Nghiên cứu điều kiện thu nhận chế phẩm giàu protein từ lá chùm ngây

VIỆN ĐẠI HỌC MỒ HÀ NỘI
KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

Thư viện Viện

Mơ Hà Nội

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN THU NHẬN CHÉ PHẨM GIÀU PROTEIN

TÙ LÁ CHÙM NGÂY

Giáo viên hưóug dẫn: TS. NGUYÊN MẠNH ĐẠT

Sinh viên thực hiện : NGUYÊN THỊ HÀ PHUONG
Lóp

: K20- 13.02


Hà Nội-2017

Thư viện Viện Đại học Mớ Hà Nội


GVHD: TS. Nguyền Mạnh Đạt

Khóa luận tốt nghiệp

LỊI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin chân thành căm ơn TS. Nguyễn Mạnh Đạt- Trướng

phịng Cơng nghệ Enzym và Protein- Viện Cơng Nghiệp Thực Pham, người đã
nhận, tạo điều kiện và trực tiếp hướng dẫn em rất tận tình trong quá trình thực

hiện đề tài, giúp em hồn thành khóa luận này. Em cũng xin gửi lời câm ơn
đen các anh chị thuộc bộ môn Enzym và Protein- Viện Công Nghiệp Thực
Phàm, những người đã cho em nhiêu lời khuyên bảo và giúp đỡ em trong suốt

quá trình nghiên cứu.

Em cũng xin gữi lời câm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong Khoa Công

Nghệ Sinh Học- Viện Đại học Mờ Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy, hướng dẫn và
cung cấp cho em kiến thức bổ ích trong suot bon năm học vừa qua và giúp đỡ

em rất nhiều trong việc nam bat kiến thức và động viên em rất lớn về mặt tinh
thần.
Cuối cùng, em 'Jcin gứi ìời ^ắín dỉt:ằẳri ' gia dinh', bạn

đã luôn bên cạnh

động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và thực hiện khóa luận này,

và là nguồn động lực giúp em trướng thành đê bước trên những con đường
tương lai.

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, mặc dù bàn thân đã co

gắng nhưng không the tránh khỏi những thiếu xót,hạn chế nên em rất mong
nhận được những đóng góp cùa q thầy cơ đê để tài được đầy đủ và hoàn

chinh hơn.
Em xin chân thành cám cm !
Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2017

Sinh viên

Nguyễn Thị Hà Phương

Nguyễn Thị Hà Phưoìỉg-CNSH 13.02


GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

Khóa luận tốt nghiệp

MỤC LỤC

LỊI MƠ ĐẦU..........................................................................................................1
PHẦN I: TÔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................... 3

GIỚI THIỆU VỀ CHÙM NGÂY.............................................................3

1.1.

1.1.1.

Giới thiệu chung về chùm ngây................................................................ 3

1.1.2.

Thành phần trong cây chùm ngây..............................................................6

1.1.2.1.

Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây chùm ngây............ 6

1.1.2.2.

Thành phần dinh dưỡng................................................................... 7

1.1.3.

Protein trong chùm ngây............................................................................. 8

1.1.4.

ứng dụng cúa lá chùm ngây..................................................................... 10

1.1.3.1.

Trong thực phẩm, cơng nghiệp thực phẩm................................... 10

1.1.3.2.
1.1.3.3.

Trong y học................................................................................... 11
Trong nơng nghiệpf.lẽ.ụ...12.ộ.,..llQ.ír..Mổ..................... 12

1.1.3.4.

Trong lĩnh vực mỹ phẩm............................................................... 13

1.1.6.

ứng dụng của protein từ chùm ngây........................................................ 13

1.2. KHÁI QUÁT CHUNG VÈ PROTEIN....................................................... 14

1.2.1.

Đặc trưng chung của nhóm chat protein................................................. 14

1.2.2.

Phân loại protein........................................................................................ 15

1.2.3.

Tính chất hóa lý của protein.....................................................................17

1.2.4.

Các biện pháp thu nhận protein............................................................... 18
1.2.4.1.

1.2.5.

Nhiệt độ......................................................................................... 18

1.2.4.2.

pH................................................................................................... 19

1.2.4.3.

Tác nhân hóa học......................................................................... 20

Chức năng sinh học của protein............................................................... 22

PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP.................................................... 24
Nguyễn Thị Hà Phương-CNSH 13.02


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyền Mạnh Đạt

2.1.

Nguyên liệu................................................................................................. 24

2.2.

Hóa chất....................................................................................................... 24

2.3.

Thiết bị, dụng cụ.........................................................................................24

2.4.

Phưong pháp.............................................................................................. 25

2.4.1.

Phuong pháp hóa lý................................................................................ 25

2.4.1.1.
2.4.2.

Phươngpháp xác định hàm ấm...................................................... 25

Phương pháp hóa sinh:............................................................................. 26

2.4.2.1.

Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Bradford......... 26

2.2.4.2.

Xác định protein tống số theo phương pháp Kjeldahl..................28

2.4.3.

Nghiên cứu lựa chọn điều kiện xử lý nguyên liệu.................................. 29

2.4.3.1.

Lựa chọn pH thích hợp cho q trình hịa tan protein của ngun
30

2.4.3.2.

Lựa chọn số lần thu protein thô từ lá chùm ngây...................... 30

liệu
2.4.4.

Phương pháp thu nhận protein từ lá chùm ngây..................................... 30

2.4.4.1.

Ket tủa bằng dung môi hữu cơ...................................................... 30

2.4.4.2.

Ket tủa bang muối (ammonium sulfate)........................................ 31

2.4.4.3.

Ket túa protein bang axit................................................................. 31

2.4.5.

Thu nhận protein từ lá chùm ngây theo phương pháp kết hợp............. 31

2.4.6.

Nghiên cứu lựa chọn điều kiện sấy sản phẩm........................................ 31

2.4.7.

Phương pháp xử lý số liệu....................................................................... 32

2.4.8.

Quy trình thu nhận che phẩm dự kiến:....................................................32

PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................... 34
3.1.

Phân tích thành phần nguyên liệu.......................................................... 34

3.2.

Xác định điều kiện xử lý nguyên liệu.....................................................34

3.2.1.

Xác định pH thích hợp cho q trình hịa tan protein vào dung dịch.. 34

Nguyễn Thị Hà Phưoìtg-CNSH 13.02


Khóa luận tốt nghiệp

3.2.2.

3.3.

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

Xác định số lần xử lý thu dịch protein thô..............................................35
Các phưomg pháp kết tủa protein từ lá chùm ngây............................. 36

3.3.1.

Kết túa protein bằng dung môi hữu cơ (ethanol, isopropanol)............. 36

3.3.2.

Kết tũa bằng tác nhân hóa học ( muối (NH4)2SO4)............................ 38

3.3.3.

Kết tủa protein bàng axit HCI O,1N........................................................ 40

3.4.

So sánh các phưomg pháp kết tlia protein từ lá chùm ngây............... 41

3.5.

Ảnh hưởng của tốc độ ly tâm đến quá trình thu nhận kết tủa protein. 43

3.6.

Ảnh hưởng cua điều kiện sấy đến chế phẩm giàu protein từ lá chùm

ngây.......................................................................................................................... 44

PHẢN IV: KÉT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ......................................................... 45

4.1.

Kết luận:......................................................................................................45

4.2.

Kiến nghị:.................................................................................................... 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO . .. .. .............

Nguyễn Thị Hà Phương-CNSH 13.02

......................... 46


GVHD: TS. Nguyền Mạnh Đạt

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC BẢNG
Băng 1: Hàm lượng axit amin thiết yếu của lá chùm ngây và so sánh với nhu

cầu sử dụng axit am in (mg axit amin/g protein)....................................................9
Bảng 2: Ti lệ các chất trong moi ong nghiệm đê xây dựng đường cong chuân

BSA...........................................................................................................................27
Báng 3: Hiệu suất thu hồi và hàm lượng protein trong che phàm sau khi kết tủa

từ dịch protein thô lá chùm ngây (tác nlìận kết tủa là ethanol)........................... 37
Bàng 4 : Thu nhận protein từ lá chùm ngây bằng phương pháp kết tủa (tác nhân

kết tùatisopropanol)................................................................................................ 38

Báng 5: Hiệu suất thu hoi và hàm lượng protein trong chẻ phàm thu được sau
quá trình kết tủa bằng tác nhân (NH4) 2 so 4...................................................... 39
Bâng 6 : Anh hưởng cùa pH đen quá trình kết tủa protein từ lá chùm ngây. .... 40

D
. _. „ , . „111III vien yiemDai hoc Mợ Hà Nôi .
,,
Bang 7: So sánh các phương pháp kêi tủa prolein từ lá chùm ngây.................41
Bàng 8: Anh hưởng cùa tóc độ ly tâm đền q trình thu nhận kết tủa protein .. 43
Băng 9: Anh hường cùa điều kiện sấy đến chế phẩm giàu protein từ lá chùm

ngây......................................................................................................................... 44

Nguyễn Thị Hà Phương-CNSH 13.02


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyền Mạnh Đạt

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Lá và hoa chùm ngây.............................................................................. 3
Hình 2: Nước dinh dưỡng của công ty Zija và viên dinh dưỡng của Yelixir
(India)................................................................................................................... 11

Hình 3: Phân tử protein..................................................................................... 15
Hình 4: Biểu đồ đường chuẩn BSA................................................................. 28

Hình 5: Ảnh hưởng của pH đến q trình thu nhận protein thơ................ 36
Hình 6: Hiệu quả thu nhận protein thơ qua số lần rửa bã........................... 37
Hình 7: Kết tủa protein bằng ethanol theo tỉ lệ mẫu/dung mơi tăng
dăn......................................................................................................................... 39

Hình 8: Kết tủa protein bằiìg isopropanol theo tỉ lệ mẫu/dung mơi tăng
dần...................................................................................................................... 40

Hình 9: Kết tủa protein bằng muối (NH4),SO4 theo các nông độ khác
nhau................................................................................................................... 41

Nguyễn Thị Hà Phưoìtg-CNSH 13.02


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

LỜI MỞ ĐÀU

Sức khỏe ngày càng được con người chú trọng đến, đặc biệt là chế độ
dinh dưỡng. Có 4 nhóm chất chính cần được bố sung đầy đù trong khấu phần
ăn hàng ngày, trong đó có chất đạm. Chất đạm (protein) được tìm thấy khắp

nơi trong cơ thế - trong cơ bắp, xương, da, tóc,... Protein có vai trị vơ cùng

quan trọng đối với cơ thể, là nguyên liệu cấu tạo nên cơ thế, tạo kháng thế

giúp cơ thế chống đỡ với bệnh tật, thúc đấy những phản ứng hóa học trong cơ
thế và giúp tế bào hồng cầu hemoglobin đưa oxy đi khắp các bộ phận.
Có rất nhiều nguồn cung cap protein cho con người nhưng nguồn cung

cấp từ thực vật ngày càng được quan tâm và hướng tới. Trong đó cây chùm
ngây là một trong những lồi cây có giá giá trị dinh dường cao, trong đó đạm

nhiều gấp đơi sữa chua. Chùm ngây là nguồn cung cấp protein đáng kề cho
con người. Đặc biệt, chùm ngây còn chứa đến 19 loại axid amin trong đó có

9 axit amin thiết yếu, đó là: methionine, valine, phenylalanine, isoleucine,
leucine, histidine, lysine, cystein, tryptophan [17].

Sự chú ý đến công dụng cùa chùm ngây ngày càng tăng lên tại nhiều quốc
gia trên thế giới và trong thực tế, loài cây này đã vượt ra ngồi khn khơ là

một loại rau mà được sứ dụng rộng rãi và đa dạng trong công nghệ dược

phẩm, mỹ phẩm, nước giải khát dinh dưỡng và thực phẩm chức năng.

Tại Việt Nam, các sản phấm từ chùm ngây đã được sử dụng một vài nãm
trờ lại đây và chiếm được nhiều cảm tình của người tiêu dùng. Tuy nhiên, các

sản phấm từ chùm ngây trên thị trường Việt Nam chưa thực sự mang lại giá

trị và hiệu quà cao. Một số sàn phẩm từ chùm ngây đã xuất hiện trên thị

trường Việt Nam do các công ty tư nhân sán xuất ở dạng: trà hòa tan, trà

nhúng, viên nang và những sãn phâm này không ghi rõ hàm lượng protein có
Nguyễn Thị Hà Phương-CNSH 13.02

Page 1


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

trong sán phẩm. Các sản phẩm này vẫn mang tính chất nghiền thơ, sấy và tạo
dạng sản phấm, song chưa phái thực phẩm bố dường. Tuy nhiên, protein trong
chùm ngây chú yếu là ở dạng liên kết (liên kết với chất xơ trong lá) do đó

protein rất khó được cơ thế hấp thụ.
Chùm ngây là lồi cây dề trồng, có thế mua số lượng lớn với giá thành

khơng cao, do đó hướng sản xuất chế phấm giàu protein từ lá chùm ngây có
thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng cũng như tiêu thụ chùm ngây nói chung và

sản phẩm giàu protein nói riêng. Chế phẩm có thể được dùng như một sản

phẩm hồn chinh, cũng có thề bổ sung, kết hợp với các sản phẩm khác, đặc

biệt là thúy phân protein tạo axit amin để cơ thế hấp thụ dễ dàng hơn. Muốn
sản xuất được chế phẩm giàu protein từ lá chùm ngây hiệu q thì cần điều
kiện thu nhận thích hợp. Vì vậy, “Nghiên cún xác đinh điều kiện thu nhận
chế phẩm giàu protein từ lá chùm ngây” là rất cần thiết.

Mục tiêu: Nghiên cứu xác định phương pháp thu nhận protein từ lá chùm

ngây hiệu quà.
Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thu nhận protein từ lá chùm ngây

- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thu nhận chế phẩm.

Nguyễn Thị Hà Phưmg-CNSH 13.02

Page 2


GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

Khóa luận tốt nghiệp

PHÀN I: TƠNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. GIỚI THIỆU VẾ CHÙM NGÂY
1.1.1. Giói thiệu chung về chùm ngây

Chùm ngây hay ba đậu dại (danh pháp hai phần: Moringa oleifera) là
loài thực vật thân gồ phố biến nhất trong Chi Chùm ngây (danh pháp khoa

học: Moringa) thuộc họ Chùm ngây (Moringaceae).

Phân loại hóa học:
Giới : Pỉantae

Bộ

: Brassicales

Họ

: Moringaceae

Chi

: Moringa

Lồi : M.oleifera

Hình 1: Lá và hoa chùm ngây

Trong tiếng Anh, cây chùm ngây có nhiều tên gọi khác nhau như “cây

thần diệu” (Micracele tree), “cây kỳ quan” (Wonder tree), *’cây vạn năng”
(Multipurpose tree), *’Cây độ sinh” (Tree of life, theo quan điếm nhà Phật),

"cây cải ngựa" (Horseradish tree, do rề non của cây có vị cùa cái ngựa, mù
tạt), "cây dùi trống" (Drumstick tree, do thân/quả cây giống dùi trống), "cây

dầu bcl" (Bel-oil tree, do dầu ép từ hạt cây được bán với tên gọi bel-oil) [36],

Cây chùm ngây xuất xứ từ vùng Nam Á nhưng cũng mọc hoang và được
trồng, khai thác, sử dụng nhiều nơi trên thế giới do có giá trị kinh te cao, là
Nguyễn Thị Hà Phương-CNSH 13.02

Page 3


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

lồi cây phân bố địa lý rộng rãi nhất ở dãy núi Himalaya phía tây bắc Ân Độ

và được trồng ớ nhiều vùng của châu Phi, Ả Rập, Đơng Nam Á, Thái Bình

Dương và quần đào Caribbean và Nam Mỹ. Đây là loài cây có sự sinh trưởng
nhanh và được sử dụng bởi người La Mã cổ đại. người Hy Lạp và Ai Cập.
Hiện nay được trồng phô biến và đã trở thành cây trồng chính thức tại nhiều
vùng nhiệt đới. Chùm ngây là cây thân gồ lâu năm với chất lượng gỗ thấp,

nhưng trong nhiều thế ki nó đã được sử dụng trong công nghiệp và y học cố
truyền, là cây trồng quan trọng ở Án Độ, Ethiopia và đang phát triển tại miền
Tây Đông và Nam thuộc châu Phi, Châu Á, Châu Mì Latinh, vùng Caribean,

Florida và quần đáo thuộc Thái Bình Dương. Những nghiên cứu về chùm
ngây đa số được thực hiện ở Àn Độ, Philippines và Châu Phi. Cây được biết

đến và sử dụng từ hàng ngàn năm ờ các nước có nền vàn minh cồ như Hy

Lạp, Ý, Ấn Độ. Được xem là một trong những loài cây hữu dụng bậc nhất the
giới do toàn bộ các phần trên cây chùm ngây đều có thể được dùng làm thức
ăn hoặc phục vụ cho các mục đích khác nhau, nên chùm ngây hiện đang được

khuyến khích trồng ở nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là những nước

nghèo. Rau chùm ngây là nguồn thức ăn tốt cho trẻ sơ sinh và bà mẹ vừa mới
sinh con. Các tố chức phi chính phủ là "Trees for Life International", "Church

World Service", "Educational Concerns for Hunger Organization" và
"Volunteer Partnerships for West Africa" đã ủng hộ cho cây chùm ngây là

"nguồn dinh dưỡng tự nhiên cho các nước nhiệt đới". Một nhà nghiên cứu đã
cơng bố rằng "bột lá chùm ngây có tác dụng dinh dường và có thề sử dụng để

chống lại nạn đói." Cây chùm ngây cho nhiều lá vào cuối mùa khơ trong khi

các lồi cây rau khác thường cho ít lá.

Ớ Việt Nam chùm ngây là lồi duy nhất cúa chi câu chùm ngây được
phát hiện mọc hoang từ lâu đời tại nhiều nơi như Thanh Hóa, Ninh

Thuận. Bình Thuận, vùng Bày Núi ở An Giang, đào Phú Quốc v.v. Tuy vậy

Nguyễn Thị Hà Phtnmg-CNSH13.02

Page 4


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

trước đây cây ít được chú ý, có nơi trồng chi đế làm hàng rào, và chỉ trong vài

chục năm trớ lại đây khi hạt cây từ nước ngoài được mang về Việt Nam, được
trồng có chù định và qua nghiên cứu người ta thấy cây có nhiều tác dụng đặc

biệt nên tưởng là cây mới du nhập.
Cây chùm ngây là cây thân gồ nhó, cao từ 8 - 10 m. Lá kép lơng chim, dài
30 - 60 cm, hình lơng chim với nhiều lá chét màu xanh, không lông, dài 1,3 -

2,0 cm, hình trứng, mọc đối, có 6-9 đơi, rộng 0,3 - 0,6 cm; lá kèm bao lấy
chồi. Hoa thơm, to, dạng hơi giống hoa đậu, tràng hoa gồm 5 cánh, màu trắng,

vểnh lên, rộng khoảng 2,5 cm. Bộ nhị gồm 5 nhị thụ xen với 5 nhị kép. Bầu
noãn 1 buồng có 3 lá nỗn. Quả nang treo dài từ 25 - 40 cm, rộng khoảng 2

cm. có 3 cạnh, chỗ có hạt hơi gồ lên, dọc theo quả có khía rãnh. Hạt nhiều

(khoảng 20 hạt/q), màu nâu đen, trịn dẹp có 3 cạnh, to khoảng 1 cm. có 3
cánh móng bao quanh.
Cây chùm ngây rất dễ trồng, có thể trồng từ hạt, hom cành, hom cù và

trồng được quanh năm. Vùng thiếu nước nên trồng vào mùa mưa. tức khoảng

tháng 4, tháng 5. Cây được trồng nhiều ở những vùng đất khô hạn khắc
nghiệt nhiệt đới hoặc bán nhiệt đới. Đây là cây chịu hạn, có thề phát triền tại

những nơi có lượng mưa từ 250 - 1500 mm mỗi năm. Thích hợp với những
vùng có độ cao dưới 600 m. Tuy nhiên, cây chùm ngây cũng có thể phát triến

ở độ cao 1200 m.Khoảng nhiệt độ tối ưu cho cây chùm ngây là 25 - 35 °C, ở
nhiệt độ 48 °C cây có thể chịu đựng được được một khoáng thời gian. Cây

chuộng đất ráo nước, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dề mọc, chịu được hạn

hán, ưa nang, hầu như không bị sâu bệnh hại do đó chăm sóc cây khơng cần
điều kiện gì đặc biệt về phân bón và nước tưới. Tuy nhiên cây khơng chịu
được úng ngập và dễ chết nếu khơng được thốt nước tốt.

Gỗ chùm ngây khá mềm, giòn nên thân cành dễ bị gãy trong mưa bão. Do
đó nếu trồng cây đê khai thác sứ dụng người trồng thường cat ngọn cây khi
Nguyễn Thị Hà Phtnmg-CNSH13.02

Page 5


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

đạt độ cao nhất định, vừa tiện thu hái; vừa kích thích cây đâm tược, nảy cành

theo cấp số nhân như tán dù; vừa hạn chế thiệt hại do gãy đồ.
1.1.2. Thành phần trong cây chùm ngây

/. 1.2.1. Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây chùm ngây
Ớ Châu Á, hoa của chùm ngây được trộn với nhiều thực phẩm khác vì
chúng giàu Ca2*, K*, sáp, alkaloids, quercetin và kaempfero [23,24J.

Quercetin và kaempferol là flavonoid, các hợp chất này và các nhóm phenolic
hydroxyl hoạt động chống oxy hố có khã năng sử dụng trong điều trị [13].

Các nghiên cứu In vitro cho thấy quercetin và các flavonoid khác ức chế

mạnh việc sàn sinh cả Oxit Nito và yếu tố hoại tử khối u [14], Flavonoid bão
vệ tế bào chống lại các tồn thương do tia X, ngãn chặn sự phát triến của chu
trình tế bào và tổng hợp prostaglandin ức chế sự đột biến và ngăn ngừa sự

hình thành ung thư ở động vạt đừợc thừ nghiệm |4|. Trong thực tế, toàn bộ
cây được phát hiện

ra hàm lượng cao Ỵ-tocopherol, từ 5,7pg/g lá đến

27,8pg/g lá của khối lượng khơ. A-toccopherol có giá trị từ 95,9pg/g đến

744,5pg/g lá. Sự khác biệt này do tuổi của cây và bộ phận cùa cây được phân

tích. Bên cạnh đó, chùm ngây cịn chứa vitamin E, giúp ngăn chặn các chuỗi
phản ứng oxy hóa lipid tạo ra bới các gốc tự do từ màng tế bào và tế bào dưới,

có nhiều lipid khơng bão hịa [15]. Các chất chống oxi hóa này chuyển hóa

các gốc tự do trước khi chúng gây ra bất kì tốn thương nào cho màng tế bào
[21].

Lá chùm ngây được sử dụng rộng rãi trên thế giới đế bồ sung dinh dưỡng
vì chúng chứa một lượng đáng kế vitamin A,B và c cộng với Ca2*, Fe2* và

protein [6,23,28]. Ngồi ra cịn chứa carotenoid, chủ yếu là p-caroten
(401mg/kg chất khô) và xanthin (neoxanthin 219mg/kg, violaxanthin

76,5mg/kg, zeaxanthin 19,4 mg/kg) [12]. Lá tươi còn được sứ dụng để bảo

Nguyễn Thị Hà Phưmg-CNSH 13.02

Page 6


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

quản thực phẩm, có thế do các chất chống oxi hóa. Bên cạnh đó, chúng cịn có

vai trị trong tổng hợp collagen, ngăn ngừa chảy máu nướu và da bị tồn
thương. Ngoài ra, lá cịn chứa một lượng tannin thấp (12g/kg chất khơ) và

không chứa chất ức che trypsin và amylase, lectin. Mặt khác, các lectin trong
hạt thường gây ra các tế bào kết tụ, tương tác với biểu mô ruột, can thiệp vào

tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng và làm giảm hiệu quà cùa thực phấm
[25],

ỉ. ì.2.2. Thành phần dinh dưỡng
Cây chùm ngây chứa hơn 90 chất dinh dường tồng hợp. Những chất dinh

dưỡng cần thiết đế giữ gìn sức khỏe của con người, chống giảm nguy cơ từ
những chứng bệnh suy thối, chữa trị bệnh thơng thường.
Trong lá chùm ngây, protein thô chiếm 27,51% , chất xơ thô chiếm

19,25%, chất béo chiếm 2,23%. hàm lượng tro chiếm 7,13%, nước chiếm
Tl,ư

76,53%,

vlári rtni hrw-. 1UÀ- LIA NTÁ;

hàm lượng carbohidrat là 43,88%, chứa 305.62 cal/gam lá tươi.

Hàm lượng sắt và canxi trong 100g lá chùm ngây tương ứng là 28,29mg và

2009.0 mg |9|. Lá chùm ngây chứa các axit amin thiết yểu bao gồm các axit

amin chứa lưu huỳnh 1171 với lượng cao hơn so với các loại được FAO
khuyến cáo [29]. Những phân tích về hạt của chùm ngây cho thấy hàm lượng

cao lipid và protein. Hạt khô thường chứa 18-25% protein, gần như gấp đôi

hàm lượng trong ngũ cốc [27]. Các axil báo chủ yểu có trong hạt là axil

palmitic, stearic, arachidic và benic. Chù yếu là axit oleic (67,9-70%) [3].
Dầu từ hạt chùm ngây có tính kháng cao, chính vì vậy mà được sứ dụng trong

sàn xuất mỹ phẩm, dầu nhờn máy móc, dầu ăn và nhiên liệu cho đèn [10].
Các bộ phận của chùm ngây đều chứa các chất có giá trị dinh dưỡng
nhưng bộ phận được dùng nhiều hơn cả là lá. Đế thấy rõ sự vượt trội cùa

chùm ngây về mặt dinh dưỡng, dưới đây là sự so sánh từ các nghiên cứu của

Nguyễn Thị Hà Phtnmg-CNSH13.02

Page 7

Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

các nhà khoa học giữa hàm lượng dinh dưỡng ưu việt của lá cây chùm ngây
và những thực phẩm, trái cây tiêu biếu thường dùng như cam, cà rốt, sữa, cài
bó xơi, sữa chua và chuối nếu so sánh trên cùng một trọng lượng.

- Vitamin C: gấp 7 lần so với cam, vitamin c tãng cường hệ thống miền
nhiễm trong cơ thế và chữa trị những chứng bệnh lây lan như cảm cúm.

- Vitamin A: gấp 4 lần so với cà rốt, vitamin A hoạt động như một tấm
khiên chống lại những chứng bệnh về mắt, da và tim đồng thời ngăn ngừa về
tiêu chảy và những chứng bệnh thông thường khác...

- Canxi: gấp 4 lần có trong sữa, canxi bồi bố cho xương và răng, giúp
ngăn ngừa chứng loãng xương...

- Chất sắt gấp 3 lần so với cải bó xơi, chất sắt là một chất cần thiết đóng

vai trị quan trọng trong việc chuyến oxy trong máu đến các bộ phận khác của
cơ thể.

Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội
- Chất đạm (protein): gấp 2 lan so với sữa chua, chất đạm là những chất
xây dựng tế bào cho cơ thế, nó được làm ra từ axit amin, thơng thường axit

amin có những sán phấm từ động vật như thịt,trứng, sữa...thật kì lạ khi lá
chùm ngây có chứa những axit amin can thiết đó.

- Potassium (kali): gấp 3 lần so với chuối, là chất cần thiết cho não và
hệ thần kinh.
1.1.3. Protein trong chùm ngây
Protein chú yếu được cung cấp từ những thực phấm có nguồn gốc từ
động vật, thế nhưng có những lồi thực vật lại chứa hàm lượng protein rat

lớn, phái kê đến:các loại hạt đậu, đặc biệt là hạt đậu nành, hạt mè, cải bó xơi,
bơng cải xanh... và trong đó có chùm ngây. Hàm lượng protein trong chùm

ngây chiếm khoảng 27.51% so với khối lượng chất khô. Ngoài quan tâm đến
Nguyễn Thị Hà Phtnmg-CNSH13.02

Page 8


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

hàm lượng protein trong thực phẩm, điều quan trọng mà chúng ta phải nhắc
đến là hàm lượng axit amin thiết yếu của thực phâm và mức độ tiêu hóa của
chúng.
Hiện nay khơng có báo cáo nào về sự tiêu hóa protein của lá chùm ngây
để làm tiêu chuấn vàng . Tuy nhiên có hai nghiên cứu về sự tiêu hóa enzyme

của lá chùm ngây với kết quà thu được từ 56-89% [8,20|. Khả năng tiêu hóa

protein 56% là thấp nhưng 89% là cao so với các loài thực vật khác.
Bảng 1: Hàm lượng axìt amin thiết yếu của lá chùm ngây và so sánh với

nhu cầu sử dụng axit amin (mg axit amin/g protein)

Axit amin thiết yếu

Histidine

Hàm lượng axit

Nhu cẩu axit

Nhu cầu axit

amin trong lá

amin cùa người

amin của trẽ 1-

chùm ngây

trưởng thành

2 tuồi

25.8 ±8,19,
Th r viẹn Viện Đại 1ỌC Mơl4à Nội

18

Isoleucine

58,7+34,8

30

31

Lysine

58,7+15.0

45

52

Leucine

83,8+13,9

59

63

32,7+3,69

22

26

94.5+13,31

30

46

Trytophan

21,6+15,65

6

7.4

Valine

62,7± 15,45

39

42

Threonine

40,7+5,93

23

27

Methionine

+

Cystein

Phenylalanine

Tyrosine

+

Theo công bố cùa WHO năm 2007Ị21].
Nguyễn Thị Hà Phương-CNSH 13.02

Page 9


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

Từ bảng trên chúng ta dễ dàng nhận thấy chùm ngây chứa đầy đu các

axit amin thiết yếu đối với cơ thể với hàm lượng cao. Bao gồm đầy đù các
axit amin: histidine, isoleucine, lysine, methionine, phenylalanine, trytophan,
valine, threonine [18].
1.1.4. Úng dụng của lá chùm ngây

I.J.3. 1. Trong thực phàm, công nghiệp thực phẩm

Lá chùm ngây, với rất nhiều dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng, được
dùng làm thực phấm cho người và gia súc, giúp xóa đói giảm nghèo, góp

phần đám bảo an ninh lương thực, chống suy dinh dưỡng trê em tại các quốc

gia đang phát triển [21],

Trong ấm thực, lá non và thậm chí cá lá già của chùm ngây được sử dụng
để nấu canh với thịt, tôm. nấm hoặc nấu sng (mùi vị tương tự rau ngót),

trộn salad, ăn sống, xào thịt, trứng, xay nhuyễn thành nước sinh tố. Lá chùm
ngây phơi khơ tán bột có thế đế rất lâu mà khơng mất dinh dường, sử dụng

cho nhiều món ăn như cháo, bột trẻ em, nhào bột bánh, pha nước uống. Tư
vấn về thực dưỡng với chùm ngây cho biết khi nấu canh rau chùm ngây chì

cần vừa chín tới để bảo tồn tốt nhất dưỡng chất, không cần nhiều rau vì lượng
dinh dường trong rau rất cao, nêm ít gia vị, khơng cần hoặc cần rất ít mì
chính vì rau có vị ngọt đậm tự nhiên. Các tố chức phi chính phú là "Trees for

Life International", "Church World Service", "Educational Concerns for
Hunger Organization" và "Volunteer Partnerships for West Africa" đã ủng hộ

cho cây chùm ngây là "nguồn dinh dưỡng tự nhiên cho các nước nhiệt đới"

[23].MỘt nhà nghiên cứu đã cơng bo ràng "bột lá chùm ngây có tác dụng dinh
dưỡng và có thế sử dụng đế chống lại nạn đói [23,24,25,26], Tuy nhiên,
Chùm ngây chứa nhiều dưỡng chất, hàm lượng vitamin c và canxi khá cao

Nguyễn Thị Hà Phtnmg-CNSH13.02

Page 10


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

nên nếu ăn quá nhiều rau chùm ngây sẽ gây thừa vitamin c và canxi, khơng

có lợi cho sức khỏe.

Sự chú ý đến công dụng của chùm ngây ngày càng tăng lên tại nhiều quốc
gia trên the giới và trong thực tế, loài cây này đã vượt ra ngồi khn khố là

một loại rau mà được sử dụng rộng rãi và đa dạng trong công nghệ dược

phấm, mỹ phấm, nước giải khát dinh dường và thực phấm chức năng.
Lá chùm ngây được nhiều tố chức cũng như các doanh nghiệp nghiên cứu

và phát triển thành các sản phẩm có giá trị cao. Mỹ hiện nay là nước nhập

nguyên liệu chùm ngây thô nhiều nhất, sứ dụng trong công nghê mỹ phẩm
cao cấp. nước uống và quan trong hon là chiết suất thành nguyên liệu tinh
cung ứng cho cơng nghiệp dược phấm, hóa chất.
Lá chùm ngây được dùng nhiều trong sàn xuất thực phấm chức năng. Các

sản phấm chù yếu được sản xuất ở dạng: trà hòa tan, trà nhúng, viên nang.
Các sản phẩm tiêu biều có thề kể đến:

Hình 2: Nước dinh dưỡng của công ty Zija và viên dinh dưõTig của Yelixir (India)

2. Trong y học
Toàn bộ cây chùm ngây, kế lá, vơ cây và rễ cây có chứa các hợp chất, như
niaziminin, đã được chứng minh đế ức chế sự tăng trưởng tế bào ung thư.
Nghiên cứu trên động vật sử dụng một dung dịch nước chiết xuất đặc biệt từ
Nguyễn Thị Hà Phương-CNSH 13.02

Page 11


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

rề cùa cây chùm ngây đã chứng tó khá năng ức chế sự phát triển của ung thư
buồng trứng. Hiện giờ, chùm ngây được đánh giá là một trong sổ những thực

phẩm có chất chống ung thư. Tuy nhiên, rất nhiều nghiên cứu cần được thực
hiện đê xác định xem có thực sự là các chất dinh dường và chất chống oxy

hóa trong chùm ngây có tác dụng chống ung thư hay khơng [15].

Các quốc gia đang phát triển sử dụng chùm ngây như dược liệu kết hợp
chừa hàng trăm loại bệnh hiếm nghèo, bệnh thơng thường như phịng và trị

ung thư, tiểu đường, thiếu máu, còi xương, tim mạch, kinh phong, sưng tấy,

viêm nhiễm, mỡ máu, đau dạ dày, ngừa thai, ung loét, lão hóa, suy nhược cơ

thê, suy nhược thần kinh, trị chứng bất lực và tăng cường khá năng ham muốn
tình dục . Thống kê chưa đầy đủ cho thấy chùm ngây có thể được sứ dụng để

điều trị đến hơn 300 căn bệnh. Đặc biệt, hợp chat zeatin, với năng lực chống
lão hóa mạnh mẽ, trong chùm ngây cao gấp vài ngàn lan so với bất kỳ một
loại cây nào khác. Thêm vào đó, chùm ngây cũng có 2 loại hợp chất phòng

ung thư và chặn đứng sự tăng trưởng của khối u, khiến cây được mệnh danh
là loại cây phịng ung thư [22].

ì. 1.3.3. Trong nơng nghiệp
Chùm ngây cịn được dùng trong nơng nghiệp. Cây cũng có khă năng cải

tạo đất tốt, lá già làm phân hữu cơ và thức ăn bố sung cho gia súc rất lốt.
David.L.Martin (2000) khi nghiên cứu sử dụng tinh dầu chiết xuất từ lá

cây chùm ngây làm chất kích thích sinh trường thực vật đã cho kết quả khả

quan: chất kích thích sinh trưởng từ cây chùm ngây có thế làm tăng sản lượng
từ 25-30% với các cây nông nghiệp ngắn ngày sau khi phun như hành, đậu

tương, ớt tím, ngơ, cà phê, chè...
Bên cạnh đó, trong lá chùm ngây có chứa cytokinin- là chất kích thích sự
phân chia tế bào mạnh mẽ. Vì vậy người ta xem chúng như là các chất hoạt

Nguyễn Thị Hà Phtnmg-CNSH13.02

Page 12

Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

hóa sự phân chia tế bào, nguyên nhân là do cytokinin hoạt hóa mạnh mẽ q

trình tơng hợp axit nucleic và protein dần đen kích sự phân chia tế

bào. Cytokinin trong thực vật cịn có tác dụng làm chậm q trình già hóa ớ tế
bào và mơ. Ngồi ra cytokinin cịn ảnh hưởng đen q trình nảy mầm cùa củ
và hạt. Chính vì vậy cytokinin từ chùm ngây cũng được sử dụng đê ngâm hạt,
phun lên lá và thân đế cải thiện sàn lượng, phẩm chất của nông sán, kéo dài

thời gian của hoa cắt...

7. ỉ.3.4. Trong lĩnh vực mỹphấtn
Bên cạnh đó thì chùm ngây cây chùm ngây được chứng minh là rất

tốt cho da: Cây chùm ngây chứa cytokinin (Moringa YSP) - một loại kích
thích tố thực vật tạo ra phân chia tế bào, tăng trướng, và làm chậm q trình

lão hóa của các tế bào. Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy Moringa YSP sản

xuất các sàn phấm làm đẹp có đặc tính chống lão hóa ờ người. Vì vậy chùm
ngây cũng được dùng để sản xuất trong ngành mỹ phấm như: son dưỡng môi

chùm ngây, kem dưỡng da chùm ngây,xà phịng chùm ngây, ... Hoặc có thề
sử dụng trực tiếp lá chùm ngây xay hoặc bột chùm ngây kết hợp với mật ong,
sử dụng như một loại mặt nạ dưỡng và làm trắng da.

1.1.6. Úng dụng của protein từ chùm ngây
Hiện nay, các sản phấm từ chùm ngây đã được sử dụng và chiếm được

nhiều cám tình cửa người tiêu dùng. Sản phẩm từ chùm ngây vô cùng phong
phú như: miến chùm ngây, trà chùm ngây, trà nụ hoa chùm ngây, nước uống

dinh dường chùm ngây, bột chùm ngây, viên nang chùm ngây, son dưỡng

môi, kem dường da chùm ngây,... Tuy nhiên, các sãn phấm từ chùm ngây
trên thị trường hiện nay vẫn mang tính chất nghiền thơ và định dạng sản
phẩm, mang lại giá trị chưa thực sự cao.

Nguyễn Thị Hà Phtnmg-CNSH13.02

Page 13


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

Ngày nay, chúng ta nhận thấy được rằng không chi động vật mới là

nguồn cung cap protein mà bên cạnh đó thì thực vật cũng là một nguồn cung
cấp đáng kể. Protein thực vật chứa nhiều axit amin thiết yếu, có thế là protein

khơng hồn chinh nhưng sự kết hợp giữa các loại thực phấm chứa protein

khơng hồn chinh sẽ cho ta một khâu phần ăn hoàn hảo. Như nhiều nghiên

cứu đã được công nhận ràng hàm lượng protein trong chùm ngây rất cao và
chứa các axit amin thiết yếu,chính vì vậy mà chùm ngây sẽ là một nguồn cung
cấp protein dồi dào cho con người. Tuy nhiên các sản phấm từ chùm ngây

trên thị trường hiện nay có hàm lượng dinh dưỡng chưa cao và hàm lượng

protein chưa được xác định cụ thế. Vì vậy mà hướng nghiên cứu sản xuất chế

phấm giàu protein từ chùm ngây là hướng đi có nhiều tiềm năng. Trên thực te
thì protein từ chùm ngây tuy có hàm lượng cao nhưng protein lại liên kết chặt

chẽ với chất xơ nên khó được cơ thể hấp thụ. Đổ cơ thể hấp thụ dề dàng và có

hiệu quá thì phái thủy phân protein thành các axit amin. Đẻ làm được việc đó

ThựyienViện Đại học Mợ Hà Nội

thì nghiên cứu xác định điêu kiện thu nhận protein từ chùm ngây hiệu quả là
một việc cần thiết.
1.2. KHÁI QUÁ T CHUNG VÈ PROTFAN

1.2.1. Đặc trưng chung của nhóm chất protein
Protein được phát hiện lần đầu tiên ớ thế kỷ XVIII. Mới đầu được gọi
là albumin (lòng trắng trứng). Mãi đến năm 1838. Mulder lần đầu tiên đưa ra

thuật ngữ protein (xuất phát từ chữ Hy lạp proteos nghĩa là "đầu tiên”, “quan

trọng nhất”). Biết được tầm quan trọng và nhu cầu xã hội về protein, đến nay

nhiều cơng trình nghiên cứu và sàn xuất hợp chất này đã được công bố, đã

đem lại nhiều ý nghĩa hết sức to lớn phục vụ cho nhân loại. Vì vậy, nhiều nhà

khoa học trên thế giới đã vinh dự nhận được giải thưởng Nobel về các lĩnh

vực nghiên cứu liên quan đến protein [15].
Nguyễn Thị Hà Phưmg-CNSH 13.02

Page 14


Khóa luận tốt nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

Oxy

Cacbon
Nito
Axil amin

Hidro

Hình 3: Phân tử protein

Như đã biết protein là hợp chất hữu cơ có ý nghĩa quan trọng bậc nhất

trong cơ thế sống. Chiếm không dưới 50% trọng lượng khô của tế bào. Cho
đến nay người ta đã thu được nhiều loại protein ở dạng sạch cao có thế kết
tinh được và đã xác định được thành phần các nguyên tố hoá học, thông

thường trong cấu trúc của chúng gồm bốn nguyên tố chính là c, H, o, N, với

tý lệ c ~ 50%, H ~ 7%, o ~ 23% và N ~ 16%. Đặc biệt tý lệ N trong protein
khá ốn định. Từ 20 loại axit arnin kết hợp với nhau theo những cách khác
nhau tạo nên vô số loại protein khác nhau (trong các cơ thể động vật, thực vật
ước tính có khoảng 1014 - 1015 loại protein). Mỗi loại protein đặc trung bời
số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các axit amin trong phân tử. Điều đó

giải thích tại sao trong thiên nhiên các protein vừa rất đa dạng, lại vừa mang

tính chất đặc thù.
1.2.2. Phân loại protein

Căn cứ sự có mặt hay váng mặt của một số thành phần có bàn chất
khơng phải protein mà người ta chia protein thành hai nhóm lớn: protein đơn

giản và protein phức tạp.

Nguyễn Thị Hà Phương-CNSH 13.02

Page 15


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

Protein đon giản là những phân tứ mà thành phần cấu tạo của nó gồm

hồn tồn amino acid.

Dựa theo khá năng hồ tan trong nước hoặc trong dung dịch đệm muối,
kiềm hoặc dung mơi hữu cơ người ta có thế chia các protein đơn giản ra một

số nhóm nhó như:
- Albumin: tan trong nước, bị kết tứa ở nồng độ muối (NH4),SO4 khá

cao (70-100%).
- Globulin: khơng tan hoặc tan ít trong nước, tan trong dung dịch muối
lỗng của một số muối trung tính như NaCl, KOI, Na, SO4

và bị kết tủa ớ

nồng độ muối (NH 4), so 4 bán bão hồ.

- Prolamin: khơng tan trong nước hoặc dung dịch muối loãng, tan trong

ethanol, isopanol 70-80%.
-

Glutelin: chi tan trong'dung dịch kiềm hoặc acid loãng.

- Histon: là protein có tính kiềm dề tan trong nước, khơng tan trong
dung dịch amoniac lỗng.

Protein phức tạp là những protein mà thành phần phân tử cúa nó ngồi

các a-amino acid cịn có thêm thành phần khác có băn chất khơng phái
protein (nhóm ngoại) Tuỳ thuộc vào bán chất cùa nhóm ngoại, người ta chia

các protein phức tạp ra các nhóm nhỏ và thường gọi tên các protein đó theo
bàn chất nhóm ngoại:
-

Lipoprotein: nhóm ngoại là lipide.

-

Nucleoprotein: nhóm ngoại là acid nucleic.

-

Glycoprotein: nhóm ngoại là carbohydrate và dần xuất cùa nó.

-

Phosphoprotein: nhóm ngoại là acid phosphoric.

Nguyễn Thị Hà Phtnmg-CNSH13.02

Page 16


Khóa luận tất nghiệp

GVHD: TS. Nguyễn Mạnh Đạt

- Cromoprotein: nhóm ngoại là hợp chất có màu. Tuỳ theo tính chất của
từng nhóm ngoại mà có những màu sắc khác nhau như đỏ (hemoglobin), vàng

(flavoprotein)...
-

Metalloprotein: nhóm ngoại là kim loại

1.2.3. Tính chất hóa lý của protein

- Sự biến tính
Dưới tác dụng cúa các tác nhân vật lý như tia cực tím, sóng siêu âm,

khuấy cơ học... hay tác nhân hóa học như axit, kiềm mạnh, muối kim loại

nặng,... các cấu trúc bậc hai, ba và bậc bốn của protein bị biến đối nhưng
khơng phá vỡ cấu trúc bậc một của nó, kèm theo đó là sự thay đối các tính

chất của protein so với ban đầu.

- Tính kỵ nước
Do các gốc kỵ nước của các axit amin trong chuỗi polipeptit của protein

hướng ra ngoài các gốc này liên kết với nhau tạo liên kết kỵ nước.
Độ kỵ nước có thế giải thích như sau: do các gốc axit amin có chứa các

gốc R- khơng phân cực nên nó khơng có khả năng tác dụng với nước.

V D: chúng ta có các axit amin trong nhóm 7 axit amin khơng phân cực,
chúng khơng tác dụng với nước.

Tính kỵ nước sẽ ảnh hướng rất nhiều đến tính tan của protein. VD: có 7

axit amin liên kết peptit với nhau, trong đó có 3 axit amin không phân cực (kỵ
nước) nếu như các axit amin này cùng nằm ở 1 đầu thì tính tan sẽ giảm so với

khi các axit amin này đứng xen kẽ nhau trong liên kết đó.

- Tính chất của dung dịch keo

Nguyễn Thị Hà Phưmg-CNSH 13.02

Page 17