Khảo Sát Khả Năng Ứng Dụng Bacillus subtilis Natto Để Lên Men Natto Từ Hạt Đậu Gà

Khảo sát ứng dụng bacillus subtilis natto từ Nhật Bản trong quá trình lên men natto từ hạt đậu gà, mở ra tiềm năng mới cho thực phẩm.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ Án Tốt Nghiệp

2024

96
6
1

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI

1.1. Mục đích nghiên cứu

1.2. Đối tượng, phạm vi và giới hạn của đề tài

1.3. Nội dung nghiên cứu

1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.4.1. Ý nghĩa khoa học

1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn

1.5. Bố cục của bài báo cáo

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐẬU GÀ

2.1. Nguồn gốc và tình hình sản xuất

2.2. Thành phần dinh dưỡng của đậu gà

2.2.1. Carbohydrate

2.2.2. Hàm lượng acid béo

2.2.3. Hàm lượng protein

2.2.4. Hàm lượng chất xơ

3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Hóa chất sử dụng

3.2. Thiết bị, dụng cụ

3.3. Nội dung nghiên cứu

3.4. Quy trình lên men natto đậu gà

3.5. Phương pháp nghiên cứu

3.5.1. Khảo sát sơ bộ các loại hạt để lên men natto

3.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ giống đến khả năng lên men natto

3.5.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng lên men natto

3.5.4. Thu nhận dịch chiết enzyme nattokinase thô

3.5.5. Khả năng tan huyết khối của enzyme nattokinase

3.5.6. Khả năng tiêu huyết của nattokinase theo phương pháp đục lỗ thạch

3.5.7. Phương pháp xác định hoạt tính nattokinase

3.5.8. Phương pháp xác dịnh mật độ vi khuẩn

3.5.9. Đánh giá cảm quan

3.5.10. Phương pháp xử lý thống kê

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

4.1. Khảo sát sơ bộ để lựa chọn loại hạt thích hợp lên men natto

4.2. Khảo sát tỉ lệ giống thích hợp để lên men natto đậu gà

4.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng lên men natto đậu gà

4.3.1. Khả năng tạo sợi

4.3.2. Khả năng tan huyết khối

4.3.3. Hoạt tính protease

4.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng lên men natto đậu gà

4.4.1. Khả năng tạo sợi

4.4.2. Khả năng tan huyết khối

4.4.3. Hoạt tính protease

4.5. Đánh giá chất lượng natto đậu gà theo các thông số tối ưu đã khảo sát

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Ứng Dụng Bacillus subtilis Natto

Nghiên cứu ứng dụng chủng Bacillus subtilis natto trong lên men natto từ đậu gà đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Natto, một sản phẩm lên men truyền thống của Nhật Bản, không chỉ mang lại hương vị độc đáo mà còn chứa nhiều lợi ích sức khỏe. Việc sử dụng đậu gà làm nguyên liệu thay thế cho đậu nành trong sản xuất natto có thể mở ra hướng đi mới cho ngành thực phẩm chức năng.

1.1. Lợi ích sức khỏe từ Bacillus subtilis trong natto

Chủng Bacillus subtilis natto có khả năng sản xuất enzyme nattokinase, giúp tiêu sợi huyết và hỗ trợ sức khỏe tim mạch. Nghiên cứu cho thấy nattokinase có thể làm giảm nguy cơ đột quỵ và các bệnh tim mạch khác.

1.2. Đậu gà Nguồn nguyên liệu tiềm năng cho natto

Đậu gà không chỉ giàu dinh dưỡng mà còn có nhiều lợi ích sức khỏe. Việc sử dụng đậu gà trong sản xuất natto có thể tạo ra sản phẩm mới với giá trị dinh dưỡng cao hơn, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng.

II. Thách thức trong việc lên men natto từ đậu gà

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc lên men natto từ đậu gà cũng gặp phải một số thách thức. Các yếu tố như tỉ lệ giống, thời gian lên men và nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Việc nghiên cứu và tối ưu hóa các yếu tố này là rất cần thiết.

2.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ giống đến quá trình lên men

Tỉ lệ giống là yếu tố quan trọng quyết định khả năng lên men của đậu gà. Nghiên cứu cho thấy tỉ lệ giống tối ưu có thể giúp tăng cường hoạt tính của enzyme nattokinase trong sản phẩm natto.

2.2. Thời gian và nhiệt độ lên men ảnh hưởng đến chất lượng natto

Thời gian và nhiệt độ lên men có thể ảnh hưởng lớn đến khả năng tạo sợi và hoạt tính của enzyme trong natto. Việc xác định điều kiện tối ưu là cần thiết để sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.

III. Phương pháp nghiên cứu khả năng lên men natto từ đậu gà

Nghiên cứu này áp dụng các phương pháp khoa học để khảo sát khả năng lên men của đậu gà bằng cách sử dụng chủng Bacillus subtilis natto. Các phương pháp này bao gồm khảo sát tỉ lệ giống, thời gian lên men và nhiệt độ lên men.

3.1. Quy trình lên men natto từ đậu gà

Quy trình lên men bao gồm các bước chuẩn bị nguyên liệu, cấy giống và theo dõi các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men. Điều này giúp đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng cao nhất.

3.2. Phân tích hoạt tính của enzyme nattokinase

Hoạt tính của enzyme nattokinase được xác định thông qua các phương pháp phân tích hóa học. Kết quả cho thấy enzyme này có khả năng tiêu sợi huyết cao, mang lại lợi ích cho sức khỏe.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc lên men natto từ đậu gà có thể đạt được chất lượng tốt khi áp dụng các điều kiện tối ưu. Sản phẩm natto từ đậu gà không chỉ có hương vị thơm ngon mà còn chứa nhiều chất dinh dưỡng.

4.1. Đánh giá chất lượng sản phẩm natto đậu gà

Chất lượng sản phẩm natto đậu gà được đánh giá dựa trên các tiêu chí như khả năng tạo sợi, hoạt tính của enzyme và cảm quan. Kết quả cho thấy sản phẩm đạt yêu cầu chất lượng cao.

4.2. Ứng dụng thực tiễn của natto đậu gà trong dinh dưỡng

Natto đậu gà có thể được sử dụng như một thực phẩm chức năng, cung cấp nhiều lợi ích cho sức khỏe. Sản phẩm này có thể trở thành lựa chọn phổ biến cho người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu ứng dụng Bacillus subtilis natto trong lên men natto từ đậu gà mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành thực phẩm. Việc phát triển sản phẩm này không chỉ đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng mà còn góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng.

5.1. Tương lai của sản phẩm natto từ đậu gà

Sản phẩm natto từ đậu gà có tiềm năng lớn trong thị trường thực phẩm chức năng. Nghiên cứu thêm về các loại đậu khác cũng có thể mở rộng sự đa dạng của sản phẩm.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình sản xuất và đánh giá thêm các lợi ích sức khỏe của natto đậu gà. Điều này sẽ giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng và sức khỏe cho người tiêu dùng.

10/07/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu 2 Chương 2: Tổng quan Chương 3: Vật liệu và phương pháp Chương 4: Kết quả và bàn luận Chương 5: Kết luận và đề nghị 3 CHƯƠNG 2. Tổng quan về đậu gà 2. Nguồn gốc và tình hình sản xuất Đậu gà có tên khoa học là Cicer arietinum L., là loại cây họ đậu quan trọng thứ hai trên thế giới xếp sau đậu que (Phaseolus Vulgaris L. Đậu gà thuộc bộ Cicereae, chi Cicer, họ Fabaceae và phân họ Papilionaceae (Singh & Diwakar, 1995).

Nó có nguồn gốc từ miền Đông Nam của Thổ Nhĩ Kỳ (Ladizinsky, 1975). Đậu gà còn được công nhận với nhiều tên gọi khác nhau như pois chiche theo tiếng Pháp, garbanzo theo tiếng Tây Ban Nha, chana theo tiếng Hindi, kichar hoặc chicher theo ttiếng Đức và tiếng Anh gọi là gram (Singh & Diwakar, 1995); còn ở Thổ Nhĩ Kỳ, Bulgaria, Romania, Afghanistan và các khu vực lân cận ở Nga, đậu gà được gọi là nakhut hoặc nohut (Van Der Maesen, 1987).1: Hạt đậu gà Markal Đậu gà được trồng ở các khu vực khô hạn và bán khô hạn tại hơn 50 quốc gia ở khắp khu vực của Địa Trung Hải, Trung Á và Ấn Độ (Vavilov, 1926), miền Nam Caucasus, miền Bắc Ba Tư (Iran) (De Candolle, 1883). Trong đó đậu gà được trồng nhiều nhất là ở Châu Á chiếm đến 87 % diện tích toàn cầu và chiếm khoảng 83 % sản lượng toàn cầu; Châu Phi chiếm 5 % diện tích toàn cầu và 6 % sản lượng toàn cầu; Châu Đại Dương chiếm 6 % diện tích và 7 % sản lượng; Châu Mỹ chiếm 4 % và Châu Âu chiếm 2 % theo hình 2.2: Tỷ trọng sản lượng đậu gà trung bình theo từng vùng từ năm 2008 đến năm 2017 theo tổ chức lương thực và Nông nghiệp (FAO) (2019) (Merga & Haji, 2019) Từ năm 2004 đến năm 2017, diện tích thu hoạch đậu gà tăng cao và đạt 14.56 triệu ha vào năm 2017. Sự gia tăng diện tích thu hoạch này đã góp phần tác động tích cực đến sản lượng đậu gà, làm tăng sản lượng đậu gà và đạt mức cao nhất là 14.78 triệu tấn, cao nhất trong mọi thời đại (hình 2.3: Sản lượng đậu gà (triệu tấn, hình vuông) và diện tích thu hoạch (triệu tấn, hình thoi) theo tổ chức lương thực và Nông nghiệp (FAO) (2019) (Merga & Haji, 2019) Quốc gia đứng đầu về sản xuất đậu gà là Ấn Độ chiếm khoảng 65 % sản lượng đậu gà trên toàn cầu, sau đó là đến Úc chiếm 14 %, Myanmar 4 %, Ethiopia 4 %.

Các nước như Nga và Thổ Nhĩ Kỳ có sản lượng đậu gà chiếm 3 %; Iran, Hoa Kì và Pakistan chiếm 2 %.4: Tình hình sản xuất đậu gà của các nước trên toàn cầu theo tổ chức lương thực và Nông nghiệp (FAO) (2019) (Merga & Haji, 2019) Có hai loại đậu gà được trồng tại nhiều nơi trên thế giới: Desi và Kabuli. Loại Desi (microsperma) là loại có hoa màu hồng, trên thân có chứa sắc tố anthocyanin và vỏ hạt dày và có màu. Loại hạt này chiếm 80 – 85 % tổng diện tích đậu gà và được trồng chủ yếu ở Châu Á, Iran, Ethiopia và Mexico (Pande et al. Loại thứ hai là Kabuli (macrosperma) (đậu garbanzo) có hoa màu trắng, hạt lớn màu trắng hoặc màu be, trên thân có chứa ít sắc tố anthocyanin và có hạt màu trắng hoặc màu be, vỏ hạt mỏng và bề mặt hạt nhẵn mịn khi sờ vào.

Những loại này được trồng khu vực Địa Trung Hải, Bắc Phi, Tây Á và Châu Âu. Hạt Desi có trọng lượng dao động từ 0.3 g; hạt Kabuli dao động trong khoảng 0.6 g (Frimpong et al. Thành phần dinh dưỡng của đậu gà Đậu gà là một trong những loại đậu có hàm lượng dinh dưỡng cao nhất, chứa nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe bao gồm carbohydrate, protein, acid béo không bão hòa, chất xơ, khoáng và vitamin và nhiều loại isoflavone. Trong đó, carbohydrate và protein là hai nguồn dinh dưỡng chiếm tỷ trọng cao với 80 % tổng khối lượng chất khô của đậu gà (Chibbar et al.

Nhờ vào các đặc tính dinh dưỡng mà đậu gà dần chiếm được sự tin cậy của người tiêu dùng và được sử dụng làm thực phẩm và tùy vào nhu cầu của mỗi vùng miền mà có nhiều cách chế biến khác nhau. Carbohydrate Hàm lượng carbohydrate trong đậu gà rất phong phú, trong đó monosacaride và disacaride và oligosacaride là quan trọng nhất (Han & Baik, 2006). Monosaccharide trong đậu gà gồm có 0.7 g glucose (Cortes Sá Nchez-Mata et al. Disacaride tự do có nhiều nhất trong đậu gà là maltose và sucrose có nồng độ lần lượt là 0.

Loại carbohydrate đứng thứ hai sau sucrose là a-galactosides, bao gồm hai nhóm: (1) nhóm thuộc họ oligosaccharides 6 rafinose gồm có stachyose, raffinose, verascose (Han et al. và nhóm (2) là galactosyl cyclitol gồm có ciceritol (Bernabé et al. Trong đó, stachyose chiếm 36 – 43 % và ciceritol chiếm 25 % tổng lượng đường có trong đậu xanh là hai galactose quan trọng. Tuy nhiên, hàm lượng a-galactoside trong đậu gà thấp hơn so với một số loại đậu khác.

Ngoài ra, trong đậu gà còn chứa hợp chất polysaccharid, đây là những polymer có khối lượng phân tử cao, chúng tồn tại trong đậu gà dưới dạng carbohydrate dữ trữ (như tinh bột) hoặc dưới dạng carbohydrate cấu trúc (như cellulose) (Chibbar et al. Tinh bột là nơi dự trữ cacbon trong đậu gà. Trong đó tinh bột kháng chiếm khoảng 35 % tổng lượng tinh bột trong đậu gà, còn lại 65 % là tinh bột có sẵn. Loại Desi có hàm lượng đường hòa tan (sucrose, glucose, fructose) ít hơn so với loại Kabuli.

Giá trị tiêu hóa tinh bột in vitro của đậu gà dao động từ 37 % đến 60 % cao hơn đậu đen, đậu lăng nhưng lại thấp hơn ngũ cốc (Madhusudhan & Tharanathan, 1996). Hàm lượng acid béo Có nghiên cứu cho rằng, hàm lượng chất béo trong hạt đậu gà loại Kabuli dao động khoảng 3.83 % và trong đậu gà loại Desi khoảng 2. Trong 100 g đậu gà thì chất béo chiếm 6.04 g cao hơn cả đậu lăng (1. Đậu gà có các acid béo không bão hõa đa (Polyunsaturated fatty acid, PUFA) chiếm khoảng 66 %, trong đó acid linoleic (LA) chiếm đến 51.2 %; 19 % acid béo không bão hòa đơn (Monounsaturated fatty acid, MUFA) trong đó acid oleic (OA) chiếm 32.6 % và 15 % acid béo bão hòa.

Đây được xem là một trong những loại acid béo quan trọng ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp hormone và giúp duy trì tế bào (Di Pasquale, 2009). Hàm lượng OA ở hạt Kabuli cao hơn so với hạt loại Desi, trong khi đó ở hạt loại Desi lại có hàm lượng LA cao hơn so với hạt loại Kabuli. Ngoài thành phần chính của acid béo là LA thì trong đậu gà còn chứa OA và acid palmitic. Hàm lượng protein Đậu gà là nguồn cung cấp protein với hàm lượng dao động từ 17 - 22 % tổng khối lượng hạt khô (Hulse, 1994).

Có một số nhóm nghiên cứu đã cho thấy sự khác biệt về hàm lượng protein của loại Kabuli và Desi và cho sự khác biệt này là đáng kể; tuy nhiên cũng có nghiên cứu cho rằng sự khác biệt về hàm lượng protein của hai loại đậu gà này là không đáng kể (Rincón et al. Hạt đậu gà có chứa các loại acid amin, cung cấp nhiều chất dinh dưỡng. Và giữa chúng không có sự khác biệt về hàm lượng của hai loại đậu gà Kabuli và Desi (X. Wang et 7 al.

Điều này đã góp phần gia tăng giá trị của sản phẩm, phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng. Hàm lượng chất xơ Trong đậu gà tồn tại một loại chất xơ ăn kiêng (Dietary fibre, DF), loại chất xơ này bao gồm chất xơ hòa tan và không hòa tan; là phần thức ăn khó tiêu, chưa được tiêu hóa nằm trong ruột non của con người. Điểm nổi bật của đậu gà là hàm lượng DF cao. Vỏ của hạt đậu gà rất giàu chất xơ, chiếm 75 % hàm lượng chất khô, nhưng lại thấp hơp đậu lăng (87 %) và đậu gà (89 %) (Dalgetty & Baik, 2003).

Có nghiên cứu báo cáo rằng hàm lượng tổng của DF và DF không hòa tan có trong Desi có giá trị cao hơn so với loại Kabuli. Hàm lượng chất xơ trong Desi cao hơn là do vỏ hạt của Desi dày hơn (chiếm 11.5 % tổng trọng lượng hạt), trong khi đó loại Kabuli có vỏ chỉ chiếm 4.4 % tổng trọng lượng hạt (Rincón và cộng sự, 1998). Theo Dalgetty và cộng sự, trong phần vỏ và chất xơ không hòa tan của đậu gà có chứa một lượng lớn đường hemixenluloza arabinose/rhamnose (Dalgetty & Baik, 2003). Ngoài ra, trong vỏ và chất xơ hòa tan của đậu gà còn có chứa hàm lượng glucose đáng kể.

Sự đa dạng các thành phần dinh dưỡng có trong đậu gà đã giúp chúng trở thành thực phẩm có giá trị dinh dưỡng dồi dào và được mọi người tin dùng. Khoáng chất và vitamin Đậu gà là nguồn cung cấp nhiều chất khoáng như canxi, magie, phospho, sắt và kali, trong đó hàm lượng kẽm và phospho có trong đậu gà nhiều hơn so với các loại đậu khác (Wang và cộng sự, 2010). Ngoài ra, đậu gà còn chứa nhiều chất khoáng khác như nhôm, chì, niken, crom và cadmium (Guillon & Champ, 2002). Hàm lượng khoáng chất có trong hạt đậu gà loại Kabuli giống với lượng khoáng chất có trong hạt loại Desi, ngoại trừ hàm lượng canxi.

Đậu gà cũng cung cấp lượng lớn các vitamin tan trong nước ở mức độ vừa phải như acid pantothenic (B5), riboflavin (B2) và pyridoxine (B6) (Lebiedzińska & Szefer, 2006) và đặc biệt rất giàu acid folic. Isoflavone Đậu gà có chứa một số hợp chất phenolic quan trọng, đặc biệt là isoflavone formononetin (7-hydroxy-40-methoxyisoflavone) và isoflavone biochanin A (5,7- dihydroxy-40-methoxyisoflavone) (Wood & Grusak, 2007). Ngoài ra còn có một số hợp chất khác như daidzein, matairesinol, genistein,. Trong đó, đậu gà loại Desi có nồng độ biochanin A (838 mg/100 g) thấp hơn so với loại Kabuli (1420 - 3080 mg/100 g) (Mazur et al.

Lợi ích từ đậu gà 2. Giảm nguy cơ ung thư Các nghiên cứu in vitro đã báo cáo rằng butyrate có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của các tế bào khối u và kích hoạt quá trình apoptosis (Mathers, 2002), giúp nguy cơ mắc bệnh ung thư đại thực tràng giảm. Hơn thế nữa, lycopene - một loại carotenoid giàu oxi có trong đậu gà có tác dụng làm giảm khả năng mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt (Giovannucci et al. Ngoài ra, việc sử dụng chế độ ăn giàu carotenoid có thể làm tỉ lệ mắc bệnh ung thư phổi và một số loại ung thư khác giảm xuống (Cortes Sá Nchez-Mata et al.

Ngăn ngừa bệnh tiểu đường và huyết áp Hàm lượng tinh bột kháng và amyloza có trong đậu gà cao hơn các loại đậu khác và amyloza có mức trùng hợp cao hơn (Rao, 1976).

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ