Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc B¸ch khoa hµ néi LuËn v¨n th¹c sü Khoa häc Nghµnh : C«ng nghÖ thùc phÈm Nghiªn cøu qui tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu Isoflavon øng dông cho s¶n xuÊt thùc phÈm chøc n¨ng NguyÔn M¹nh Th¾ng Hµ Néi 2009 17057208485151000000 Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc B¸ch khoa hµ néi LuËn v¨n th¹c sü Khoa häc Nghiªn cøu qui tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu Isoflavon øng dông cho s¶n xuÊt thùc phÈm chøc n¨ng Ngµnh : c«ng nghÖ thùc phÈm M· sè: NguyÔn M¹nh Th¾ng Ngêi híng dÉn khoa häc : PGS. NguyÔn Duy ThÞnh TS. Tr¬ng H¬ng Lan Hµ Néi 2009 Môc lôc Më ®Çu PhÇn I. H×nh th¸i häc cña h¹t ®Ëu 1.
Thµnh phÇn cÊu tróc vµ gi¸ trÞ dinh dìng cña ®Ëu t¬ng 1. Thµnh phÇn tæng qu¸t 1. C¸c thµnh phÇn kh¸c 1. §Ëu t¬ng n¶y mÇm 2.
Isoflavon trong ®Ëu t¬ng 2. NhËn d¹ng cÊu tróc vµ ®ång ph©n 2. T¸c dông cña isofavon ®èi víi søc kháe con ngêi 2. C¬ chÕ t¸c ®éng cña isoflavon 2.
C¬ chÕ hÊp thô 2. Hµm lîng isoflavon trong ®Ëu t¬ng vµ c¸c thùc phÈm tõ ®Ëu t¬ng 2. ¶nh hëng cña c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ ®Õn hµm lîng isoflavon 2. ¶nh hëng cña m«i trêng ®Õn hµm lîng isoflavon 2.
Qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ sinh häc 2. Xu híng nghiªn cøu vµ sö dông isoflavon trªn ThÕ Giíi vµ ë ViÖt Nam PhÇn II. nguyªn vËt liÖu vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu 2. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu 2.
Ph¬ng ph¸p c«ng nghÖ 2. Ph¬ng ph¸p n¶y mÇm ®Ëu t¬ng 2. Ph¬ng ph¸p ®ång hãa dÞch s÷a ®Ëu t¬ng n¶y mÇm. Ph¬ng ph¸p sÊy phun dÞch s÷a ®Ëu t¬ng n¶y mÇm sau qu¸ tr×nh ®ång hãa ®Ó thu nhËn s¶n phÈm.
Ph¬ng ph¸p to¸n häc 2. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ho¸ lý 2. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch vi sinh 2. Ph¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ c¶m quan 2.
Ph¬ng ph¸p s¶n xuÊt b¸nh níng ®Ëu xanh truyÒn thèng PhÇn III. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn 3. Nghiªn cøu lùa chän nguån nguyªn liÖu ®Ëu t¬ng 3. §Æc ®iÓm nhËn d¹ng mét sè gièng ®Ëu t¬ng ViÖt Nam 3.
Nghiªn cøu lùa chän lo¹i ®Ëu t¬ng cã hµm lîng isoflavon cao 3. X¸c ®Þnh hµm l¬ng isoflavon tæng sè ë 6 gièng ®Ëu t¬ng nghiªn cøu 3. X¸c ®Þnh hµm lîng isoflavon d¹ng Malonyl 3. X¸c ®Þnh hµm lîng isoflavon d¹ng β - glucosid vµ aglucon 3.
X¸c ®Þnh hµm lîng isoflavon d¹ng Axetyl 3. Nghiªn cøu ¶nh hëng cña thêi vô vµ vïng ®Þa lý ®Õn hµm lîng isolavon cña gièng ®Ëu t¬ng DT84 3. Nghiªn cøu x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn cña qu¸ tr×nh n¶y mÇm ®Ëu t¬ng 3. ¶nh hëng cña nhiÖt ®é vµ thêi gian ng©m ®Õn sù n¶y mÇm cña h¹t 3.
Kh¶o s¸t ¶nh hëng cña thêi gian ñ ®Õn hµm lîng Isoflavon d¹ng aglucon 3. Tèi u hãa qu¸ tr×nh ñ n¶y mÇm h¹t ®Ëu t¬ng b»ng ph¬ng ph¸p to¸n häc ®Ó thu ®îc hµm lîng cao isoflavon d¹ng aglucon 3. Nghiªn cøu quy tr×nh ®ång hãa dÞch s÷a ®Ëu t¬ng n¶y mÇm 3. Nghiªn cøu ¶nh hëng cña ¸p suÊt ®ång hãa ®Õn chÊt lîng dÞch s÷a ®Ëu t¬ng n¶y mÇm 3.
Nghiªn cøu ¶nh hëng cña nhiÖt ®é ®ång hãa ®Õn chÊt lîng dÞch s÷a ®Ëu t¬ng n¶y mÇm. Nghiªn cøu thu nhËn chÕ phÈm bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu isoflavon tõ dÞch s÷a ®Ëu t¬ng n¶y mÇm b»ng ph¬ng ph¸p sÊy phun. Kh¶o s¸t thµnh phÇn nguyªn liÖu 3. ¶nh hëng cña tû lÖ chÊt mang ®Õn Malto-dextrin ®Õn chÊt lîng s¶n phÈm 3.
Nghiªn cøu c¸c th«ng sè c«ng nghÖ ¶nh hëng ®Õn qu¸ tr×nh sÊy phun 3. X¸c ®Þnh ¶nh hëng cña nhiÖt ®é kh«ng khÝ sÊy 3. X¸c ®Þnh ¶nh hëng cña lu lîng dßng nhËp liÖu 3. X¸c ®Þnh ¶nh hëng cña ¸p suÊt khÝ nÐn 3.
X¸c ®Þnh chÊt lîng cña s¶n phÈm bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu isoflavon 3. Quy tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu isoflavon 3. Nghiªn cøu øng dông bæ sung bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu isoflavon trong s¶n suÊt B¸nh níng cao cÊp Isoflavon PhÇn IV. Tµi liÖu tham kh¶o Tµi liÖu tiÕng viÖt Tµi liÖu tiÕng anh Më ®Çu Mét nhãm c¸c chÊt hãa thùc vËt trong c¸c c©y hä ®Ëu ®îc quan t©m nhiÒu nhÊt hiÖn nay lµ phytoestrogen.
Phytoestrogen cã cÊu tróc hãa häc t¬ng tù c¸c hormon oestrogen, oestradiol ë c¬ thÓ ®éng vËt vµ còng cã ho¹t tÝnh cña oestrogen. Tuy nhiªn ho¹t tÝnh nµy thÊp h¬n nhiÒu lÇn so víi oestrogen ®éng vËt (chØ b»ng kho¶ng 1/1000 ®Õn 1/500 ho¹t tÝnh oestradiol). V× vËy, c¸c phytoestrogen cã thÓ cã t¸c dông kh¸ng oestrogen b»ng c¬ chÕ c¹nh tranh t¹i c¸c receptor cña oestrogen [16,36]. C¸c nhãm phytoestrogen chÝnh trong tù nhiªn lµ isoflavon, coumestan vµ lignan trong ®ã isoflavon lµ c¸c hîp chÊt ®îc quan t©m nhÊt.
Isoflavon cã nhiÒu ë thùc vËt hä ®Ëu, nhÊt lµ ®Ëu t¬ng (Glycine max). C¸c nghiªn cøu trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y cho thÊy isoflavon cã nhiÒu t¸c dông nh chèng ung th tiÒn liÖt tuyÕn, ung th vó, ung th tö cung, gi¶m chøng bèc háa cña phô n÷ thêi m·n kinh, gi¶m nguy c¬ m¾c c¸c chøng bÖnh tim m¹ch, gi¶m hµm lîng cholesterol trong m¸u, chèng viªm nang tö cung, bÖnh lo·ng x¬ng vµ lµm gi¶m hµm lîng ®êng trong m¸u ë c¸c bÖnh nh©n tiÓu ®êng type II…. HiÖn nay, nhiÒu nghiªn cøu còng cho r»ng Isoflavon cßn cã kh¶ n¨ng kÐo dµi tuæi thanh xu©n cña phô n÷, lµm ®Ñp da vµ mét sè chøc n¨ng liªn quan tíi chèng l·o hãa [17, 25, 39]. Isoflavon cã nhiÒu ë thùc vËt hä ®Ëu, nhÊt lµ ®Ëu t¬ng.
Trong sè 12 isoflavon th× c¸c isoflavon d¹ng aglucon (gåm daidzein, genistein vµ glycitein) cã ho¹t tÝnh sinh häc cao h¬n rÊt nhiÒu so víi c¸c isoflavon cßn l¹i (d¹ng glucosid). Tuy nhiªn, hµm lîng cña chóng trong ®Ëu t¬ng l¹i rÊt thÊp (chØ chiÕm 1-5% so víi isoflavon tæng sè)[39]. Isoflavon d¹ng glucosid cã thÓ ®îc chuyÓn hãa thµnh d¹ng isoflavon d¹ng aglucon díi t¸c dông cña enzim β-glucosidaza. Enzim nµy c¾t liªn kÕt β - glucosid trong isoflavon d¹ng glucosid, lo¹i ®i ph©n tö ®êng vµ t¹o thµnh isoflavon d¹ng aglucon.
Trong 1 qu¸ tr×nh n¶y mÇm ®Ëu t¬ng ®· kÝch ho¹t enzim glucosidaza trong néi nhò cña h¹t, lµm t¨ng kh¶ n¨ng chuyÓn hãa isoflavon tõ d¹ng glucosid sang d¹ng aglucon. §ång thêi, qu¸ tr×nh n¶y mÇm còng ®· thóc ®Èy ho¹t ®éng cña c¸c enzim proteaza, amylaza… trong néi nhò, biÕn ®æi c¸c chÊt kh«ng hßa tan nh protein, tinh bét, chÊt bÐo thµnh c¸c chÊt hßa tan nh axÝt amin, ®êng, ®ång thêi lµm gi¶m c¸c chÊt ph¶n dinh dìng nh raffinoza hay chÊt øc chÕ anti- trypsin. ChÝnh v× vËy, ®Ëu t¬ng sau khi n¶y mÇm cßn chøa nhiÒu c¸c hîp chÊt sinh häc nh vitamin E, vitamin C. Trªn thÕ giíi, isoflavon ®îc chiÕt t¸ch, thu nhËn tõ ®Ëu t¬ng hoÆc cá ®á Ên ®é (red clover), t¹o ra nhiÒu lo¹i chÕ phÈm isoflavon nh Soy Isoflavones, Fujiflavon AM 10.
Bªn c¹nh ®ã c¸c thùc phÈm chøc n¨ng mµ thµnh phÇn chøc n¨ng lµ Isoflavon ngµy cµng trë nªn phæ biÕn. Xu híng sö dông c¸c thùc phÈm chøc n¨ng nguån gèc tù nhiªn, kh«ng sö dông hãa chÊt trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn ®îc nhiÒu nhµ s¶n xuÊt vµ ngêi tiªu dïng quan t©m. ViÖt Nam lµ mét níc n«ng nghiÖp víi s¶n lîng ®Ëu t¬ng lªn tíi kho¶ng 290. §©y lµ nguån nguyªn liÖu phong phó, rÊt thuËn lîi cho nghiªn cøu vµ s¶n xuÊt c¸c thùc phÈm giµu isoflavon.
Trong khi ®ã, vÊn ®Ò nghiªn cøu s¶n xuÊt c¸c s¶n phÈm giµu isoflavon ë níc ta gÇn nh cha b¾t ®Çu. §ã chÝnh lµ nh÷ng lý do ®Ó thùc hiÖn ®Ò tµi “Nghiªn cøu qui tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu Isoflavon øng dông cho s¶n xuÊt thùc phÈm chøc n¨ng”. §Ò tµi gåm cã c¸c néi dung chÝnh sau: 1. Lùa chän gièng ®Ëu t¬ng giµu isoflavon.
Nghiªn cøu n©ng cao ho¹t tÝnh sinh häc cña isoflavon trong ®Ëu t¬ng (chuyÓn tõ d¹ng glycosid sang d¹ng aglycon) b»ng ph¬ng ph¸p nÈy mÇm. Nghiªn cøu quy tr×nh ®ång hãa dÞch s÷a ®Ëu t¬ng n¶y mÇm. Nghiªn cøu thu nhËn chÕ phÈm bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu isoflavon tõ dÞch s÷a ®Ëu t¬ng n¶y mÇm b»ng ph¬ng ph¸p sÊy phun. Nghiªn cøu øng dông bæ sung bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu isoflavon trong s¶n suÊt b¸nh níng §Ëu xanh Isoflavon.
3 PhÇn I - Tæng quan 1. §Ëu t¬ng §Ëu t¬ng - Tªn khoa häc lµ Glycine max (L) lµ mét trong nh÷ng c©y trång cæ nhÊt cña nh©n lo¹i. §Ëu t¬ng cã nguån gèc ë vïng M·n Ch©u (Trung Quèc) xuÊt ph¸t tõ mét lo¹i ®Ëu t¬ng d¹i, th©n m¶nh, d¹ng d©y leo tªn khoa häc lµ G. Soja Sieb & Zucc.
Tõ Trung Quèc, ®Ëu t¬ng lan truyÒn dÇn ra kh¾p thÕ giíi. Theo c¸c nhµ nghiªn cøu NhËt B¶n vµo kho¶ng 200 n¨m tríc c«ng nguyªn, ®Ëu t¬ng ®îc ®a vµo TriÒu Tiªn vµ sau ®ã ph¸t triÓn sang NhËt B¶n. §Õn gi÷a thÕ kû 17 ®Ëu t¬ng míi ®îc nhµ thùc vËt häc ngêi §øc Engelbert Caempfer ®a vÒ Ch©u ¢u vµ ®Õn n¨m 1954, míi ®îc du nhËp vµo Hoa Kú [3]. MÆc dï ®Ëu t¬ng ®îc biÕt ®Õn tõ rÊt l©u ®êi nhng sau ®¹i chiÕn thÕ giíi thø 2 míi thùc sù ph¸t triÓn ë Mü, Brazil, Canada… vµ còng tõ ®ã viÖc dïng ®Ëu t¬ng lµm thùc phÈm, trong ch¨n nu«i, trong c«ng nghiÖp, y tÕ… ngµy cµng më réng.
ë níc ta, diÖn tÝch vµ s¶n lîng ®Ëu t¬ng t¨ng nhanh trong vßng 8 n¨m qua, diÖn tÝch tõ 124. Tuy nhiªn n¨ng suÊt chØ t¨ng tõ 12,0 t¹/ha n¨m 2000 lªn 20,3 t¹ /ha n¨m 2007. C¸c tØnh cã diÖn tÝch ®Ëu t¬ng lín lµ Hµ T©y, Hµ Giang, §¾k L¾k vµ §¾k N«ng, §ång Nai. Tuy nhiªn, vÒ n¨ng suÊt th× An Giang ®¹t n¨ng suÊt b×nh qu©n cao nhÊt c¶ níc (28,0 t¹/ha), cao h¬n so víi b×nh qu©n c¶ níc 2 lÇn vµ so víi c¸c ®Þa ph¬ng cßn l¹i tõ 0,5-3,0 lÇn, kÕ ®Õn lµ c¸c tØnh: §ång Th¸p ®¹t 21,0 t¹/ha , §¾k N«ng ®¹t 20,0 t¹/ha, H¶i D¬ng vµ Th¸i B×nh ®¹t 19,0 t¹/ha [7].
T¹i c¸c tØnh phÝa B¾c ®Ëu t¬ng ®îc trång 3 vô/n¨m (Xu©n, HÌ vµ §«ng), Duyªn h¶i Nam Trung Bé gieo trång trong vô Xu©n, HÌ vµ Thu, c¸c 4 tØnh vïng §«ng Nam Bé vµ T©y Nguyªn trång trong vô 1(hÌ) vµ vô 2 (thu), gÇn ®©y cßn ph¸t triÓn s¶n xuÊt vô thu ®«ng trªn ch©n ®Êt ruéng. V× vËy, c«ng t¸c chän gièng cÇn híng theo vïng sinh th¸i, mïa vô vµ ®iÒu kiÖn canh t¸c, kh¶ n¨ng chèng chÞu s©u bÖnh, chÊt lîng s¶n phÈm.1- DiÖn tÝch, N¨ng suÊt vµ S¶n lîng ®Ëu t¬ng ë ViÖt nam tõ n¨m 2000 ®Õn 2007 [7] ChØ tiªu 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 DiÖn tÝch (1000ha) 124,1 140,3 158,6 165,6 182,5 203,6 185,8 230 N¨ng suÊt ( T¹/ha) 12,0 12,4 13 13,3 13,3 14,3 13,9 20,3 S¶n lîng(1000 tÊn) 149,3 173,7 205,6 219,6 242,1 290,6 258,2 466,9 Qua sè liÖu thèng kª trªn, nhËn thÊy r»ng vÒ s¶n lîng, n¨ng suÊt c©y ®Ëu nµnh cña ViÖt Nam cßn rÊt thÊp.