Nghiên ứu quy trình ông nghệ sản xuất bột đậu tương nảy mầm giàu isoflavon ứng dụng ho sản xuất thự phẩm hứ năng

Trang 1 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học Bách khoa hà nội Luận văn thạc sỹ Khoa học Nghành : Công nghệ thực phẩm Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất bột đậu tơng nảy mầm giàu I

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học Bách khoa hà nội

Luận văn thạc sỹ Khoa học

Nghành : Công nghệ thực phẩm

Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất bột đậu tơng nảy mầm giàu Isoflavon ứng dụng cho sản xuất thực phẩm chức năng

Nguyễn Mạnh Thắng

Hà Nội 2009

Bộ giáo dục và đào tạoTrờng đại học Bách khoa hà nội

Luận văn thạc sỹ Khoa học

Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất bột đậu tơng nảy mầm giàu Isoflavon ứng dụng cho sản xuất thực phẩm chức năng

Môc lôc

Më ®Çu

PhÇn I Tæng quan

1 §Ëu t¬ng

1.1 H×nh th¸i häc cña h¹t ®Ëu

1.2 Thµnh phÇn cÊu tróc vµ gi¸ trÞ dinh dìng cña ®Ëu t¬ng

2.7 Qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ sinh häc

2.8 Xu híng nghiªn cøu vµ sö dông isoflavon trªn ThÕ Giíi vµ ë ViÖt Nam

Phần II nguyên vật liệu và phơng pháp nghiên cứu 2.1 Nguyên liệu

2.2 Phơng pháp nghiên cứu

2.2.1 Phơng pháp công nghệ

2.2.1.1 Phơng pháp nảy mầm đậu tơng

2.2.1.2 Phơng pháp đồng hóa dịch sữa đậu tơng nảy mầm

2.2.1.3 Phơng pháp sấy phun dịch sữa đậu tơng nảy mầm sau quá trình

2.2.6 Phơng pháp sản xuất bánh nớng đậu xanh truyền thống

Phần III Kết quả và thảo luận

3.1 Nghiên cứu lựa chọn nguồn nguyên liệu đậu tơng

3.1.1 Đặc điểm nhận dạng một số giống đậu tơng Việt Nam

3.1.2 Nghiên cứu lựa chọn loại đậu tơng có hàm lợng isoflavon cao

3.1.2.1 Xác định hàm lơng isoflavon tổng số ở 6 giống đậu tơng nghiên cứu

3.2 Nghiên cứu xác định các điều kiện của quá trình nảy mầm đậu tơng

3.2.1 ảnh hởng của nhiệt độ và thời gian ngâm đến sự nảy mầm của hạt

3.2.2 Khảo sát ảnh hởng của thời gian ủ đến hàm lợng Isoflavon dạng aglucon

3.2.3 Tối u hóa quá trình ủ nảy mầm hạt đậu tơng bằng phơng pháp toán học để thu đợc hàm lợng cao isoflavon dạng aglucon

3.3 Nghiên cứu quy trình đồng hóa dịch sữa đậu tơng nảy mầm

3.3.1 Nghiên cứu ảnh hởng của áp suất đồng hóa đến chất lợng dịch sữa

3.4.1 Khảo sát thành phần nguyên liệu

3.4.2 ảnh hởng của tỷ lệ chất mang đến Malto dextrin đến chất lợng sản phẩm

-3.4.3 Nghiên cứu các thông số công nghệ ảnh hởng đến quá trình sấy phun 3.4.3.1 Xác định ảnh hởng của nhiệt độ không khí sấy

3.4.3.2 Xác định ảnh hởng của lu lợng dòng nhập liệu

3.4.3.3 Xác định ảnh hởng của áp suất khí nén

3.4.4 Xác định chất lợng của sản phẩm bột đậu tơng nảy mầm giàu

isoflavon

3.4.5 Quy trình công nghệ sản xuất bột đậu tơng nảy mầm giàu isoflavon

3.5 Nghiên cứu ứng dụng bổ sung bột đậu tơng nảy mầm giàu isoflavon trong sản suất ánh nớng cao cấp Isoflavon B

Phần IV Kết luận

Phần V Tài liệu tham khảo

Tài liệu tiếng việt

Tài liệu tiếng anh

Mở đầu

Một nhóm các chất hóa thực vật trong các cây họ đậu đợc quan tâm nhiều nhất hiện nay là phytoestrogen Phytoestrogen có cấu trúc hóa học tơng tự các hormon oestrogen, oestradiol ở cơ thể động vật và cũng có hoạt tính của oestrogen Tuy nhiên hoạt tính này thấp hơn nhiều lần so với oestrogen động vật (chỉ bằng khoảng 1/1000 đến 1/500 hoạt tính oestradiol) Vì vậy, các phytoestrogen có thể có tác dụng kháng oestrogen bằng cơ chế cạnh tranh tại các receptor của oestrogen [16 36, ] Các nhóm phytoestrogen chính trong tự nhiên là isoflavon, coumestan và lignan trong đó isoflavon là các hợp chất đợc quan tâm nhất Isoflavon có nhiều ở thực vật họ đậu, nhất là

đậu tơng (Glycine max)

Các nghiên cứu trong những năm gần đây cho thấy isoflavon có nhiều tác dụng nh chống ung th tiền liệt tuyến, ung th vú, ung th tử cung, giảm chứng bốc hỏa của phụ nữ thời mãn kinh, giảm nguy cơ mắc các chứng bệnh tim mạch, giảm hàm lợng cholesterol trong máu, chống viêm nang tử cung, bệnh loãng xơng và làm giảm hàm lợng đờng trong máu ở các bệnh nhân tiểu đờng type II… Hiện nay, nhiều nghiên cứu cũng cho rằng Isoflavon còn có khả năng kéo dài tuổi thanh xuân của phụ nữ, làm đẹp da và một số chức năng liên quan tới chống lão hóa [17, 25, 39]

Isoflavon có nhiều ở thực vật họ đậu, nhất là đậu tơng Trong số 12 isoflavon thì các isoflavon dạng aglucon (gồm daidzein, genistein và glycitein) có hoạt tính sinh học cao hơn rất nhiều so với các isoflavon còn lại (dạng glucosid) Tuy nhiên, hàm lợng của chúng trong đậu tơng lại rất thấp (chỉ chiếm 1-5% so với isoflavon tổng số) 39] Isoflavon dạng glucosid có thể [

đợc chuyển hóa thành dạng isoflavon dạng aglucon dới tác dụng của enzim

β-glucosidaza Enzim này cắt liên kết - glucosid trong isoflavon dạng βglucosid, loại đi phân tử đờng và tạo thành isoflavon dạng aglucon Trong

quá trình nảy mầm đậu tơng đã kích hoạt enzim glucosidaza trong nội nhũ của hạt, làm tăng khả năng chuyển hóa isoflavon từ dạng glucosid sang dạng aglucon Đồng thời, quá trình nảy mầm cũng đã thúc đẩy hoạt động của các enzim proteaza, amylaza… trong nội nhũ, biến đổi các chất không hòa tan nh protein, tinh bột, chất béo thành các chất hòa tan nh axít amin, đờng, đồng thời làm giảm các chất phản dinh dỡng nh raffinoza hay chất ức chế anti- trypsin Chính vì vậy, đậu tơng sau khi nảy mầm còn chứa nhiều các hợp chất sinh học nh vitamin E, vitamin C

Trên thế giới, isoflavon đợc chiết tách, thu nhận từ đậu tơng hoặc cỏ

đỏ ấn độ (red clover), tạo ra nhiều loại chế phẩm isoflavon nh Soy Isoflavones, Fujiflavon AM 10 Bên cạnh đó các thực phẩm chức năng mà thành phần chức năng là Isoflavon ngày càng trở nên phổ biến Xu hớng sử dụng các thực phẩm chức năng nguồn gốc tự nhiên, không sử dụng hóa chất trong quá trình chế biến đợc nhiều nhà sản xuất và ngời tiêu dùng quan tâm

N

Việt am là một nớc nông nghiệp với sản lợng đậu tơng lên tới khoảng 290.000 tấn/năm Đây là nguồn nguyên liệu phong phú, rất thuận lợi cho nghiên cứu và sản xuất các thực phẩm giàu isoflavon Trong khi đó, vấn

đề nghiên cứu sản xuất các sản phẩm giàu isoflavon ở nớc ta gần nh cha

bắt đầu Đó chính là những lý do để thực hiện đề tài “Nghiên cứu qui trình công n ghệ sản xuất bột đậu tơng nảy mầm giàu I soflavon ứng dụng cho sản xuất thực phẩm chức năng”

Đề tài gồm có các nội dung chính sau:

1 Lựa chọn giống đậu tơng giàu isoflavon

2 Nghiên cứu nâng cao hoạt tính sinh học của isoflavon trong đậu tơng (chuyển từ dạng glycosid sang dạng aglycon) bằng phơng pháp nẩy mầm

3 Nghiên cứu quy trình đồng hóa dịch sữa đậu tơng nảy mầm

4 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

5. Nghiªn cøu øng dông bæ sung bét ®Ëu t¬ng n¶y mÇm giµu isoflavon trong

s¶n suÊt b¸nh níng §Ëu xanh Isoflavon

Phần I - Tổng quan

1 Đậu tơng

-

Đậu tơng Tên khoa học là Glycine max (L) là một trong những cây

trồng cổ nhất của nhân loại Đậu tơng có nguồn gốc ở vùng Mãn Châu (Trung Quốc) xuất phát từ một loại đậu tơng dại, thân mảnh, dạng dây leo tên khoa học là G Soja Sieb & Zucc Từ Trung Quốc, đậu tơng lan truyền dần ra khắp thế giới Theo các nhà nghiên cứu Nhật Bản vào khoảng 200 năm trớc công nguyên, đậu tơng đợc đa vào Triều Tiên và sau đó phát triển sang Nhật Bản Đến giữa thế kỷ 17 đậu tơng mới đợc nhà thực vật học ngời Đức Engelbert Caempfer đa về Châu Âu và đến năm 1954 mới đợc ,

du nhập vào Hoa Kỳ [ ] Mặc dù đậu tơng đợc biết đến từ rất lâu đời nhn3 g sau đại chiến thế giới thứ 2 mới thực sự phát triển ở Mỹ, Brazil, Canada… và cũng từ đó việc dùng đậu tơng làm thực phẩm, trong chăn nuôi, trong công nghiệp, y tế… ngày càng mở rộng

ở nớc ta, diện tích và sản lợng đậu tơng tăng nhanh trong vòng 8 năm qua, diện tích từ 124.100 ha năm 2000 lến 230.000 ha năm 2007, sản lợng từ 149.300 tấn năm 2000 lên 466.900 tấn năm 2007 Tuy nhiên năng suất chỉ tăng từ 12,0 tạ/ha năm 2000 lên 20,3 tạ /ha năm 2007

Các tỉnh có diện tích đậu tơng lớn là Hà Tây, Hà Giang, Đắk Lắk và

Đắk Nông, Đồng Nai Tuy nhiên, về năng suất thì An Giang đạt năng suất bình quân cao nhất cả nớc (28,0 tạ/ha), cao hơn so với bình quân cả nớc 2 lần và so với các địa phơng còn lại từ 0,5-3,0 lần, kế đến là các tỉnh: Đồng Tháp đạt 21,0 tạ/ha , Đắk Nông đạt 20,0 tạ/ha, Hải Dơng và Thái Bình đạt 19,0 tạ/ha [7]

Tại các tỉnh phía Bắc đậu tơng đợc trồng 3 vụ/năm (Xuân, Hè và

Đông), Duyên hải Nam Trung Bộ gieo trồng trong vụ Xuân, Hè và Thu, các

tỉnh vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên trồng trong vụ 1(hè) và vụ 2 (thu), gần đây còn phát triển sản xuất vụ thu đông trên chân đất ruộng Vì vậy, công tác chọn giống cần hớng theo vùng sinh thái, mùa vụ và điều kiện canh tác, khả năng chống chịu sâu bệnh, chất lợng sản phẩm

Bảng 1.1- Diện tích, Năng suất và Sản lợng đậu tơng

Qua số liệu thống kê trên, nhận thấy rằng về sản lợng, năng suất cây

đậu nành của Việt am còn rất thấp Tuy nhiên về chất lợng đậu nành của Nnớc ta tơng đối cao, hàm lợng protein 39 42%, dầu 18 21%, trọng lợng - -180-270 gam/ 1000 hạt Nh vậy trớc mắt việc mở rộng diện tích trồng đậu nành ở nớc ta là rất cần thiết, cần xen canh gối vụ với các cây trồng khác, kết hợp với áp dụng khoa học kỹ thuật đa năng suất lên

1.1 Hình thái học của hạt đậu

Hạt đậu gồm hai phần: vỏ hạt và phôi

Vỏ dễ ngấm nớc và dính với phôi ở rốn hạt, đó là một rãnh nhỏ hình bầu dục Màu sắc của rốn thay đổi tùy theo giống và là đặc điểm phân biệt giống Nơi đây rễ mầm đầu tiên của cây con sẽ chui ra khi mọc mầm Vỏ hạt chứa sắc tố anthocyanin, tùy theo hàm lợng sắc tố này mà vỏ hạt có 4 màu khác nhau: vàng, nâu, xanh, đen

Phôi gồm hai lá mầm, rễ mầm, trụ dới lá mầm và trục thợng diệp Hai lá mầm là nơi chiếm hầu hết trọng lợng hạt, đồng thời là bộ phận chứa chất đạm và béo của đậu nành Lá mầm cung cấp chất dinh dỡng cho cây trong vòng 2 tuần lễ đầu tiên sau khi nảy mầm, sau đó vàng đi và rụng Khi

hàm lợng nớc đạt 50% trọng lợng thì hạt bắt đầu nảy mầm, rễ bắt đầu đâm xuyên qua vỏ hạt ở vùng rốn hạt, rễ mầm đâm xuống đất 2cm thì bắt đầu phân

rễ nhánh, cùng lúc với sự phát triển của rễ mầm, trục hạ diệp phát triển dài ra

và nâng 2 tử diệp lên khỏi mặt đất

1.2 Thành phần cấu trúc và giá trị dinh dỡng của đậu tơng

Thành phần hạt đậu tơng có thể thay đổi một phần tùy vào thời vụ và

điều kiện sinh trởng Ước tính trung bình, dầu và protein chiếm 60% trọng lợng khô của hạt Chất khô chủ yếu bao gồm cacbonhydrat (khoảng 35%) và tro (khoảng 5%) Đối với hạt phát triển bình thờng và đợc bảo quản tốt, hạt

đậu tơng có độ ẩm khoảng 12% 13% Trên mức này, hạt có nguy cơ bị nấm mốc tấn công, đặc biệt ở thời tiết nóng Dới 12%, đậu tơng có khuynh hớng bị nứt và vỡ Tỷ lệ đậu tơng bị nứt vỡ càng lớn càng làm tăng mùi ôitrong quá trình bảo quản Khi độ ẩm của đậu tơng thành phẩm bảo quản khoảng 13% trên trọng lợng hạt thì đậu tơng chứa khoảng 35% protein, 17% dầu, 31% cacbonhydrat và 4,4% tro [31] Đối với cây đang sinh trởng, hàm lợng protein có thể nằm trong khoảng 40% 45%, lipit 18% - -20% 13[ ] Thông thờng, hạt đậu tơng bao gồm 8% rễ, 90% lá mầm và 2% trụ dới lá mầm Lá mầm chứa nhiều protein và dầu, trong khi rễ chứa rất ít Thực

-Trụ dới lá mầm Trụ dới lá mầm

Lỗ noãn Rốn hạt

Trụ trên lá mầm Chồi

Lá mầm

Vỏ hạt

tế, lợng dầu ở rễ gần nh không có vết xuất hiện Trụ dới lá mầm chứa một lợng protein xấp xỉ nh ở lá mầm nhng chất béo chỉ bằng một nửa [31]

Tỷ lệ từng thành phần trong hạt đậu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm giống, mùa vụ, vùng địa lý, và môi trờng [ ] Thành phần tổng quát31của hạt đậu tơng đợc trình bày trong bảng dới đây

Bảng 1.2 - Thành phần chính của hạt đậu tơng [15]

Cấu tạo hạt

Tỷ lệ so với trọng lợng hạt, (% )

Thành phần chủ yếu của hạt, (% )Protein

(Nx6,25) Lipit Gluxit Tro

Hàm lợng lipit của đậu tơng khoảng 15 25% [ - 1] Dầu đậu tơng có

tỷ lệ tiêu hóa cao, khả năng tiêu hóa đạt tới 87% Do có chứa nhiều axít béo không no nên việc sử dụng dầu đậu tơng thay cho mỡ động vật có thể tránh

đợc bệnh xơ cứng động mạch và kéo dài tuổi thọ Các lipit tự do trong hạt

đậu tơng chiếm khoảng 17,8%, lipit liên kết khoảng 2,1%

Thành phần axít béo cha no trong dầu đậu tơng chiếm tới 80 90%

Các axít béo cha no là những axít béo không thể thay thế của cơ thể Nhu cầu của các chất này đối với ngời lớn là 8 10g/ngày, do vậy đậu tơng-chính là một trong những cây trồng cung cấp nguồn dinh dỡng có giá trị này

Cũng nh các loại dầu khác, dầu đậu tơng gồm 4 loại: lipit trung tính, glucolipit, photpholipit và lipit phân cực cao, trong đó lipit trung tính là thành phần chính với hàm lợng chiếm khoảng 88% trọng lợng dầu Photpholipit chiếm khoảng 10%, hầu hết lipit trung tính là triglixerit (98%) Các loại lipit này không thay đổi giữa các giống

Ngoài ra dầu đậu tơng là nguồn cung cấp vitamin E ocophe ol) tốt nhất, trong các loại đậu đỗ vitamin này thờng gấp 3 - 4 lần so với các loại hạt ngũ cốc Trong dầu hạt đậu tơng có thể đạt đến 200 mg vitamin E trong 100

g dầu Chính vì vậy đậu tơng đợc coi là cây trồng có giá trị sinh học rất cao [1 ]

1.2.1.2 Protein

Trong hạt đậu tơng, hàm lợng protein chiếm nhiều nhất, khoảng từ 35-40% theo trọng lợng chất khô, tùy theo giống và vụ khác nhau hàm lợng protein trong hạt đậu tơng ở nớc ta dao động trong khoảng từ 31-41,7% [1] Hàm lợng này cao hơn cả trong thịt, cá và gấp đôi so với các loại đậu đỗ khác Lợng protein tan trong nớc chiếm khoảng 72-94%, trong đó glixinin chiếm khoảng 84%, albumin khoảng 5,4% và hợp chất không phải nitơ chiếm khoảng 6% Còn hàm lợng protein tan trong NaCl 0,1M thì khoảng 27-37,1% [4]

Protein của đậu tơng có giá trị sinh học cao, nhiều nghiên cứu cho thấy protein đậu tơng có giá trị dinh dỡng rất hoàn chỉnh, có chứa nhiều loại axít amin mà cơ thể con ngời và động vật không thể tự tổng hợp đợc Wang

và các cộng sự khi nghiên cứu so sánh hàm lợng trung bình các axít amin của hạt đậu tơng với trứng gà tơi cho thấy các thành phần axít amin của đậu tơngkhá hài hòavà không thua kém trứng gà bao nhiêu, đặc biệt thành phần các axít amin không thay thế phenylalanin thì trong hạt đậu tơng cao hơn hẳn trong trứng gà ở nớc ta cũng có nhiều nghiên cứu về giá trị protein đậu tơng và kết quả cho thấy hàm lợng axít amin trong các giống đậu tơng của

ta không thua kém so với các giống đậu tơng trên thế giới[53]

độ tiêu hóa protein của bột đậu tơng là 85%, còn của các dạng tinh khiết hơn nh isolat và Concentrat là 95% e

Ngoài ra trong hạt đậu tơng còn kể đến một số chất phản dinh dỡng

có nguồn gốc protein nh chất ức chế Trypsin, kimotrypsin, chất hemaglutinin

và một số yếu tố gây đầy hơn

Hàm lợng gluxit trong đậu tơng chiếm khoảng 30-35% khối lợng chất khô Bao gồm polysacarit không tan nh hemixenluloza (kiểu arabiogalactan), các pectin, xenluloza và các đờng hòa tan nh sacaroza 5%, stachyoza 4%, raffinoza 1% và một lợng nhỏ vecbascoza [52]

Hàm lợng gluxit không hòa tan chiếm khoảng 90% trong đó có:

- Các chất gây mùi của đậu nành

Đậu tơng có giá trị dinh dỡng cao và có nhiều tính chất chức năng phù hợp cho hàng loạt các sản phẩm thực phẩm Tuy nhiên điểm hạn chế của

đậu tơng là mùi và vị cha thật hấp dẫn Đó là mùi hăng, ngái của đậu tơng, mùi lá xanh, mùi cỏ, vị đắng và vị chát

Trong đậu mảnh nguyên và đậu mảnh đã tách dầu thì Hexanal axetaldehyt và axeton là những hợp phần chủ yếu gây ra mùi “đậu”, mùi lá xanh của đậu tơng Ngoài ra trong số các hợp chất dễ bay hơi gây mùi đậu và mùi cỏ còn hợp phần 2 Pentylfural và Etylvinyxeton Hợp phần này đợc tìm -thấy trong dầu đậu tơng, chất béo của sữa đậu tơng và đậu đã đợc tách béo

Ngời ta tìm thấy hàng loạt các hợp chất phenol có trong đậu tơng hạt và bột đậu tơng Ngoài ra còn tìm thấy hợp chất phenolic gồm có các axít phenolic flavonoid, isolavanoid Các hợp chất này thờng có mùi hắc và cay, ngời ta cho rằng nó cũng góp phần gây mùi của đậu tơng không hấp dẫn

- Chất Saponin

Đây là một nhóm có tính hỗn tạp các glucosid của rợu triterpenoid có trong hạt đậu tơng Các saponin có vị đắng chát khó chịu

- Các yếu tố phản dinh dỡng, gây đầy hơi

Trong đậu tơng còn chứa các chất phản dinh dỡng nh Antitrypsin- chất ức chế tritrypsin (gây phình to tuyến tụy), hàm lợng chất này chiếm khoảng 6% tổng số protein Tác dụng kìm hãm của chất ức chế tritrypsin là do

nghịch Ngợc lại với kimotrypsin thì tạo ra một hợp chất không bền và thuận nghịch Tuy nhiên các chất phản dinh dỡng này sẽ bị loại bỏ hoặc mất tác dụng sau khi xử lý nhiệt ẩm hay sau quá trình tách chiết Việc tách vỏ đậu tơng có thể loại đợc 4,3% chất ức chế trypsin, hạt đậu tơng nảy mầm sau

72 giờ làm mất đi 13,2% hoạt tính chất ức chế trypsin Biến hình bằng xử lý nhiệt và thay đổi pH có tác dụng phá hủy 79-82% chất ức chế trypsin và 86-92% chất ức chế kimotrypsin [6]

Các hemaglutinin (hay còn gọi là phytohemaglutinin lectin)- chất gây vón hồng cầu Các hemaglutinin thuộc loại glucoprotein, chứa 4,5% mantoza

và 1% glucosamin, có kích thớc phân tử 100.000Da và có chứa 2 chuỗi polypeptit Bột đậu cha tách béo chứa khoảng 3% hemaglutinin, chất này dễ dàng bị vô hoạt bởi nhiệt độ

- Vitamin

Trong các loại đậu đỗ nói chung và đậu tơng nói riêng có chứa rất nhiều vitamin, đặc biệt là vitamin B1 và B2 ngoài ra còn chứa nhiều vitamin khác nh vitamin PP, A, E, K, D và C

Hàm lợng các vitamin của đậu tơng khá cao, hơn nữa lại là loại thức

ăn giàu đạm nên việc hấp thụ vitamin ở các thức ăn sẽ đợc tăng lên, điều này càng chứng tỏ giá trị dinh dỡng của đậu tơng rất cao

1.3 Đậu tơng nảy mầm

Nảy mầm là quá trình sinh lý và chuyển hóa rất phức tạp, bắt đầu từ hạt giống và kết quả thu đợc là một cây có khả năng hoàn thiện một cuộc sống bình thờng ở điều kiện thuận lợi, các chất dinh dỡng sẽ đợc dùng vào việc phát triển rễ và chồi, mầm mọc lên từ đất và cây phát triển tạo ra hạt duy trì cho thế hệ sau

Khi ngâm hạt độ ẩm tăng lên 25 35 %, các enzim bắt đầu đợc đánh- thức và trở lại trạng thái hoạt động Kết quả là các chất dự trữ cao phân tử không hòa tan nh tinh bột, protein, lipit… bị phân hủy thành các chất hòa tan

và đợc đa đi nuôi sống mầm Ngoài ra nhờ các quá trình sinh hóa xảy ra liên tiếp, lợng enzim tăng lên đáng kể Vật liệu để hình thành enzim là các axít amin, chúng đợc tạo ra nhờ hoạt động phân cắt protein của hệ enzim proteaza có trong hạt Proteaza làm tan vỏ tế bào chứa tinh bột, thành tế bào hemixenluloza đợc thủy phân thì các hạt tinh bột mới đợc giải phóng, tạo

điều kiện thuận lợi cho enzim thủy phân tinh bột amylaza họat động

Trong quá trình nảy mầm của các loại hạt, các enzim thủy phân sẽ hoạt động mạnh: enzim amylaza sẽ thủy phân gluxit để tạo thành các monosaccarit, disaccarit và các oligosaccarit; các enzim proteolytic sẽ thủy phân protein thành các axít amin; enzim lipaza sẽ thủy phân lipit thành glyxerin và các axít béo Nh vậy cơ thể ngời và gia súc lại càng dễ hấp thụ các chất đợc tạo thành và do đó sẽ tăng cao độ đồng hóa thức ăn

Quá trình nảy mầm dẫn đến sự tăng hàm lợng saponin, các hợp chất estrogenic và hầu hết các phytosterol trong hạt Hàm lợng lecithin tăng lên một chút trong quá trình nảy mầm Hoạt tính của lipaza và α - galactosidaza tăng lên trong khi hoạt tính lipoxygenaza giảm sau giai đoạn ngắn của quá trình nảy mầm (<72 giờ) làm cho mùi và hơng vị của đậu tơng đợc cải thiện Quá trình nảy mầm bắt đầu sau khi hạt đậu hấp thụ khoảng 50% nớc theo trọng lợng của nó Quá trình hấp thụ nớc làm hydrat hóa các tế bào và quá trình chuyển hóa bắt đầu diễn ra trong hạt Phần tế bào dài ra tạo lên rễ chính xuyên qua vỏ hạt Tiếp theo, phần trụ dới là mầm phát triển dài ra đẩy lá mầm thẳng lên trên[24]

Ribeiro và cộng sự đã nghiên cứu về hoạt động của enzim β - glucosidaza và hàm lợng isoflavon trong quá trình nảy mầm đậu tơng Các tác giả nhận thấy đậu tơng đợc nảy mầm 72 giờ ở 250C, hoạt độ β -glucosidaza tăng lên 3,3 lần ở rễ và 2,3 lần ở mầm Trong phần rễ, hàm lợng isoflavon tổng số giảm đi đáng kể (6,3 lần), rong khi isoflavon dạng malonyl t

mầm, hàm lợng isoflavon tổng số tăng lên (2,4 lần), malonylgenistin (2,6 lần) và malonyldaidzin (3,3 lần) Quá trình nảy mầm đợc kiểm soát có thể làm tăng hàm lợng isoflavon trong hạt

Bên cạnh sự thay đổi các chất dinh dỡng nh protein, gluxit, lipit còntạo ra một lợng lớn các vitami E, vitamin K, β-caroten, các vitamin nhóm B cũng tăng theo Hạt đậu tơng ban đầu không có vitamin C, sau 3 ngày nảy mầm đạt 25mg/100g hạt khô Sau 54 giờ nảy mầm, hàm lợng các loại vitamin trong lá mầm đạt tối đa, trừ vitamin B1 Trong một thời gian ngắn từ 2

đến 6 ngày nảy mầm, hàm lợng axít ascorbic, riboflavin, biotin và pyridoxin cũng tăng Tuy nhiên hàm lợng axít panthenic và thiamin không thay đổi Hàm lợng β- caroten (tiền vitamin A) tăng lên từ 1,4 àg/g trong hạt nảy mầm Hơn nữa, các thành phần muối khoáng cũng biến đổi mạnh Sau khi nảy mầm, hàm lợng canxi tăng 11,04%, sắt tăng 21,47% [45]

Hình 1.2 - Cấu trúc của cây giống đậu tơng [56]

Lá kép, lá non Cuống

Chồi Lá mầm

Bề mặt đất Trụ dới lá mầm

Rễ cái

Mắt

Ngọn

Lá non đơn

2 Isoflavon trong đậu tơng

2.1 Đặc điểm

Isoflavon có nguồn gốc phytoestrogen thực vật thuộc nhóm các hợp chất flavonoit Các hợp chất này đợc tìm thấy đầu tiên trong phân lớp đậu thuộc họ đậu Chúng là các hợp chất phenolic với cấu trúc tơng tự cấu trúc của estrogen ở ngời Mặc dù isoflavon có trong nh iều loại đậu khác nhau nhng hàm lợng thấp hơn nhiều so với đậu tơng ở cây đậu tơng, isoflavon

có trong toàn bộ các phần: hạt, lá, cuống, mầm và rễ Trong hạt đậu tơng thì phôi có hàm lợng isoflavon cao nhất

Trong đậu tơng, isoflavon là các glucosid liên kết không có hoạt tính sinh học, chiếm hơn 90% tổng lợng isoflavon Phần aglucon, mặc dù có tỷ lệ thấp hơn nhiều nhng lại có hoạt tính sinh học cao, đợc quan tâm nghiên cứu nhiều bởi các ảnh hởng có lợi cho sức khỏe nh kháng và chữa một số bệnh ở ngời già, ngăn ngừa bệnh tim mạch, làm giảm lợng cholesterol trong máu, chữa các bệnh trong thời kỳ mãn kinh của phụ nữ, các bệnh liên quan đến vú

và ung th tiền liệt tuyến Ngời Châu á tiêu thụ khoảng 50mg isoflavon trong một ngày, trong khi ở các nớc Phơng Tây, mức tiêu thụ trung bình ít hơn 1mg trong một ngày [20]

Isoflavon có mặt trong đậu tơng chủ yếu dới dạng glucosid và aglucon bao gồm: daidzin, genistin, glycitin các malonyl và axetyl tơng ứng , của chúng Trong một số trờng hợp chúng có mặt ở cả 4 dạng hóa học với mỗi dạng có chứa 3 đồng phân và tạo nên 12 loại Dạng aglucon gồm : aglucon daidzein, aglucon genistein, aglucon glycitein, dạng glucosid gồm: daidzin, genistin, glycitin, dạng axetyl glucosid (6 – O - AceGlc) gồm: 6’’-

O - Acetyl daidzin, 6’’- O - Acetyl genistin, 6’’- O - Acetyl glycitin, và dạng malonyl glucosid (6 – O - MalGlc) gồm : 6’’- O - malonyl daidzin, 6’’- O -

malonyl genistin và 6’’- O - malonyl glycitin [32] Cấu trúc của chúng đợc minh họa ở hình 1.3

Nồng độ isoflavon trong hạt đậu tơng hoặc trong các sản phẩm của nódao động trong khoảng 50 àg/g đến 3.500 àg/g Hàm lợng aglucon:daidzein, genistein và glycitein không nhiều (0,2 1,5 mg/g), nhng đợc biết -

đến nhiều nhất là chất hóa học nguồn gốc từ thực vật có hoạt tính sinh học cao với những tính chất sinh học đặc biệt Các đồng phân này đợc hấp thụ nhanh hơn và với lợng lớn hơn bản sao glucosid của chúng trong cơ thể Trong số 3 aglucon, glycitein chỉ có 1 lợng nhỏ xấp xỉ 5-10% isoflavon tổng số trong

Dạng liên kết Dạng Aglucon

sản phẩm đậu tơng, nhng hoạt tính sinh học đặc biệt mạnh hơn daidzein và genistein [49]

Hình 1.4 - Cấu trúc hóa học của Genistein, Daidzein

và Glycitein ở dạng Aglycon [57]

Naim và các cộng sự đã xác định đợc rằng hàm lợng isoflavon chiếm 0,25% trọng lợng của đậu tơng [49] Hàm lợng từng isoflavon trong lá mầm cao hơn trong phôi Hai glucosid đầu tiên đợc tìm thấy trong lá mầm

là daidzin và 7- - β glucosid, tuy nhiên trong phôi nồng độ genistin cao gấp 20 lần trong lá mầm Dựa trên trọng lợng thì nồng độ isoflavon là cao nhất trong lá mầm (1.400 1.700 mg/100g) và thấp nhất trong vỏ đậu tơng (10- -20mg/100g), còn trong phôi có chứa khoảng 150 -320 mg/100g (bảng 1.5)

2.1.1 Genistein

Genistein là chất đầu tiên đợc tìm thấy trong isoflavon đậu tơng Genistein là dạng aglucon của Isoflavon đậu tơng Tên hóa học của genistein

là 5,7,4’-trihydroxyisoflavon

Sự hấp thụ genistein

Genistein đã đợc chứng minh là có hoạt tính sinh học cao trong các thí nghiệm trên chuột Genistein đợc hấp thụ tốt trong ruột và đợc chuyển từ ruột tới máu, tới gan vào ống mật và quay trở lại ruột [48]

ảnh hởng của quá trình chế biến đến Genistein

Ngoài sự thay đổi về thành phần soflavon trong quá trình tiêu hóa, các iphơng pháp chế biến đậu tơng có liên quan đến sự thay đổi về lợng genistein Điều kiện canh tác đậu tơng khác nhau dẫn đến sự khác nhau về hàm lợng genistein trong các sản phẩm đậu tơng Các phân tích có tính chất

so sánh các thực phẩm tự đậu tơng cho thấy sự khác nhau về hàm lợng Genistein

Bảng 1.6 - Hàm lợng genistein trong đậu tơng và các sản phẩm

từ đậu tơng ở các điều kiện chế biến khác nhau [17]

Đậu tơng và các sản phẩm chế

biến từ đậu tơng

Genistein,trọng lợng khô (mg/g)

Lợng Genistein trong các thực phẩm từ đậu tơng tăng lên khi qua một số quá trình chế biến Bảng 1.6 cho thấy, đậu tơng mới thu hoạch có hàm lợng genistein thấp Coward và các cộng sự nhận thấy rằng quá trình nghiền đậu tơng thành bột không có ảnh hởng đến hàm lợng genistein Sữa

đậu nành, tào phớ sau quá trình ngâm nớc hoặc đun nóng, dung dịch có chứa nhiều genistein hơn các loại đậu tơng mới thu hoạch, tuy nhiên, còn phụ thuộc vào hàm lợng enzim β-glucozasidaza (Enzym xúc tác cho quá trình thủy phân genistin thành genistein) Các sản phẩm lên men nh: Tempeh có chứa nhiều aglycon genistein hơn các sản phẩm không lên men [17]

Daidzein là chất rắn hầu nh không tan trong nớc Công thức phân tử

là C15H10O4 và trọng lợng phân tử là 254,24 dalton Daidzein đợc tìm thấy trong tự nhiên ở dạng daidzin glucosid của glucosid 6’’-0 – Malonylgenistin

và 6’’ – 0 – axetyldaidzin Daidzein xuất hiện chủ yếu trong các loại đậu nh đậu tơng và đậu xanh

Daidzein có họat tính estrogen và hoạt tính chống oxy hóa Nó cũng có tính kháng nghiện rợu, kháng các nhân tố gây ung th, kháng xơ vữa động

mạch, kháng hội chứng loãng xơng Những thử nghiệm trên in vivo và in

Sự hấp thụ daidzein

Daidzein đợc hấp thụ ở ruột sau đó đợc chuyển vào chu trình của cơ thể bởi hệ bạch huyết Có rất ít daidzein đến đợc các mô Sau đó chúng đợc phân phối tới gan dới dạng liên kết với gluconat và sulphat nhờ enzim ở gan (UDP glucuosyltransferaza) Dạng liên kết của daidzein với gluconat và - sulphat đợc bài tiết vào trong nớc tiểu và vào trong ống dẫn mật Dạng liên kết này lại bị cắt để tạo thành daidzein đợc hấp thụ và chuyển hóa ở ruột già

thành dạng dihydrodaidzein và sau đó đợc chuyển hóa tiếp thành equol và O- desmethylangolensin

Tác dụng của daidzein đối với cơ thể là rất phức tạp và cha đợc hiểu hết Tác dụng hóa, lý của daidzein trên động vật và một số mô hình khác đã

đợc tiến hành Daidzein đợc cho rằng có ảnh hởng đến quá trình đồng hóa các tế bào tạo xơng, giả thiết chúng có thể kích thích sự tạo thành các tế bào xơng Không chỉ vậy, daidzein là một nhân tố trao đổi của quá trình tổng hợp ipriflavon Ipriflavon đã đợc chứng minh có khả năng quan trọng chống lại hiện tợng loãng xơng ở cả động vật và con ngời

Glycitein thuộc nhóm Isoflavon trong các flavonoit Nó cũng là một phytoestrogen do có quy trình tác động sinh học tơng tự estrogen.Glycitein là dạng aglucon của glycitin Trong đậu tơng và các sản phẩm chế biến từ đậu tơng thì các glycitein là ít nhất trong các Isoflavon, khoảng 5 đến 10% của tổng số Isoflavon Tuy nhiên, trong phôi đậu tơng, các glycitein chiếm khoảng 40% của tổng các Isoflavon Glycitein là chất rắn tan rất ít trong nớc Glycitein cũng đợc biết đến ở dạng 7 dihydroxy- -6-methoxy-3-(4-hydroxyphenyl)- 4H-1-benzopyran-4-1và4’,7 dihydroxy- -6-ethoxyisoflavonist

Glycitein có hoạt tính estrogen, chống ôxy hóa, chống ung th, chống xơ vữa động mạch và chống loãng xơng Trong tất cả các loại isoflavon của

đậu tơng, glycitein ít đợc quan tâm nhất Tuy nhiên, ngoại trừ khả năng chống ôxy hóa , hoạt tính khác của glycitein không giống nh 2 chất kia, do

có một chút khác nhau về cấu trúc hóa học đã tạo nên sự khác nhau lớn về hoạt tính sinh học

Các nghiên cứu chỉ ra rằng, sau khi hấp thụ soflavon đậu tơng, iglycitein đợc tìm thấy trong huyết tơng, điều này chứng tỏ rằng nó đợc hấp thụ tơng tự nh genistein và daidzein Do hàm lợng glycitein trong đậu

tơng là rất nhỏ, nên nghiên cứu về glycitein ít đợc quan tâm hơn nghiên cứu

về daidzein và genistein Tuy nhiên gần đây cùng với một số nghiên cứu cho rằng cơ thể hấp thụ glycitein nhanh và điều này đã làm tăng sự chú ý vào loại

isoflavon này

2.2 Nhận dạng cấu trúc và đồng phân

Isoflavon thuộc nhóm các hợp chất flavonoids có công thức cấu tạo

đơn giản là C6- C3- C6 bao gồm 2 vòng benzyl liên kết bởi cầu C3 [31,45] Trong nhóm các hợp chất này bên cạnh isoflavones, phân lớp khác của flavonoids bao gồm flavones, flavonols, aurone và chalcones[31]

Hình 1.5 - Cấu trúc hóa học của Flavon và Isoflavon

Hình 1.5 cho thấy, isoflavon khác flavon ở vòng benzyl đợc liên kết ở vị trí C3 thay cho vị trí C2 [10] Isoflavones cũng đợc phân lớp nh phytoestrogens do hoạt tính estrogenic yếu của chúng trong hệ động vật có vú [49]

Hình 1.6 - Cấu trúc của các đồng phân Isoflavon[58]

Trong tự nhiên, isoflavon có sự sắp xếp rất có giới hạn và đậu tơng cũng nh các thực phẩm từ đậu tơng có thể đợc xem nh nguồn thức ăn kiêng duy nhất của những hợp chất này Vì vậy, một số nhà nghiên cứu cho rằng lợng isoflavon trong máu và nớc tiểu của ngời ăn chay ở Châu á cao hơn 10 100 lần những ngời ăn chay Phơng Tây- [17]

2.3 Tác dụng của isofavon đối với sức khỏe con ngời

Rất nhiều nghiên cứu khẳng định về tác động của isoflavon trong việc ngăn ngừa các bệnh tim nh hởng ngăn ngừa các bệnh tim mạch của ảgenistein cha đợc giải thích rõ ràng, nhng isoflavon đã đợc chứng minh là

có khả năng ức chế sự ôxy hóa lipoprotein (tác động chống oxy hóa), giảm cholesterol trong huyết thanh, ức chế enzim tyrozinkinaza hoặc làm tăng khả năng phản ứng của mạch máu

Những nghiên cứu về dịch tễ học cũng cho rằng isoflavon có tác dụng làm giảm nguy cơ phát triển các bệnh ung th phụ thuộc hormon nh ung th tiền liệt tuyến, ung th vú Chúng đợc giải thích bởi khả năng liên kết với thụ thể estrogen và do thay đổi quá trình trao đổi hormon hoặc ức chế sự tăng nhanh các tế bào Vì isoflavon là các hợp chất diphenolic với cấu trúc giống nh estrogen của cơ thể Các nhóm hydroxy ở vị trí 7 và 4 của isoflavon rất quan trọng đối với hoạt tính estrogen Chính vì vậy, isoflavon đợc gọi là các phytoestrogen, các hợp chất tự nhiên có hoạt tính estrogen Hơn nữa, isoflavon

ức chế enzim sinh tổng hợp steroit, giống nh 17 β-hydroysteroit oxidoreductaza và aromataza Ngoài ra, genistein can thiệp trực tiếp làm thay

đổi con đờng tín hiệu của nhân tố sinh trởng , tăng nhanh các tế bào điều βkhiển các nhân tố sinh trởng và nh vậy thì genistein đợc xem là nhân tố chống lại sự tăng nhanh [14]

2.3 2 Cơ chế hấp thụ

Isoflavon đậu tơng đợc hấp thụ qua con đờng ăn uống thực phẩm chế biến và đợc xem nh là nguồn cung cấp dinh dỡng có lợi cho sức khoẻ Tuy nhiên, việc hấp thụ giữa những ngời khác nhau thì không giống nhau

Điều này đã phần nào lý giải sự khác nhau về mật độ vi khuẩn trong ruột non bởi vì isoflavon xuất hiện một cách tự nhiên kết hợp thành glycoside , mà những glycoside này đợc phân tách cho quá trình hấp thụ diễn ra Các thành phần chế phẩm khác nhau cũng là một vấn đề bởi vì một số thực phẩm bổ sung chứa isoflavon đã bị chia tách ở dạng aglycone và hàm lợng isoflavon trong sản phẩm đậu tơng cũng có thể khác nhau rất nhiều

2.4 Hàm lợng isoflavon trong đậu tơng và các thực phẩm từ đậu tơng

iCác loại và hàm lợng của từng loại soflavon trong các thực phẩm chế biến từ đậu tơng phụ thuộc vào nguồn gốc các loại đậu tơng và phơng pháp chế biến

Bảng 1.7 - Hàm lợng Isoflavon trong đậu tơng

1000 đến 3000 mg/kg trên trọng lợng khô [35] Hàm lợng từng isoflavon trong lá mầm cao hơn trong phôi Hai glucosid đầu tiên đợc tìm thấy trong lá mầm là daidzin và 7- –β glucosid, tuy nhiên trong phôi nồng độ genistin cao gấp 20 lần trong lá mầm Dựa trên trọng lợng thì nồng độ isoflavon là cao nhất trong lá mầm (1.400-1.700 mg/100g) và thấp nhất trong vỏ đậu tơng (10-20mg/100g), còn trong phôi có chứa khoảng 150-320 mg/100g 38] [

Năm 1983, Eldridge và Kwolek đã phân tích sự phân bố isoflavon trong hạt đậu tơng Họ đã phát hiện ra ở những phần khác nhau của hạt, lợng isoflavon tập trung khác nhau và thờng tập trung lớn nhất là ở trục hạ diệp (14.000 đến 17.500mg/kg ) tiếp theo là ở lá mầm (1 580 đến 3 190 mg/kg) trong khi ở vỏ là thấp nhất (100- 200mg/kg) [61] Năm 1995, Tsukamoto cùng các cộng sự đã phát hiện ra rằng 80 90 % hàm lợng -

isoflavon tổng số trong hạt nằm ở lá mầm, phần còn lại 10 20% là ở trục hạ diệp và hàm lợng isoflavon tổng số ở trong toàn bộ hạt là từ 199 đến 3510mg/kg 51 [ ]

-Kudou và cộng sự nhận ra glycitin và những đồng phân của nó chỉ xuất hiện ở phần trục hạ diệp của hạt đậu tơng, trong khi genistin và daidzin

và các đồng phân của nó có mặt ở cả lá mầm và trục hạ diệp [27]

Các nhà nghiên cứu khác đã xác định hàm lợng soflavon ở các giống i

đậu tơng khác nhau, và thấy rằng các giống đậu Mỹ dao động từ 1.176 đến

4.216 mg/kg, trong khi các giống Nhật Bản từ 1 261 đến 2 343 mg/kg Họ phát hiện ra rằng những thành phần chính của đậu tơng Mỹ là 6’’- O - malonylgenistin, genistin,6’’- O - malonyldaidzin và daidzin trong khi đậu tơng Nhật Bản có hàm lợng 6’’-O- malonylglycitin cao hơn 6’’-O- malonylgenistin, genistin,6’’-O- malonyldaidzin và daidzin[26]

2.5 ảnh hởng của các quá trình công nghệ đến hàm lợng isoflavon

Nhiều nhà nghiên cứu cũng đánh giá ảnh hởng của các phơng thức

xử lý khác nhau đối với thành phần isoflavon của các sản phẩm đậu tơng khác nhau Nói chung việc xử lý đậu tơng trong sản xuất các thực phẩm làm

từ đậu tơng làm tăng sự thuỷ phân glucosid, làm tăng hàm lợng aglycon [21] Các phơng pháp xử lý khác nhau đợc áp dụng đối với đậu tơng đem

đến những sản phẩm khác nhau Ví dụ sữa đậu nành đợc làm bằng cách ngâm đậu tơng đã xay mịn vào nớc Sản phẩm đậu tơng đợc dùng phổ biến khác là đậu phụ, nó đợc làm bằng sữa đậu nành tơi đông tụ với chất làm đông Một loạt thực phẩm thông thờng khác là tơng, dạng paste dùng trong soup hoặc nớc sốt đợc làm bằng cách làm chín đậu tơng với gạo hoặc lúa mạch trong thời gian 1 đến 3 năm Tempeh - một loại bánh đợc làm bằng cách lên men đậu tơng với gạo hoặc kê Quá trình lên men đậu tơng sẽ hydro hoá từng phần Isoflavon glucosid, làm tăng hàm lợng aglucon trong các sản phẩm nh là tempeh

Những nhà nghiên cứu khác đã nghiên cứu sự cân bằng khối lợng của

isoflavon trong những điều kiện xử lý Họ thấy rằng các quá trình chế biến có dấu hiệu làm giảm isoflavon Ví dụ, ở quy trình sản xuất tempeh, 12 và 49%

bị mất là do quá trình ngâm và gia nhiệt Trong quá trình sản xuất đậu phụ, 44% mất là do quá trình đông tụ Việc sản xuất tách protein từ đậu tơng dẫn

đến mất đi 53% do dịch trích ly bằng kiềm Họ cũng nhận thấy rằng trong khi sản xuất Tempeh, sữa đậu tơng và đậu phụ, M - daidzin và M - genistin giảm sau khi ngâm và nấu chín Ngợc lại, axetyldaidzin và axetylgenistin đợc kích hoạt trong quá trình gia nhiệt Họ cũng thấy rằng sau quá trình lên men tempeh, hàm lợng daidzein và genistein tăng do quá trình hydro hoá bởi enzyme nấm mốc Trong trờng hợp quá trình tách protein, dịch trích làm kích hoạt daidzein và genistein, có thể thông qua hydro hoá kiềm

2.6 ảnh hởng của môi trờng đến hàm lợng isoflavon

Những điều kiện môi trờng có thể thay đổi các đặc tính, phụ thuộc vào ngày ra hoa, chiều cao cây, vùng lá, dầu và hàm lợng protein, chất lợng hạt và những yếu tố khác Tầm quan trọng của sự thay đổi những đặc tính của cây bởi các yếu tố môi trờng đã hớng các nhà nghiên cứu tới việc đánh giá những sự thực đổi này ảnh hởng tới sự trao đổi chất và quá trình sinh hoá của cây nh thế nào Kết quả là, các nhà nghiên cứu đã đánh giá hàm lợng isoflavon khác nhau là do những yếu tố môi trờng khác nhau

Năm 1983 Eldridge và Kwolek đã nghiên cứu ảnh hởng của giống

đậu tơng vùng địa phơng và năm thu hoạch đến hàm lợng i, soflavon tổng

số Nhận thấy rằng hàm lợng isoflavon biến đổi giữa các giống, các năm và cũng khác nhau giữa các giống canh tác ở những địa phơng khác nhau Năm

1995, Tsukamoto đã tìm ra kết quả tơng tự rằng sự thay đổi hàm lợng isoflavon cũng tơng ứng với những ngày gieo hạt khác nhau, và cho rằng những yếu tố khí hậu và môi trờng ảnh hởng đến hàm lợng isoflavon của hạt đậu Họ đã nghiên cứu hàm lợng isoflavon của 7 giống đậu tợng Nhật Bản đợc trồng ở những vùng khác nhau, ngày trồng và ở nhiệt độ trong thời gian phát triển hạt cũng khác nhau Họ nhận thấy rằng với cả 7 giống đậu, , hàm lợng isoflavon giảm ở hạt đậu đã thu hoạch sau khi sinh trởng ở nhiệt

ở một nghiên cứu so sánh đậu tơng của Mỹ và hật Bản, ăm 1994, N nmột số nhà nghiên cứu đã thu đợc kết quả tơng tự, và cho rằng điều kiện khí hậu có thể là yếu tố đặc trng cho sự biến đối hàm lợng isoflavon Những kết quả của họ cũng cho thấy hàm lợng isoflavon khác nhau giữa các vụ, và cũng theo kết quả này vụ trồng ảnh hởng đến hàm lợng isoflavon nhiều hơn khu vực trồng

Năm 1998, Aussenac cũng nhận thấy rằng môi trờng có ảnh hởng

đến hàm lợng isoflavon đậu tơng Họ đã chỉ ra rằng hàm lợng isoflavon tổng số thay đổi giữa các giống và những ngày gieo hạt khác nhau, có một mối tơng quan giữa giống và ngày gieo hạt ảnh hởng đến cấu trúc isoflavon

2.7 Quá trình chuyển hoá sinh học

Trong trờng hợp này, enzim cắt liên kết β - glucosid để tạo ra các phân tử đờng và do vậy các phân tử gốc có đặc tính sinh học cao hơn Theo truyền thống, quá trình này thờng dùng phơng pháp axit hoặc bằng lên men

tự nhiên Enzim nội bào hoặc enzim từ quá trình lên men của vi khuẩn nấm men, nấm mốc sẽ thuỷ phân liên kết glucosid Tuy nhiên, quá trình lên men β-

tự nhiên thờng rất khó điều khiển vì khó có thể biết đợc hoạt tính của enzim nội bào và hoạt tính của enzim vi sinh vật Mặt khác, vi sinh vật cũng có thể tạo ra những enzim có hoạt tính không mong muốn

Matsura và các cộng sự đã xác định đợc sự có mặt của β glucosidaza trong đậu tơng, enzim nội bào thuỷ phân các phân tử đờng từ genistin để tạo thành genistein trong các quá trình làm lỏng tào phớ Bảng 1.8 cho thấy sự thay đổi của genistin và genistein sau khi đậu tơng đợc ngâm trong 16 giờ ở

-200C Genistin và daidzin đã bị thuỷ phân rất nhiều bởi enzim β-glucosidaza

có trong đậu tơng [46]

- Phát hiện các đặc tính hoá học và sinh học của isoflavon Tìm hiểu sâu hơn về cơ chế tác dụng, khả năng tiêu hoá, hấp thụ isoflavon trong cơ thể Chứng minh các tác dụng của nó trong ngăn ngừa và chữa các bệnh ung th, tim mạch, tiểu đờng [17,48]

- Tăng cờng giá trị sinh học của các chế phẩm isoflavon bằng cách chuyển hoá các isoflavon sang dạng aglucon nhờ sự thuỷ phân của chế phẩm enzim β-glucosidaza hoặc β-glucosidaza nội bào trong đậu tơng [42]

- Nghiên cứu nâng cao hiệu suất chiết tách isoflavon từ đậu tơng Hoàn thiện quy trình tinh chế để thu nhân chế phẩm có độ tinh khiết cao Hiện nay các chế phẩm isoflavon đậu tơng có các dạng từ 5-95% isoflavon, đợc sản xuất nhiều nhất ở Nhật Bản và Trung Quốc Các nhà sản xuất cũng thành công đa ra đợc chế phẩm isoflavon chứa đến 98% genistein, chất đợc biết đến có hoạt chất sinh học mạnh nhất

Việc sử dụng các thực phẩm giàu isoflavon cũng tăng nhanh trong những năm gần đây từ khi ngời ta phát hiện ra rằng phụ nữ Nhật Bản ít bị loãng xơng hơn phụ nữ các nớc phơng Tây do tiêu thụ nhiều các thực phẩm chứa đậu tơng hơn nh natto, miso

ở Việt Nam, việc sử dụng đậu tơng trong các bữa ăn chính dạng đậu phụ, sữa đậu nành, tơng… cũng đã đợc phổ biến từ lâu Tuy nhiên, những nghiên cứu về isoflavon ở trong nớc là cha nhiều, chủ yếu là một số nghiên cứu cơ bản của Phan Quốc Kinh, Nguyễn Hoa Viên (Đại Học Bách Khoa Hà Nội) Nghiên cứu dới đây đề cập đến việc xây dựng một quy trình công nghệ sản xuất bột đậu tơng nảy mầm giàu isoflavon phục vụ cho sản xuất thực phẩm chức năng, một lĩnh vực tiềm năng và đầy hấp dẫn của các nhà sản xuất

và ngời tiêu dùng trong nớc

- Đậu tơng loại bỏ hạt vỡ, nép, kẹ, bé và sạn đất

- Vo sạch nhiều lần dới vòi nớc máy

- Ngâm nớc trong thời gian 2- 4h ở nhiệt độ 250C – 350C, trong thời gian ngâm thay nớc 2-3 lần

- Rửa sạch lại 1 2 lần và để ráo.-

- Nảy mầm trên cát, trải đều trên cát bên trên phủ vải ẩm , dới điều kiện

ánh sáng đỏ trong thời gian 36- 60h, cứ 4 giờ lại phun nớc một lần

2.2.1.2 Phơng pháp đồng hóa dịch sữa đậu tơng nảy mầm

- Xác định hiệu quả đồng hóa (I)

Lấy 1000ml dịch sữa đậu tơng nảy mầm vào ống đong chia vạch Giữ

ở nhiệt độ 4-60C trong 48 giờ Sau đó lấy ra 100ml (1/10 thể tích) sữa vào một

cốc khác Xác định hàm lợng chất béo (M1) của lớp sữa này (A) Phần sữa còn lại (B) trong cốc đợc trộn đều và đa đi xác định hàm lợng chất béo (M2)

Hiệu quả đồng hóa đợc tính theo công thức :

- Xác định hàm lợng Isoflavon của đậu tơng bằng phơng pháp sắc ký lỏng cao áp HPLC [47]

Thiết bị: Hệ thống sắc ký được sử ụ d ng là h ệ thống sắc ký lỏng Empower của hãng Waters (Mỹ), g m :ồ

- B ơm dung môi 2690 có bộ phận bơm mẫu tự động

- Detector PDA 2996, ở ước sóng 260 nm, chế độ Gradient b

- Phần mềm Empower

- C ột sắc ký:Luna (2)C18(250mm x 3,9 mm,5àm,Phenomenex, Mỹ)

- Pha động A: Acid acetic 0,1 %

- Pha động B: Acetonitril 80% trong acid acetic 0,1%

- Dung dịch chuẩn với nồng độ 0,1 – 25 àg/ml đợc chuẩn bị bằng cách hòa tan các chất trong mathanol, và đờng chuẩn thu đợc từ diện tích pick Các chất chuẩn dùng để phân tích isoflavon bao gồm 12 dạng, 4 dạng của daidzein, 4 dạng của genistein và 4 dạng của glycitein

- Chơng trình dung môi pha động phân tích isoflavon Thời

gian (phút)

Tốc độ dòng(ml/ phút) T l ỷ ệ % A T l ỷ ệ % B

Quy trình thực hiện

Cân 0.5 g m u b t (ho c 2.0 m u lẫ ộ ặ ẫ ỏng) vào ống ly tâm có nắp xoáy 50ml

↓ Thêm 10 ml acetonitril, 2 ml HCl 0,1M và 4 ml nước cất

(2ml đối v i mớ ẫu lỏng)

↓ Khuấy đều, lắc qua đêm nhi t độ phòng bằng máy l c ngangở ệ ắ

↓ Chuyển vào ống ly tâm, ly tâm 3000 vòng/ phút

↓ Chuyển d ch chiết v o mị à ột ống ly tâm thứ 2

↓ Hút 2ml dịch chiết, thổi khô dịch chiết bằng khí nitơ

↓ Hòa tan lại bằng 2ml methanol

- Xác định Protein bằng phơng pháp Kjelh n [11] da

- N ồng độ chất khô hòa tan đợc xác định bằng khúc xạ kế

- Xác định hàm lợng chất béo bằng phơng pháp Sochlex [11]

- Xác định tỷ lệ nảy mầm:

Tỷ lệ nảy mầm (%) = Số lợng đậu tơng nảy mầm / Tổng số đậu tơng mang đi nảy mầm x 100

2.2.6 Phơng pháp sản xuất bánh nớng đậu xanh truyền thống

Các nguyên liệu chính sử dụng để sản xuất bánh nớng Đậu xanh truyền thống là bột mỳ, đờng saccaroxa, dầu thực vật, đậu xanh… Quy trình công nghệ đợc thực hiện theo sơ đồ 2.1