hũ lụa (liều 0,2 và 0,4 g/g thể trọng/ngày). Nhóm 10 và 11: Sử dụng tàu hũ lụa từ đậu nành nẩy mầm liều thấp và cao (liều tương tự nhóm 8 và 0). Chỉ tiêu xác định: Trọng lượng gan/trọng lượng cơ thể (L/B), ALT, cholesterol tổng số (TC) trong máu, malondialdehyde (MDA), protein carbonyl (PC) mô gan và chẩn đoán viêm gan thông qua giải phẩu mô học. Chƣơng 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Khảo sát khả năng chống oxy hóa từ các giống đậu nành Tối ƣu hóa quá trình trích ly polyphenol trong đậu nành Ảnh hưởng của loại dung môi Trong các dung môi khảo sát, acetone cho hiệu suất trích ly polyphenol (TPC và TFC) hiệu quả nhất, và cũng phù hợp với kết quả về khả năng loại gốc tự do DPPH (cao nhất tương ứng 76,4%). Kết quả phù hợp với nhiều nghiên cứu trước khi trích ly pro-anthocyanidin và tannin. Ảnh hưởng của nồng độ acetone Trong khi TPC tăng liên tục theo hàm lượng nước trong dung môi acetone, TFC và khả năng loại gốc tự do DPPH đạt giá trị tối đa tương ứng với nồng độ acetone 70%. Khi tiếp tục tăng nồng độ acetone đến 90% TFC và khả năng loại gốc tự do DPPH giảm xuống có ý nghĩa (p < 0,05). Nồng độ acetone 70% được chọn cho bước nghiên cứu tiếp theo. Ảnh hưởng của tỷ lệ ĐN/DM cùng với số chu kỳ trích ly Sử dụng tỷ lệ ĐN/DM 1:6 (w/v) cho giá trị của cả TPC và TFC cao khác biệt so với tỷ lệ ĐN/DM 1:4. Tỷ lệ ĐN/DM từ 1:6 đến 1:10 TPC và TFC không tăng đáng kể. Ba chu kỳ trích ly cho TPC và TFC cao hơn so với sử dụng hai chu kỳ trích ly. Tuy nhiên, với bốn chu kỳ trích ly không cải thiện sản lượng của cả TPC và TFC. Tỷ lệ ĐN/DM từ 1:6 đến 1:10 cùng với ba chu kỳ trích ly là khoảng tối ưu cho quá trình trích ly TPC và TFC từ đậu nành. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly TPC và TFC tăng đáng kể khi nhiệt độ tăng và đạt đến đỉnh điểm tương ứng với nhiệt độ 40°C, sau đó giảm xuống có ý nghĩa (p < 0,05). Kéo dài thời gian trích ly từ 2 đến 3 giờ TPC và TFC trong dung môi tăng có ý 10
nghĩa thống kê. Tuy nhiên, cả TPC và TFC không khác biệt đáng kể khi kéo dài thời gian trích ly lên đến 4 giờ. Tối ưu hóa nồng độ dung môi acetone Phương trình hồi qui (4.1) giữa giá trị IC50 và nồng độ acetone: y = 0,00071386x3 – 0,121x2 + 6,5015x – 97,82 (4.1) Trong đó, y: IC50 (mg/mL) và x: Nồng độ acetone (%) Giải phương trình tìm được giá trị IC50 cực tiểu là 9,21, tương ứng với x = 69,0%. Nồng độ acetone 69% được sử dụng cho thí nghiệm tối ưu hóa kết hợp tỷ lệ DM/ĐN, nhiệt độ và thời gian cho mỗi chu kỳ trích ly. Tối ưu hóa tỷ lệ DM/ĐN cùng với nhiệt độ và thời gian trích ly Kết quả phân tích hồi qui tương quan TPC và IC50 theo các biến có R2 rất cao (0,97 và 0,98), thể hiện độ tương quan tốt giữa giá trị quan sát và dự đoán. Các thông số trích ly được điều chỉnh từ kết quả tối ưu kết hợp giữa TPC và IC50 phù hợp để sản xuất thực tế (Bảng 4.1). Thí nghiệm được tiến hành với các thông số hiệu chỉnh để xác nhận điều kiện tối ưu. Bảng 4.1: Thông số và giá trị tối ưu của quá trình trích ly Thông số trích ly Điều kiện tối ưu theo mô hình Giá trị hiệu TPC (mg GAE/g, db) IC50 (mg/mL, db) chỉnh thực tế Tỷ lệ DM/ĐN (v/w) 8,4/1 8,1/1 8,0/1 Nhiệt độ (oC) 41,4 42,3 42,0 Thời gian (phút) 183,8 184,3 184,0 Giá trị Điều kiện tối ưu dự đoán 3,10 9,15 Điều kiện hiệu chỉnh 3,09a 9,15a Thực nghiệm(*) 3,06±0,02a 9,18±0,02a (*Kết quả trung bình của 3 lần thực nghiệm. Các chữ cái giống nhau trong một cột thể hiện sự không khác biệt từ kết quả kiểm định t,  = 0,05). Kết quả thực nghiệm phù hợp tốt với các giá trị dự đoán theo phương trình. Thông số tối ưu cho quá trình trích polyphenol đậu nành là sử dụng dung môi acetone 69% với tỷ lệ 8:1 (v/w) so với đậu nành, nhiệt độ 42 oC trong thời gian 184 phút và thực hiện với 3 chu kỳ trích ly. Xác định thành phần hóa học và hợp chất chống oxy hóa từ một số giống đậu nành phổ biến Protein là thành phần chủ yếu trong đậu nành. Protein của giống MTĐ 760 cao hơn đáng kể hơn so với những giống khác. Carbohydrate và lipid cũng chiếm tỷ lệ đáng kể trong hạt đậu nành. Ngoài ra, đậu nành có chứa một lượng chất xơ và tro (Bảng 4.2). Đậu nành là nguồn giàu chất chống oxy hóa. Giống MTĐ 176 và MTĐ 760 có TPC cao hơn đáng kể so với những giống khác (Bảng 4.3) và có IC50 thấp nhất nên có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất. Giống đậu nành 11
MTĐ 760 có hàm lượng protein dồi dào, TPC, TFC, vitamin C tạo nên hoạt tính chống oxy hóa cao và thích hợp nhất để chế biến thực phẩm chức năng giàu protein như tàu hũ và sữa đậu nành. Bảng 4.2: Thành phần hóa học của các giống đậu nành Giống đậu Protein Lipid Carbohydrate Tro Xơ Đường khử nành (%) (%) (%) (%) (%) (%) MTĐ 760 40,3±0,2a 18,2±0,1f 31,0±0,3d 5,35±0,09a 5,20±0,17a 2,47±0,26d Nhật 17A 39,2±0,1b 19,8±0,1c 31,9±0,2bc 5,01±0,19b 4,14±0,12d 3,22±0,05abc Nam Vang 38,7±0,2c 20,8±0,2a 30,1±0,3e 5,24±0,06a 5,18±0,04a 2,62±0,02d Cao Sản 38,5±0,2c 18,9±0,1 e 33,2±0,4a 4,83±0,06cd 4,66±0,28c 3,42±0,15a MTĐ 176 38,1±0,1d 19,3±0,1d 33,2±0,2a 5,28±0,11a 4,10±0,11d 3,29±0,06ab MTĐ 878,2 37,8±0,1e 20,9±0,1 a 31,5±0,2c 4,98±0,06bc 4,84±0,13bc 3,01±0,07c MTĐ517,8 37,6±0,2e 20,4±0,3b 32,3±0,1b 4,73±0,06d 5,01±0,01ab 3,10±0,23bc (Thể hiện qua giá trị trung bình tính theo căn bản khô (db) và độ lệch chuẩn, các chữ cái khác nhau trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt ý nghĩa, p < 0,05) Bảng 4.3: Đặc tính chống oxy hóa của các giống đậu nành Giống đậu nành TPC TFC Vitamin C IC50 (mgGAE/g) (mgQE/g) (mg/g) (mg/mL) MTĐ 760 3,07±0,04a 2,16±0,08b 6,64±0,14bc 9,18±0,04e Nhật 17A 2,88±0,05c 2,38±0,05a 7,12±0,12a 10,1±0,01c Nam Vang 2,71±0,03d 1,58±0,05e 6,44±0,03d 9,14±0,04e Cao Sản 2,49±0,04e 2,15±0,04b 6,52±0,12cd 9,53±0,05d MTĐ 176 3,10±0,03a 1,84±0,06c 6,41±0,11de 9,21±0,06e MTĐ 878,2 2,83±0,05d 2,19±0,07b 6,70±0,01b 10,7±0,06a MTĐ 517,8 2,96b±0,05 1,74d±0,03 6,24e±0,12 10,5b±0,02 (Thể hiện qua giá trị trung bình tính theo căn bản khô và độ lệch chuẩn, các chữ cái khác nhau trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt ý nghĩa, p < 0,05) 4.2 Xác lập các thông số thích hợp cho quá trình nẩy mầm đậu nành có hoạt tính chống oxy hóa cao Ảnh hƣởng của nhiệt độ nẩy mầm Nhiệt độ nẩy mầm có ảnh hưởng đến sự biến đổi các hợp chất chống oxy hóa cũng như khả năng chống oxy hóa trong hạt đậu nành. Với cùng thời gian nẩy mầm, TPC, TFC, vitamin C và khả năng chống oxy hóa trong hạt đậu nành cao hơn khi nẩy mầm ở nhiệt độ 25oC so với nẩy mầm tại 22oC, 28oC và nhiệt độ môi trường (30±2oC). Nẩy mầm ở cả 25 và 28oC đều làm tăng hàm lượng α–tocopherol đến mức tốt nhất. Ảnh hƣởng của ánh sáng TPC, TFC và α–tocopherol trong đậu nành nẩy mầm với điều kiện tối cao khác biệt so với trong đậu nành nẩy mầm chiếu sáng bằng ánh sáng 12
trắng và đỏ. Hàm lượng vitamin C trong đậu nành nẩy mầm dưới ánh sáng trắng tại một vài thời điểm không khác biệt so với hạt nẩy mầm trong điều kiện tối. Sau 72 giờ, vitamin C trong hạt nẩy mầm dưới ánh sáng trắng và nẩy mầm trong tối không khác biệt có ý nghĩa thống kê. Biến đổi các thành phần chống oxy hóa dẫn đến khả năng loại gốc tự do của đậu nành nẩy mầm trong điều kiện tối cao hơn có ý nghĩa so với nẩy mầm chiếu sáng bằng ánh sáng trắng và đỏ. Ảnh hƣởng của nồng độ GA3 trong nƣớc ngâm Nồng độ GA3 trong nước ngâm làm tăng hiệu suất nẩy mầm và rút ngắn thời gian đạt tỷ lệ nẩy mầm tối đa. TPC, TFC và vitamin C trong hạt đậu nành giảm đáng kể khi ngâm trong nước, và giá trị IC50 tăng. Khi tăng nồng độ GA3 trong nước ngâm TPC, TFC, vitamin C và α–tocopherol trong đậu nành tăng, chứng tỏ GA3 có vai trò tăng cường các chất chống oxy hóa trong đậu nành ngay từ giai đoạn ngâm. Theo thời gian nẩy mầm, TPC, TFC, vitamin C, α–tocopherol và IC50 của hạt đậu nành thay đổi đáng kể, phụ thuộc vào thời gian nẩy mầm và nồng độ GA3. TPC và TFC đạt giá trị tối đa tương ứng với hàm lượng GA3 trong dung dịch ngâm 1 mg/L và nẩy mầm trong 60 giờ. Tăng hàm lượng GA3 lên 10 mg/L, TPC và TFC giảm, một vài nghiên cứu trước đây cũng cho kết quả tương tự. Vitamin C trong đậu nành nẩy mầm đạt tối đa khi ngâm hạt trong dung dịch GA3 10 mg/L và nẩy mầm trong 72 giờ. Hàm lượng α–tocopherol đạt giá trị tối đa khi GA3 trong khoảng 1–10 mg/L và nẩy mầm 36 giờ. Hàm lượng GA3 1mg/L phù hợp cho việc sinh tổng hợp các hợp chất chống oxy hóa của đậu nành trong quá trình nẩy mầm. Biến đổi hóa lý trong quá trình nẩy mầm hạt đậu nành Biến đổi protein và lipid Hàm lượng protein không thay đổi đáng kể sau khi ngâm, song gia tăng có ý nghĩa trong quá trình nẩy mầm và đạt tối đa trong khoảng 60–72 giờ. 97 kDa α' 66 kDa α β 45 kDa Acidic 35 kDa 25 kDa Basic 18,4 kDa 14,4 kDa Hạt đậu nành 0 giờ 12 giờ 24 giờ 36 giờ 48 giờ 60 giờ 72 giờ Hình 4.1: Phổ điện di SDS-PAGE protein đậu nành theo thời gian nẩy mầm 13
Theo kết quả phân tích điện di SDS-PAGE, trong quá trình nẩy mầm các dãy lớn protein từ các thành phần α’, α và β của β–conglycinin (7S) và chuỗi acid, bazơ của glycinin (11S) đậm hơn rõ so với của hạt đậu nành và trông không thay đổi suốt 60 giờ nẩy mầm (Hình 4.1). Hàm lượng lipid trong đậu nành không thay đổi đáng kể sau ngâm, nhưng giảm liên tục trong quá trình nẩy mầm. Biến đổi oligosaccharide và hoạt tính α–galactosidase Hàm lượng oligosaccharide của đậu nành giảm đáng kể trong quá trình ngâm và nẩy mầm (Hình 4.2). Sau 72 giờ nẩy mầm, raffinose và stachyose trong đậu nành giảm tương ứng 79,6 và 75,8%. Enzyme α– galactosidase trong hạt thủy phân oligosaccharide làm giảm thành phần này. Hoạt tính α–galactosidase trong đậu nành được xác định là 47,8±1,1 U/100 g, tăng 1,84 lần sau ngâm và đạt cao nhất khi nẩy mầm 12 giờ. Sau đó giảm đáng kể. Tuy nhiên, hoạt tính của nó sau 72 giờ nẩy mầm vẫn cao hơn so với trong hạt ban đầu. A B Stachyose Raffinose Sucrose Đậu nành 0 giờ 12 giờ 24 giờ 36 giờ 48 giờ 60 giờ 72 giờ hạt (Ngâm) Hình 4.2: Sắc kí đồ (A) oligosaccharide chuẩn và (B) đậu nành nẩy mầm Biến đổi acid phytic và chất ức chế trypsin (TI) Hạt đậu nành chứa lượng đáng kể chất kháng dinh dưỡng gồm acid phytic (28,6±0,25 mg/g) và TI (83,8±0,47 mg/g). Ngâm và nẩy mầm làm giảm đáng kể acid phytic và TI. Có mối tương quan nghịch giữa thời gian nẩy mầm với acid phytic (r = –0,97) và với TI (r = –0,96). Sau 72 giờ nẩy mầm, acid phytic và TI giảm 6,13 và 43,6% tương ứng so với hạt đậu nành ban đầu. Biến đổi các hợp chất chống oxy hóa Sắc ký đồ phân tích bằng HPLC cho phép xác định thời gian lưu của 6 chất chuẩn isoflavone: daidzin, glycitin, genistin, daidzein, glycitein và genistein tương ứng là 27,8; 28,7; 31,6; 40,4; 41,2 và 42,8 phút (Hình 4.3). Hàm lượng 6 isoflavone này trong đậu nành tương ứng là 74,8±1,4; 14
27,7±1,4; 81,2±2,6; 3,37±0,09; 1,21±0,07 và 3,38±0,21 mg/100 g, db. Isoflavone tổng trong hạt đậu nành là 191,6 mg/100 g. uV(x100,000) mV Tín hiệu điện thế đọc ở bƣớc sóng 260 nm Detector A:260nm Tín hiệu điện thế đọc ở bƣớc sóng 260 nm Genistein 1,25 1.25 300 A B 250 1,00 1.00 Daidzein 200 0,75 0.75 150 Glycitein Genistin 0,50 0.50 Daidzin mV D e te ctor A:2 60 nm 30 0 mV D e te ctor A:2 60 nm 100 30 0 Glycitin 25 0 25 0 20 0 20 0 0,25 0.25 15 0 15 0 50 10 0 10 0 50 50 0 0 0.0 0 5.0 10 .0 15 .0 20 .0 25 .0 30 .0 35 .0 40 .0 45 .0 m in 0,00 0.00 0.0 5.0 10 .0 15 .0 20 .0 25 .0 30 .0 35 .0 40 .0 45 .0 m in 30 40 m in 0 10 20 30 40 m in 0.0 0,0 5.0 5,0 10.0 10,0 15.0 15,0 20.0 20,0 25.0 25,0 30.0 30,0 35.0 35,0 40.0 40,0 45.0 phút 45,0 min Thời gian lƣu (phút) Thời gian lƣu (phút) Hình 4.3: Sắc ký đồ (A) 6 chất chuẩn isoflavone và (B) hạt đậu nành Trong quá trình nẩy mầm, các dạng isoflavone đều thay đổi, nhìn chung theo chiều hướng tăng, nhưng thời gian đạt cực đại không giống nhau. Isoflavone tổng trong đậu nành cao nhất khi nẩy mầm 48–60 giờ. Sự biến đổi isoflavone đặc biệt là sự thủy phân glucoside thành aglycone trong quá trình ngâm và nẩy mầm có liên quan đến hoạt tính enzyme β- glucosidase. Hoạt tính β–glucosidase được xác định trong hạt đậu nành là 4,08±0,15 U/100 g, tăng lên 1,8 lần sau khi ngâm và tiếp tục tăng trong quá trình nẩy mầm, nó đạt cao nhất sau 48 giờ (tăng 3,2 lần), sau đó giảm đáng kể khi nẩy mầm 60–72 giờ. Quá trình nẩy mầm làm tăng TPC, TFC, vitamin C, α-tocopherol và khả năng chống oxy hoá trong đậu nành. Các giá trị này có khuynh hướng đạt giá trị tối đa trong 60 giờ nẩy mầm. 4.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng từ đậu nành nẩy mầm Ảnh hưởng của thời gian nẩy mầm đến chất lượng sữa đậu nành Ảnh hưởng đến thành phần dịch sữa sau trích ly Hiệu suất thu hồi dịch sữa không thay đổi trong khoảng thời gian nẩy mầm đậu nành khảo sát (82,2–84,2%). Chất khô tổng số trong dịch sữa từ đậu nành nẩy mầm gia tăng có ý nghĩa thống kê so với trong dịch sữa đậu nành không nẩy mầm và cao nhất khi nẩy mầm 42–48 giờ (8,36–8,49%). Hàm lượng protein tăng có ý nghĩa thống kê trong dịch sữa đậu nành nẩy mầm và đạt giá trị cực đại khi nẩy mầm 42–48 giờ. Đậu nành nẩy mầm từ 36 giờ trở đi lipid trong dịch sữa trích ly bắt đầu giảm có ý nghĩa thống kê. Ảnh hưởng đến các hợp chất chống oxy hóa trong sản phẩm Hàm lượng isoflavone trong sữa đậu nành không nẩy mầm là 88,6 mg/100 g (db), tương đương 123,4 mg/kg sữa. Isoflavone biến đổi nhiều trong quá trình nẩy mầm cả về hàm lượng lẫn dạng isoflavone hiện diện. 15
Trong 54 giờ nẩy mầm, các dạng isoflavone tăng khác biệt có ý nghĩa thống kê, isoflavone tổng trong sữa tăng lên 1,4 lần. TPC, vitamin C và – tocopherol trong hạt đậu nành gia tăng trong quá trình nẩy mầm nên cũng cao hơn trong sữa đậu nành nẩy mầm và có khuynh hướng đạt cực đại khi nẩy mầm từ 48 đến 54 giờ. Sự gia tăng hàm lượng các hợp chất chống oxy hóa dẫn đến khả năng chống oxy hóa của sữa đậu nành cũng gia tăng. Ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm Chất lượng sản phẩm có vị trí về phía chiều âm của cả trục thành phần chính thứ nhất và trục thành phần chính thứ hai. Trong khu vực này có các mẫu sữa đậu nành nẩy mầm thời gian 30, 36 và 42 giờ (Hình 4.4). Kết hợp so sánh với các kết quả trên, sản phẩm sữa đậu nành nẩy mầm trong 42 giờ có hàm lượng protein, isoflavone, TPC, vitamin C, – tocopherol và khả năng chống oxy hóa cao hơn khác biệt có ý nghĩa thống kê so với sản phẩm sữa đậu nành nẩy mầm trong 30 và 36 giờ. 12 Trục thành phần chính thứ hai (11,07 %) 10 Mùi đậu 8 Mùi bột Mùi sữa nấu 6 Mùi ôi 4 Trạng thái nhớt Màu vàng Sữa ĐN NM 0 giờ 2 Sữa ĐN NM 54 giờ Sữa ĐN NM 24 giờ Vị kim loại 0 Vị chát Sữa ĐN NM 30 giờ Chất lƣợng Sữa ĐN NM 36 giờ Mùi mầm -2 Sữa ĐN NM 42 giờ Sữa ĐN NM 48 giờ Vị ngọt đậu -4 Vị đắng Trạng thái bám -6 dính -8 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 Trục thành phần chính thứ nhất (77,76 %) Hình 4.4: Phân tích thành phần chính sản phẩm sữa đậu nành với thời gian nẩy mầm khác nhau Ảnh hƣởng của nhiệt độ nƣớc nghiền đậu đến khả năng chống oxy hóa và chất lƣợng cảm quan sản phẩm sữa đậu nành Ảnh hưởng của nhiệt độ nước nghiền đến khả năng trích ly protein Chất khô trong dịch sữa cao nhất tương ứng với nhiệt độ nước nghiền 60–70oC. Nhiệt độ nước nghiền thấp (30–50oC) hoặc cao (80–100oC) đều làm giảm đáng kể chất khô của dịch sữa. Hàm lượng protein trong dịch sữa cao nhất ứng với nhiệt độ nước nghiền đậu 60–70oC. Ảnh hưởng của nhiệt độ nước nghiền đến các hợp chất chống oxy hóa của sản phẩm sữa đậu nành nẩy mầm đóng chai tiệt trùng Isoflavone tổng trong sữa đậu nành tăng khi nghiền với nước nhiệt độ cao và đạt cực đại tương ứng với nhiệt độ nước nghiền 70oC. Nhiệt độ 16