NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG SIÊU ÂM ĐẾN QUÁ TRÌNH NẢY MẦM CỦA HẠT YẾN MẠCH

Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của sóng siêu âm đến quá trình nảy mầm của hạt yến mạch trong công nghệ thực phẩm. Tối ưu hóa nảy mầm nhờ sóng siêu âm.

• Tác giả: Mai Thị Cẩm Tiên
• Người hướng dẫn: Dr. Sudarat Jiamyangyuen
• Trường học: Nông Lâm University - Ho Chi Minh City
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng của Sóng Siêu Âm Đến Quá Trình Nảy Mầm của Hạt Yến Mạch
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGMENT
• ABSTRACT
• TABLE OF CONTENTS
• LIST OF ABBREVIATIONS
• LIST OF FIGURES
• LIST OF TABLES
• 1. CHƯƠNG 1: INTRODUCTION
• 2. CHƯƠNG 2: OVERVIEW OF OATS
• 2.1. Cultivation and production of oats
• 2.2. Nutritional composition of oats
• 2.3. Health benefits
• 2.4. Application of ultrasound in food science and technology
• 2.4.1. Principle of ultrasound
• 2.4.2. Effect of ultrasound on grain germination
• 2.4.3. Some studies on the effects of ultrasonic treatment on seed germination
• 2.4.4. Similarities and differences between studies regarding ultrasonic treatments of cereal grains
• 3. CHƯƠNG 3: MATERIALS AND METHODS
• 3.1. Materials
• 3.2. Chemical reagents
• 3.3. Experimental design
• 3.4. Germination of oat using ultrasonic analysis
• 3.4.1. Determination of seed moisture content
• 3.4.2. Extraction of phenolic compounds from grains
• 3.4.3. Determination of total phenolic compound
• 3.4.4. Determination of antioxidant activity
• 3.4.5. Determination of B-glucan content by enzymatic method
• 3.5. Statistical analysis
• 4. CHƯƠNG 4: RESULTS AND DISCUSSION
• 4.1. Effect of ultrasonic treatment on germination ratio of germinated oat grains
• 4.2. Change in root length of ultrasonic-treated and non-ultrasonic-treated samples
• 4.3. Effect of ultrasonic treatment on moisture content of germinated oat grains
• 4.4. Effect of ultrasonic treatment on total phenolic content (TPC) of germinated oat grains
• 4.5. Effect of ultrasound on DPPH scavenging activity of oat grains
• 4.6. Effect of ultrasound on B-glucan content of oat grains
• CONCLUSION AND RECOMMENDATION
• REFERENCES
• APPENDICE

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Sóng Siêu Âm đến Hạt Yến Mạch

Chất lượng dinh dưỡng trong thực phẩm ngày càng được quan tâm. Hiện nay, nhiều nghiên cứu về yến mạch đã được thực hiện, tuy nhiên, nghiên cứu về ảnh hưởng của công nghệ sóng siêu âm đến quá trình nảy mầm của hạt yến mạch còn hạn chế. Các thành phần hóa học như vitamin, hợp chất chống oxy hóa, hợp chất phenolic và các hợp chất khác thường thay đổi đáng kể trong quá trình nảy mầm. Thời gian nảy mầm ảnh hưởng đáng kể đến thành phần hóa học của yến mạch. Dự án này tập trung vào việc nghiên cứu ảnh hưởng của sóng siêu âm đến các thông số vật lý hóa học của hạt yến mạch nảy mầm, chẳng hạn như tốc độ nảy mầm của hạt, khả năng hấp thụ nước và độ ẩm của hạt yến mạch nảy mầm sau khi sấy khô. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng tập trung vào việc nghiên cứu hàm lượng phenolic, hoạt tính loại bỏ gốc tự do và hàm lượng beta-glucan để tìm ra các điều kiện tối ưu để đạt được hiệu quả cao nhất. Nhằm tạo điều kiện phát triển các sản phẩm có lợi từ nguồn nguyên liệu này với mục tiêu nâng cao hàm lượng dinh dưỡng của sản phẩm. Đồng thời, tìm cách tăng hàm lượng các hợp chất có lợi cho sức khỏe con người trong yến mạch nảy mầm cần nghiên cứu chủ đề 'Ảnh hưởng của sóng siêu âm đến hạt yến mạch nảy mầm'.

1.1. Mục Tiêu Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Sóng Siêu Âm Nảy Mầm

Phenolic là một hợp chất có hoạt tính sinh học cao, hàm lượng phenolic trong yến mạch sẽ tăng lên khi yến mạch nảy mầm. Beta-glucan là một chất xơ hòa tan trong yến mạch và tập trung chủ yếu ở cám yến mạch. Beta-glucan trong yến mạch được biết là có tác dụng giảm cholesterol và tăng sản xuất axit mật hoặc giảm lượng đường trong máu. Nghiên cứu này nhằm phát triển một quy trình để tăng hàm lượng phenolic, chất chống oxy hóa và hàm lượng beta-glucan. Đa dạng hóa các sản phẩm làm từ yến mạch, tăng hiệu quả kinh tế cho nguồn nguyên liệu này. Tạo một hướng nghiên cứu mới cho công nghệ siêu âm có tác động tích cực đến yến mạch nảy mầm nói riêng và hạt ngũ cốc nảy mầm nói chung.

1.2. Tính Cấp Thiết Cải Thiện Chất Lượng Hạt Yến Mạch

Hiện nay, các phương pháp truyền thống xử lý hạt yến mạch để nảy mầm tốn nhiều thời gian và đôi khi không đạt hiệu quả cao về tỷ lệ nảy mầm. Vì vậy, việc nghiên cứu các phương pháp mới, hiệu quả hơn để kích thích nảy mầm là rất cần thiết. Sóng siêu âm là một công nghệ tiềm năng có thể giúp tăng tốc độ nảy mầm và cải thiện chất lượng hạt yến mạch. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng sóng siêu âm trong nông nghiệp để nâng cao hiệu quả sản xuất yến mạch.

II. Giới Thiệu Chung Về Hạt Yến Mạch và Quá Trình Nảy Mầm

Yến mạch (Avena sativa L.) hiện được trồng trên toàn thế giới và là một loại lương thực chủ yếu trong chế độ ăn uống của người dân ở nhiều quốc gia khác nhau. Nó là một nguồn giàu protein, chứa một số khoáng chất quan trọng, lipid, beta-glucan, một polysaccharide liên kết hỗn hợp, tạo thành một phần quan trọng trong chất xơ của yến mạch, đồng thời chứa nhiều chất phytochemical khác nhau như avenanthramides, một indole alkaloid-gramine, flavonoid, flavonolignans, triterpenoid saponin, sterol và tocols. Yến mạch sở hữu các hoạt động dược lý khác nhau như chống oxy hóa, chống viêm, chữa lành vết thương, điều hòa miễn dịch, chống tiểu đường, hạ cholesterol, v.v (Singh et al.

2.1. Thành Phần Dinh Dưỡng Protein Beta Glucan Khoáng Chất

Yến mạch rất giàu protein và là loại ngũ cốc duy nhất chứa globulin và avenalin. Globulin là các hợp chất hòa tan trong nước. Các loại protein ngũ cốc khác là gluten và zein (prolamines hoặc prolamins). Protein phụ của yến mạch là avenin, một prolamine. Hàm lượng protein của hạt yến mạch không vỏ (groat) dao động từ 12-24%, cao nhất trong số các loại ngũ cốc (Lasztity, 2017). Yến mạch chứa nhiều loại lipid khác nhau như este stearyl, triglyceride, glyceride một phần, axit béo tự do, glycolipid và phospholipid (Hutchinson & Martin, 1955). Triglyceride chứa ít palmitic và nhiều axit oleic hơn glycolipid hoặc phospholipid. Nghiên cứu đã chứng minh rằng yến mạch chứa 9 glycolipid và 11 pospholipid (Welch, 2012).

2.2. Avenanthramides Hợp Chất Phenolic Trong Hạt Yến Mạch

Avenanthramides là các hợp chất phenolic và bao gồm axit anthranilic và hydro anthranilic liên kết với một trong số các axit hydroxycinnamic thông qua liên kết amide. Ba avenanthramide chiếm ưu thế nhất (Hình 2.4) trong yến mạch được hình thành từ axit hydroxy anthranilic và axit p-coumaric, ferulic hoặc caffeic (C. Chen et al., 2007; Lena H Dimberg et al., 2001; Meziani et al. Lượng avenanthramides trong hạt dao động từ 2 -53 (mg/kg) (Pihlava et al. Dầu yến mạch chứa a-tocopherol và a-tocopherol, với một lượng nhỏ tocols khác. Nói chung, tocols được gọi là vitamin E. Chức năng của chúng chưa được hiểu đầy đủ, nhưng có vẻ như chúng hỗ trợ bảo vệ tế bào chống lại quá trình oxy hóa bởi các gốc tự do và giảm quá trình peroxy hóa lipid. Các đặc tính trị liệu có lợi khác của tocols bao gồm khả năng t...

III. Tác Động Của Sóng Siêu Âm Phương Pháp Kích Thích Nảy Mầm Hạt

Sóng siêu âm đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả công nghiệp thực phẩm. Trong lĩnh vực này, sóng siêu âm có thể được sử dụng để cải thiện quá trình chiết xuất, tăng cường quá trình sấy khô và cải thiện chất lượng hạt giống. Nghiên cứu này tập trung vào việc khám phá tiềm năng của sóng siêu âm trong việc kích thích nảy mầm của hạt yến mạch.

3.1. Cơ Chế Tác Động Sóng Siêu Âm Ảnh Hưởng Tế Bào Hạt

Sóng siêu âm có thể tạo ra các hiệu ứng cơ học và hóa học trong hạt giống, giúp phá vỡ lớp vỏ cứng, tăng cường sự thẩm thấu của nước và chất dinh dưỡng, từ đó kích thích quá trình nảy mầm. Ngoài ra, sóng siêu âm còn có thể kích hoạt các enzyme liên quan đến quá trình nảy mầm, giúp tăng tốc độ nảy mầm và tỷ lệ nảy mầm.

3.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Tần Số Thời Gian Xử Lý Sóng Siêu Âm

Hiệu quả của sóng siêu âm đối với quá trình nảy mầm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm tần số sóng siêu âm, thời gian xử lý sóng siêu âm, cường độ sóng siêu âm và loại hạt giống. Việc tối ưu hóa các yếu tố này là rất quan trọng để đạt được hiệu quả tốt nhất.

3.3. Ứng Dụng Thực Tế Xử Lý Hạt Giống Bằng Sóng Siêu Âm

Xử lý hạt giống bằng sóng siêu âm là một phương pháp đơn giản và dễ thực hiện. Hạt giống được ngâm trong nước, sau đó được đặt trong một thiết bị phát sóng siêu âm. Thời gian xử lý thường kéo dài từ vài phút đến vài giờ, tùy thuộc vào loại hạt giống và các thông số của sóng siêu âm. Sau khi xử lý, hạt giống được đem đi gieo trồng như bình thường.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Hiệu Quả Sóng Siêu Âm Đến Nảy Mầm Hạt

Nghiên cứu này đã đánh giá ảnh hưởng của sóng siêu âm đến tỷ lệ nảy mầm, tốc độ nảy mầm và chất lượng hạt yến mạch. Kết quả cho thấy rằng sóng siêu âm có thể cải thiện đáng kể quá trình nảy mầm của hạt yến mạch, đặc biệt là khi sử dụng các thông số tối ưu.

4.1. Tỷ Lệ Nảy Mầm Sóng Siêu Âm Tăng Khả Năng Nảy Mầm

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng xử lý hạt yến mạch bằng sóng siêu âm giúp tăng tỷ lệ nảy mầm so với các phương pháp truyền thống. Điều này cho thấy sóng siêu âm có khả năng kích thích nảy mầm và cải thiện sức sống của hạt.

4.2. Tốc Độ Nảy Mầm Sóng Siêu Âm Rút Ngắn Thời Gian Nảy Mầm

Ngoài việc tăng tỷ lệ nảy mầm, sóng siêu âm còn giúp rút ngắn thời gian nảy mầm của hạt yến mạch. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất.

4.3. Chất Lượng Hạt Sóng Siêu Âm Không Ảnh Hưởng Tiêu Cực

Nghiên cứu cũng cho thấy rằng sóng siêu âm không gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng hạt yến mạch. Các chỉ tiêu như hàm lượng dinh dưỡng, khả năng chống chịu bệnh tật của cây yến mạch không bị suy giảm sau khi xử lý bằng sóng siêu âm.

V. Ứng Dụng Nông Nghiệp Sóng Siêu Âm Cải Thiện Sản Xuất Yến Mạch

Việc ứng dụng sóng siêu âm trong sản xuất yến mạch có thể mang lại nhiều lợi ích, bao gồm tăng năng suất, giảm chi phí sản xuất và cải thiện chất lượng hạt yến mạch. Đây là một công nghệ tiềm năng có thể giúp nâng cao hiệu quả và tính bền vững của ngành nông nghiệp.

5.1. Tăng Năng Suất Sóng Siêu Âm Kích Thích Sinh Trưởng Cây

Việc kích thích nảy mầm bằng sóng siêu âm giúp cây yến mạch sinh trưởng và phát triển tốt hơn, từ đó tăng năng suất thu hoạch. Cây yến mạch khỏe mạnh có khả năng chống chịu bệnh tật tốt hơn và cho ra những hạt yến mạch có chất lượng cao.

5.2. Giảm Chi Phí Sóng Siêu Âm Tiết Kiệm Thời Gian Nguồn Lực

Việc rút ngắn thời gian nảy mầm giúp giảm chi phí nhân công, chi phí tưới tiêu và chi phí sử dụng phân bón. Ngoài ra, việc tăng tỷ lệ nảy mầm giúp giảm lượng hạt giống cần thiết cho mỗi vụ.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Sâu Hơn Về Sóng Siêu Âm

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng của sóng siêu âm trong việc cải thiện quá trình nảy mầm của hạt yến mạch. Tuy nhiên, cần có thêm nhiều nghiên cứu để hiểu rõ hơn về cơ chế tác động của sóng siêu âm và tối ưu hóa các thông số để đạt được hiệu quả tốt nhất. Các nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của sóng siêu âm đến các giống yến mạch khác nhau, cũng như kết hợp sóng siêu âm với các phương pháp xử lý hạt giống khác.

6.1. Nghiên Cứu Chuyên Sâu Tác Động Ở Cấp Độ Phân Tử

Cần có thêm các nghiên cứu ở cấp độ phân tử để hiểu rõ hơn về cơ chế tác động của sóng siêu âm lên các enzyme và protein liên quan đến quá trình nảy mầm. Điều này sẽ giúp tối ưu hóa các thông số của sóng siêu âm để đạt được hiệu quả tốt nhất.

6.2. Ứng Dụng Rộng Rãi Các Loại Hạt Giống Khác Nhau

Nghiên cứu cần được mở rộng để đánh giá ảnh hưởng của sóng siêu âm đối với các loại hạt giống khác nhau, cũng như các điều kiện môi trường khác nhau. Điều này sẽ giúp mở rộng phạm vi ứng dụng của công nghệ sóng siêu âm trong nông nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY - HO CHI MINH CITY Faculty of Chemical Engineering and Food Technology EFFECT OF ULTRASOUND ON GERMINATION OF OAT GRAINS A Thesis submitted in partial fulfilment of the requirements for admission to the degree of Bachelor of Engineering in Food Technology By Student: Mai Thi Cam Tien Supervisor: Dr. Sudarat Jiamyangyuen Dr. Duong Thi Ngoc Diep Ho Chi Minh City, 2024 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY - HO CHI MINH CITY Faculty of Chemical Engineering and Food Technology EFFECT OF ULTRASOUND ON GERMINATION OF OAT GRAINS A Thesis submitted in partial fulfilment of the requirements for admission to the degree of Bachelor of Engineering in Food Technology By Student: Mai Thi Cam Tien SUperviSOr:. Ho Chi Minh City, 2024 ACKNOWLEDGMENT Firstly, thanks should go to the collaboration between Nong Lam University and Chiangmai University, especially the Chemical Engineering and Food Technology faculty of Nong Lam University and the faculty of Agro-Industry of Chiangmai University, that has created a chance for me to complete my research thesis at Chiangmai University.

I would like to express my deepest gratitude to my advisor, Dr. Sudarat Jiamyangyuen, who allowed me to do my research at her laboratory in the Food Engineering Division and contributed many insights and suggestions to my research. I am also thankful for the enthusiastic support ofall students of Dr. My research could not be successful without their help and guidance.

I would like to extend my sincere thanks to Dr. Duong Thi Ngoc Diep, a teacher at Nong Lam University, who gave me advice and helped me achieve a good report thesis as much as possible. Lastly, I could not do my research without the support of my family. Words cannot express my gratitude to my family; they not only uphold the financial problem but also reinforce my spiritual health, which helps me power through all hardships.

Mai Thi Cam Tien ABSTRACT Ultrasound technology has been used to enhance the hydration of grains. However, the effects of ultrasonic treatment on seed quality parameters such as germination, water absorption, phenolic content, beta-glucan content, etc. of oat seeds have not been fully studied. In this study, the effects of different amplitudes and different exposure times of ultrasound on oat seeds were investigated to determine the optimal conditions to accelerate the germination process.

In addition, this study also studies the effect of germination time on the properties of germinated seeds such as weight, germination speed, total phenolic content, beta-glucan content, and moisture content of treated samples compared with untreated seeds germinated under normal conditions. The seeds are treated with ultrasonic energy (input power 500W, temperature 30°C) with amplitude (20, 30, 40 minutes). Therefore, ultrasound technology can be used to enhance the hydration process without negatively affecting seed quality. However, further studies are required to determine the main cause (physical /or physiological) of the germination rate enhancement.

TABLE OF CONTENTS ACKNOWLEDGMENT sssssssssvnssseaccrsessssssessosscssssssecssssssesssssstevervensussueenssassecnsssonssnonssseses I ABS TRAGCD ::ccecccercceseessctbeisicbi03005146103633158038013533543655555SS35ESEsi303S.E83EEXS4Eg2G5Sg. H TABLE OF CONTENTS sscssssecsssssssesssnsssnsssnnsosevsceseosoonenscsvenesnssasanvessosvensensonsosessseseesss IH LIST OF ABBREVIATIONS ssssesccssssssosssenssssessecosnsssenasenssnoesonssesseasessseeeresestensonasesoseseys V LIST OF FIGURES wissssssscssssssssassscssnssensncavsnsosvasecsveusuesvesoesansesscssvesnsssssessonssssevsessnevssees VI DIST OE VA BLES eeennerlosnioDsrtieptitoixittoritetgetesbtsgtlsossnstlissgigrifosgsssfsgisee Vill CHAPTER 1. INTRODUCTION wesisssssessesssssssconsssvenssavcosssvsavesssasseconssssasesscssavssscssesseees 1 CHAPTER 2.ccccssssesessessessssssssesssessssssseeseessesesseesenes 2 26:1; OVERVIEW Of OAUS ¡:ács66i18666566G6615166146466ã6651655584ã666466G6563615665368456365650055514á650338804566656555 6684 2 21.1, Cũltivatfon/and BfGdUGHGR OF G8 on cccnesennasesansusuenmnnnevsaexvensssnunersameeiommumnsavesaes 2 2.2 Nutritional composition Of OAfS.- 2 2222 2213211251121 1251 151121 511215122 e2 3 213 Health beri6tEtS G1 ĐH Ăn niesnnbidobnioagiLS03104638530. The influence of chemical factors on the germination pr0Cess.

Germination process and physicochemical changes of oats during POLI ALO hscsccsscansssacsecnssnaveasticanssesessassvssssusssus tenes tvncsaseseecsessseastossvsotieine sonessctreesieeess 11 2.1 Effect of germination on dry weight and length ofoat seeds .2 Effect of germination on the changes in -glucan.3 Effect of germination on the changes in phytate and total phenolic content. Fae ee ẽa .4 Correlation analysis of physiochemical properties of raw and germinated GẤ Lỗ csi. ita obtben Tein Sette SuauugtctiBiorBnasblluieTmiosknbiessotoisidirkoZdssEisliimmuugioidEnsigsoeloie 13 2. Application of ultrasound in food science and technology .1 Principle of ultrasound 1.2 Effect of ultrasound on grain øerm1nat1ON.--- 5 52552222 *++s£+zs+zs£zsessx 14 2.1 Some studies on the effects of ultrasonic treatment on seed germination —.2 Similarities and differences were observed between studies regarding ultrasonic treatments of cereal grains.

ee ceeeeeceeeeeceeseeeeeseeseesseeseeeeeeaeeneeees 19 CHAPTER 3. MATERIALS AND METHODS .--5- << 5< << << eeseeee21 Sed 62 BHIH,TTIIIGEINÏSS:zitsortooGttcties8iiitersfttttliidoiblsttsitaoggitisgtiogt8ospszsaistess 21 3.2, Chemical reagents scsssssscsscnsssscessassesessssansensscnsoves censcssassssscsscsscnaseasasseasonsscansansssss 21 S.HSÍEHUIGHHHS csscsssssisncsssnssescssssrsevesssseasonuiesnsanssessonessentanuseonsosscevedessaeascnsonnss 21 3.4: Experimental design ‹-:::z::zczssczssox2zzzs2z556665656166565663655505gg85g556935851EEESSu4586886008588886 23 3. Germination of oat using uÏfrasSOuTIC. Analysis mGLHO:c:ccccccccccEbkeoti1665560455x1535561681165Ÿ55888555 518515665635 555555683/5858658ã9886 05958 24 3.1 Determination of seed moisture €OTIf€TIĂ.1 Extraction of phenolic compounds from grains .2 Determination of total phenolic compound.3 Determination of antioxidant aCfIVIẨV.4 Determination of B-glucan content by enzymatic method using IMC SEZ VTS LAG srssnnsisstooiitititiEEEESEGHHSRNSSSIEEGEEAEAEIGBEDBSBIRSEGS.ERSSHESHNRSGE500G08130585138gã7503038 28 3:7; Statistical analysis sssssssssssscsssscsssensssvsesssscsnsassassesssscsasenssaccessstessssossassaassessossassasess 29 CHAPTER 4.

RESULTS AND DISCUSSION. Physicochemical DaT4IT€Ẩ©TS. HH ng ng ng ng ve 30 4.1 Effect of ultrasonic treatment on germination ratio of germinated oat grains 4.2 Change in root length (mm) of ultrasonic-treated and non-ultrasonic-treated SAMNPLOS.3 Effect of ultrasonic treatment on moisture content (%) of germinated oat GNA sec ee a ee ce ee Sci eee eng pence 34 4. Effect of ultrasonic treatment on TPC of germinated oat ørains.

Effect of ultrasound on DPPH scavenging activity of oat grains. Effect of ultrasound on B-glucan content of oat grains. CONCLUSION AND RECOMMENDA TION. Recommend ations ssceeciccacsncsssnisccrssoscssocssnsesessesoesensseearsseeseesesstasssessenseoceseateconsseee 47 REFERENCES, ssessssssevessscssnvsnsoseesvanscveesssesevsoseunesennsensovesssunsesesevnsssssavssessussessssercessevered 48 AP PEIN DICE csccsvccasecsasenassescssucssinctsieniesuastestwacatace ts sescsuassntsusceusstuctadastectedastussivearuiascets 54 LIST OF ABBREVIATIONS DPPH 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl DW Dry weight GABA Gamma-aminobutyric acid GAE Gallic acid equivalents MC Moisture content RT Room temperature TE Garlic acid equivalents TPC Total phenolic content US Ultrasound LIST OF FIGURES Figure 2.1: World cereal production in the period 2012-2016 (tons) (Fatima et al.2: Oat Production from 1996-2020 (million fonn$).3: B-Glucan is composed of D-glucosyl monomeric units linked either B-1,3 Figure 2.4: General structure of avenanthramides, illustrating the phenylalkenoic acid (PA) moiety in blue and the anthranilic acid (AA) moiety in red (A).

Glycosylation of Avenanthramides also occurs through the addition of glucose to free hydroxyl groups (B), which expands the range of reported Avenanthraimides.5: Organic acids reported from AV@NG $đfÏVA. --- 5-5 5+ ++<£+sx+s+eexsexes 7 Figure 2.6: (A) Flavonoids reported from Avena sativa, (B) Triterpenoid saponins TEPOLEM LOM. AVENE SLING ss cccssscasvnensnnsnnsnnssnsisnnsvenvvse cvensussexvuansneaneeesveentenaunentestwanentonies 9 Figure 3.1: Experimental layout đia87a1m.2: Flow chart of the phenolic content measurement experiment.3: Flow chart of the DPPH scavenging activity experiment expressed in Trolox EQUIV ALE scescocneseacevenreacennnnmne announces mea ETERS REET 2] Figure 3.4: B-Glucan (Mixed Linkage) Assay Protocol.5: Flow chart of the experiment measuring B-glucan confeni.1: Effect ofultrasonic treatment on germination ratio of germinated oat grains. T: Ultrasound treatment time (min), US(20 ,30 ,40); Ultrasound with amplitude 20, 30, 7) ee a ee ee ee ee ee 31 Figure 4.2: Change in root length of ultrasonic treated and non-ultrasonic treated samples: Affect of ultrasonic treated and non-ultrasonic treated samples.

T: Ultrasound treatment time (min), US(20 ,30 ,40): Ultrasound with amplitude 20, 30, 40%.3: Effect of ultrasonic treatment on moisture content (%) of germinated oat grains. T: Ultrasound treatment time (min), US (20,30,40): Ultrasound with amplitude 20, 30, 40% oo.4: Gallic acid standard curve ørapÏh.5: Effect of ultrasonic treatment on TPC (mg GAE/100g dry basis) of germinated oat grains. T: Ultrasound treatment time (min), US(20 ,30 ,40): Ultrasound M211012100121018919 22891 10.6: Trolox standard curve graphh.7: Change in DPPH scavenging activity (mM TE/100g dB) of germinated oat seeds. T: Ultrasound treatment time (min), US (20,30,40): Ultrasound with amplitude PaO tO PO cesscine srt overeat es pac i tn tr rr ero en 41 Figure 4.8: Change in B-glucan content (g/100g dB sample) of germinated oat seeds.

T: Ultrasound treatment time (min), US (20,30,40): Ultrasound with amplitude 20, 30, PP. 43 vii LIST OF TABLES Table 2.1: Nutritional value of Oat 1.2: Fiber content in some plant f00dS .3: Minerals content of the fruits and green parts of A.4: Chemical changes (% dry basic) of oat grain øerm1natIon.5: Recent advances in ultrasound-assisted germination of plant seeds.1: List of oat germination treatr€nn(S. -- +55 +s+*+sc+sczsezeeeererrs 24 Table A1: Effect of ultrasonic treatment on germination ratio of germinated oat grains Table A2: Analysis of variance (ANOVA) showing the effect of ultrasonic (Amplitude & Time) and germination time (h) as the significance of the main effects. 54 Table A3: Change in root length (mm) of ultrasonic-treated and non-ultrasonic-treated n0 5.

58 Table A4: Analysis of variance (ANOVA) showing the effect of ultrasonic (Amplitude & Time) and germination time (h) as the significance of the main effects. 58 Table A5: Effect of ultrasonic-treatment on moisture content (%) of germinated oat OT ALIS besos 5 sg52 525030 eerste es ef a 62 Table A6: Effect of ultrasonic-treatment on TPC (mg GAE/100g dry basic) of germinated Oat rains. 62 Table A7: Analysis of variance (ANOVA) showing the effect of ultrasonic (Amplitude & Time) and germination time (h) as the significance of the main effect. 63 Table A8: Effect of ultrasonic treatment on DPPH scavenging activity (mM TE/100g dry basis) of yerrninraf€d:08:0T4TTiS:sssxsszzssssssxzscesievsbssatyosoglbglbocS9l43V8c038SUEUNSGELLELSSSSS4g23805 66 Table A9: Analysis of variance (ANOVA) showing the effect of ultrasonic (Amplitude & Time) and germination time (h) as the significance of the main effect.

67 viii Table A10: Effect of ultrasonic treatment on B-glucan content (g/100g dry basis sample) GE BSPTALSE) OF GORA IIS seca cesses cucsreecueseannnsn tiaiGt8808900480081886388801G0821034830đ0805403G03213G4EH6.0/305840800883 70 Table A11: Analysis of variance (ANOVA) showing the effect of ultrasonic (Amplitude & Time) and germination time (h) as the significance of the main effect. INTRODUCTION Nowadays, nutritional quality in food is an issue of concern for many people. Currently, there are many studies on oats but there are few studies on the effects of ultrasound technology on germinating oat seeds. Chemical constituents such as vitamins, antioxidant compounds, phenolic compounds, and other compounds often change significantly during the germination process.

Germination time significantly affects the chemical composition of oats. This project focuses on investigating the effects of ultrasound on physicochemical parameters of germinated oat seeds such as seed germination speed, water absorption ability, and moisture content of germinated oat seeds after germination drying. Besides, we also focus on investigating phenolic content, free radical scavenging activity, and beta-glucan content to find optimal conditions to achieve the highest efficiency. In order to create conditions for the development of beneficial products from this raw material source with the aim of improving the nutritional content of the products.

At the same time, finding a way to increase the content of compounds beneficial to human health in sprouted oats should research the topic "Effects of ultrasound on germinated oat seeds". Phenolic is a highly biologically active compound, the phenolic content in oats will increase when the oats germinate. Beta-glucan is a soluble fiber in oats and is mainly concentrated in oat bran. The beta-glucan in oats is known to lower cholesterol and increase bile acid production or reduce blood sugar levels.

This research aims to develop a process to increase phenolic content, antioxidants, and beta-glucan content. Diversify products made from oats, increase economic efficiency for this raw material source. Create a new research direction for ultrasound technology that has positive effects on germinated oats in particular and sprouted cereal grains in general. Overview of oats 2.1 Cultivation and production of oats Avena sativa L.

(Gramineae), commonly known as Oat, Groats, Haber, Avena, Straw, Oatmeal, is a species of cereal grain grown for its seed (Coffman, 1977; Gibbs Russel et al. Oat originated in England, France, Poland, Germany, and Russia and 1s now cultivated worldwide. Oats (Avena sativa L.) are a crop produced on a global scale, but oat yields are lower than those of other grains such as corn, rice, wheat, and barley (Figure 2. Oats are undervalued in comparison with wheat, rice, and barley, despite their unique composition that includes many of the nutrients required for health and a reduced risk of degenerative disease incidence.

At the agronomic level, oats exhibit optimal growth in regions of moderate temperature and long day length. In addition, they can tolerate wet weather and acidic soils more effectively than other cereals, such as wheat (Stewart & McDougall, 2014). =| — — Corn Wheat Rice Barley Sorghum Oats Rye (milled) Cereals Figure 2.