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. 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 môi trường (Vu Thuy Anh & cs.
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 tôi 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”. Mục đích và yêu cầu của đề tài 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. 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. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Giới thiệu chung về đậu xanh 2. 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 lông, 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. Quả đậu xanh thuộc loại quả giáp, hình trụ thẳng, mảnh nhưng số lượng nhiều, có lông. Khi còn 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 thuôn, tròn 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 thoát nước tốt. Hiện nay, có 29 quốc gia trồng đậu xanh với tổng diện tích trên 6 triệu ha, sản lượng đậu xanh toàn 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 mòn, 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 quá 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). Cây đậu xanh 2. Cấu tạo và thành phần hóa học của hạt đậu xanh 2. Cấu tạo Hạt đậu xanh có cấu tạo giống các hạt họ đậu là không 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 phôi (Hình 2.
Vỏ hạt cấu tạo từ nhiều lớp tế bào, lớp ngoài 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 môi trường.
Vỏ khoảng 7% so với khối lượng toàn hạt. Trong vỏ không chứa các chất dinh dưỡng, thành phần chủ yếu của vỏ là cellulose và hemicellulose, do đó trong quá 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 toàn 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 phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng, chủ yếu là protein, glucid hòa tan và lipid (Đinh Thị Hiền, 2020). 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. 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 mô 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.
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. Hạt đậu xanh 2.
Công 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.