Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nghiên cứu điều kiện nảy mầm trên hạt đậu xanh vigna radiata để làm giàu hàm lượng gaba

Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nghiên cứu điều kiện nảy mầm hạt đậu xanh Vigna radiata nhằm tăng cường hàm lượng GABA hiệu quả.

• Tác giả: Trương Nhật Trung
• Người hướng dẫn: GS.TS Đống Thị Anh Đào
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP.HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu điều kiện nảy mầm trên hạt đậu xanh (Vigna radiata) để làm giàu hàm lượng GABA
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TONG QUAN
• 1.1. Phân loại khoa học và đặc điểm phân bố
• 1.2. Đặc điểm thực vật học
• 1.3. Thành phần dinh dưỡng
• 1.4. Đậu xanh nảy mầm và các yếu tố ảnh hưởng
• 1.5. GABA và quá trình nảy mầm sinh ra hàm lượng GABA
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Nội dung thực hiện
• 2.3. Quy trình sản xuất bột đậu xanh giàu GABA đề xuất
• 2.4. Thuyết minh quy trình
• 2.5. Nội dung nghiên cứu
• 2.5.1. Xác định thành phần nguyên liệu
• 2.5.2. Khảo sát quá trình ngâm
• 2.5.3. Khảo sát quá trình ủ
• 2.5.4. Khảo sát sự ảnh hưởng của pH nước ngâm
• 2.5.5. Tối ưu hóa quá trình nảy mầm đậu xanh
• 2.5.6. Khảo sát ảnh hưởng quá trình sấy
• 2.5.7. Khảo sát ảnh hưởng quá trình luộc
• 2.6. Nguyên liệu và hóa chất
• 2.7. Thiết bị, dụng cụ
• 2.8. Phương pháp phân tích
• 2.8.1. Phương pháp xử lý số liệu
• 2.8.2. Phương pháp xác định hàm lượng đường khử
• 2.8.3. Phương pháp xác định tổng hàm lượng amino acid tự do
• 2.8.4. Phương pháp xác định hàm lượng GABA
• 2.8.5. Phương pháp xác định WAC
• 2.8.6. Phương pháp xác định WAI, WSI
• 2.8.7. Phương pháp xác định chỉ số màu L*, a* và b*
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Khảo sát thời gian ngâm
• 3.2. Hàm lượng đường khử và amino acid tự do
• 3.3. Khảo sát quá trình ủ hiếu khí
• 3.4. Khảo sát quá trình ủ hypoxia-anaerobic
• 3.5. Khảo sát pH nước ngâm
• 3.6. Tối ưu hóa quá trình nảy mầm đậu xanh
• 3.7. Khảo sát quá trình sấy
• 3.8. Khảo sát quá trình luộc
• 3.9. Hàm lượng GABA và amino acid tự do
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đậu xanh và quá trình nảy mầm

Đậu xanh (Vigna radiata) là một loại cây thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt là nguồn protein dễ tiêu hóa. Nó được trồng rộng rãi ở nhiều quốc gia châu Á như Thái Lan, Ấn Độ, và Việt Nam. Quá trình nảy mầm của hạt đậu xanh không chỉ làm tăng hàm lượng dinh dưỡng mà còn kích thích sự tích lũy GABA (Gamma-Aminobutyric Acid), một hợp chất có lợi cho sức khỏe thần kinh. Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa các điều kiện nảy mầm để tăng hàm lượng GABA trong hạt đậu xanh.

1.1. Đặc điểm thực vật học của đậu xanh

Đậu xanh thuộc họ Fabaceae, có thân thảo, lá kép lông chim, và hoa màu vàng lục. Hạt đậu xanh có hình trụ, vỏ màu xanh, và ruột màu vàng. Cấu trúc hạt gồm vỏ, tử diệp, và phôi. Quá trình nảy mầm làm thay đổi thành phần hóa học của hạt, tăng cường các chất dinh dưỡng và hoạt chất sinh học như GABA.

1.2. Vai trò của GABA trong thực vật

GABA là một amino acid quan trọng trong hệ thống thần kinh thực vật, giúp điều hòa các quá trình sinh lý. Trong hạt đậu xanh, GABA được tích lũy nhiều hơn trong quá trình nảy mầm, đặc biệt trong điều kiện hypoxia-anaerobic. Nghiên cứu này nhằm tối ưu hóa các yếu tố như pH, nhiệt độ, và thời gian nảy mầm để tăng hàm lượng GABA.

II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp thực nghiệm để xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình nảy mầm hạt đậu xanh. Các yếu tố được khảo sát bao gồm pH nước ngâm, nhiệt độ, và thời gian nảy mầm. Kết quả cho thấy, điều kiện hypoxia-anaerobic giúp tăng hàm lượng GABA lên 1.41 lần so với điều kiện hiếu khí.

2.1. Khảo sát quá trình ngâm và nảy mầm

Quá trình ngâm hạt đậu xanh được thực hiện ở nhiệt độ 35°C trong 8 giờ với tỷ lệ hạt:nước là 1:5. Quá trình nảy mầm được tối ưu hóa với thời gian 14.5 giờ, nhiệt độ 36.6°C, và pH nước ngâm là 5.83. Kết quả cho thấy hàm lượng GABA đạt mức cao nhất là 1638 ppm.

2.2. Tối ưu hóa quá trình sấy và luộc

Sau quá trình nảy mầm, hạt đậu xanh được luộc ở 80°C trong 15 phút và sấy ở 50°C trong 3 giờ. Bột đậu xanh thu được có hàm lượng GABA giữ lại cao nhất là 273 ppm. Các chỉ số hóa lý như WAC, WAI, WSI, và chỉ số màu (L*, a*, b*) cũng được đánh giá để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

III. Ứng dụng và giá trị thực tiễn

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp quy trình sản xuất bột đậu xanh giàu GABA mà còn mở ra hướng ứng dụng mới trong công nghiệp thực phẩm. Sản phẩm có thể được sử dụng trong các loại bánh kẹo, bột dinh dưỡng, và thực phẩm chức năng, góp phần đa dạng hóa thị trường thực phẩm giàu dinh dưỡng.

3.1. Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Bột đậu xanh giàu GABA có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho các sản phẩm thực phẩm chức năng, giúp cải thiện sức khỏe thần kinh và dinh dưỡng. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo trên các loại hạt đậu khác.

3.2. Giá trị dinh dưỡng và sức khỏe

Sản phẩm bột đậu xanh giàu GABA không chỉ giàu dinh dưỡng mà còn có khả năng hỗ trợ sức khỏe thần kinh, giúp giảm căng thẳng và cải thiện giấc ngủ. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc phát triển thực phẩm chức năng từ nguồn nguyên liệu tự nhiên.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Đậu xanh (Vigna radiata) là một loại cây họ đậu có giá trị dinh dưỡng cao, được trồng phổ biến tại nhiều vùng ở Việt Nam và các nước châu Á. Với diện tích trồng khoảng 928 nghìn ha và sản lượng hơn 6,445 triệu tấn trên thế giới, đậu xanh đóng vai trò quan trọng trong cung cấp protein thực vật và các dưỡng chất thiết yếu. Trong những năm gần đây, nhu cầu về thực phẩm giàu hoạt chất sinh học như gamma-aminobutyric acid (GABA) ngày càng tăng do tác dụng tích cực của GABA đối với sức khỏe thần kinh và tim mạch.

Luận văn tập trung nghiên cứu điều kiện nảy mầm trên hạt đậu xanh nhằm làm giàu hàm lượng GABA, một amino acid phi protein có vai trò quan trọng trong hệ thần kinh và được xem là hợp chất sinh học có lợi cho sức khỏe con người. Mục tiêu cụ thể là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự tích lũy GABA trong quá trình nảy mầm, bao gồm pH nước ngâm, nhiệt độ và thời gian ngâm, điều kiện nảy mầm hiếu khí và hypoxia-anaerobic, đồng thời tối ưu hóa quy trình sản xuất bột đậu xanh nảy mầm giàu GABA.

Nghiên cứu được thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP.HCM trong năm 2015, với phạm vi khảo sát các điều kiện nảy mầm và xử lý nhiệt nhằm giữ lại hàm lượng GABA cao nhất. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa lớn trong việc phát triển sản phẩm thực phẩm chức năng giàu GABA từ đậu xanh, góp phần đa dạng hóa nguồn nguyên liệu và nâng cao giá trị dinh dưỡng cho người tiêu dùng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về quá trình nảy mầm và sinh tổng hợp GABA trong thực vật. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Chu trình biến đổi GABA trong thực vật: GABA được hình thành từ glutamate thông qua enzyme glutamate decarboxylase (GAD), sau đó chuyển hóa thành succinic semialdehyde và succinate trong chu trình tricarboxylic acid (TCA). Quá trình này chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ và điều kiện oxy.

2. Mô hình tối ưu hóa quá trình nảy mầm: Sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt (Response Surface Methodology - RSM) với mô hình thiết kế thực nghiệm CCD (Central Composite Design) để xác định điều kiện tối ưu về nhiệt độ, thời gian nảy mầm và pH nước ngâm nhằm đạt hàm lượng GABA cao nhất.

Các khái niệm chính bao gồm: hàm lượng GABA, pH nước ngâm, điều kiện nảy mầm hiếu khí và hypoxia-anaerobic, chỉ số độ ẩm (độ ẩm hạt), hàm lượng amino acid tự do, hàm lượng đường khử, và các chỉ số hóa lý của bột đậu xanh như WAC (Water Absorption Capacity), WAI (Water Absorption Index), WSI (Water Solubility Index), cùng chỉ số màu L*, a*, b*.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là hạt đậu xanh giống DX208 thu hoạch tại Đồng Nai, được xử lý loại bỏ tạp chất và bảo quản lạnh. Nghiên cứu tiến hành theo các bước:

• Khảo sát điều kiện ngâm: Thí nghiệm ngâm hạt đậu xanh trong nước với tỷ lệ 1:5 (w/v) ở các nhiệt độ 30, 35, 40°C trong thời gian 4, 6, 8, 10 giờ để xác định độ ẩm, hàm lượng amino acid tự do và đường khử.

• Khảo sát điều kiện nảy mầm: Thực hiện nảy mầm dưới hai điều kiện hiếu khí và hypoxia-anaerobic ở các nhiệt độ 30, 35, 40°C và thời gian 6, 12, 24, 36, 48 giờ. Đánh giá hàm lượng GABA, amino acid tự do, đường khử và độ ẩm.

• Khảo sát ảnh hưởng pH nước ngâm: Điều chỉnh pH nước ngâm từ 5.0 đến 6.5 bằng dung dịch đệm citrate 0.1N, giữ nguyên các điều kiện ngâm và nảy mầm tối ưu để khảo sát ảnh hưởng đến hàm lượng GABA.

• Tối ưu hóa quá trình nảy mầm: Sử dụng phương pháp RSM với 3 yếu tố (nhiệt độ nảy mầm, thời gian nảy mầm, pH nước ngâm) để xác định nghiệm thức tối ưu cho hàm lượng GABA cao nhất.

• Khảo sát quá trình luộc và sấy: Thí nghiệm luộc hạt đậu xanh nảy mầm ở các nhiệt độ 70, 80, 90°C trong 15 phút, sau đó sấy ở 50, 60, 70°C trong thời gian khác nhau để giữ hàm lượng GABA và đánh giá các chỉ số hóa lý của bột.

Phân tích số liệu sử dụng phần mềm Statgraphic và Modde 5, kiểm định ANOVA với mức ý nghĩa α = 0.05. Cỡ mẫu mỗi thí nghiệm được thực hiện với ít nhất 3 lần lặp để đảm bảo độ tin cậy.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Điều kiện ngâm tối ưu: Nhiệt độ ngâm 35°C trong 8 giờ với tỷ lệ đậu xanh:nước 1:5 (w/v) cho độ ẩm hạt đạt khoảng 55.65%, hàm lượng đường khử đạt 10.16 g/100g CK, và amino acid tự do đạt mức cao nhất so với các điều kiện khác. Đây là điều kiện chuẩn bị tốt cho quá trình nảy mầm.

2. Ảnh hưởng điều kiện nảy mầm: Hàm lượng GABA trong hạt đậu xanh nảy mầm dưới điều kiện hypoxia-anaerobic cao hơn 1.41 lần so với điều kiện hiếu khí. Nhiệt độ nảy mầm tối ưu là 36.6°C, thời gian nảy mầm tối ưu là 14.5 giờ, và pH nước ngâm tối ưu là 5.83, với hàm lượng GABA thu được đạt 1638 ppm.

3. Ảnh hưởng quá trình luộc và sấy: Luộc hạt ở 80°C trong 15 phút và sấy ở 50°C trong 3 giờ giúp giữ lại hàm lượng GABA cao nhất là 273 ppm trong bột đậu xanh nảy mầm. Các chỉ số hóa lý như WAC, WAI, WSI và chỉ số màu L*, a*, b* của bột đậu xanh nảy mầm giàu GABA cải thiện đáng kể so với bột đậu xanh chưa nảy mầm, cho thấy sản phẩm có tính ứng dụng cao trong công nghiệp thực phẩm.

4. Biến đổi thành phần dinh dưỡng: Quá trình nảy mầm làm tăng nhẹ hàm lượng amino acid thiết yếu và giảm hàm lượng carbohydrate dự trữ, đồng thời làm giảm các chất ức chế enzyme như trypsin, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng và khả năng tiêu hóa của sản phẩm.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy điều kiện ngâm và nảy mầm có ảnh hưởng rõ rệt đến sự tích lũy GABA trong hạt đậu xanh. Nhiệt độ ngâm 35°C và thời gian 8 giờ giúp hạt hấp thụ đủ nước, kích hoạt enzyme protease và glutamate decarboxylase, từ đó tăng hàm lượng amino acid tự do và GABA. Điều kiện hypoxia-anaerobic tạo môi trường thiếu oxy, kích thích hoạt động enzyme GAD mạnh hơn so với điều kiện hiếu khí, dẫn đến hàm lượng GABA tăng 41%.

So sánh với các nghiên cứu trên đậu nành và gạo lức, kết quả tương đồng về việc tăng GABA khi áp dụng điều kiện nảy mầm thiếu oxy và tối ưu nhiệt độ. Việc giữ lại hàm lượng GABA sau quá trình luộc và sấy là thách thức lớn, tuy nhiên, lựa chọn nhiệt độ và thời gian phù hợp giúp giảm thiểu tổn thất hoạt chất này.

Các chỉ số hóa lý cải thiện cho thấy bột đậu xanh nảy mầm giàu GABA không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao mà còn có đặc tính cảm quan và ứng dụng thực tiễn tốt hơn, mở rộng khả năng sử dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng và dinh dưỡng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện sự thay đổi hàm lượng GABA theo thời gian nảy mầm và điều kiện oxy, bảng so sánh các chỉ số hóa lý của bột đậu xanh nảy mầm và chưa nảy mầm, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của quy trình tối ưu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng quy trình ngâm và nảy mầm tối ưu: Khuyến nghị sử dụng nhiệt độ ngâm 35°C, thời gian 8 giờ, tỷ lệ đậu xanh:nước 1:5 (w/v), nảy mầm trong điều kiện hypoxia-anaerobic ở 36.6°C trong 14.5 giờ để sản xuất bột đậu xanh giàu GABA. Thời gian thực hiện: ngay trong quy trình sản xuất tại nhà máy.

2. Kiểm soát quá trình luộc và sấy: Luộc hạt ở 80°C trong 15 phút và sấy ở 50°C trong 3 giờ để giữ lại hàm lượng GABA tối đa, đồng thời đảm bảo an toàn vi sinh và chất lượng sản phẩm. Chủ thể thực hiện: bộ phận sản xuất và kiểm soát chất lượng.

3. Phát triển sản phẩm đa dạng: Khuyến khích nghiên cứu và phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng, bột dinh dưỡng từ bột đậu xanh nảy mầm giàu GABA nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường về thực phẩm lành mạnh và bổ dưỡng. Thời gian: 1-2 năm tiếp theo.

4. Đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức các khóa đào tạo kỹ thuật cho các nhà sản xuất và doanh nghiệp thực phẩm về quy trình nảy mầm và xử lý đậu xanh để nâng cao năng lực sản xuất sản phẩm giàu GABA. Chủ thể: các trường đại học, viện nghiên cứu, doanh nghiệp.

5. Nghiên cứu mở rộng: Khuyến nghị tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khác như ánh sáng, loại giống đậu xanh, và quy trình bảo quản để tối ưu hóa hơn nữa hàm lượng GABA và chất lượng sản phẩm. Thời gian: 3-5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu chi tiết về quá trình nảy mầm và tích lũy GABA, hỗ trợ phát triển đề tài nghiên cứu liên quan.

2. Doanh nghiệp sản xuất thực phẩm chức năng và bột dinh dưỡng: Thông tin về quy trình tối ưu và đặc tính sản phẩm giúp doanh nghiệp ứng dụng công nghệ mới để tạo ra sản phẩm giàu hoạt chất sinh học, nâng cao giá trị cạnh tranh.

3. Cơ quan quản lý và phát triển nông nghiệp: Cung cấp dữ liệu về điều kiện sản xuất nguyên liệu đậu xanh chất lượng cao, góp phần xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển ngành đậu xanh và thực phẩm chức năng.

4. Người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe: Hiểu rõ về lợi ích của GABA trong đậu xanh nảy mầm và các sản phẩm liên quan, giúp lựa chọn thực phẩm phù hợp để cải thiện sức khỏe thần kinh và tim mạch.

Câu hỏi thường gặp

1. GABA là gì và tại sao lại quan trọng trong đậu xanh nảy mầm?
   GABA là một amino acid phi protein có vai trò là chất dẫn truyền thần kinh, giúp giảm stress và bảo vệ sức khỏe tim mạch. Trong đậu xanh nảy mầm, hàm lượng GABA tăng lên đáng kể nhờ hoạt động enzyme glutamate decarboxylase, làm tăng giá trị dinh dưỡng và chức năng sinh học của sản phẩm.

2. Điều kiện nảy mầm nào giúp tăng hàm lượng GABA hiệu quả nhất?
   Nghiên cứu cho thấy điều kiện nảy mầm hypoxia-anaerobic (thiếu oxy) ở nhiệt độ 36.6°C trong 14.5 giờ và pH nước ngâm 5.83 là tối ưu, giúp hàm lượng GABA tăng cao gấp 1.41 lần so với điều kiện hiếu khí.

3. Quá trình luộc và sấy ảnh hưởng thế nào đến hàm lượng GABA?
   Luộc hạt ở 80°C trong 15 phút và sấy ở 50°C trong 3 giờ giúp giữ lại hàm lượng GABA cao nhất trong bột đậu xanh nảy mầm, đồng thời đảm bảo an toàn vi sinh và cải thiện đặc tính cảm quan của sản phẩm.

4. Bột đậu xanh nảy mầm giàu GABA có ưu điểm gì so với bột đậu xanh thông thường?
   Bột đậu xanh nảy mầm giàu GABA có hàm lượng hoạt chất sinh học cao, dễ tiêu hóa, hòa tan tốt hơn, đồng thời có chỉ số hút nước và hòa tan cải thiện, giúp ứng dụng rộng rãi trong sản xuất thực phẩm chức năng và dinh dưỡng.

5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất công nghiệp?
   Doanh nghiệp có thể áp dụng quy trình ngâm, nảy mầm, luộc và sấy tối ưu đã được nghiên cứu để sản xuất bột đậu xanh giàu GABA quy mô phòng thí nghiệm và mở rộng quy mô công nghiệp, đồng thời phối hợp đào tạo kỹ thuật và kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Kết luận

• Đã xác định được điều kiện ngâm tối ưu là 35°C trong 8 giờ với tỷ lệ đậu xanh:nước 1:5 (w/v), tạo nền tảng cho quá trình nảy mầm hiệu quả.
• Điều kiện nảy mầm hypoxia-anaerobic ở 36.6°C, 14.5 giờ và pH nước ngâm 5.83 giúp tăng hàm lượng GABA lên đến 1638 ppm, cao hơn 41% so với điều kiện hiếu khí.
• Quá trình luộc ở 80°C trong 15 phút và sấy ở 50°C trong 3 giờ giữ lại hàm lượng GABA cao nhất trong bột đậu xanh nảy mầm, đồng thời cải thiện các chỉ số hóa lý của sản phẩm.
• Sản phẩm bột đậu xanh nảy mầm giàu GABA có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm chức năng và dinh dưỡng.
• Khuyến nghị triển khai áp dụng quy trình tối ưu trong sản xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để nâng cao chất lượng và đa dạng sản phẩm.

Các nhà sản xuất và nghiên cứu nên phối hợp để chuyển giao công nghệ, phát triển sản phẩm mới và mở rộng quy mô sản xuất bột đậu xanh giàu GABA nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng tăng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN 1. Phân loại khoa học và đặc điểm phân bố Đậu xanh (Vigna radiata) là một trong những loại cây thực phẩm có thời gian sinh trưởng ngăn ngày, do có giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt là nguồn protein dễ tiêu có trong hạt nên rat dễ tiêu thụ, trao đối trên thị trường. Nó có nguồn gốc từ vùng Đông Bac An Độ-Bruma và Trung Á. Sau đó nó được trồng nhiều ở các nước châu Á như Thái Lan, Myanmar, Indonesia, Philippine.

Gần đây, nó cũng được trồng ở một số vùng khác như Trung Phi, phía Đông Bắc châu Úc, Nam Mỹ và Hoa Kỳ [5].1: Phân loại khoa học cua đậu xanh [6] Gidi Plantae Nganh Magnoliophyta Lop Magnoliopsida Bo Fabales Ho Fabaceae Chi Vigna Loài Vinga radiata (L. Wilczek O Viét Nam cay đậu xanh được trồng ở nhiều địa phương trong cả nước, căn cứ vào đặc điểm địa hình và điều kiện khí hậu có thể chia thành 4 vùng chính trồng đậu xanh [1]. Vùng núi phía Bắc : cây đậu xanh được gieo trồng từ tháng 4-5, thu hoạch tháng 7-8 là thời điểm có khí hậu nóng am thuận lợi cho sinh trưởng của cây, tập quán ở đây đơn giản ít thâm canh, năng suất thấp. Vùng đồng bang Trung Du Bắc Bộ: cây đậu xanh ở vùng này được trông từ tháng 2 đến thang 9 hàng năm, tập trung vào 3 thời vu: vụ đông xuân, vụ hè, vụ thu dong.

Do xu hướng thâm canh và có hệ thống tưới tiêu khá hoàn chỉnh nên năng suất đậu xanh vùng này cao, và việc tiếp nhận mô hình đậu xanh cao sản mang lại tính khả thi càng cao hơn. Vùng Duyên Hải Trung Bộ và Tây Nguyên: đây là vùng có diện tích và sản lượng gieo trồng đậu xanh lớn do không chịu ảnh hưởng của lạnh của khí hậu mùa đông, mùa mưa và mùa khô phân bô rõ rệt nên thuận lợi đề trông quanh năm. Hạn chê lớn nhất ở đây là thời điểm thu hoạch vụ hè thu thường gặp mưa bão nhiều nên thất thoát về năng suất và sản lượng. Vùng Đông Nam Bộ: đây là vùng có diện tích gieo trồng lớn chiếm 26% diện tích gieo trồng cả nước, tuy nhiên do không thâm canh và sử dụng các giống có năng suất thấp nên năng suất trung bình của vùng này thấp.

Đậu xanh hiện trồng ở Việt Nam thuộc nhiều giống như: DX 044, HL89-E3, VN 93-1, VN92-1, DX 208. Cho đến nay, trên thế giới, cây đậu xanh được trồng với diện tích khoảng 928 ngàn ha, sản lượng đạt hơn 6445 triệu tấn (2002-2006). Các nước sản xuất đậu xanh lớn nhất phải kế đến như Ấn Độ, Trung Quốc, Myanmar, Thái Lan, Pakistan. với năng suất trung bình 20-28 tạ/ha, năng suất này cao là do việc đầu tư kỹ thuật hiện đại vào sản xuất.

Và các nước nhập đậu xanh nhiều nhất là Nhật 80 tan/nam, Hoa Kỳ 50 tan/nam [5]. Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới ngày một tăng. Đặc biệt, trong những năm gan đây do nhu cau của con người về dinh dưỡng protein thực vật tăng nhanh đã làm thúc đây việc sản xuất đậu xanh trên thế giới phát triển mạnh. Diện tích, năng suất, sản lượng của đậu xanh trên toàn thế giới trong những năm gan đây được thé hiện trong bảng 1.2: Diện tích san xuất đậu xanh một số nước trên thé giới [5] Quốc gia Diện tích (ha) Năm Bangladesh 70000 2006 Trung Quốc 776000 2000 Án Độ 550000 2008 Myanmar 100000 1998 Pakistan 200000 2000 Srilanka 33200 1995 Thai Lan 928000 1995 O Việt Nam, cây đậu xanh được trông từ lâu đời ở các vùng đông băng, trung du va miễn núi trên khắp cả nước.

Tuy nhiên, nó van chỉ được xem như một loại cây trông phụ nhăm tận dụng đất đai, lao động du thwa. Vi thé, nang suất sản xuất đậu xanh còn chưa cao. Tu năm 1991-1995 năng suất sản xuất đậu xanh bình quân đạt khoảng 5. Từ 1996-2000 năng suất dao động trong khoảng 15-20 tạ/ha [4].

Đặc điểm thực vật học [2] Đậu xanh thuộc loại cây thân thảo, mọc đứng, trên thân chia 7-8 đốt. Độ dài của các lóng thay đổi tùy theo vị trí trên cây. Lá kép lông chim, cả hai mặt lá đều có lông, gân lá nỗi rõ lên ở phía dưới mặt lá. Hoa lưỡng tính, màu vàng lục, mọc thành chùm to, xếp xen kẽ nhau trên cuống.

Quả đậu xanh thuộc loại quả giáp, hình trụ thăng, 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 thé tách rời ra. Mỗi quả có từ 8-15 hạt.

Hat đậu xanh có hình trụ, hơi thuôn, tron đều, đường kính hạt khoảng từ 2-2.5mm, vỏ hạt màu xanh, ruột màu vàng, có mam ở giữa. Hạt đậu xanh có cau tao giống các họ đậu là không có nội nhũ, nội nhũ bị mat trong quá trình hình thành hạt. Do đó, cau tao chủ yếu của hạt đậu xanh gồm 3 phan: vỏ, tử diệp (lá mam) va phoi. V6 Đậu xanh là loại hạt tran nên vỏ được cấu tao từ vỏ quả và vỏ hạt.

Vỏ quả được cau tạo từ nhiều lớp tế bào, lớp ngoài cùng gdm những tế bảo 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 chín, lớp tế bào này trong 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. Sau vỏ quả là vỏ hạt, vỏ hạt được cấu tạo bởi hai lớp tế bào, lớp ngoài gồm nhiều tế bào xếp khít nhau và chứa nhiều chat mau, còn lớp trong là những tế bào trong suốt.

Vỏ hạt là bộ phận có chức năng bảo vệ phôi và tử diệp khỏi bị tác động cơ học, hóa học của môi trường. Vỏ chiếm 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 hecmicellulose, do đó trong quá trình chế biến càng tách vỏ triệt dé càng tốt. Tứ diệp Tử diệp (lá mầm) chiếm khoảng 90% khối lượng hạt đậu, hạt đậu có 2 tử diệp.

Tử diệp được cấu tạo từ những tế bào lớn thành mỏng, giữa các tế bào là các khoảng trong. Phôi Phôi chiếm khoảng 3% khối lượng toàn hạt, gồm 2 phan chính là choi mâm và rễ mam, phôi là phan phát triển thành cây non khi hạt nảy mam. Do đó phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng, chủ yếu là protein, glucid hòa tan và lipid. Thành phần dinh dưỡng Vẻ dinh dưỡng, hạt đậu xanh là nguồn thực phẩm giàu protein (khoảng 24-28% khối lượng chất khô của hạt), ngoài ra, còn có lipid khoảng 1.2% và các chất khoáng như Ca, Fe, Na, K, P.

cùng nhiều loại vitamin hoà tan trong nước như vitamin B,, Bo, C. Protein Protein của các loại đậu được xem là nguồn protein chất lượng tốt, các nghiên cứu khoa học chỉ ra răng hạt đậu xanh là nguồn cung cấp protein có giá trị dinh dưỡng cao [17]. Ở Ai Cap, đậu xanh được xem là nguồn cung cấp protein và các acid amin quan trọng [48]. Đậu xanh chứa day đủ các amino acid không thay thế như leucine, isoleucine, lysine, methionine, valine.

Thanh phan acid amin được chi ra trong bang 1.3 Thành phần acid amin trong hạt đậu xanh [49] Amino acid Hàm lượng (g/16gN) Tryptophan 3.33 Trong protein đậu xanh có chứa các chất kìm hãm protease làm giảm giá trị dinh dưỡng của nó. Các chất kìm hãm thường là Kunitz và Bowman-Brik. Kunitz là chất kìm hãm trypsine, còn Bowman-Brik có hai trung tâm hoạt động có thể kìm hãm cả trypsine và chymotrypsine. Chất ức chế sẽ bị vô hoạt bởi nhiệt, gia nhiệt bằng hơi âm sẽ hiệu quả hơn là sấy.

Dun trong nước sôi khoảng 20 phút sẽ vô hoạt hau hết các chất ức chế trypsin. Bên cạnh đó, trong protein đậu còn chứa hemagglutinin hay còn gọi là lectin, có khả năng tạo phức khá bền vững với glucid. Tương tác giữa các lectin với các glucoprotein có mặt trên bê mặt các hông câu sẽ làm ngưng kêt các tê bào này gay hiện tượng đông tụ máu. Tuy nhiên chúng cũng dễ dàng bị phân hủy bởi nhiệt nên không ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của đậu.

Chất béo Hàm lượng lipid trong đậu xanh rất thấp nhưng có ảnh hưởng đến chất lượng của hạt, bột và sản phẩm chế biến. Chất béo của hạt có giá trị sinh học tương đối cao vì trong thành phần của nó có 20 acid béo trong đó chứa nhiều acid béo chưa no không thay thế như acid linoleic và acid linolenic. Tuy nhiên do đặc điểm chứa nhiều acid béo chưa no nên chất béo của hạt dễ bị oxy hóa tạo ra mùi ôi khó chịu, vì vậy trong quá trình chế biến cần quan tâm đến vấn đề này. Thành phan chất béo trong đậu xanh được thé hiện trong bang 1.3: Thành phan acid béo có trong hạt dau xanh [49] Thành phan acid béo | % khối lượng | Thanh phan acid béo % khối lượng Caprylic acid 10.83 Lignoceric acid - Tridecanoic 3.78 Myristic acid - Oleic acid 11.16 Arachidic acid - Linolenic acid 13.

Glucid Glucid trong dau gom chu yếu là tinh bột (32-43%), với hàm lượng amylose chiếm khoảng 19. Nguồn tinh bột dồi dào trong đậu xanh đã được ứng dụng rộng rãi vào thực tiễn sản xuất. Ngoài ra, trong đậu xanh còn chứa nhiều loại đường chủ yếu là saccharose, trong đó glucose chiếm ưu thé hơn so với fructose, và một số đường khác như raffinose, arabinose, xylose, galactose [14].4: Thanh phan carbohydrate trong đậu xanh (g/100g CK) [49] Carbohydrate g/100g CK Tổng carbohydrate 62. Thanh phan vitamin Hat dau xanh la nguon chứa nhiều vitamin B, E và K, acid folic rất có lợi đối với sức khỏe con người.5: Thành phần vitamin trong hạt đậu xanh [56] Vitamin Ham lượng/100g Vitamin B6 0.828 mg Folate hay acid folic, giúp hình thành các tế bào máu.

Nó cũng giúp giảm nguy co bệnh tim mạch, đảm bảo tăng trưởng bình thường của các tế bào và hỗ trợ trong chuyển hóa protein. Thiamine, một loại vitamin B, đảm bảo hoạt động bình thường của hệ thống thân kinh. Thành phân khoáng chất Đậu xanh có chứa hầu hết các khoáng có lợi như: sắt, photpho, đồng, canxi, kali. Với các thành phan cụ thé như bang 1.6: Thành phần khoáng trong hạt đậu xanh [56] Khoáng Hàm lượng/100g Sắt 2.83 mg Photpho 200 mg Natri 4 mg Dong 0.602 mg Canxi 55 mg Kali 537 mg Magie 97 mg Kém 1.

Đậu xanh nay mam va các yếu tô ảnh hưởng Nảy mâm là một quá trình tự nhiên xảy ra trong thời kỳ tăng trưởng của hạt, trong đó chúng được đáp ứng các điều kiện tối thiểu cho sự tăng trưởng và phát triển.