Untitled SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 19, No K7 2016 Trang 88 Làm giàu hàm lượng gamma Aminobutyric acid (GABA) trên hạt đậu xanh dưới điều kiện nảy mầm hypoxia anaerobic và đánh giá sự hao t[.]
SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 19, No.K7- 2016 Làm giàu hàm lượng gammaAminobutyric acid (GABA) hạt đậu xanh điều kiện nảy mầm hypoxiaanaerobic đánh giá hao tổn sau trình luộc Trương Nhật Trung Đống Thị Anh Đào Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM (Bản nhận ngày 01 tháng năm 2016, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 17 tháng 10 năm 2016) TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, tập trung gồm pH nước ngâm 5,83, nhiệt độ ủ 36,6oC, khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng GABA suốt trình nảy mầm (dưới điều thời gian ủ 14,5 Hàm lượng GABA thu 1638,67ppm, cao gấp 27,55 lần so với đậu kiện hypoxia-anaerobic) khảo sát hao tổn nguyên liệu Sau kết thúc trình nảy GABA sau thực luộc sấy đậu Các yếu tố khảo sát bao gồm: pH nước ngâm, nhiệt mầm, tiến hành luộc hạt đậu nhiệt độ 80oC 15 phút, sấy nhiệt độ 50oC giờ, độ thời gian nảy mầm Chúng tơi tiến hành thực tối ưu hóa điều kiện nảy mầm để sau đem nghiền Bột đậu xanh thu hồi có độ ẩm 6,13%, hàm lượng GABA lại thu hàm lượng GABA cao Kết cho thấy yếu tố khảo sát có ảnh hưởng lên 273,76ppm, cao gấp 4,6 lần so với bột đậu nguyên liệu hàm lượng GABA điều kiện tối ưu hóa bao Từ khóa: GABA, đậu xanh, nảy mầm, hypoxia-anaerobic GIỚI THIỆU γ-Aminobutyric axit (GABA) amino axit phi protein có cacbon, diện nhiều hướng phát triển thực phẩm giàu hàm lượng GABA trở nên phổ biến năm gần Nảy mầm phương pháp hiệu để giảm tế bào nhân sơ (prokaryotic) nhân chuẩn (eukaryotic) Nó có nhiều lợi ích cho sức tác nhân kháng dinh dưỡng họ đậu Nó làm giảm hàm lượng axit phytic, khỏe giảm áp suất máu ức chế xung hoạt tính hemagglutin cải thiện khả dẫn truyền thần kinh hệ thống thần kinh, ngăn chặn hiệu đau giảm thiểu hịa tan protein, đặc tính nhũ hóa bột đậu [2] GABA tổng hợp enzyme trạng thái stress, lo âu…[1] Vì vậy, xu glutamic axit decarboxylase (GAD) phản ứng khử cacbon axit L-glutamic Trang 88 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 19, SỐ K7- 2016 Nhiều nghiên cứu trước nảy mầm phương pháp hiệu làm giàu hàm lượng GABA loại hạt như: gạo lức [3], lúa mạch [4], đậu xanh [5] Ngồi ra, cịn có biện pháp tác động lên nảy mầm để tăng hàm lượng GABA sốc nhiệt, kỵ khí, thiếu khí [6] Trong đó, axit glutamic đóng vai trị nguồn chất để enzyme GAD chuyển đổi thành GABA Ở Việt Nam, đậu xanh trồng phổ biến, cung cấp khoảng 20-24% protein, giàu hàm lượng amino axit cần thiết leucin, isoleucine, valine (FAO/WHO (1973)) Bột đậu xanh dùng cho trẻ em, người già nhiều nhóm đối tượng khác Mục tiêu nghiên cứu khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến tích lũy hàm lượng GABA trình nảy mầm hypoxiaanaerobic pH nước ngâm, nhiệt độ thời gian ủ Chúng tơi tối ưu hóa yếu tố khảo sát để thu hàm lượng GABA cao theo phương pháp nảy mầm Bên cạnh đó, chúng tơi khảo sát q trình luộc (trước sấy) để đánh giá hao tổn hàm lượng GABA bột đậu xanh nảy mầm thu hồi NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 2.1 Nguyên liệu 2.2 Phương pháp phân tích Phương pháp xác định hàm lượng GABA Hàm lượng GABA đo theo phương pháp đo quang [7], [8] Mẫu nghiền nhỏ, pha loãng với cồn 99,5% theo tỉ lệ 1:10 (w/v) khuấy 15 phút, ly tâm lần (mỗi lần 10 phút tốc độ 3000 vòng/phút) Tiến hành quay chân khơng để đuổi cồn, pha lỗng lại nước cất, thu dịch mẫu trích ly chứa GABA Hút ml mẫu vào ống nghiệm thủy tinh, thêm 0,6ml đệm borate 0,2molL-1 (pH 9,0), 2ml phenol 6% 1ml dung dịch natri hypochlorite 9% Đun cách thủy hỗn hợp 10 phút Sau làm nguội ống nghiệm 20 phút Tiến hành đo quang bước sóng 645nm Kết GABA tính theo hàm lượng chất khô (ppm) Phương pháp xác định hàm lượng WAC, WAI, WSI, số màu (L*, a*, b*) Chỉ số WAC (Water Absorption Capacity) xác định theo phương pháp Kaur Singh (2005) [2] Cân 2,5g bột đậu xanh, thêm 25ml nước cất Hỗn hợp khuấy trộn phút giữ 30 phút Sau thực ly tâm 30 phút (tốc độ 3000 vòng/phút) Phần dịch thu hồi đặt vào tủ sấy 50oC 25 phút Sau cân lại khối lượng Đối với số WAI (Water Absorption Đậu xanh (Vigna Radiata) - giống ĐX208, Index) WSI (Water Solubility Index) [2] Cân 2,5g bột đậu xanh, bổ sung 30ml nước cất thu gom từ vụ mùa đông xuân, khu vực đun cách thủy 70oC 30 phút Sau làm huyện Xuân Lộc – tỉnh Đồng Nai, tách hạt vỡ, lép, tạp chất Sau bảo quản nguội nhiệt độ phòng, ly tâm 20 phút Phần dịch thu hồi sấy 105oC ngăn mát tủ lạnh để tránh mọt, hư hỏng đến khối lượng không đổi để xác định hàm lượng chất khơ hịa tan Cân lại phần dịch lắng GABA chuẩn mua từ Đức (hóa chất Merck) Các hóa chất thơng thường như: phenol, natri hypocloride, natri xitrate, axit xitric cung cấp hãng hóa chất Trung Quốc Công thức xác định: WAI (g/g) = (1) Trang 89 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 19, No.K7- 2016 (2) (-1; 0; 1) (bảng 1) Chúng xử lý phần mềm Modde 5,0 theo phương pháp đáp ứng bề Các số màu bột đậu đo mặt RSM (Response Surface Metheology) để máy đo màu Hunter Colorimeter Model D25, USA đưa kế hoạch quy hoạch thực nghiệm (bảng 3.2) Phương án cấu trúc có tâm CCD (Central THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM Composite Designs) ứng dụng (theo mơ hình CCC-Circumscribed) với yếu tố Đậu xanh ngâm nước theo tỉ lệ đậu:nước = 1:5 (w/v) (nhiệt độ 35oC) Sau giờ, sau: nhiệt độ ủ (X1), thời gian ủ (X2) pH nước ngâm (X3) Hàm đáp ứng hàm lượng GABA tháo nước thực nảy mầm điều kiện hypoxia-anaerobic 0, 6, 12, 24, 36, 48 (Y, ppm) tính theo cơng thức: WSI (%) = Quá trình nảy mầm thực sau: đậu xanh (sau ngâm) dàn trải vải vô trùng thấm nước, chứa đĩa petri (10g đậu/đĩa), đậy nắp đĩa đặt đĩa petri vào bao bì plastic chống thấm khí (PE-PA, độ thấm khí 12g/m /24giờ/25 C), tiến hành rút chân không (độ chân không 0,56 o bar), hàn kín đặt túi vào tủ ấm có điều chỉnh nhiệt độ Sau nảy mầm, luộc đậu 15 phút nước nóng, sấy 50oC đến độ ẩm 7% Thí nghiệm 1, nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ nảy mầm lên hàm lượng GABA với ba nhiệt độ khảo sát 30oC, 35oC 40oC Thí nghiệm 2, nghiên cứu ảnh hưởng pH nước ngâm với ba mức xử lý pH 5,3; 6,3 7,3 Các pH điều chỉnh đệm xitrat 0,1N Thí nghiệm 3, tiến hành tối ưu hóa hàm lượng GABA dựa vào kết thu từ hai thí nghiệm trước Thí nghiệm 4, khảo sát chế độ luộc đậu ba nhiệt độ 70oC, 80oC 90oC Quy hoạch thực nghiệm tối ưu hóa Sau có giá trị tâm yếu tố, lập bảng thiết kế tối ưu hóa mức Trang 90 Y = b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 + b12X1X2 + b13X1X3 + b23X2X3 + b11X12 + b22X22 + b33X32 (3) KẾT QUẢ 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ Đậu xanh ngâm với nước theo tỉ lệ 1:5 (w/v) Hàm lượng axit amin tự đường khử mốc thời gian nhiệt độ ngâm 35oC thu cao nhất, tương ứng 10,61±0,22 0,568±0,012 (g/100g CK) (không biểu diễn kết đây) Tỷ lệ nảy mầm hạt 95-98% Nếu kéo dài thời gian ngâm, dung dịch nước ngâm trở nên đục có mùi chua Điều không gây ảnh hưởng đến chất lượng nảy mầm (tỷ lệ nảy mầm giảm khoảng 92% sau 10 ngâm), mà ảnh hưởng đến mức độ an toàn vi sinh vật cho sản phẩm Mặt khác, độ ẩm hạt đo sau ngâm 55,23% - độ ẩm tốt cho hạt thực q trình nảy mầm Do đó, chúng tơi chọn thơng số cố định cho thí nghiệm sau Hình ảnh hưởng nhiệt độ đến hàm lượng GABA trình nảy mầm Hàm lượng GABA tăng liên tục 12 đạt xu hướng cân giảm nhẹ kéo dài thời gian nảy mầm Có khác biệt nhiệt độ khảo sát (p