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

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.2 MB, 173 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH

VŨ THUỲ ANH

TRÍCHLYVÀ VI BAO GABA VÀ CÁC HỢPCHẤT TỰ NHIÊNTỪ HẠT ĐẬU XANH NẢY MẦM

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩmMã số: 9.54.01.01

Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Phan Tại Huân

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TP. HCM, năm 2024

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CAM ĐOAN

Tơixincamđoanmọikếtquảcủaluậnán:“TríchlyvàvibaoGABAvàcáchợpchấttự nhiên từ hạtđậu xanh nảy mầm" là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi. Các số liệu,kếtquảnêutrongluậnánlàtrungthực,khôngsaochéptừbấtkỳmộtnguồnnàovàchưa từng được aicông bố trong bất kỳ cơng trình nào khác cho tới thời điểmnày,ngoại trừ các bài báo của tôiđã đăng trên các tạp chí trong và ngồinước.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 05 năm 2024Tác giả luận án

Vũ Thuỳ Anh

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, chân thành cảm ơn đến q thầy cơ Khoa Cơng Nghệ Hóa học và Thựcphẩm, Trường Đại học Nơng Lâm TP. Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ, hỗ trợ và tạomọi điều điện để tơi hồn thành Luận án tốt nghiệp.

ChânthànhcảmơnPhịngSauđạihọc,TrườngĐạihọcNơngLâmTP.HồChíMinhđã hỗ trợ vàtạo điều kiện để tơi hồn thành Luận ánnày.

Em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Phan Tại Huân, cảm ơn thầy đã ln động viên, hỗtrợ, chỉ dẫn trong suốt q trình thực hiện nghiêncứu.

Cuốicùng,xinbàytỏlịngbiếtơnđốivớigiađình,ngườithânvàbạnbèvàcácemsinh viên đã hỗ trợhồn thành luận ánnày.

Chân thành cảm ơn!

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

Kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình ngâm và ủ để hạt nảy mầm cần kiểm sốt tốt cácthơng số về nhiệt độ, thời gian ngâm và ủ hạt, độ ẩm khơng khí trong quá trình ủ hạt vàđiều kiện chiếu sáng đèn LED thì hàm lượng GABA và polyphenol sẽ tăng đáng kể sauqtrìnhnảymầm.Trongqtrìnhnảymầmhạtđậuxanhngâm30oC/8hvàủ35oCvới độ ẩmkhơng khí 90% và điều kiện chiếu sáng có đèn LED có hiệu quả thúc đẩy nhanh quá trìnhnảy mầm và tổng hợp GABA và polyphenol sau 12 giờ ủ. Hàm lượng GABA tăng 12 lầnvà polyphenol tăng 2 lần so với hạt đậu xanh nguyênliệu.

Mầm hạt đậu xanh sau khi xay phối với nước theo tỉ lệ 1:20 (w/w), nồng độ enzymealcalase 2,2 % (w/w) so với nguyên liệu, trích ly ở 53oC/62 phút thì hàm lượng GABA

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

đạt 57,01 mg/g vck và hàm lượng polyphenol đạt 6,52 mg GAE/g, vck, hàm lượng đạttốt nhất trong số các phương pháp trích ly thử nghiệm. Q trình trích ly dịch mầm hạtđậu xanh có hỗ trợ của enzyme alcalase là phương pháp công nghệ xanh, thân thiện vớimôi trường và sức khỏe của người sản xuất và người tiêu dùng.

Sauqtrìnhtríchly,dịchtríchtừmầmhạtđậuxanhđượcphốivớihỗnhợpvỏbaogum Arabic: wheyprotein với tỉ lệ 50:50 (v/v), tỉ lệ dịch trích với vỏ bao 32: 100 (v/v) và nồng độ vỏ bao 20% đãđược tối ưu thành công bằng phương pháp bề mặt đáp ứng. Mô hình đa thức bậc hai được xâydựng đã được kiểm chứng phù hợp để mơ tả và dự đốn các hiệu quả vi bao và hiệu suất vi baoGABA và TPC với hệ số R2cao. Ở công thức vibaotốiưu,hiệuquảvibaoGABAvàTPClầnlượtđạtđượclà97,83%và76,06%;hiệu suất vi baotính theo GABA và TPC lần lượt là 86,14% và82,60%.

Kếtquảnghiêncứuđộnghọcthấtthốtcáchợpchấtcóhoạttínhsinhhọctựnhiênởcác nhiệt độ khácnhau (30, 40 và 50oC) và độ ẩm tương đối đã xác định được ẩm cân bằngcủabộtvibaotínhtheomơhìnhBETlà4,70%(R2=0,94).Ngồira,kếtquảnghiêncứu động học tốcđộ giải phóng của hạt vi bao ở các điều kiện khác nhau (nhiệt độ, pH, môi trường và thời gian)đã xác định được mơ hình Korsemyer-Peppas và mơ hình Higuchi cho kết quả phù hợp nhất cóthể được sử dụng để dự đốn tốc độ giải phóng GABA và polyphenol do có hệ số R2cao.

Từ khố: Đậu xanh; GABA; nảy mầm; polyphenol; stress; trích ly; vi bao.

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

PhD's title: "Extraction and encapsulation of GABA and natural compoundsfromgerminated mungbeans"

Author: NCS Vũ Thuỳ Anh

Major: Food Technology. Code: 9.54.01.01

The research aimed to enhance the levels of specific natural bioactive compounds inmungbeansthroughasystematicprocessinvolvinggermination,subsequentextraction, andencapsulation of valuable compounds such as GABA (Gamma-aminobutyric acid) andpolyphenol. The specific objectives included: i) Determining the parameters of thegermination process to obtain germinated mung beans rich in natural bioactivecompounds;ii)Identifyingtheoptimalextractionconditionstoobtainextractswithhigh GABA andpolyphenol content; iii) Establishing the optimal encapsulation formula to achieve the highestencapsulation efficiency and encapsulation yield of natural compounds using the freeze-dryingmethod; and iv) Investigating the model and mechanism of release of GABA and polyphenolfrom microencapsulated powder in different environments, and determining the kineticparameters of loss of GABA and polyphenol duringstorage.

Theresultsindicatethatthegerminationandsoakingprocessformungbeansnecessitate precisecontrol of parameters, including temperature, soaking and germination time, air humidityduring germination, and LED lighting conditions, to significantly enhance the GABA andpolyphenol contents following the germination process. Specifically, germinating mung beansat 30°C for 8 hours and germinating at 35°C with 90% airhumidity,alongwitheffectiveLEDlighting,acceleratedthegerminationprocessandthe

synthesisofGABAandpolyphenol.Thisledtoaremarkable12-foldincreaseinGABA and atwofold increase in polyphenol compared to the original mungbeans.

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

After blending germinated mung beans with water at a ratio of 1:20 (w/w) and using a2.2%(w/w)concentrationofalcalaseenzyme,extractionat53°Cfor62minutesresulted

inaGABAcontentof57.01mg/gDWandapolyphenolcontentof6.52mgGAE/gDW.This methodachieved the highest content of GABA and polyphenol among the tested extractionmethods. The extraction process of germinated mung bean extract with the assistanceof alcalase enzyme is an environmentally friendly and technologically advancedapproach, beneficial for both the health of producers and consumers, as well asbeingeco-friendly.

concentration of wall materials of 20% (w/v), and a ratio of the extract to wallmaterials of 32:100(v/v), which was successfully optimized using the response surface methodology. A quadratic polynomial model was developed andfound suitable for describingandpredictingtheencapsulationefficiencyandextractionyieldofGABAand TPC,with high R2values. In the optimal encapsulation formula, the encapsulation efficienciesand encapsulation yields for GABA and TPC were achieved and confirmed to be97.83%, 76.06%, 86.14%, and 82.60%,respectively.

The results of the study on the kinetics of the release of natural bioactive compounds atdifferent temperatures (30, 40, and 50°C) and relative humidity have determined theequilibriummoisturecontentoftheencapsulatedpowderusingtheBETmodelas4.70% (R2= 0.94).Furthermore, the kinetics of the release rate of the encapsulated particles under variousconditions (temperature, pH, environment, and time) have beendescribed using the Korsmeyer-Peppas model and the Higuchi model. These models provide the most suitable predictions for the release rates of GABA andpolyphenol, characterized by high R2values.

Keywords: Mung bean; GABA; germination, polyphenol; stress; extraction; encapsulation.

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

DANH MỤC CÁC XUẤT BẢN TỪ LUẬN ÁN

1. Bài báo khoahọc

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 Journal, 13(1), 100. The Special Issue Application of Bioactive

Compounds and Their Micro/Nano Encapsulation in Food.Q1. 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 radiataL.).Journal of Applied Biology

&Biotechnology, 12(1), 273-282. . Q3.

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

Gamma-aminobutyric acid and polyphenols in mung beans (Vigna radiataL.) duringgermination.IOPConferenceSeries:EarthandEnvironmentalScience,1155(1), 012024.

DOI: 10.1088/1755-1315/1155/1/012024.SCOPUS.

Vu, 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.

2. Chương sách

Anh ThuyVu& Tuyen Chan Kha (2023).Microencapsulation. In: Felipe

López-Saucedo, Synthesis of Nanomaterials, Frontiers in Nanomedicine 3, 222-258.Bentham Science Publishers.

3. Báo cáo hội thảo quốctế

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

Gamma-aminobutyric acid and polyphenols in mung beans during the

germination.The4thInternational Conference on Sustainable Agriculture andEnvironment, November 18, 2022. Nong Lam University. Oral presentation.

Anh ThuyVu,Tuyen Chan Kha (2020). Effects of soaking and germination conditions

on the content of GABA (γ-aminobutyric acid) and polyphenol in mung bean

sprout.TheInternational Symposium onLow-TemperatureProcessing of Foods.

Chuzhou University, China. Online presentation.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

1.1.1 Thành phần hố học củađậu xanh...7

1.1.2 Lợi ích sức khỏe của hạtđậu xanh...11

1.2 Quá trình nảy mầm hạtđậu xanh...13

1.2.1 Quá trìnhnảy mầm...13

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng quá trìnhnảy mầm...14

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

1.2.2.2 Oxy...15

1.2.2.3 Nhiệtđộ...15

1.2.2.4 Ánh sáng...15

1.2.3 Các biến đổi của hạt đậu xanh trong quá trìnhnảy mầm...16

1.3 Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học với sự hỗ trợcủaenzyme...21

1.3.1 So sánh các phương pháptríchly...21

1.3.2 Cơ chế và điều kiện trích lycủaenzyme...24

1.4 Cơng nghệvi bao...28

2.2.1 Sơ đồ nghiên cứutổngquát...43

2.2.2 Nội dung 1: Tác động của các yếu tố ảnh hưởng trong q trìnhnảymầm...45

Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ngâm hạt đậu xanh đến hàm lượngGABAvàTPC...46

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ hạt đậu xanh đến hàm lượngGABAvàTPC

Thí nghiệm 7: Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng và thời gian ủ hạt đậu xanh đếnhàm lượngGABAvàTPC...49

2.2.3 Nội dung 2: Tối ưu điều kiện trích ly các hợp chất tự nhiên trong hạt nảy mầm5 0Thí nghiệm 1. Ảnh hưởng của tỉ lệ đậu xanh nảy mầmvànước...51

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng củanhiệtđộ...52

Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng củathờigian...52

Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của nồngđộ enzyme...53

Thí nghiệm 5: Tối ưu điều kiện trích ly bằng phương pháp bề mặtđápứng...53

2.2.4 Nội dung 3: Vi bao hợp chất có hoạt tính sinh học trong dịch trích hạt đậu xanh nảymầm...54

Thí nghiệm 1: Khảo sát loại vỏ baothích hợp...55

Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ giữa của cácvỏbao...56

Thí nghiệm 3: Khảo sát tỉ lệ giữa dịch trích và vỏ baophùhợp...56

Thí nghiệm 4: Khảo sát nồng độ vỏ baophùhợp...57

Thí nghiệm 5: Tối ưu công thứcphốitrộn...57

2.2.5 Nội dung 4: Động học giải phóng và động học suy giảm các hợp chất trong bột vibao...58

Thí nghiệm 1: Mơ hình tốc độ giải phóng ở các điều kiệnkhácnhau...58

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trong q trìnhbảo quản...59

Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của độ ẩmkhơngkhí...59

2.3 Phương pháp phân tích cácchỉtiêu...60

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

2.4 Phương pháp xử lýsốliệu...60

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀTHẢOLUẬN...62

3.1 Tác động của các yếu tố trong quá trìnhnảy mầm...62

3.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thờigianngâm...62

3.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thờigian ủ...64

3.1.3 Ảnh hưởng độ ẩm khơng khí trong q trình nảy mầm hạtđậu xanh...67

3.1.4 Ảnh hưởng của nồng độ muối trong quátrình ngâm...69

3.1.5 Ảnh hưởng của nồng độ muối trong quátrình ủ...71

3.1.6 Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng trong quátrình ngâm...74

3.1.7 Ảnh hưởng của điều kiện ánh sáng trong quátrình ủ...76

3.1.8 Nhận xét chung về tác động của các yếu tố trong q trìnhnảy mầm...78

3.2 Tối ưu điều kiện trích ly các hợp chất tự nhiên trong hạtnảy mầm...79

3.2.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu vàdung môi...79

3.2.2 Ảnh hưởng củanhiệt độ...81

3.2.3 Ảnh hưởng củathời gian...82

3.2.4 Ảnh hưởng của nồngđộ enzyme...84

3.2.5 Tối ưu điều kiện trích ly bằng phương pháp bề mặtđáp ứng...85

3.2.6 Phân tích định tính các hợp chấttựnhiên...94

3.2.7 Nhận định chung về trích ly các hợp chất tự nhiên trong hạt đậu xanhnảy mầm...95

3.3 Vibao hợp chất có hoạt tính sinh học trong dịch trích hạt đậu xanhnảymầm...97

3.3.1 Ảnh hưởng của loại vỏ bao thích hợp...97

3.3.2 Tỉ lệ giữa các loại vỏ baophù hợp...100

3.3.3 Tỉ lệ giữa dịch trích vàvỏ bao...103

3.3.4 Nồng độvỏ bao...107

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

3.3.5 Tối ưu cơng thứcvibao...110

3.3.6 Phân tích định lượng và định tính các hợp chấttựnhiên...123

3.3.7 Hình thái và phân bố kích thước bộtvi bao...124

3.3.8 Nhận xét chung về vi bao hợp chất có hoạt tính sinh học trong dịch trích hạt đậu xanhnảymầm...126

3.4 Động học giải phóng và suy giảm các hợp chất có hoạt tínhsinhhọc...127

3.4.1 Động học giải phóng các hợp chất có hoạt tínhsinh học...127

3.4.2 Động học suy giảm các hợp chất có hoạt tínhsinh học...133

3.4.3 Nhận xét chung về động học giải phóng và suy giảm các hợp chất có hoạt tính sinhhọc...138

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀĐỀNGHỊ...139

4.1 Kếtluận...139

4.2 Đềnghị...140

TÀI LIỆUTHAMKHẢO...141PHỤLỤC...Error! Bookmark notdefined.Phụ lục I: Phương pháp phân tích cácchỉ tiêu...Error! Bookmark notdefined.

PhụlụcII:Nộidung1. N g h i ê n cứutác độngcủađiềukiện stresstrong q u á trình nảymầm

...Error! Bookmark not defined.

PhụlụcIII:Nộidung2:Tốiưuđiềukiệntríchlycáchợpchấttựnhiên tronghạtnảymầm

...Error! Bookmark not defined.

Phụ lụcIV:Nội dung 3Vibao hợp chất có hoạt tính sinh học trong dịch trích hạt đậu xanh nảy

mầm...Error! Bookmark notdefined.

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BBD Thiết kế theo kiểu Box-Behnken (Box-Behnken Design)

RSM Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology)SEM Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscopy)

STF Simulated intestinal fluid

SSADH Succinic semialdehyde dehyrogenase

TPC Hàm lượng polyphenol tổng (Total polyphenol content)

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.1Thành phần dinh dưỡng trong hạtđậuxanh...7

Bảng 1.2Thành phần polyphenol trong hạtđậuxanh...9

Bảng 1.3Hoạt tính sinh học của một số hợp chất tự nhiên có trong hạtđậuxanh...10

Bảng 1.4Các nghiên cứu về q trình nảy mầm sinh hàmlượngGABA...19

Bảng 1.5So sánh các phương pháp trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ thựcvật...23

Bảng 1.6Các nghiên cứu trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học bằng các enzymekhácnhau...27

Bảng 1.7Đặc điểm của các quan trọng của vật liệu vỏ baothơngdụng...31

Bảng 2.1Hóa chất sử dụng trong cácthí nghiệm...41

Bảng 2.2Các dụng cụ, thiết bị sử dụng trongnghiêncứu...43

Bảng 2.3Mã hố của các yếu tố thí nghiệm trích ly tối ưu theo mơhìnhBBD...54

Bảng 2.4Mã hố của các yếu tố thí nghiệm tối ưu cơng thức vi bao theo mơ hình BBD...58

Bảng 3.1Giá trị thí nghiệm và dự đoán của hàm lượng GABA và TPC trong thiết kếkiểuBox-Behnken...86

Bảng 3.2Các hệ số hồi quy của phương trình bậc hai và sai số chuẩn mô tả sự thay đổihàm lượng GABAandTPC...87

Bảng 3.3Các chất sinh học tiêu biểu có trong hạt đậu xanh và dịch trích hạt đậu xanhnảy mầm phân tíchbằngLC-MS/MS...95

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Bảng 3.4Ảnh hưởng của các loại vỏ bao đến hiệu suất thu hồi bột và độẩmbột...100Bảng 3.5Ảnh hưởng của tỉ lệ giữa hai vỏ bao đến hiệu suất thu hồi (%) và độ ẩm bột

Bảng 3.6Ảnh hưởng của các tỉ lệ dịch trích đến hiệu suất thu hồi bột và độ ẩm bột106Bảng 3.7Ảnh hưởng của nồng độ vỏ bao đến hiệu suất thu hồi bột và độẩmbột...109Bảng 3.8Hiệu quả và hiệu suất vi bao GABA và TPC ở các công thứckhácnhau...112Bảng 3.9Hệ số hồi quy của phương trình đa thức bậc 2 mơ tả ảnh hưởng của côngthức

vi bao đến hiệu quả và hiệu suất vi bao tính theo hàm lượng GABAvàTPC...113

Bảng 3.10Hàm lượng các hợp chất polyphenol đơn lẻ trong bộtvibao...124Bảng 3.11Hệ số hồi quy của các mơ hình dự đốn tốc độ giải phóng GABA

vàpolyphenol ở các pH và nhiệt độ khác nhau trong môitrườngnước...131

Bảng 3.12Hệ số hồi quy của các mơ hình dự đốn tốc độ giải phóng GABA

vàpolyphenol ở các pH khác nhau trong môi trường SGFvàSIF...132

Bảng 3.13Động học suy giảm GABA và TPC của bộtvibao...135

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Hình 3.1Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ngâm đến hàm lượng GABA (A) vàTPC

(B) của hạt đậu xanhnảymầm...63

Hình 3.2Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ đến hàm lượng GABA (A) và TPC(B)

... 66

Hình 3.3Sự thay đổi hàm lượng GABA và TPC trong hạt đậu xanh nảy mầm

dướiđiềukiện độ ẩm khơng khíkhácnhau...68

Hình 3.4Ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian trong quá trình ngâm đến

hàmlượng GABA (A) vàTPC(B)...70

Hình 3.5Ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian trong quá trình ủ đến hàm

lượngGABA (A) vàTPC(B)...72

Hình 3.6Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng và thời gian trong quá trình ngâm

đếnhàm lượng GABA (A) vàTPC(B)...75

Hình 3.7Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng trong quá trình ủ đến hàm lượng

GABA(A) vàTPC(B)...77

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Hình 3.8Ảnh hưởng của tỉ lệ đậu xanh nảy mầm và nước đến hàm lượng GABA

Hình 3.12Đồ thị bề mặt đáp ứng 3D và đường đồng mức 2D biểu diễn ảnh hưởng

củanhiệt độ (X1), thời gian (X2) và nồng độ enzyme (X3) đến hàmlượngGABA...90

Hình 3.13Đồ thị bề mặt đáp ứng 3D và đường đồng mức 2D biểu diễn ảnh hưởng

củanhiệt độ (X1), thời gian (X2) và nồng độ enzyme (X3) đến hàmlượngTPC...91

Hình 3.14Đồ thị dự đoán hàm lượng GABA và TPC với sự thay đổi của nhiệt độ,

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

Hình 3.22Ảnh hưởng của nồng độ vỏ bao đến hiệu suất vi bao GABA (A) và TPC (B)

Hình 3.23Đồ thị bề mặt đáp ứng 3D và đường đồng mức 2D biểu diễn ảnh hưởng

củacơng thức vi bao đến hiệu quả vibao GABA...115

Hình 3.24Đồ thị bề mặt đáp ứng 3D và đường đồng mức 2D biểu diễn ảnh hưởng

củacông thức vi bao đến hiệu quả vibao TPC...116

Hình 3.25Đồ thị bề mặt đáp ứng 3D và đường đồng mức 2D biểu diễn ảnh hưởng

củacơng thức vi bao đến hiệu suất vibaoGABA...119

Hình 3.26Đồ thị bề mặt đáp ứng 3D và đường đồng mức 2D biểu diễn ảnh hưởng

củacông thức vi bao đến hiệu suất vibao TPC...120

Hình 3.27Mơ hình dự đốn hiệu quả vi bao và hiệu suất vi bao GABA và TPC là

mộthàm của tỉ lệ vỏ bao (X1), tỉ lệ dịch trích: vỏ bao (X2) và nồng độ vỏbao (X3)...122

Hình 3.28Đồ thị sắc ký của các hợp chất chuẩn (A) và mẫu bộtvibao...124Hình 3.29Hình ảnh chụp SEM ở các độ phóng đại khác nhau (A1, x100; A2, x500

vàA3, x1000) và phân bố kích thước hạt bột vibao(B)...125

Hình 3.30Ảnh hưởng của nhiệt độ đến giải phóng GABA và TPC ở các pH khác

bộtvi bao ở nhiệt độmơitrường...136

Hình 3.34Ảnh hưởng của các độ ẩm tương đối khác nhau đến hàm lượng GABA

vàTPC...137

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

MỞ ĐẦU

Đặt vấn đề

Đậu xanh(VignaradiataL.) chứa nhiều thành phần dinh dưỡng cân đối như protein,

amino acid, oligosaccharide và chất xơ, cùng một lượng đáng kể các hợp chất có hoạttính sinh học, đã được chứng minh có lợi cho sức khoẻ con người như chống oxy hóa,kháng khuẩn, chống sưngtấy,giảm viêm và điều hịa chuyển hóa lipid. Trong q trìnhnảy mầm hạt, các enzyme nội bào được hoạt hoá và các hợp chất dự trữ như protein vàcarbohydrateđượcphâncắtthànhcácphântửnhỏvàcáchợpchấtmớiđượchìnhthành. Quá trìnhnảy mầm đã nâng cao hàm lượng Gamma-aminobutyric acid (GABA) vàpolyphenoltrongcáchạtngũcốc(Paucar-Menacho,Peñas,etal.,2017).Hàmlượngcác hợp chất tựnhiên này có trong các mầm hạt ngũ cốc có lợi ích đáng kể cho cơ thể con người (Kanatt et al.,2011; Randhir et al., 2004). Tương tự, quá trình nảy mầm cải thiện chất lượng dinh dưỡng vày học của đậu xanh (El-Adawy et al., 2003). Mặc dù GABAcósẵntrongnhiềutráicâyvàrauquảnhưngnồngđộcủanótrongcácloạithựcphẩmtự nhiên này rấtthấp, dao động từ 0,03 đến 2,00 μmol/g trọng lượng tươi. Vì thế, nhiều nghiên cứu tập trungmol/g trọng lượng tươi. Vì thế, nhiều nghiên cứu tập trungvào việc tìm kiếm những phương pháp mới để tăng hàm lượng GABA trong thực phẩm tựnhiên có lợi cho sức khỏe con người (Song andYu,2018).

Các nghiên cứu cho thấy hạt nảy mầm là nguồn có giá trị về các hợp chất hoạt tính sinhhọc tự nhiên và chất chống oxy hóa.Tuynhiên, hàm lượng các hợp chất này phụ thuộcrất lớn vào điều kiện xử lý hạt (thời gian ngâm hạt trước nảy mầm) và chế độ nảy mầm(nhiệtđộvàthờigian),độẩmhạt,môitrườngnảymầmsánghaytốivàđộẩmtươngđối của môitrường (El-Adawy et al., 2003; Paucar-Menacho, Pas, et al., 2017). Vì vâỵ, xác định điềukiện ngâm và ủ trong quá trình nảy mầm hạt đậu xanh nhằm thu đượccác hàm lượng GABA vàpolyphenol cao nhất là điều quantrọng.

Để thu nhận các hợp chất tự nhiên mong muốn như GABA và polyphenol và mở rộnghướng ứng dụng, việc trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học từ nguồn thực vật, đặcbiệt là đậu xanh nảy mầm là cần thiết. Có nhiều phương pháp trích ly như trích ly có hỗ

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

trợ siêu âm, vi sóng và enzyme được sử dụng rộng rãi hơn trong các ngành côngnghiệpthực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm do có nhiều ưu điểm hơn các phương pháp thông thường (ngâm, thẩm thấu và chiếtSoxhlet và (Jha and Sit, 2022).Việclựa chọnphương pháp trích ly phù hợp phụ thuộc vào loại ngun liệu thơ, q trình chuẩn bị vànăng lượngtiêuthụ.Cầnlựachọnphươngphápgiảmthiểuthấtthốtcáchợpchấtcóhoạttính sinh học tựnhiên, tiêu hao ít năng lượng, thu được lượng hợp chất có hoạt tính sinhhọccaonhấtvàthânthiệnvớimơitrường.Trongđó,tríchlycósựhỗtrợcủaenzyme(EAE), được coi là thânthiện với mơi trường, giảm thời gian trích ly, tăng hiệu suất tríchly,giảm chi phí và cơng nghệtrích ly đơn giản, là giải pháp thay thế tiềm năng cho các phương pháp trích ly thơngthường (Zhang et al., 2018). EAE đã được sử dụng rộng rãitrongviệctríchlycáchợpchấtcóhoạttínhsinhhọctừnhiềunguồnthựcvậtkhácnhau,

phenolictổngtừvỏquảlựu(NagandSit,2018)vàcácpeptidehoạttínhsinhhọccóhoạt tính chống oxyhóa cao từ protein đậu bắp (Sbrdggid et al.,2016).

Nhìnchung,sửdụngenzymegiúptănghiệusuấttríchlycáchợpchấthoạttínhsinhhọc.Việclựa chọnenzyme phụ thuộc vào đặc tính bên trong của từng nguyên liệu nguồn và hợp chấtmong muốn. Ví dụ, các enzyme từ nhóm protease, như alcalase và papain, đãđượcsửdụngđểchiếtxuấtproteinvàaminoacidtừcáchạt(Xieetal.,2019).VìGABA

tínhsinhhọctừđậuxanhnảymầm.ĐểxácđịnhcácthơngsốcủaqtrìnhtríchlyEAE và tối ưu hóacác yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly như tỉ lệ nguyên liệu và nước, nhiệt độ, thời giantríchly,nồng độ enzyme và tối ưu hóa các yếu tố này nhằm đạtđượchàmlượngcaonhấtcủacáchợpchấtcóhoạttínhsinhhọctrongdịchtríchbằngenzyme alcalase làcầnthiết.

Như đã trình bày ở trên, các hợp chất có hoạt tính sinh học đóng vai trị rất quan trọngđối với sức khỏe con người. Tuy nhiên, các hợp chất này thường không ổn định và rấtdễ bị phân hủy dưới các điều kiện môi trường như nhiệt độ, ánh sáng, khơng khí và độẩm, hạn chế ứng dụng các hợp chất này trong thực phẩm và dược phẩm. Để khắc phục

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

nhược điểmnày,một trong những kỹ thuật hiệu quả là vi bao các hợp chất tự nhiên đểtránhtiếpxúcvớicácđiềukiệnmôitrườngbấtlợi,đồngthờichophépứngdụngđadạng trong các lĩnhvực khác nhau. Ưu điểm khác của cơng nghệ vi bao là tốc độ giải phóng vật liệu lõi từ vỏ bao cóthể được kiểm soát ở các điều kiện phù hợp (nhiệt độ, chiếuxạ,pHhoặcthẩmthấu)tạimộtthờiđiểmnhấtđịnh(Abbasetal.,2012).Mộttrongđiềukiện tiên quyếtquyết định thành công của của kỹ thuật vi bao là lựa chọn vỏ bao phù hợp.Mỗiloạivậtliệuvỏbaocónhữngđặctínhkhácnhau,cónhữngưuđiểmvànhượcđiểm về hiệu quảvi bao để bảo vệ và ổn định vật lõi, cần nghiên cứu sự kết hợp của các loạivậtliệuvỏkhácnhau.TheoSun-Waterhouseetal.(2011),cácvậtliệuvỏbaokhácnhau có tính chấtvật lý và hóa học khác nhau, cần có sự kết hợp giữa các vật liệu vỏ bao để bảo vệ và kiểm soáthiệu quả các hợp chất tựnhiên.

Việcgiải phóng các hợp chất trong hạt vi bao là bước cuối cùng của công nghệ vi bao,tốcđộvàcơchếgiảiphóngphảiđượcxácđịnh,tùythuộcvàomụcđíchcủavibao.Điều này là do đặctính 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 trongnhữngđặctínhquantrọngnhấtcủahạtvibao.Tốcđộgiảiphóngphụthuộcvàođặctính

vậtliệuvỏ,đặctínhhạtvibaovàđiềukiệnmơitrườngthựctế(ShahidiandHan,1993). Tốc độ giảiphóng thơng thường được xác định bằng thực nghiệm trong điều kiện thực tế mà chúng sẽđược áp dụng và có thể tuân theo phương trình bậc 0 hoặc bậc một hoặc các mơ hình tốnhọc khác. Do đó, nghiên cứu về động học của tốc độ giải phóng để hiểu các đặc điểm giảiphóng tại tại thời điểm và môi trường nhất định là quantrọng.

Trong ngành thực phẩm, điều quan trọng là phải biết tính ổn định của sản phẩm trongq trình bảo quản. Chất lượng của sản phẩm thực phẩm nói chung và bột vi bao nóiriêng thay đổi theo thời gian do điều kiện bảo quản cụ thể như ánh sáng, không khí vànhiệt độ. Hơn nữa, cần phải xây dựng được đường đẳng nhiệt hấp phụ ẩm để tính tốnsựthayđổiđộẩmvàdựđốnđộổnđịnhcủasảnphẩmtrongqtrìnhbảoquản.Vìvậy,nghiêncứuvềbảoquảnbộtvibaoGABAvàpolyphenollàcầnthiếttrongviệcxácđịnh ảnh hưởng của các điềukiện bảo quản đối với bột vibao.

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Mục tiêu

Nghiên cứu được thực hiện nhằm gia tăng hàm lượng một số hợp chất có hoạt tính sinhhọc tự nhiên trong hạt đậu xanh thơng qua kích thích q trình nảy mầm, tiếp đó tối ưuhốđiềukiệntríchlyđểđạtđượchàmlượngcáchợpchấtcóhoạttínhsinhhọctựnhiên

caonhất,ápdụngcơngnghệvibaocáchợpchấtcógiátrịnhưGABAvàTPCthuđược, xác định cơchế giải phóng các hợp chất tự nhiên từ bột vi bao và đánh giá tính ổnđịnh.

Mục tiêu cụ thể bao gồm:

i) Xácđịnhđượccácthơngsốcủaqtrìnhnảymầmnhằmthuđượcmầmhạtđậuxanh giàu cáchợp chất có hoạt tính sinh học tựnhiên;

ii) XácđịnhđượcđiềukiệntríchlytốiưunhằmthuđượcdịchtríchcóhàmlượngGABA và TPCcao;iii) Xác định được công thức vỏ bao tối ưu để vi bao dịch trích ly tối ưu bằng phươngpháp sấy thănghoa;

iv) Xác định được mơ hình và cơ chế giải phóng các hợp chất GABA và polyphenol từbột vi bao ở các môi trường khác nhau và đồng thời xác định được thơng số động họcthất thốt hợp chất GABA và polyphenol trong quá trình bảoquản.

Nội dung nghiên cứu

Để đáp ứng được mục tiêu trên, luận án được thực hiện với 04 nội dung chính, bao gồm:Nội dung 1: Tác động của các yếu tố ảnh hưởng trong quá trình nảy mầm.

Nội dung 2: Tối ưu điều kiện trích ly các hợp chất tự nhiên trong hạt nảy mầm.Nội dung 3: Vi bao hợp chất có hoạt tính sinh học trong dịch trích hạt đậu xanh nảymầm.

Nội dung 4: Động học giải phóng và động học suy giảm các hoạt chất trong bột vibao.

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Ý nghĩa của luận án

Luận án đã đóng góp các giải pháp thiết thực, nghiên cứu tồn diện và có hiệu quả caotrong việc tăng hàm lượng GABA và polyphenol thông qua q trình nảy mầm hạt đậuxanh, trích ly với sự hỗ trợ của enzyme và vi bao các hợp chất có hoạt tính sinh học.Trongnghiêncứuvềcácđiềukiệnnảymầm,luậnánđãnghiêncứutồndiệntừviệclựa chọn hạt đậuxanh, đến các quá trình ngâm, ủ hạt và xác định được các điều kiện quan trọng ảnh hưởng đếnquá trình nảy mầm (độ ẩm khơng khí, điều kiện ánh sáng, nhiệt độ). Các kết quả của luận án đãthu được hàm lượng GABA cao tăng 12 lần và polyphenol tăng 2 lần so với hạt đậu xanhnguyênliệu.

Việcnghiên cứu tối ưu hoá điều kiện trích ly với sự hỗ trợ enzyme bằng phương phápbề mặt đáp ứng đã nâng cao hiệu suất trích ly GABA và TPC từ hạt đậu xanh nảymầm.Kết quả đã cho thấy dịch trích tối ưu có hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học cao có tiềm năng sử dụng trực tiếp vào các sản phẩm khác

tráicâyvàđồuốngdinhdưỡngkhác.Dịchtríchlànguồnnguyênliệuquýchoviệcthiết kế và pháttriển các loại thuốc mới vì nó cung cấp một lượng GABA và TPCcao.

Để đa dạng hố sản phẩm, tăng tính tiện lợi và đặc biệt kéo dài thời gian bảo quản củacác hợp chất tự nhiên, luận án đã nghiên cứu công nghệ vi bao các hợp chất tự nhiên từdịch trích tối ưu thơng qua tối ưu cơng thức trước khi sấy thăng hoa. Kết quả tối ưu hốđãchothấyhiệuquảvàhiệusuấtvibaocao,chothấytiềmnăngứngdụngcơngnghệvi bao để tạo rasản phẩm bột vi bao có chất lượng cao. Ngoài ra, luận án cũng đã nghiên cứu động họcthất thoát các hợp chất GABA, TPC và dự đoán được thời gian bảo quảncủabộtvibaotốiưuthơngquacácphươngtrìnhđộnghọc,đặcbiệtđãxácđịnhđượcđộ ẩm cân bằngcủa bột vi bao và cho thấy bột có thể bảo quản trong thời gian dài. Cơng nghệ vi bao địi hỏicần phải đánh giá được động học giải phóng và cơ chế giải phóngcáchợpchấtcóhoạttínhsinhhọcởcácđiềukiệnkhácnhau.Luậnánđãcónhữngđóng góp quantrọng trong nghiên cứu công nghệ vi bao các hợp chất có hoạt tính sinhhọc.

Tómlại,luậnánđãcónhữngđónggópcóýnghĩaquantrọngtrongviệctănghàmlượngcáchợpchấttựnhiêncóhoạttínhsinhhọc(GABAtănggần12lầnvàTPCtănggần

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

gấp đôi so với hạt đậu xanh nguyên liệu) thông qua kiểm soát được các điều kiện nảymầm, đồng thời đã tối ưu điều kiện trích ly để tạo ra dịch trích tối ưu và cơng nghệ vibaođểtạorabộtvibaocóhiệuquảvibaocao.Nhữngđónggópcóýnghĩakhoahọcvà thực tiễn củaluận án này là giải pháp tổng thể giúp tăng nhiều lần hàm lượng các hợp chất có hoạt tínhsinh học bằng phương pháp tự nhiên, giúp đa dạng hoá, tăng tính tiện lợi và kéo dài thờigian bảo quản cho sản phẩm bột vi bao và đồng thời giúp mở rộng các định hướng ứngdụng trong các sản phẩm thực phẩm khác nhau trong công nghiệp thực phẩm. Kết quả củaluận án này là cơ sở để áp dụng trên các loại hạt nông sản khác nhau ởViệtNam và trênthếgiới.

Điểm mới của luận án

tríchlyvàvibaocáchợpchấttựnhiêntronghạtđậuxanh.Đặcbiệt,kếtquảcủaluậnán sẽ là mơ hìnhcho các nghiên cứu tương tự để áp dụng trên các loại hạt nông sản khácnhaurấtdồidàoởViệtNamvàtrênthếgiớinhằmtănghàmlượngcáchợpchấttựnhiên.

Luận án đã nghiên cứu toàn diện về công nghệ vi bao từ lựa chọn công thức vỏ bao phùhợp đến tối ưu công thức vi bao để đạt hiệu quả và hiệu suất vi bao cao. Thơng qua mơhình động học giải phóng, luận án đã xác định được phương trình dự đốn giải phóngGABA và TPC từ bột vi bao dịch đậu xanh nảy mầm ở các điều kiện khác nhau và cơchếgiảiphóngcủachúng.Đâylàcơsởkhoahọccầnthiếtvàquantrọngđểxácđịnhbột vi bao có thểsử dụng ở các mơi trường khácnhau.

Bố cục của luận án

Luận án có 150 trang, 24 Bảng, 40 Hình và 184 tài liệu tham khảo, bao gồm các phần:Mởđầu,Chương1.Tổngquan,Chương2:Vậtliệuvàphươngpháp,Chương3:Kếtquả và thảo luận,Chương 4: Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo. Ngồi ra cịn có các cơng trình đã côngbố và các Phụ lục kèm theo.

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về đậuxanh

1.1.1 Thành phần hố học của đậuxanh

Đậu xanh có tên khoa học làVigna 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 Ánhư Ấn Độ, Pakistan, Thái Lan và Việt Nam.

Đậu xanh có thành phần dinh dưỡng cân bằng, bao gồm protein, chất xơ, vitamin, chấtkhốngvàlượngđángkểcáchợpchấtcóhoạttínhsinhhọc.Hơnnữa,proteintrongđậu xanh dễtiêu hóa hơn so với protein của các loại cây họ đậu khác(Yi-Shenet al., 2018). Thànhphần dinh dưỡng trong hạt đậu xanh (Bảng 1.1) chứa protein, lipid, glucid, chấtxơ, tro.Ngoài ra, đậu xanh còn chứa các vitamin B1, B2, C và các muối khoáng nhưCa,Na, Fe,K (Dahiya et al.,2015).

Bảng 1.1Thành phần dinh dưỡng trong hạt đậu xanh

Hàmlượngnàythayđổitùytheogiốngđậu,điềukiệnthổdưỡng,vùngđịalý...dođócầnchọnlựagiốngđậuphùhợpđểcáchàmlượngchấtdinhdưỡngcao.Proteinthựcvậtnói

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

chung và protein đậu xanh nói riêng là nguồn cung cấp đạm dễ tiêu hoá cho con người.Trong hạt đậu xanh, protein được chia thành hai nhóm: nhóm đơn giản và nhóm phứctạp. Trong nhóm protein đơn giản chủ yếu là globulin, chiếm từ 60 - 80%, cịn lại làalbuminvàmộtsốloạikhác.Chứcnăngchínhcủaproteindựtrữlàcungcấpaminoacid và nitơ choq trình nảy mầm của hạt. Protein đậu xanh có chứa đầy đủ các tính chất chung nhất củaprotein. Ngoài ra, protein đậu xanh cịn có một số tính chất riêng biệtnhưkhảnănghútnướcvàdầutạonhũtương,khảnănghoàtantrongnước,làcácyếutố quan trọngtrong nghiên cứu và công nghệ sản xuất các sản phẩm từ đậu xanh. Hàmlượnglipidthayđổitùytheogiốngđậuvàphươngphápphântíchhàmlượnglipid.Hàm lượng lipidtrong đậu thấp thích hợp với các đối tượng ăn kiêng và phòng trịbệnh.

Carbohydrate chủ yếu là tinh bột trong đậu xanh được quan tâm nghiên cứu và sử dụngđể sản xuất mì trong các món ăn ở các nước phương Đông. Trong đậu xanh chứa cácmonosaccharide (maltose, glucose, xylose), oligosaccharide (raffinose và stachyose),nhóm tinh bột tiêu hóa và tinh bột kháng, giàu vitamin (thiamin, riboflavin, niacin, acidpathothenic)vàkhoángchất(canxi,đồng,sắt,kẽmvàmagie).Đậuxanhgiàuchấtxơvà tập trungchủ yếu ở vỏ hạt so với phơi mầm.Tuynhiên, hạt đậu xanh cũng có các thành phần khángdinh dưỡng như tannin, acid phytic, hemaglutinin, trypsin inhibitor, những thành phầnnày ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa hạt đậu xanh. Vì thế, trích ly các hợp chất cóhoạt tính sinh học mong muốn có lợi cho sức khoẻ con người cũng là giải pháp hữu íchgiúp loại bỏ các thành phần kháng dinhdưỡng.

Ngoài các thành phần dinh dưỡng, các hợp chất có hoạt tính sinh học có trong hạt đậuxanh (GABA và polyphenol) góp phần nâng cao giá trị thực phẩm và giá trị y học. Đậuxanh giàu polyphenol như acid phenolic (1,81-5,97 mg rutin tương đương/g), flavonoid(1,49-1,78 mg catechin tương đương/g) và tannin (1,00-5,75mg/g). Nội nhũ hạt và vỏhạt chứa các phenolic nhưng phần lớn tập trung ở vỏ hạt. Hơn nữa, thành phần và hàmlượng các hợp chất tự nhiên trong đậu xanh phụ thuộc nhiều yếu tố như điều kiện trồngtrọt,màusắccủavỏhạt,điềukiệnkhíhậu,thổdưỡng,phươngpháptríchlyvàphântích.

ThànhphầnpolyphenoltronghạtđậuxanhđãđượctổnghợpvàthểhiệnquaBảng1.2

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

và các hợp chất tự nhiên có tác dụng tốt đối với sức khỏe con người và thể hiện giá trị của chúng qua Bảng 1.3.

Bảng 1.2Thành phần polyphenol trong hạt đậu xanh

Flavonoid Anthocyanin Cyanidin-3-glucosidePeonidin-3-glucoside

Pelargonidin-3,6- malonylglucosidePelargonidin-3-glucosideQuercetin

Yao et al. (2013)

Meenu et al. (2016) Pająk et al. (2014) Prokudina et al. (2012)Quercetin-3-O-glucoside Prokudina et al.

(2012)Myricetin Meenu et al.(2016)Kaempferol Meenu et al. (2016) Prokudina et al.(2012)

Hesperetin Prokudina et al.(2012)

(2012)Naringenin7-glucoside Prokudina et al.(2012)Flavone

Vitexin Meenu et al.(2016)Li et al.(2012)

Isovitexin Meenu et al.(2016)Li et al.(2012)

Isovitexin-6”-O-α-L-glucoside Bai et al. (2016)

Daidzein Prokudina et al.(2012)

(2012)Isoflavonoid Dulcinoside Bai et al.(2016)Isoformononetin Prokudina et al.(2012)Genistein Prokudina et al.(2012)

Acid Phenolic

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

orogenic (2016)

Acid Sinapic Pająk et al. (2014)Scopoletine Prokudina et al. (2012)Coumestrol Prokudina et al. (2012)Acid

Hydroxybenzoic Acid Gallic

Meenu et al. (2016)Pająk et al. (2014)Acid Syringic Yao et al. (2013)Acid Gentisic Prokudina et al. (2012)

Bảng 1.3Hoạt tính sinh học của một số hợp chất tự nhiên có trong hạt đậu xanh

Chống oxy hóa Vitexin, isovitexin, proteins, polypeptides, polysaccharide,polyphenol

Bai et al. (2016); Li et al.(2012); Cao et al.(2011);Wongekalaket al.(2011)Kháng khuẩn Enzyme, peptide, polyphenol, protein Yeap et al. (2012)Kháng viêm Acid gallic, vitexin, isovitexin,

Randhir and Shetty (2007);Ali et al. (2014); Peng et al.(2008)

Trị đái tháo đường Polyphenol, vitexin, isovitexin Amare et al. (2022)Tác dụng giảm mỡ máu Phytosterol; vitexin; isovitexin Hsu et al. (2011); Kang et

Tác dụng sát trùng Acid chlorogenic, polyphenol, chiếtxuất vỏ đậu xanh

Lee et al. (2012); Yao et al. (2016)

Khả năng miễn dịch Polysaccharide, vitexin, isovitexin,chiết xuất đậu xanh

Zhang et al. (2013); Luo et al. (2016); Lee et al. (2011)Giảm hắc tố da Vitexin, isovitexin, chiết xuất đậu xanh Jeong et al. (2016); Yao et

al. (2012); Yao et al. (2011)

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

1.1.2 Lợi ích sức khỏe của hạt đậuxanh

Hạtđậuxanhchứahàmlượngdinhdưỡngcao,đóngvaitrịquantrọngtrongchếđộdinh dưỡng của conngười, đặc biệt đối với những người ănchay.Ngồi ra, loại ngũ cốc này cịn được xem nhưthực phẩm chức năng với các công dụng hữu ích.Tinhbột đậu xanhvớihàmlượngamylosecao,cóđặctínhlàmgiảmchỉsốđườnghuyết(Tayetal.,2015). Nghiên cứucủa Peng et al. (2008) nhận thấy thành phần vitexin và isovitexin trong đậu xanh là thànhphần hoạt động chính đóng vai trò then chốt trong điều khiển quá trìnhchuyểnhóaglucose.Dokhảnănggiảmchỉsốđườnghuyết,đậuxanhđượcsửdụngphổ biến để sảnxuất các sản phẩm giúp phịng ngừa nguy cơ đái tháo đường (Hou et al., 2019). Tiêu thụđậu xanh như nguồn thực phẩm có lợi cho những người bệnh đái tháo đường và béophì.Ngàynay,vấn đề máu nhiễm mỡ và xơ vữa động mạch là nguyên nhân chính dẫn đếnsuy tim và tử vong. Các nghiên cứuYaoet al. (2013) cho thấy tiêu thụ đậu xanh có ýnghĩa với đáp ứng quá trình biến dưỡng lipid, làm hạ lipid máu. Vitexin, isovitexin vàchiết xuất đậu xanh góp phần làm giảm lipid tích tụ ở chuột (Kang et al., 2015). Khơngnhững làm hạ lipid máu, hạt đậu xanh cịn có tác dụng bảo vệ gan. Gan là cơ quan kíchứngquantrọngliênquanđếnqtrìnhbiếndưỡng,dựtrữvàbàitiếtcủaqtrìnhchuyển

hóa.Cáctổnthươnggandorượu,virusvàcơchếtựmiễndịch(Stickeletal.,2011).Hạt đậu xanh vàđậu xanh nảy mầm có hiệu quả trong quá trình bảo vệ gan, làm giảm các enzyme hoạt động(Lopes et al., 2018). Trong quá trình nảy mầm, một lượng lớn các peptides và các chấtchuyển hóa sinh ra (Gan et al., 2017). Các hợp chất này rất có ích cho q trình kiểm sốthuyết áp. Protein thủy phân từ hạt đậu xanh và hạt nảy mầm có thể dùng như thực phẩm chứcnăng trong phịng ngừa và kiểm soát huyết áp (Hsu et al., 2011). Ngoài bệnh về tim mạch,ung thư được xã hội rất quan tâm bởi khả năng lây lanpháttriểnnhanhcủatếbàoungthư.Cácnghiêncứuvềcơchếcủahạtđậuxanhvớibệnh này còn chưa rõràng nhưng một chế độ dinh dưỡng kết hợp với hạt đậu xanh được khuyến cáo bởi các peptide,protein, polyphenol được tìm thấy trong hạt đậu xanh cóhiệuquảgiảmnguycơcáctếbàoungthưvàchốnglạisựpháttriểnlớnlêncủatếbào

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

ung thư (Gupta et al., 2018). Vì thế, các nhà khoa học đề xuất mối liên hệ giữa chế độdinhdưỡnggiàuđậuvàkhảnănggiảmnguycơcủanhiềuloạiungthư(Messina,2014). Khả năngtự bảo vệ miễn dịch của cơ thể rất quan trọng đối với sức khỏe. Đậu xanh và các hợp chấtcó hoạt tính sinh học của đậu xanh có ích trong đáp ứng miễn dịch (Dunkelberger andSong, 2010).Viêmlà dấu hiệu nhận biết cơ thể gặp những nguy cơ về sức khỏe. Đểkháng viêm hiệu quả, người ta cũng đã dùng đậu xanh từ rất lâu nhằm giải nhiệt, dị ứngvà nóng sốt. Zhang et al. (2013) đã nghiên cứu chiết xuấtaceton-nướchạtđậuxanhchothấyvitexinvàisovitexingópphầnkhảnăngkhángviêmhiệuquảcủa hạt đậuxanh. Nhưvậy,tác động kháng viêm của các hoạt chất trong hạt đậu xanh baogồmpolyphenol,saponinđóngvaitrịquantrọngtrongqtrìnhđiềutrịnhiềubệnhnhư tiểu đường,béo phì, ức chế tiến trình viêm nhiễm. Đối với quá trình hình thành hắc tố da các nghiên cứu xácđịnh thành phần vitexin, isovitexin, proanthocyanidin và tanin từ vỏ hạt đóng vai trị ức chế qtrình hình thành hắc tố do các hợp chất này ức chế khả năng hoạt động của enzyme tyrosinase,enzyme chính gây ra hình thành hắc tốda.

Với tốc độ cơng nghiệp hóa kéo theo ô nhiễm môi trường, con người đặc biệt quan tâmđến vấn đề sức khỏe thì việc giải độc cơ thể rất được chú ý. Từ rất lâu người dân đã sửdụng đậu xanh như một thực phẩm chức năng có khả năng giải độc.Tuynhiên, cơ chếtácđộngđếnqtrìnhgiảiđộccịnchưađượcgiảithíchrõràngnhưngcácnhàkhoahọc tiến hành thínghiệm trên chuột với các khẩu phần ăn có đậu xanh qua nhiều ngày nhận thấy chiết xuất cồnhạt đậu xanh giúp phòng ngừa ruột hấp thu aconitine. Vitexin và isovetexin cũng các tác dụngbảo vệ chống lạiisoproterenol.

Ngồi ra trong hạt đậu xanh cịn có một hợp chất rất có giá trị y học đó là gammaaminobutyric acid. GABA là một amino acid phi protein với một số chức năng sinh lývàlợiíchsứckhỏetiềmnăng.CónhiềubáocáovềlợiíchsứckhỏecủaGABAbaogồm giảm huyếtáp, giảm bệnh mãn tính liên quan đến rượu và phòng ngừa tăng sinh tế bàoungthư.NgườitanhậnthấyrằngquátrìnhnảymầmGABAtrongđậuxanhtănglêncao hơn so với

quá trình lên men (sử dụng chủngRhizopus sp.5351 trong trạng thái rắn ở

30oCtrong48giờ).Đâychínhlàhợpchấtcầnđượcquantâmtronghạtđậuxanhbởi

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

trong số các loại đậu thì hàm lượng GABA trong hạt đậu xanh cao nhất so với các loạiđậu khác. Hàm lượng GABA có trong các loại đậu xanh, đậu nành, đậu đen và hạt mèlần lượt là 0,1325; 0,1222; 0,0438 và 0,0909 g/kg (Tiansawang et al., 2016).

1.2 Quátrình nảy mầm hạt đậuxanh1.2.1 Quá trình nảymầm

Nảy mầm là một quá trình cây con được phát triển từ hạt giống. Quá trình nảy mầm,trước tiên hạt được chọn lựa, xử lý hạt sạch và tiến hành ngâm hạt trong nước và saucùng là ủ để hạt tăng trưởng kéo dài chiều dài thân mầm (Hình 1.1). Quá trình này trảiqua ba giai đoạn. Trong giai đoạn đầu tiên, để ức chế sự phát triển của vi sinh vật, hạtcần được xử lý khử trùng sạch trước khi ngâm. Giai đoạn ngâm, hạt giống hấp thụnướcdođótăngkhốilượngvàhoạtđộngcủaenzymecũngnhưtăngcườnghoạtđộngtraođổi

trongkhiởgiaiđoạncuối,thânmầmkéodàiranổilêntừhạtgiống.Trongqtrìnhnày,các thànhphần tế bào được chuyển đổi thành những hợp chất mới, ảnh hưởng đến các đặc tínhsinh hóa. Nó cải thiện chất lượng của các loại đậu khi kích hoạt enzyme hoạtđộngcủahạtnảymầmvàchuyểnprotein,carbohydratevàlipidthànhcácdạngđơngiản hơn (Sattaret al., 2015). Đây là phương pháp đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả so vớingâm, nấu, luộc, hấp và nấu vi sóngđể giảm các đặc tính kháng dinh dưỡng ở các cây họđậu.

Hình 1.1Các giai đoạn của quá trình nảy mầm hạt và phát triển thành cây con

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

(a) Hạt đậu xanh, (b) Hạt ngâm trong nước, (c) Hạt nảy mầm kéo dài chiều dài mầmhạt

Nảymầmlàmộtquátrìnhtựnhiênxảyratrongthờikỳtăngtrưởngcủahạtgiống,trong đó chúngđược 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 củahạttheothờigianlàdosựngậmnướccủacáctếbàotronghạtngàycàngtăng(Nonogaki et al., 2010).Đậu xanh nảy mầm làm giảm các thành phần không mong muốn nhưalkaloid,tanninvàphytate(HussainandUddin,2012),làmtăngcácchấtdinhdưỡngvà

tăngkhảnăngtiêuhóaproteinđồngthờităngqtrìnhtíchlũycáchợpchấtcóhoạttính sinh học khácnhau như vitamin, GABA và polyphenol (Gan et al., 2017). Hàm lượngGABAvàpolyphenoltronghạtngunliệulạirấtthấp,dođóqtrìnhươmmầmnhằm hoạt hóahoạt động của enzyme glutamic acid decacbonxylase (GAD) chuyển hóa acid glutamic thànhGABA, đồng thời kích hoạt q trình sản sinh các hợp chất có hoạt tínhchốngoxyhóavàpolyphenollàmtăngđángkểcáchợpchấtnàysauqtrìnhnảymầm (Gan et al.,2017). Nhưvậy,nảy mầm có thể là phương pháp cơng nghệ xanh để tíchtrữ các hợp chất có hoạttính sinh học tự nhiên và hạt nảy mầm giàu hợp chất có hoạt tính sinh học có thể dùng như thực phẩm chức năng phịng ngừa các bệnhmãntính.

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng q trình nảymầm

Sựnảymầmcũngchịunhiềuảnhhưởngcủacácyếutốngoạicảnhvànộitạinhưngyếu tố bênngoài là quan trọng nhất, bao gồm nước, nhiệt độ, oxy và đôi khi là môi trường nảy mầmsáng hoặc tối. Những hạt giống khác nhau thì có mức độ nảy mầm khácnhau.

1.2.2.1 Nước

Nước là yếu tố cần thiết cho quá trình nảy mầm giúp tăng độ ẩm hạt, kích hoạt cácenzyme, q trình này phụ thuộc vào các thành phần có trong hạt đậu xanh (Shah et al.,2011). Thành phần cơ bản tạo ra sự hút nước của hạt là do protein có tính hút nước, dođó sau khi ngâm hạt có sự trương nở. Nước cần thiết cho các enzyme hoạt động, phávỡcác mô dự trữ, vỏ hạt và vận chuyển các chất dinh dưỡng từ vùng dự trữ đến lá mầmhoặctừnộinhũđếnđỉnhsinhtrưởngvàkhởiphátcácphảnứnghóahọc,phávỡcácsản phẩm dự trữđể tổng hợp chất mới. Khi độ ẩm tăng thì cường độ hơ hấp sẽ tăng lên,t ạo

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

điều kiện thuận lợi cho sự nảy mầm. Trong giai đoạn bảo quản, hạt đậu xanh có độ ẩmtrungbìnhtừ7-13,7%,dođóhầunhưkhơngcócáchoạtđộngtraođổichất.Độẩmthích hợp cho hạtđậu xanh nảy mầm là từ 50%. Hạt đậu xanh được ngâm trong nước cất(1:5w/v)trongthờigian10giờởnhiệtđộphòng(30±2oC)đảmbảođộẩmtốiưuchohạtnảy mầm (Hussainand Uddin, 2012). Hàm ẩm trong hạt tăng nhanh trong thời gian ủ và đạt giá trị cao nhất 89.5%sau 96 giờ ươm mầm (Shah et al.,2011).

1.2.2.2 Oxy

Oxy cần thiết cho sự chuyển hóa trong q trình nảy mầm, được sử dụng trong hơ hấphiếukhíđểtạoranănglượngcầnthiếtchosựpháttriểncủacâytrồng.Nhiềunghiêncứucho rằng nếuhàm lượng CO2tăng lên 0,03% thì sẽ làm chậm quá trình nảy mầm, khihàm lượng tănglên 37% thì hạt sẽ chết. Vìvậy,trong quá trình nảy mầm cần phảiđảokhốihạtđểcungcấpnhiềuO2v àtránhtíchtụCO2gâyhơhấpyếmkhí,gâyđộcchohạt.

1.2.2.3 Nhiệtđộ

Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng của thực vật nói chung và qtrình nảy mầm nói riêng. Ảnh hưởng của nhiệt độ được biểu thị bằng một giới hạn từđiểm tối thiểu đến điểm tối ưu để quá trình nảy mầm có thể xảy ra. Nhiệt độ tối ưu lànhiệt độ mà tại đó tỉ lệ hạt nảy mầm là cao nhất trong thời gian ngắn nhất, nếu nhiệt độdưới mức tối ưu sẽ dẫn đến tỉ lệ nảy mầm thấp và thời gian nảy mầm cũng kéo dài hơn(Kumar and Singhal, 2009).

1.2.2.4 Ánhsáng

Ánh sáng có ảnh hưởng đến sự ra hoa, kéo dài thân và hình thành sắc tố ở quả và lá,cườngđộlẫnchấtlượngánhsángđềucóảnhhưởngđếnqúatrìnhnảymầm.Tuynhiên, khơng phảibất kỳ loại hạt nào trong q trình nảy mầm cũng cần có ánh sáng. Một số loại hạt cần bóngtối để nảy mầm như các loại cây họ hành hay hạt của cây họđậu.

Các kiểu chiếu sáng trong thời gian nảy mầm đóng một vai trị quan trọng đối với mộtsố nhóm chất chuyển hóa. Cùng loại cây trồng nảy mẩm trong bóng tối hoặc dưới ánhsángthìkhácnhauvềthànhphầnsinhhóa.Mộtsốnghiêncứuđãchứngminhảnhhưởng

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

của các thơng số quang phổ ánh sáng (bước sóng), các kiểu chiếu sáng khác nhau và sựkết hợp của chúng (ví dụ: đèn LED và tia cực tím) về sự tổng hợp và tích lũy tổng sốhợp chất phenolic (PC) trong mầm cây họ đậu hoặc các acid phenolic, flavonoid ...Ánhsáng cũng ảnh hưởng đến sự tích tụ hoạt tính sinh học các hợp chất như acid amin, vitamin C, vitamin E,carotenoids và sắc tố quang hợp (Perchuk et al.,2023).

Do hạt đậu xanh có giá trị dinh dưỡng cao cùng với các hợp chất có hoạt tính sinh họccó giá trị, các nhà khoa học tìm phương pháp nhằm nâng cao hàm lượng cácchấtnày.Hai phương pháp lên men và nảy mầm được sử dụng nhằm tăng hàm lượngdinhdưỡng và giá trị các hợp chất tự nhiên. ỞViệtNam, sản phẩm giá đậu xanh, sản xuất từ qtrìnhnảymầmhạt,đượcdùngrấtphổbiếnvàhiệndiệntrongcácbữaăncủagiađìnhvà trong cácmón ăn truyền thống lẫn hiện đại. Quá trình nảy mầm hạt này đơn giản, thân thiện môitrường, thuận lợi trong điền kiện sản xuất ở các quy mô nhỏ, vừa vàlớn.

1.2.3 Các biến đổi của hạt đậu xanh trong quá trình nảymầm

Protein đậu xanh được đánh giá là có chất lượng tốt do có chứa đầy đủ các amino acidthiết yếu và hàm lượng của chúng tương đối phù hợp với tiêu chuẩn dinh dưỡng dànhchotrẻemdotổchứclươngnôngthếgiới(FAO)vàtổchứcytếthếgiới(WHO)khuyến nghị. Đậuxanh chứa nhiều amino acid thiết yếu và hàm lượng này tăng lên đáng kể saukhihạtnảymầmdoquátrìnhthuỷphânprotein(Tiansawangetal.,2016).Hạtnảymầm được biếtđến như là nguồn GABA mang lại những tác dụng có lợi cho sức khỏe conngười.Trongsuốtqtrìnhnảymầm,hàmlượngcáchợpchấtcóhoạttínhsinhhọcnhư GABA,polyphenol và các hợp chất khác như vitamin, acid hữu cơ và đường khử có khuynh hướngtăng và thay đổi tuỳ theo điều kiện và thời gian của quá trình nảy mầm(Tanget al., 2014). Vìthế, nghiên cứu tối ưu thời gian và điều kiện nảy mầm hạt đậu xanh nhằm thu được cáchợp chất cao nhất sinh học này là cầnthiết.

Trong suốt quá trình nảy mầm, các enzyme nội bào được hoạt hoá và các hợp chất dựtrữnhưproteinvàcarbohydrateđượcphâncắtthànhcácphântửnhỏ,đồngthờicáchợp

chấtm ớ i đ ư ợ c h ì n h t h à n h . C ụ t h ể , q u á t r ì n h n à y đ ã n â n g c a o h à m l ư ợ n g G A B Avà

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

polyphenol trong các hạt ngũ cốc (Paucar-Menacho, Pas, et al., 2017). Các mầm cólợi ích dinh dưỡng đáng kể cho cơ thể con người vì nồng độ chất dinh dưỡng cao có thểđược cơ thể sử dụng dễ dàng (Randhir et al., 2004).VitaminC là một chất chống oxyhóa tự nhiên giúp duy trì trạng thái hoạt động cho nhiều hợp chất hoạt tính sinh học,chẳng hạn như vitamin E, flavonoid và phenolics.VitaminE có thể bảo vệ các acid béokhơngbãohịađachốnglạisựpháhủyoxyhóatrongmàngtếbào.Proteinhịatantrong nước là mộtyếu tố quan trọng của chất lượng thực phẩm. Trong quá trình nảy mầm hạt giống, cácprotein lưu trữ được huy động để cung cấp chất dinh dưỡng cho sự pháttriểncủacâycon.Phenolicnằmmạnglướilipid-nướccủamàng,vìvậychúngcóthểgomcác

cứurộngrãidovaitrịbảovệcủachúngchốnglạicácbệnhtimmạchvàungthư.Trong thập kỷ qua,một số nghiên cứu đã tập trung chủ yếu vào những thay đổi của các hợp chất hoạt tính sinh họctrong đậu, khi nảy mầm tăng hàm lượng các vitamin, hàm lượngproteintantrongnước,hàmlượngtổngphenolicvàhoạttínhchốngoxyhóa.Tuynhiên, hàm lượngcác hợp chất này phụ thuộc rất lớn vào điều kiện xử lý hạt (thời gian ngâm hạt trước nảymầm) và chế độ nảy mầm (nhiệt độ và thời gian), độ ẩm hạt, môi trường nảy mầm sáng haytối, độ ẩm tương đối của môitrường.

Trong quá trình nảy mầm của hạt đậu xanh, các protein phân tử lượng lớn và các hợpchất sơ cấp như acid glutamic, glutamine bị thủy phân thành các peptide và các aminoacidđơngiảnnhờcácenzymenộisinhtrongtếbàochất,chuyểnhóathànhcáchợpchất thứ cấp vàtham gia vào chu trình chuyển hóa để cung cấp năng lượng và oxy để hình thành cây conhợp chất phenolic, các chất chống oxy hóa, các amino acid dễ tiêu hóa(Mubarak,2005).TheoTiansawangetal.(2016)vàMubarak(2005),qtrìnhnảymầm của hạt đậuxanh làm giảm đi hàm lượng carbohydrate và tăng hàm lượng các đường đơn. Quá trình nảymầm làm giảm hàm lượng acid phytic đi nhiều lần so với hạt tươi, nghiên cứu cho thấy hạtnảy mầm ở 72 giờ định lượng được 0,41g/100g chất khơ sovớihạttươilà0,83g/100gchấtkhơmặcdùqtrìnhngâmcólàmtănghàmlượngnàynhưng

khơngnhiều(0,89g/100gchấtkhơ).Hiệntượnggiảmphyticacidlàdolámầmcủahạt

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

đậuxanhsauqtrìnhnảymầm,hạthútnướcđãtrươngnở,làmpháhủytếbàovàphytic acid di chuyển rangồi mơitrường.

sảnphẩmnảymầmtừcâyhọđậucịnđượcđềnghịlàchiếnlượchiệuquảnhằmchếbiến thành các sảnphẩm có hoạt tính chống oxy hoá. Các hợp chất polyphenol có trong hạtđậunảymầmcóvaitrịquantrọngđónggópvàohoạttínhnày(Duasetal.,2016).Dovậy,xác địnhđiều kiện tiền xử lý và chế độ nảy mầm tối ưu là cần thiết nhằm thu được hợp chất cóhoạt tính sinh học caonhất.

1.2.3.1 Gamma-aminobutyric acid (GABA)

GABA là amino acid có bốn carbon phi protein được biết đến như một chất dẫn truyềnthần kinh ức chế trong não và tủy sống của các loại động vật có vú. GABA được sảnxuấtchủyếutừmột-decarboxylhóaglutamateđượcxúctácbởiglutamatedecarboxylase

(GAD)vàlàchấtlàmgiảmhộichứngmãnkinh,tăngcườngmiễndịch,điềutrịungthư, ngăn ngừacác triệu chứng liên quan đến rượu mãn tính và chống béo phì. GABA có nhiều tác dụngvới cơ thể con người, đặc biệt lên hệ thần kinh, đảm bảo duy trì sự hoạt động bình thườngcủa não bộ. Quá trình nảy mầm làm gia tăng đáng kể GABA và chất xơ trong chế độ ănđậu xanh. Trong khi đó, đã giảm hàm lượng tro và carbohydrate, nhưng các hoạt tính chốngoxy hóa và hàm lượng hợp chất phenolics đã được tìm thấy có thay đổi ít. Vì thế, có thểthấy đậu xanh nảy mầm là nguồn giàu GABA và chất xơ dinh dưỡng (Bảng1.4).

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Bảng 1.4Các nghiên cứu về quá trình nảy mầm sinh hàm lượng GABA

GABAnguyên liệu(mg/100g)

Hàm lượngGABA sau nảy mầm (mg/100g)

Thời gian vànhiệt độ ngâm tối ưu

Thời gian vànhiệt độ ủ tốiưu

Tài liệu thamkhảo

Đậu xanh 13,25 80,68 6 giờ 24 giờ/ nhiệt độ môi trườngĐậu nành 12,12 49,77 6 giờ 6 giờ/ nhiệt độ

môi trường

Tiansawang et al. (2016)

môi trườngĐậu xanh 5,92 163,87 pH 5,83, 8 giờ

14,5 giờ/

36,6oC Trung et al. (2017)Đậu nành 0,48 2,24 4 giờ/ 30oC 24 giờ Guo et al. (2011)

8-16 giờ/ nhiệt độ môitrường

60 giờ Sharma et al.(2016)

Villaluenga, et al. (2017)

MặcdùGABAcósẵntrongnhiềutráicâyvàrauquả,nồngđộcủanótrongcácloạithực phẩm tự nhiênrất thấp, dao động từ 0,03 đến 2,00 µmol/ g trọng lượng tươi. Nhiều nghiên cứu tập trung vàoviệc tìm kiếm những phương pháp mới để tăng hàm lượng GABA trong thực phẩm tự nhiêncó thể có lợi cho sức khỏe con người. Áp lực mơitrường,phụgiavàbiếnđổisinhhọcđãđượctìmthấyđểkíchthíchsựtíchtụcủaGABA (SongandYu,2018).

GABA có cơng dụng (Diana et al., 2014; Oh et al., 2003; Shelp et al., 1999) ngăn ngừamột số loại ung thư ví dụ như ung thư phổi do có khả năng ức chế sự sinh trưởng của tếbào ung thư, có tác dụng làm giảm các chứng bệnh liên quan đến tim mạch, bệnh huyết

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

áp thấp do làm giãn các mạch dẫn máu. Nó giúp điều hịa cảm giác đau và mệt mỏi, cảithiệntrínhớvàkhảnănghọctập.GABAcótácdụngngănngừabệnhtiểuđườngdokích

thíchtiếtinsulinđồngthờicóhiệuquảtrongđiềutrịcácbệnhnhưParkinson,Alzheimer cùng chứngmất ngủ và rối loạn tiền mãnkinh.

1.2.3.2 Polyphenol

Polyphenol là các hợp chất tự nhiên, là các chất chuyển hóa thứ cấp và là các dẫn xuấtcủa các phân tử pentose phosphate, shikimate và phenylpropanoid trong thực vật. Mộtsố phenolic đóng vai trò quan trọng trong sinh trưởng và sinh sản, bảo vệ chống lại cáctác nhân gây bệnh và góp phần vào màu sắc và đặc điểm cảm quan của hoa quả.

Các hợp chất phenolic thể hiện một loạt các đặc tính có lợi cho sức khỏe như chống dịứng, chống viêm, chống vi khuẩn, chống oxy hóa, chống huyết khối, bảo vệ tim mạchvà các tác dụng giãn mạch. Một số tác dụng có lợi từ các hợp chất phenolic chủ yếu làdo hoạt tính chống oxy hóa của chúng. Các lợi ích sức khỏe liên quan đến polyphenolvà ứng dụng của chúng đã được đề cập đến trong nhiều nghiên cứu (Ajila et al., 2011).Sự nảy mầm thúc đẩy tăng hợp chất tự nhiên của đậu xanh, đậu tương và đậu đen. Sau3-5 ngày nảy mầm hoạt động chống oxy hóa của tổng phenolic và tổng flavonoid cóđónggópcaonhất.NghiêncứucủaHuangetal.(2014)chorằngsaukhingâmhạttrong 10 giờ, hạtđậu xanh tổng hợp hàm lượng polyphenol tăng 103,7% sau 1 ngày nảy mầm so với hạtchưa nảy mầm, sau đó hàm lượng này giảm nhanh ở các ngày tiếp theo, tácgiảgiảithíchrằngpolyphenolđượcsinhrakhihạtbắtđầunảymầm,hợpchấtnàyđược tổng hợpnhằm giúp bảo vệ hạt khỏi các yếu có bất lợi bên ngoài. Theo Tiansawang et al. (2016)hàm lượng polyphenol trong hạt đậu xanh chưa nảy mầm khoảng 12%, sau thời gian nảymầm từ 6 -12 giờ (thời gian ngâm 6 giờ) thì hạt tổng hợp được hàmlượngpolyphenolkhoảng11%,hàmlượngnàyđượctổnghợpnhiềunhấtsau48hnảymầmvới 13%.Fernandez-Orozcoetal.(2008)chorằnghàmlượngpolyphenolđượchạtđậuxanh tổng hợp nhiều nhất sau 7ngày nảy mầm với 3,46 mg catechin/g (chất khô) so với hạtđậuxanhchưanảymầmlà1,09mgcatechin/g(chấtkhơ).Kếtquảnghiêncứunàycịn

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

cho thấy hàm lượng polyphenol tăng dần trong quá trình nảy mầm từ 2 đến 7ngày.Mộtnghiên cứu khác củaWongsiriet al. (2015) chứng minh rằng TPC của hạt đậu xanh nảymầmtănglêncaonhấtsau24giờủ,caogấp4lầnsovớihạttươi.Nguyênnhândotrong q trình nảymầm, hạt có chứa nhiều chất dinh dưỡng, là môi trường thuận lợi cho visinhvậtpháttriểncũnggiốngnhưtấncôngcủacôntrùngsốngởmôitrườngxungquanh, các hợp chấtphenolic acid được tạo nên để bảo vệ hạt khỏi những mối nguy kểtrên.

Sự gia tăng của hoạt động chống oxy hóa trong q trình nảy mầm của đậu xanh cóliênquan với những thay đổi hàm lượng của chất chống oxy hóa, chẳng hạn như vitamin vàpolyphenol.Nhìnchung,cácnghiêncứuchothấyhạtnảymầmlànguồncógiátrịvềcác hợp chất hoạt tínhsinh học tự nhiên và chất chống oxy hóa. Đậu xanh hạt và mầm là ví dụ điển hình của thựcphẩm chức năng có tác dụng giảm nguy cơ bệnh tật. Những thay đổi thành phần hóa học củađậu xanh trong q trình nảy mầm dẫn đến sự thay thế và thay đổi quan trọng hoạt tính dược lý

cầnnhắmđếntríchlyvàtinhchếcáchoạtchấtsinhhọcmớiứngdụngtrongnơngnghiệp, thực phẩm sứckhỏe, mỹ phẩm và dược(Tanget al.,2014).

1.3 Trích ly các hợp chất có hoạt tính sinh học với sự hỗ trợ củaenzyme1.3.1 So sánh các phương pháp tríchly

Nhưđãđềcậpởtrên,hàmlượngcaocáchợpchấtcóhoạttínhsinhhọcsinhhọc(GABA và polyphenol)của hạt đậu xanh nảy mầm và có lợi ích cho sức khoẻ con người. Dođó, lựa chọn phương pháp trích ly phùhợp và tối ưu hóa điều kiện trích ly là những bước quan trọng. Gầnđây,q trình trích ly truyền thống sử dụngdung môi công nghiệp đã hạn chế do lo ngại về sức khỏe, gia tăng các quy định về môitrường và suy giảm chất lượng. Dư lượng dung môi độc hại trong các sản phẩm thựcphẩm ngày càng được coi là không phù hợp và không được chấp nhận bởi người tiêu

thểcócủanhữngdungmơiđốivớisứckhỏecủaconngười(Shietal.,2005).Điềuquan trọng là phảitìm ra một phương pháp trích ly hợp chất có hoạt tính sinh học phù hợp bằng cách sử dụngdung môi thân thiện môitrường.

</div>