2.2.1.1. Vài nét về đậu nành
Đậu nành hay còn gọi là đâu tương, đỗ đen. Có tên khoa học là Glycine max là loại cây họ đậu ( Fabaceae ).là loài bản địa của Đông Á. Loài này giàu hàm lượng chất đạm protein, được trồng để làm thức ăn cho người và gia súc. Đậu nành là một loại cây trồng ngắn ngày, có nhiều tác dụng như cung cấp thực phẩm cho người, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp, ngoài ra, đậu nành còn dùng làm thức ăn gia súc, nông sản xuất khẩu…. một trong những loại cây có lịch sử lâu đời nhất của loài người.
Đậu nành đã được đánh giá cao như một nguồn thực phẩm dinh dưỡng do dễ sản xuất, đặc tính lưu trữ lâu dài và hàm lượng protein đặc biệt. Theo truyền thống, đậu nành được tiêu thụ ở dạng không lên men và lên men. Các dạng không lên men bao gồm sữa đậu nành, đậu phụ và bột đậu nành nướng. Các hình thức lên men bao gồm miso, natto, nước tương và tempeh. Đậu nành là một nguồn giàu protein và dầu. Mặc dù thực tế là đậu nành là nguyên liệu dinh dưỡng tuyệt vời, chúng không được tiêu thụ thô, vì kết cấu cứng và hương vị không mong muốn của chúng. Không nản lòng trước những thuộc tính này, người dân Nhật Bản và các nước châu Á khác đã phát triển nhiều loại thực phẩm chế biến đậu nành tinh chế. Những sản phẩm này đã giúp phần tăng độ ngon miệng và giá trị dinh dưỡng của protein đậu nành. [24]
Hình 2.8 Đậu nành.
2.2.1.2. Thành phần hóa học có trong đậu nành
Protein: [25]
Đậu nành là một trong những nguồn cung cấp protein thực vật tốt nhất. Hàm lượng protein chiếm 36 – 56% trọng lượng khô của đậu nành. Một cốc (172g) đậu luộc có chứa khoảng 29g protein. Giá trị dinh dưỡng của protein từ loại đậu này là rất có lợi, mặc dù chất lượng không thể cao như protein động vật.
Hai loại protein chính có trong loại đậu này là glycinin và conglycinin, chiếm khoảng 80% tổng hàm lượng protein.
Việc tiêu thụ protein đậu nành có liên quan đến việc giảm cholesterol một cách lành mạnh.
Chất béo: [25]
Loại đậu này được phân vào nhóm “ hạt có dầu “ và được sử dụng làm nguyên liệu để làm dầu đậu nành. Oử dạng hạt khô, hàm lượng chất béo trong loại đậu này xấp xỉ 18% trọng lượng, chủ yếu là các acid béo không bão hòa đa và không bão hòa đơn, cùng một lượng nhỏ chất béo bão hòa.
Loại béo chiếm ưu thế ở đây là acid linoleic, chiếm khoảng 50% tổng lượng chất béo.
Acid amine:[26]
Protein của đậu nành có giá trị cao, không chỉ về sản lượng thu hoạch mà nó chứa đầy đủ 8 loại acid amine thiết yếu cho cơ thể con người (các acid amine thiết yếu là các acid amine mà cơ thể người không tự tổng hợp được mà phải hấp thu qua các loại thực phẩm). Hàm lượng của các chất acid amine này tương đương với hàm lượng của các chất acid amine của trứng gà, đặc biệt là tryptophan rất cao, gần gấp rưỡi của trứng. Vì thế mà khi nói đến giá trị dinh dưỡng của protein ở đậu nành cao là nói đến hàm lượng lớn của nó cả sự đầy đủ và cân đối của 8 loại acid amine thiết yếu.
Bảng 2.2 Hàm lượng acid amin
Amino acid Đậu nành ( %)
Arginine 8.42 Histidin 2.55 Lysine 6.86 Tyrosine 3.9 Triptopan 1.28 Phenylalanine 5.01 Cystine 1.58 Methionine 1.56 Serine 5.57 Threonine 4.31 Leucine 7.72 Isoleusine 5.10
Valine 5.38 Glutamic acid 21 Aspartic acid 12.01 Glycine 4.52 Alanine 4.51 Proline 6.28 Lipid:[27], [25]
Lipid trong đậu nành dao động trong khoảng 13,5 - 24% trung bình là 18%. Chất béo trong đậu nành chứa khoảng 6,4 - 15,1% axit béo no và 80 - 90% axit béo không no. Hàm lượng chất béo trong đậu tỷ lệ nghịch với hàm lượng protein.
Carbohydrate. [27], [25]
Loại hạt này chứa rất ít các chất đường bột, chỉ số đường huyết (GI) của đậu nành nguyên chất rất thấp. Chỉ số này phản ánh tốc độ làm tăng đường huyết sau khi ăn các thực phẩm giàu chất bột đường. Vì có chỉ số đường huyết thấp nên loại hạt này rất phù hợp với các bệnh nhân bị đái tháo đường.
Chất tro: Chất tro trong đậu nành chiếm từ 4,5-6,8%.
Vitamin và khoáng chất: [25]
Trong đậu nành có chứa nhiều loại vitamin khác nhau trừ vitamin C và vitamin D nó gồm các vitamin và khoáng chất sau:
Molypden: Đậu nành rất giàu molypden, một nguyên tố vi lượng thiết yếu chủ yếu được tìm thấy trong hạt, ngũ cốc và các loại đậu.
Vitamin K1 (hay còn gọi là phylloquinone): Đây là dạng vitamin K được tìm thấy trong các cây họ đậu. Vitamin K1 đóng một vai trò quan trọng trong quá trình đông máu.
Vitamin B9: Còn được gọi là folate, loại vitamin này giữ nhiều chức năng khác nhau trong cơ thể và được coi là đặc biệt quan trọng trong thai kỳ.
Đồng: Người phương Tây thường có chế độ ăn uống rất ít đồng. Việc thiếu hụt đồng có thể ảnh hưởng xấu đến tim.
Mangan: Một nguyên tố vi lượng được tìm thấy trong hầu hết các loại thực phẩm và nước uống. Do trong hạt này có chứa hàm lượng axit phytic cao khiến cơ thể kém hấp thụ mangan từ loại đậu này.
Phốt pho: Đậu nành là một nguồn cung cấp phốt pho dồi dào, một khoáng chất thiết yếu cho nhu cầu của cơ thể.
nhiều chức năng của cơ thể.
Các hợp chất thực vật khác trong đậu nành như: hạt đậu nành rất giàu các hợp chất thực vật có hoạt tính sinh học khác nhau, bao gồm: [25]
Isoflavone:
Đây là hợp chất thuộc họ polyphenol chống oxy hóa, isoflavone có nhiều tác dụng đối với sức khỏe
Đậu nành chứa lượng isoflavone cao hơn các loại thực phẩm thông thường khác. Isoflavone là một dưỡng chất thực vật độc đáo, có cấu trúc gần giống với nội tiết tố nữ estrogen. Trên thực tế, isoflavone thuộc nhóm phytoestrogen hay còn gọi là estrogen thực vật.
Các loại isoflavone chính có trong đậu nành là genistein (50%), daidzein (40%) và glycitein (10%).
Một số người sở hữu một loại vi khuẩn đường ruột đặc biệt trong cơ thể có thể chuyển đổi daidzein thành solol. Solol được xem là một chất có lợi cho sức khỏe.
Những người có thể tự tạo ra solol được chứng minh rằng sẽ được hưởng nhiều lợi ích hơn từ việc tiêu thụ đậu nành so với những người không thể.
Axit phytic: Được tìm thấy trong các loại hạt thực vật, axit phytic (phytate) làm giảm sự hấp thụ các khoáng chất như kẽm và sắt. Bạn có thể làm giảm lượng axit phytic trong đậu nành bằng cách đun sôi, chế biến hạt đã nảy mầm hoặc lên men.
Saponin: Một trong những nhóm hợp chất thực vật chính có trong đậu nành, saponin đã được chứng minh có thể giúp giảm cholesterol ở động vật.
Enzyme: Trong đậu nành có chứa một số enzyme như: [26]
Urease: Chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua hàng ruột do đó không nên ăn đậu nành sống.
Lipase: Thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo.
Phospholipase: Thủy phân ester của acid acetic.
Amylase: Thủy phân tinh bột, β-amylase có trong đậu nành với số lượng khá lớn.
Lipoxygenase: Xúc tác phẩn ứng chuyển H2 trong acid béo
2.2.1.3. Hình thái và cấu trúc của đậu nành
Hình dạng: hạt đậu nành có nhiều hình dạng khác nhau như hình tròn, bầu dục, tròn dài, tròn dẹt, chùy dài.[24]
Màu sắc: vàng, xanh, nâu hoặc đen và các màu trung gian nhưng màu vàng là tốt nhất nên được trồng và sử dụng nhiều. [24]
Cấu trúc hạt: gồm 3 phần chính là vỏ hạt, phôi và tử diệp. [24]
Vỏ: là lớp ngoài cùng của hạt đậu nành, có nhiều loại màu sắc và là yếu tố cho việc xác định giống đậu nành, có tác dụng bảo vệ phôi mầm.
Tử diệp: gồm hai lá mầm tích trữ dinh dưỡng cho hạt.
Bảng 2.3 Thành phần các chất có trong hạt đậu nành (% khối lượng) [28]
Thành phần % khối lượng toàn hạt Protein (%) Lipid (%) Carbohydrate (%) Tro (%) Hạt đậu nành Tử diệp Vỏ hạt Phôi 100,0 90,0 8,0 2,0 40,0 43,0 8,8 41,1 20,0 23,0 1,0 11,0 35,0 29,0 86,0 43,0 4,9 5,0 4,3 4,4 2.2.1.4. Lợi ích từ đậu nành a. Cung cấp protein:
Hiện nay quy mô dân số thế giới đang không ngừng tăng lên. Tương ứng với nó là nhu cầu về lương thực, thực phẩm ngày càng trở nên cấp thiết. Với hàm lượng protein cao nhất trong các loại thực phẩm từ 30 - 42 % đậu nành đã, đang và sẽ góp phần không nhỏ trong việc đáp ứng nhu cầu protein cho con người, đặc biệt là ở các nước có nền kinh tế kém phát triển. Điều này lí giải tại sao ngày nay đậu nành lại được quan tâm nghiên cứu, phát triển và sử dụng.
b. Ngăn chặn ung thư:
Mặc dù đã được sử dụng từ rất lâu đời nhưng những tác dụng về mặt y học của đậu nành mãi sau này mới được biết tới cho đến khi khoa học phát triển. Những tác dụng của đậu nành ban đầu được nhận thấy khi tỉ lệ mắc bệnh ung thư ở phụ nữ Châu Á thấp hơn nhiều so với phụ nữ phương Tây. Sau nhiều nghiên cứu người ta mới nhận ra rằng khẩu phần ăn của người phương Đông có chứa nhiều sản phẩm từ đậu nành hơn hẳn so với khẩu phần ăn của người Phương Tây là một phần nguyên nhân dẫn đến kết quả có lợi này. Những nghiên cứu đầu tiên được tiến hành từ những năm 1980 về đậu nành đã tìm thấy ở đậu nành những đặc tính đáng ngạc nhiên. Những nghiên cứu này cho thấy các hợp chất Isoflavone trong đậu nành có thể là nguyên nhân ban đầu mang lại cho đậu nành những hiệu quả có lợi đối với sức khoẻ. Chúng giúp giảm sự phát triển của một số căn bệnh ung thư như ung thư vú, ung thư buồng trứng và ung thư tiền liệt tuyến. Trong thành phần của Isoflavone, Genistein đóng vai trò như là yếu tố ức chế sự hình thành mạch máu, các enzyme trong đó có enzyme Tyrozin kinase một loại enzyme ảnh hưởng trực tiếp trong việc hình thành và phát triển của các tế bào ung thư; Genistein và Daidzein có khả năng bất hoạt sự phát triển của ung thư vú và ung thư ruột kết, bằng cách ngăn chặn sự phát triển của khối u và làm cho các tế bào trở nên già cỗi và mất khả năng sinh sản. Theo nghiên cứu trên phụ nữ Trung Quốc có sự liên quan giữa việc sử dụng đậu nành và sự giảm bớt chứng ung thư vú ở phụ nữ tiền mãn kinh. Điều này được giải thích là do việc ăn đậu nành đã làm biến đổi hormon đặc trưng ở phụ nữ tiền mãn kinh, dẫn đến làm giảm các yếu tố gây ung thư vú. [29][30] [31]
c. Ngăn chặn chứng loãng xương:
Bên cạnh tác dụng giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư đậu nành cũng được biết tới như là một loại thực phẩm giúp ngăn chặn chứng loãng xương nhất là ở phụ nữ tiền mãn kinh. Isoflavone cụ thể là daidzein có thể duy trì độ chắc của xương nhờ giữ cho xương lượng Ca cần thiết mà không gây ra một hiệu ứng phụ có hại nào. Một số nghiên cứu
cho thấy rằng tỉ trọng xương, chiều dài xương lớn hơn và giảm sự tiết Ca trong urine khi chế độ ăn kiêng có chứa các sản phẩm từ đậu nành hoặc khi cơ thể được cung cấp Isoflavone với hàm lượng nhất định.
2.2.1.5. Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu đậu nành
Chất lượng của natto ảnh hưởng bởi chất lượng hạt đậu nành. Phẩm chất mong muốn của hạt đậu nành để sản xuất natto nhìn chung như sau: [29]
Kích thước nhỏ.
Dễ dàng rửa sạch tạp chất hay chất bẩn dính vào Hạt đậu nành có bề mặt màu vàng, trông còn tươi Khi sản xuất natto cho sản phẩm có độ nhầy thích hợp
Có hương vị ngọt, hài hòa
Ít thay đổi về thành phần trong thời gian lưu trữ Sau đây là một số lưu ý về tiêu chí chọn nguyên liệu:
a. Màu sắc
Đậu nành với màu vàng ở trên bề mặt là loại được ưa chuộng. Natto làm từ đậu nành có màu nâu hoặc đen truyền thống cũng không được bán nhiều ở Nhật, do sản phẩm không ngon miệng và thiếu hương vị đặc trưng. Tuy nhiên, gần đâynatto làm từ đậu nành đen đã được bán do hàm lượng polyphenol cao.
b. Kích thước:
Hạt đậu nành được phân loại theo 4 nhóm với đường kính như sau: Loại rất nhỏ có đường kính nhỏ hơn 5,5 mm
Loại nhỏ có đường kính từ 5,5 mm – 7,3 mm
Loại trung bình có đường kính từ 7,3 mm – 7,9 mm Loại lớn có đường kính lớn hơn 7,9 mm
Thông thường loại rất nhỏ và loại nhỏ là thích hợp để sản xuất natto. Do chúng tạo ra hương vị đặc trưng.
a. Protein:
Vi khuẩn B.subtilis sẽ sử dụng acidamin, peptide và protein để làm thức ăn giúp chúng sinh trưởng và phát triển trong quá trình lên men. Việc tạo ra acidamin và peptide bởi hoạt động của B.subtilis ảnh hưởng tới hương vị của natto. Do đó, việc đậu nành có hàm lượng protein cao là rất thích hợp.
b. Hydratcarbon:
Để sản xuất natto với hương vị và chất lượng tốt, điều quan trọng là có sẵn hydratcarbon trong hạt đậu nành để cung cấp cho B.subtilis. Hạt đậu nành nhỏ thường chứa hàm lượng đường cao hơn, có phẩm chất cao hơn để sản xuất natto. B.subtilis có thể dùng một số đường như sucrose, raffinose và stachyose.