Tóm tắt: Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm

Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.Trích ly và vi bao gaba và các hợp chất tự nhiên từ hạt đậu xanh nảy mầm.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Thành Phố Hồ Chí Minh, Năm 2024

Công trình được hoàn thành tại:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Phan Tại Huân

Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3:

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án họp tại Trường Đại Học Nông Lâm Thànhh Phố Hồ Chí Minh, vào ……… ngày ………… tháng … năm 2024

DANH MỤC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

1 Bài báo khoa học

Anh Thuy Vu, Tuyen Chan Kha, Huan Tai Phan (2024) Encapsulation of bioactive

compounds from germinated mung bean by freeze drying and release kinetics Foods,

13(1), 100 (Q1) https://doi.org/10.3390/foods13010100

Anh Thuy Vu, Tuyen Chan Kha, Huan Tai Phan (2024) Optimization of enzyme-assisted

extraction conditions for gamma-aminobutyric acid and polyphenols in germinated

mung beans (Vigna radiata L.) Journal of Applied Biology & Biotechnology, 12(1),

273-282 Q3 http://doi.org/10.7324/JABB.2024.155215

Anh T Vu, Tuyen C Kha, and Huan T Phan (2023) The changes in Gamma-aminobutyric

acid and polyphenols in mung beans (Vigna radiata L.) during germination IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1155(1), 012024 DOI: 10.1088/1755-1315/1155/1/012024 SCOPUS

Vũ, A T., Kha, T C., & Phan, H T (2019) Ảnh hưởng của điều kiện ngâm và ủ đến hàm

lượng gamma - aminobutyric acid và polyphenol trong hạt đậu xanh nẩy mầm Tạp Chí Nông nghiệp Và Phát triển 18(2), 112-118 DOI: 10.52997/jad.14.02.2019

2 Chương sách

Anh Thuy Vu & Tuyen Chan Kha (2023) Microencapsulation In: Felipe López-Saucedo,

Synthesis of Nanomaterials, Frontiers in Nanomedicine 3, 222-258 Bentham Science Publishers https://doi.org/10.2174/9789815136920123030012

3 Báo cáo hội thảo quốc tế

Anh Thuy Vu, Tuyen Chan Kha (2020) Effects of soaking and germination conditions on the

content of GABA (γ-aminobutyric acid) and polyphenol in mung bean sprout The International Symposium on Low-Temperature Processing of Foods Chuzhou

University, China Online presentation

Anh Thuy Vu, Tuyen Chan Kha, Huan Tai Phan (2022) The changes in Gamma-aminobutyric

acid and polyphenols in mung beans during the germination The 4th International Conference on Sustainable Agriculture and Environment, November 18, 2022 Nong

Lam University Oral presentation

MỞ ĐẦU Sự cần thiết của đề tài

Đậu xanh (Vigna radiata L.) chứa nhiều thành phần dinh dưỡng cân đối bao gồm protein

và chất xơ cùng một lượng đáng kể các hợp chất có hoạt tính sinh học, có lợi cho sức khoẻ con người Nhìn chung, các nghiên cứu cho thấy hạt nảy mầm là nguồn có giá trị về các hợp chất hoạt tính sinh học tự nhiên và chất chống oxy hóa Tuy nhiên, hàm lượng các hợp chất này phụ thuộc rất lớn vào điều kiện xử lý hạt (thời gian ngâm hạt trước nảy mầm) và chế độ nảy mầm (nhiệt độ và thời gian), độ ẩm hạt, môi trường nảy mầm sáng hay tối và độ ẩm tương đối của môi trường Vì thế, xác định điều kiện ngâm và ủ trong quá trình nảy mầm hạt đậu xanh nhằm thu được Gamma-aminobutyric acid (GABA) và polyphenol cao nhất là điều quan trọng

Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ nguồn thực vật, đặc biệt là đậu xanh nảy mầm phụ thuộc rất nhiều vào việc lựa chọn phương pháp trích ly phù hợp phụ thuộc vào loại nguyên liệu thô, quá trình chuẩn bị và năng lượng tiêu thụ Cần lựa chọn phương pháp giảm thiểu thất thoát các hợp chất có hoạt tính sinh học tự nhiên, tiêu hao ít năng lượng, thu được lượng hợp chất có hoạt tính sinh học cao nhất và thân thiện với môi trường Trong số đó, trích ly có sự hỗ trợ của enzyme (EAE), được coi là thân thiện với môi trường, giảm thời gian, tăng hiệu quả trích ly, giảm chi phí và công nghệ trích ly đơn giản, cũng như là giải pháp thay thế tiềm năng cho các phương pháp trích ly thông thường Để xác định các thông số của quá trình trích ly EAE và tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly như tỉ lệ nguyên liệu và nước, nhiệt độ, thời gian trích ly, nồng độ enzyme và tối ưu hóa các yếu tố này nhằm đạt được hàm lượng cao nhất có thể của các hợp chất có hoạt tính sinh học trong dịch trích bằng enzyme alcalase là cần thiết

Tuy nhiên, các hợp chất sinh học này thường không ổn định và rất dễ bị phân hủy dưới các điều kiện môi trường như nhiệt độ, ánh sáng, không khí, và độ ẩm vì thế làm hạn chế ứng dụng các hợp chất này trong thực phẩm và dược phẩm Để khắc phục nhược điểm này, một trong những kỹ thuật hiệu quả là vi bao các hợp chất có hoạt tính sinh học đó để tránh tiếp xúc với các điều kiện môi trường, đồng thời cho phép ứng dụng đa dạng trong các lĩnh vực khác nhau

Kỹ thuật vi bao có 03 công đoạn chính, lựa chọn công thức phù hợp, phương pháp vi bao và tốc độ, cơ chế giải phóng Mặc dù, việc giải phóng các hợp chất có hoạt tính sinh học trong hạt vi bao là bước cuối cùng của kỹ thuật vi bao, tốc độ giải phóng và

cơ chế của các hạt vi bao phải được tính đến ngay từ đầu, tùy thuộc vào mục đích của vi bao Điều này là do đặc tính giải phóng bị ảnh hưởng đáng kể bởi việc lựa chọn vật liệu bao và phương pháp vi bao Khả năng giải phóng vật liệu lõi được kiểm soát tốt là một trong những đặc tính quan trọng nhất của hạt vi bao Do đó, cần hiểu và xác định đặc tính giải phóng của các hợp chất có hoạt tính sinh học được vi bao tại thời điểm và môi trường mong muốn Tốc độ giải phóng của hạt vi bao được xác định bằng thực nghiệm trong điều kiện thực tế mà chúng sẽ được áp dụng Tốc độ giải phóng hợp chất có hoạt tính sinh học từ các hạt vi bao có thể tuân theo phương trình bậc 0 hoặc bậc một hoặc các mô hình toán học khác Nghiên cứu về động học của tốc độ giải phóng để hiểu các đặc điểm giải phóng là rất quan trọng Tốc độ giải phóng phụ thuộc vào đặc tính vật liệu vỏ, đặc tính hạt vi bao và điều kiện môi trường thực tế (Shahidi and Han, 1993) Cơ hội phát triển và sử dụng hạt đậu xanh nảy mầm rất rộng mở do sự quan tâm sức khỏe con người trong thời đại kỹ thuật số, ô nhiễm môi trường và an toàn thực phẩm Việc đầu tư nghiên cứu về các hợp chất thiên nhiên trong hạt đậu xanh nảy mầm, trích ly và bảo quản tốt những hợp chất này là công việc rất cần thiết nhằm ứng dụng trong sản phẩm thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Hạt giống đậu xanh ĐX208 (độ ẩm khoảng 9%, màu xanh sẫm, hình trụ, ruột vàng, khối lượng 1000 hạt 70 ± 2g, hàm lượng GABA 0,397± 0,02 mg/g vck đậu và hàm lượng TPC là 3,922 ± 0,06 mg GAE/g vck đậu, cao hơn các giống đậu khác trên thị trường) được mua tại Công ty cổ phần giống cây trồng Miền Nam Các hạt đậu xanh có vỏ xanh bóng nhân vàng được lựa chọn, loại bỏ hạt vỏ đen tối màu, vỡ, lép và các

tạp chất, cho các thí nghiệm Hạt được đóng gói hút chân không và bảo quản ở nơi thoáng mát để tiến hành cho các thí nghiệm nảy mầm

Ý nghĩa của luận án

Luận án đã có những đóng góp có ý nghĩa quan trọng trong việc tăng hàm lượng các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học (GABA tăng gần 12 lần và TPC tăng gần gấp đôi so với hạt đậu xanh nguyên liệu) thông qua kiểm soát được các điều kiện nảy mầm, đồng thời đã tối ưu điều kiện trích ly để tạo ra dịch trích tối ưu và công nghệ vi bao để tạo ra bột vi bao có hiệu quả vi bao cao Những đóng góp có ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án này là giải pháp tổng thể giúp tăng nhiều lần hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học bằng phương pháp tự nhiên, giúp đa dạng hoá, tăng tính tiện lợi và kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm bột vi bao và đồng thời giúp mở rộng các định hướng ứng dụng trong các sản phẩm thực phẩm khác nhau trong công nghiệp thực phẩm Kết quả của luận án này là cơ sở để áp dụng trên các loại hạt nông sản khác nhau ở Việt Nam và trên thế giới

Điểm mới của luận án

Luận án là kết quả nghiên cứu mang tính toàn diện trên đối tượng hạt đậu xanh một cách có hệ thống, nghiên cứu đã đề xuất được quy trình tổng thể và toàn diện từ nảy mầm đến trích ly và vi bao các hợp chất tự nhiên trong hạt đậu xanh Đặc biệt, kết quả của luận án sẽ là mô hình cho các nghiên cứu tương tự để áp dụng trên các loại hạt nông sản khác nhau rất dồi dào ở Việt Nam và trên thế giới nhằm tăng hàm lượng các hợp chất tự nhiên

Luận án đã nghiên cứu toàn diện về công nghệ vi bao từ lựa chọn công thức vỏ bao phù hợp đến tối ưu công thức vi bao để đạt hiệu quả và hiệu suất vi bao cao Thông qua mô hình động học giải phóng, luận án đã xác định được phương trình dự đoán giải phóng GABA và TPC từ bột vi bao dịch đậu xanh nảy mầm ở các điều kiện khác nhau và cơ chế giải phóng của chúng Đây là cơ sở khoa học cần thiết và quan trọng để xác định bột vi bao có thể sử dụng ở các môi trường khác nhau

Bố cục của luận án

Luận án có 150 trang, 24 Bảng, 40 Hình và 184 tài liệu tham khảo, bao gồm các phần: Mở đầu, Chương 1 Tổng quan, Chương 2: Vật liệu và phương pháp, Chương 3: Kết

quả và thảo luận, Chương 4: Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo Ngoài ra còn có các công trình đã công bố và các Phụ lục kèm theo

Chương 1 TỔNG QUAN1.1 Tổng quan về đậu xanh

Đậu xanh có tên khoa học là Vigna radiata, loại cây đậu đỗ quan trọng cùng với đậu

nành và đậu phộng Đây là loại cây rất phổ biến được trồng nhiều ở các nước châu Á như Ấn Độ, Pakistan, Thái Lan và Việt Nam

Đậu xanh có thành phần dinh dưỡng cân bằng, bao gồm protein, chất xơ, vitamin, chất khoáng và lượng đáng kể các hợp chất có hoạt tính sinh học Hơn nữa, protein trong đậu xanh dễ tiêu hóa hơn so với protein của các loại cây họ đậu khác (Yi-shen và ctv, 2018)

Ngoài các thành phần dinh dưỡng thì các hợp chất có hoạt tính sinh học hiện diện trong hạt đậu xanh như các polyphenol, gamma aminobutyric acid cũng góp phần nâng cao giá trị thực phẩm và giá trị y học cho loại hạt này

1.2 Quá trình nảy mầm, trích ly và vi bao

Nảy mầm là một quá trình tự nhiên xảy ra trong thời kỳ tăng trưởng của hạt giống, trong đó chúng được đáp ứng những điều kiện tối thiểu cho sự tăng trưởng và phát triển (Sangronis et al., 2006) Trong quá trình nảy mầm có sự gia tăng độ hấp thụ nước của hạt theo thời gian là do sự ngậm nước của các tế bào trong hạt ngày càng tăng (Nonogaki et al., 2010) Đậu xanh nảy mầm làm giảm các thành phần không mong muốn như alkaloid, tannin và phytate (Hussain and Uddin, 2012), làm tăng các chất dinh dưỡng và tăng khả năng tiêu hóa protein đồng thời tăng quá trình tích lũy các hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau như vitamin, GABA và polyphenol (Gan et al., 2017)

Gamma-aminobutyric acid (GABA) là amino acid có bốn carbon non-protein được biết đến như một chất dẫn truyền thần kinh ức chế trong não và tủy sống của các loại động vật có vú GABA được sản xuất chủ yếu từ một-decarboxyl hóa glutamate được xúc tác bởi glutamate decarboxylase (GAD) và là chất làm giảm hội chứng mãn kinh, tăng cường miễn dịch, điều trị ung thư, ngăn ngừa các triệu chứng liên quan đến rượu mãn tính và chống béo phì

Các hợp chất phenolic là các hợp chất tự nhiên, là các chất chuyển hóa thứ cấp thể hiện một loạt các đặc tính có lợi cho sức khỏe như chống dị ứng, chống viêm, chống vi khuẩn, chống oxy hóa, chống huyết khối, bảo vệ tim mạch và các tác dụng giãn mạch

Một số tác dụng có lợi từ các hợp chất phenolic chủ yếu là do hoạt tính chống oxy hóa của chúng

Sự gia tăng của hoạt động chống oxy hóa trong quá trình nảy mầm của đậu xanh có liên quan với những thay đổi hàm lượng của chất chống oxy hóa, chẳng hạn như vitamin và polyphenol Nhìn chung, các nghiên cứu cho thấy hạt nảy mầm là nguồn có giá trị về các hợp chất hoạt tính sinh học tự nhiên và chất chống oxy hóa Đậu xanh hạt và mầm là ví dụ điển hình của thực phẩm chức năng có tác dụng giảm nguy cơ bệnh tật Những thay đổi thành phần hóa học của đậu xanh trong quá trình nảy mầm dẫn đến sự thay thế và thay đổi quan trọng hoạt tính dược lý của đậu xanh Như vậy, các nghiên cứu tương lai cần nhắm đến trích ly và tinh chế các hoạt chất sinh học mới ứng dụng trong nông nghiệp, thực phẩm sức khỏe, mỹ phẩm và dược (Tang et al., 2014)

Có thể thấy trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học bằng dung môi hoá học hoặc phương pháp trích ly Soxhlet thông thường tốn nhiều thời gian Một nhược điểm khác của phương pháp này là khả năng phân hủy các hợp chất kém bền nhiệt do áp dụng nhiệt độ cao Ngoài ra, một lượng lớn dung môi hóa học được sử dụng và lãng phí trong quá trình chiết xuất rắn-lỏng làm phát sinh chi phí xử lý dung môi và các biện pháp kiểm soát môi trường, và do đó phương pháp trích ly sử dụng dung môi ngày càng hạn chế sử dụng (Luque de Castro & García-Ayuso, 1998)

Để khắc phục những hạn chế của phương pháp trích ly sử dụng dung môi hoá học, sự phát triển của các công nghệ tiên tiến để trích ly các hợp chất hoạt tính sinh học từ nguyên liệu thực vật đã được áp dụng để đáp ứng các yêu cầu về sức khỏe con người, an toàn và thân thiện môi trường Ưu điểm chính của các phương pháp trích ly tiên tiến (SC-CO2, UAE, MAE và EAE) là thời gian trích ly ngắn hơn, năng suất trích ly cao hơn và lưu giữ các hợp chất có hoạt tính sinh học và hoạt tính sinh học tốt hơn

Ngoài việc đạt được hiệu suất trích ly cao các hợp chất có hoạt tính sinh học như GABA và polyphenol từ nguyên liệu thực vật, việc bảo quản các hợp chất hoạt tính sinh học trong dịch trích ly đậu xanh nảy mầm cũng rất quan trọng Một vài nghiên cứu cho thấy các hợp chất có hoạt tính sinh học này không ổn định trong quá trình chế biến và bảo quản Vì vậy, mong muốn tìm ra một phương pháp hữu hiệu để bảo bảo các thành phần hoạt tính sinh học là cần thiết Vi bao ở dạng lỏng bằng phương pháp nhũ hoá hoặc dạng rắn bằng cách sấy phun là một trong những kỹ thuật hiệu quả, có thể được sử dụng để bảo vệ, ổn định và giải phóng các hợp chất đồng thời tạo khả năng hòa tan của chúng trong môi trường nước (Rocha et al., 2012) Trong những năm gần đây, người ta ngày càng chú ý đến việc ứng dụng bao bọc các hợp chất có hoạt tính sinh học và khả năng

ứng dụng của chúng trong công nghiệp thực phẩm Sự phân hủy của các hợp chất này có thể được ngăn chặn bằng cách áp dụng công nghệ vi bao (Arana-Sánchez et al., 2010; Rocha et al., 2012; Shu et al., 2006)

Hai yếu tố quan trọng góp định thành công của kỹ thuật vi bao các hợp chất có hoạt tính sinh học bao gồm: đặc tính của vật liệu bao và kỹ thuật vi bao Do đó, hai yếu tố này phải được nghiên cứu để tạo ra một sản phẩm vi bao gói mong muốn

Cơ hội phát triển và sử dụng hạt đậu xanh nảy mầm rất rộng mở do sự quan tâm sức khỏe con người trong thời đại kỹ thuật số, ô nhiễm môi trường và an toàn thực phẩm Việc nghiên cứu về các hợp chất tự nhiên trong hạt đậu xanh nảy mầm, trích ly và bảo quản tốt những hợp chất này là công việc rất cần thiết nhằm ứng dụng trong sản phẩm thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1 Nội dung nghiên cứu

Sơ đồ nghiên cứu tổng quát được trình bày qua Hình 2.1

Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát các thí nghiệm từ nảy mầm, trích ly đến vi bao

(tỉ lệ đậu: nước, muối, ánh sáng)

Ủ đậu

(Nhiệt độ: 35oC)(Độ ẩm, muối, ánh sáng)

nảy mầm

Trích ly

Công nghệ vi baoHạt đậu xanh

Bột vi bao

Nội dung 1: Tác động của các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình nảy mầm

Quy trình thí nghiệm nảy mầm hạt đậu xanh tổng quát được trình bày qua Hình 2.2

Hình 2.2 Quy trình tổng quát thực hiện các thí nghiệm nảy mầm Các thí nghiệm bao gồm:

Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ngâm Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ

Ảnh hưởng độ ẩm không khí trong quá trình nảy mầm hạt đậu xanh Ảnh hưởng của nồng độ muối trong quá trình ngâm

Ảnh hưởng của nồng độ muối trong quá trình ủ

Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng trong quá trình ngâm Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng trong quá trình ngâm ủ

Nội dung 2: Tối ưu điều kiện trích ly các hợp chất tự nhiên trong hạt nảy mầm

Quy trình thí nghiệm xác định điều kiện trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ hạt đậu xanh nảy mầm được trình bày qua Hình 2.3

Hình 2.3 Quy trình thí nghiệm trích ly Các thí nghiệm bao gồm:

Ảnh hưởng của tỉ lệ đậu xanh nảy mầm và nước

Ảnh hưởng của nhiệt độ Ảnh hưởng của thời gian

Ảnh hưởng của nồng độ enzyme

Tối ưu điều kiện trích ly bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

Nội dung 3: Vi bao hợp chất có hoạt tính sinh học trong dịch trích hạt đậu xanh nảy

mầm

Quy trình tổng quát nghiên cứu kỹ thuật vi bao các hợp chất có hoạt tính sinh học từ dịch trích đậu xanh nảy mầm tối ưu (Nội dung 2) được thể hiện qua Hình 2.4

Hạt đậu xanh nảy mầm

Dịch trích giàu GABA và TPC

Hình 2.4 Quy trình vi bao tổng quát các hợp chất có hoạt tính sinh học từ dịch trích

đậu xanh nảy mầm Các thí nghiệm bao gồm:

Khảo sát loại vỏ bao thích hợp Khảo sát tỉ lệ giữa của các vỏ bao

Khảo sát tỉ lệ giữa dịch trích và vỏ bao phù hợp Khảo sát nồng độ vỏ bao phù hợp

Tối ưu công thức phối trộn

Nội dung 4: Động học giải phóng và động học suy giảm các hợp chất trong bột vi bao

Động học giải phóng các hợp chất có hoạt tính sinh học Động học suy giảm các hợp chất có hoạt tính sinh học

2.2 Phân tích các chỉ tiêu

Các chỉ tiêu phân tích bao gồm độ ẩm, hoạt độ nước, hàm lượng GABA, TPC trong bột và trên bề mặt bột, hiệu suất và hiệu quả vi bao, định lượng và định tính polyphenol, hình thái học, phân bố kích thước hạt, động học giải phóng, động học thất thoát các hợp chất trong quá trình bảo quản và ẩm cân bằng

tối ưu

Bột vi bao

3.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ngâm

Ngâm đậu là giai đoạn cần thiết trong quá trình hạt nẩy mầm để làm tăng hàm lượng nước của hạt (ẩm độ tăng từ 11,2% lên 60,6%), thúc đẩy quá trình nảy mầm xảy ra (Guo et al., 2011) Giai đoạn này cũng rất quan trọng để kiểm soát sự phát triển của enzyme cần cho quá trình nảy mầm Tuy nhiên, khi thời gian ngâm kéo dài, hàm lượng amino acid bên trong đậu xanh dễ dàng bị hòa tan trong nước, làm cho hàm lượng GABA suy giảm đáng kể Ngoài ra, khi hạt đậu xanh được ngâm trong thời gian dài sẽ dẫn đến tình trạng thiếu oxy và ảnh hưởng không tốt đến sự nảy mầm của hạt Nhiệt độ đồng thời cũng là yếu tố kích thích sự nảy mầm và sản sinh GABA Qua thí nghiệm, có thể thấy nhiệt độ 30oC là nhiệt độ ngâm thích hợp cho quá trình tổng hợp GABA trong hạt đậu xanh Từ kết quả thí nghiệm trên, chế độ ngâm hạt đậu xanh để sinh GABA tối nhất là ở nhiệt độ 30oC trong khoảng thời gian là 8 giờ Chế độ ngâm này được chọn làm yếu tố cố định cho các thí nghiệm tiếp theo về sự ảnh hưởng của chế độ nảy mầm lên hàm lượng GABA

3.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ

Thời gian nảy mầm và nhiệt độ ủ có ảnh hưởng lên hàm lượng GABA và TPC thu được sau nảy mầm Trong đó, hàm lượng GABA (4,46 mg/g) và TPC (1,30 mg/g) đạt mức độ cao nhất khi ủ ở nhiệt độ 35oC trong vòng 24 giờ

3.1.3 Ảnh hưởng độ ẩm không khí trong quá trình nảy mầm hạt đậu xanh

Độ ẩm tương đối của không khí đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của cây trồng nói chung và đậu xanh nói riêng do ảnh hưởng đến nhiều hoạt động vật lý và sinh học, bao gồm sự mở rộng của tế bào và quá trình quang hợp (Amitrano et al., 2019)

Trong nghiên cứu này, đã phát hiện rằng độ ẩm tương đối của không khí thấp hoặc cao hơn gây ra hàm lượng GABA và polyphenol trong đậu xanh nảy mầm thấp Do đó, độ ẩm tương đối của không khí ở mức 90% đã được xác định là điều kiện tốt nhất để nảy mầm đậu xanh do đạt được nồng độ cao nhất của các hợp chất có hoạt tính sinh học