khảo sát sự biến đổi các chất chống oxy hóa trong quá trình nẩy mầm của hạt đậu nành (glycine max)

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN HÓA
----------

TRẦN THỊ DIỄM KIỀU

KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT
CHỐNG OXY HÓA TRONG QUÁ TRÌNH
NẨY MẦM CỦA HẠT ĐẬU NÀNH (Glycine max)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN HÓA DƢỢC

Cần Thơ, 2015


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN HÓA
----------

TRẦN THỊ DIỄM KIỀU

KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT
CHỐNG OXY HÓA TRONG QUÁ TRÌNH
NẨY MẦM CỦA HẠT ĐẬU NÀNH (Glycine max)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN HÓA DƢỢC

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
ThS. DƢƠNG THỊ PHƢỢNG LIÊN

Cần Thơ, 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN


Năm học 2014 - 2015
Đề tài: “KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT CHỐNG
OXY HÓA TRONG QUÁ TRÌNH NẨY MẦM CỦA HẠT ĐẬU
NÀNH (Glycine max)”
LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên: Trần Thị Diễm Kiều
MSSV: 2112036
Lớp Hoá Dƣợc K37.
Tôi xin cam đoan đã chỉnh sửa hoàn chỉnh luận văn theo yêu cầu của
Hội đồng
chấm luận văn.
Cần thơ, ngày 25 tháng 5 năm 2015

Trần Thị Diễm Kiều
Luận văn tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hóa Dƣợc
Đã bảo vệ và đƣợc duyệt
Hiệu trƣởng:………………………….

Trƣởng Khoa:………………………….

Trƣởng Chuyên ngành

Cán bộ hƣớng dẫn

ThS. Dƣơng Thị Phƣợng Liên


Trƣờng Đại Học Cần Thơ
Khoa Khoa Học Tự Nhiên
Bộ Môn Hóa Học

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
------------

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1. Cán bộ hƣớng dẫn: ThS. Dƣơng Thị Phƣợng Liên
2. Đề tài: “KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA
TRONG QUÁ TRÌNH NẨY MẦM CỦA HẠT ĐẬU NÀNH (Glycine max)”
3. Sinh viên thực hiện: Trần Thị Diễm Kiều MSSV: 2112036
Lớp: Hóa Dƣợc – Khóa: 37
4. Nội dung nhận xét:
a) Nhận xét về hình thức của LVTN:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
b) Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):
 Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:
..............................................................................................................................

..............................................................................................................................
 Những vấn đề còn hạn chế:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
c) Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội dung
chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
d) Kết luận, đề nghị và điểm:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015
Cán bộ hƣớng dẫn

ThS. Dƣơng Thị Phƣợng Liên


Trƣờng Đại Học Cần Thơ
Khoa Khoa Học Tự Nhiên
Bộ Môn Hóa Học

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
------------

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
1. Cán bộ phản biện: ……………………………………………………………
2. Đề tài: “KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA
TRONG QUÁ TRÌNH NẨY MẦM CỦA HẠT ĐẬU NÀNH (Glycine max)”
3. Sinh viên thực hiện: Trần Thị Diễm Kiều MSSV: 2112036

Lớp: Hóa Dƣợc – Khóa: 37
4. Nội dung nhận xét:
a) Nhận xét về hình thức của LVTN:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
b) Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):
 Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
 Những vấn đề còn hạn chế:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
c) Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội dung
chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
d) Kết luận, đề nghị và điểm:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015
Cán bộ phản biện


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ
LỜI CẢM ƠN
------------

Để đạt đƣợc kết quả nhƣ ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm ơn chân

thành đến quý thầy cô bộ môn Hóa học - Khoa Khoa học Tự Nhiên - Trƣờng
Đại học Cần Thơ đã truyền đạt những kiến thức bổ ích và những kinh nghiệm
quý báu giúp em tự tin hơn trong quá trình học tập.
Em xin cảm ơn các thầy cô bộ môn Sinh Lý - Hóa Sinh Khoa Nông
nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ đã giúp đỡ và tạo
điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt luận văn này.
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô Dƣơng Thị Phƣợng Liên, ngƣời
cô đã truyền đạt những kiến thức chuyên ngành quý giá, theo dõi và giúp em
hiểu rõ hơn công việc mình đang làm. Qua đó, em cũng học tập đƣợc những
kỹ năng cần thiết trong quá trình thực nghiệm.
Cảm ơn các anh chị và các bạn làm trong phòng thí nghiệm D101 bộ
môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng,
Trƣờng Đại học Cần Thơ đã giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ vì đã luôn quan tâm, động viên và
là chỗ dựa vững chắc về tinh thần và vật chất cho con trong suốt quá trình học
tập tại trƣờng.
Xin chân thành cảm ơn!

Cần Thơ, ngày… tháng... năm 2015

Trần Thị Diễm Kiều

Chuyên ngành Hóa Dược

i

Khoa Khoa học Tự nhiên

Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ
LỜI CAM ĐOAN
------------

Tôi xin cam kết luận văn này đƣợc hoàn thành dựa trên các kết quả
nghiên cứu của tôi và các kết quả của nghiên cứu này chƣa đƣợc dùng cho bất
cứ luận văn nào khác.

Cần Thơ, ngày... tháng... năm 2015

Trần Thị Diễm Kiều

Chuyên ngành Hóa Dược

ii

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ
TÓM TẮT

Đề tài đƣợc thực hiện nhằm khảo sát sự ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời
gian nẩy mầm đến sự biến đổi hàm lƣợng các chất chống oxy hóa nhƣ
polyphenol, flavonoid, vitamin C, vitamin E, carotenoid và khả năng quét gốc
tự do DPPH trên giống đậu nành MTĐ 760.

Hàm lƣợng polyphenol tổng số, flavonoid tổng số, vitamin E, carotenoid
và khả năng quét gốc tự do DPPH đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo
UV – VIS, hàm lƣợng vitamin C đƣợc xác định bằng phƣơng pháp chuẩn độ.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng các chất chống oxy hóa tăng dần
trong quá trình nẩy mầm. Hạt đậu nành nẩy mầm có hàm lƣợng các chất
chống oxy hóa cao nhất trong thời gian 48 đến 60 giờ nẩy mầm khi tiến hành
ở 25oC và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với các điều kiện nhiệt độ còn
lại.
Tại thời điểm 60 giờ nẩy mầm, hàm lƣợng TPC đạt cao nhất 2,36 mg/g
tăng 46% so với nguyên liệu, hàm lƣợng TFC đạt 1,84 mg/g tăng 1,8 lần, và
khả năng quét gốc tự do DPPH là cao nhất (72,48%).
Khi nẩy mầm đậu nành đến thời điểm 48 giờ, hàm lƣợng vitamin C,
vitamin E và carotenoid tổng số đạt cao nhất tƣơng ứng là 10,06 mg/g, 0,141
mg/g và 0,6 µg/g.
Từ khóa: đậu nành nẩy mầm, TPC, TFC…

Chuyên ngành Hóa Dược

iii

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................... i

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. ii
TÓM TẮT ......................................................................................................... iii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iv
DANH SÁCH BẢNG ...................................................................................... vii
DANH SÁCH HÌNH ...................................................................................... viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... ix
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu đề tài .......................................................................................... 2
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 3
2.1 Giới thiệu về cây đậu nành ....................................................................... 3
2.2 Đặc điểm và cấu trúc của đậu nành .......................................................... 3
2.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng của đậu nành......................... 4
2.3.1 Protein ................................................................................................ 4
2.3.2 Chất béo ............................................................................................. 5
2.3.3 Carbohydrate ...................................................................................... 6
2.3.4 Chất khoáng ....................................................................................... 6
2.3.5 Vitamin............................................................................................... 6
2.3.6 Một số enzyme trong đậu nành .......................................................... 7
2.4 Đậu nành với sức khỏe con ngƣời ........................................................ 7
2.4.1 Thành phần thảo dƣợc trong đậu nành............................................... 7
2.3.2 Các thành phần có hại trong đậu nành ............................................... 9

Chuyên ngành Hóa Dược

iv

Khoa Khoa học Tự nhiên

Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

2.3.3 Các sản phẩm chế biến từ đậu nành ................................................. 10
2.4 Khái quát sự nẩy mầm của hạt ............................................................... 11
2.4.1 Khái niệm ......................................................................................... 11
2.4.2 Những biến đổi trong quá trình nẩy mầm ........................................ 11
2.4.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng nẩy mầm của hạt .................... 12
2.4.4 Sơ lƣợc về đậu nành nẩy mầm ........................................................ 13
2.5 Tổng quan về gốc tự do và chất chống oxi hóa ...................................... 14
2.5.1 Gốc tự do .......................................................................................... 14
2.5.2 Chất chống oxy hóa.......................................................................... 17
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................ 23
3.1 Phƣơng tiện nghiên cứu.......................................................................... 23
3.1.1 Địa điểm ........................................................................................... 23
3.1.2 Thời gian .......................................................................................... 23
3.1.3 Nguyên liệu ...................................................................................... 23
3.1.4 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ........................................................ 23
3.1.5 Hóa chất ........................................................................................... 23
3.2 Phƣơng pháp thí nghiệm ........................................................................ 24
3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................ 24
3.3.1 Chuẩn bị mẫu phân tích ................................................................... 24
3.3.2 Nội dung thí nghiệm ........................................................................ 25
3.3.3 Phƣơng pháp thực hiện .................................................................... 25
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 28
4.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự biến đổi hàm lƣợng TPC theo thời gian
nẩy mầm của hạt đậu nành ........................................................................... 28
4.2 Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự biến đổi hàm lƣợng TFC theo thời gian
nẩy mầm ....................................................................................................... 28

Chuyên ngành Hóa Dược

v

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

4.3 Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự biến đổi hàm lƣợng vitamin C theo thời
gian nẩy mầm ............................................................................................... 30
4.4 Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự biến đổi hàm lƣợng vitamin E (αtocopherol) theo thời gian nẩy mầm............................................................. 31
4.5 Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự biến đổi hàm lƣợng carotenoid theo thời
gian nẩy mầm ............................................................................................... 32
4.6 Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự biến đổi khả năng quét gốc tự do bằng
DPPH theo thời gian nẩy mầm ..................................................................... 32
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 34
5.1 Kết luận .................................................................................................. 34
5.2 Kiến nghị ................................................................................................ 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 35
PHỤ LỤC A: PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM.............................................. 38
PHỤ LỤC B: MỘT SỐ HÌNH MẪU THÍ NGHIỆM ..................................... 42
PHỤ LỤC C: CÁC SỐ LIỆU VÀ KẾT QUẢ THỐNG KÊ…………………44

Chuyên ngành Hóa Dược

vi

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ
DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học hạt đậu nành ...................................................... 4
Bảng 2.2 Thành phần acid amin tối thiểu cần thiết của đậu nành và thành phần
acid amin chất lƣợng chuẩn của FAO (g/16g Nitrogen) .................... 5
Bảng 2.3 Thành phần (%) các acid béo bão hòa và không bão hòa ở các loại
dầu thực vật phổ biến ......................................................................... 6
Bảng 2.4 Thành phần vitamin trong đậu nành ................................................... 7
Bảng 4.1 Sự thay đổi hàm lƣợng TPC trong hạt đậu nành theo nhiệt độ và thời
gian nẩy mầm (mg/g CBK) .............................................................. 28
Bảng 4.2 Sự thay đổi hàm lƣợng TFC trong hạt đậu nành theo nhiệt độ và thời
gian nẩy mầm (mg/g CBK) .............................................................. 29
Bảng 4.3 Sự thay đổi hàm lƣợng vitamin C theo nhiệt độ và thời gian nẩy
mầm (mg/g CBK) ............................................................................. 30
Bảng 4.4 Sự thay đổi hàm lƣợng vitamin E theo nhiệt độ và thời gian nẩy mầm
(mg/g CBK) ...................................................................................... 31
Bảng 4.5 Sự thay đổi hàm lƣợng carotenoid theo nhiệt độ và thời gian nẩy
mầm (µg/g CBK) .............................................................................. 32
Bảng 4.6 Sự thay đổi khả năng quét gốc tự do của đậu nành nẩy mầm
theo nhiệt độ và thời gian (% loại trừ DPPH) .................................. 33

Chuyên ngành Hóa Dược

vii

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ
DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Cây đậu nành ..................................................................................... 3
Hình 2.2 Cấu tạo hạt đậu nành........................................................................... 4
Hình 2.3 Các sản phẩm không lên men từ đậu nành ......................................... 11
Hình 2.4 Các sản phẩm lên men từ đậu nành .................................................... 11
Hình 2.5 Các vùng cấu trúc đảm bảo khả năng chống oxy hóa của
polyphenol .......................................................................................... 18
Hình 2.6 Công thức cấu tạo của vitamin C ........................................................ 19
Hình 2.7 Khử các gốc tự do bởi vitamin C ........................................................ 20
Hình 2.8 Một số hợp chất carotenoid ................................................................ 20
Hình 2.9 Công thức cấu tạo vitamin E............................................................... 21
Hình 3.1 Quy trình thí nghiệm ........................................................................... 24

Chuyên ngành Hóa Dược

viii

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TPC (Total polyphenol content): Hàm lƣợng polyphenol tổng số.
TFC (Total flavonoid content): Hàm lƣợng flavonoid tổng số.
DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl.
UV-VIS: Quang phổ tử ngoại khả kiến.
ROS (Reactive oxygen species): Các chất hoạt động chứa oxy.
RNS (Reactive nitrogen species): Các chất hoạt động chứa nitơ.
RSS (Ractive sulfua species): các chất hoạt động chứa lƣu huỳnh.
CBK: Căn bản khô.
NL: nguyên liệu
GAE: Gallic acid equivalent.
QE: Quercetin equivalent.
MeOH: Methanol.

Chuyên ngành Hóa Dược

ix

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề

Gốc tự do sinh ra từ các quá trình chuyển hóa trong cơ thể hay các yếu
tố ngoại sinh là một trong những nguyên nhân gây ra các tổn thƣơng tế bào,
mô, protein, acid nucleic, từ đó gây nên các hiện tƣợng nhƣ lão hóa, bệnh tim
mạch, rối loạn chức năng, ung thƣ. Ở ngƣời khỏe mạnh, tồn tại cân bằng giữa
các gốc tự do và hệ thống bảo vệ gồm các chất chống oxy hóa. Tuy nhiên,
khi tuổi tác càng cao, môi trƣờng sống ô nhiễm, thức ăn chứa nhiều độc tố
hoặc ăn uống không đủ chất dinh dƣỡng, vitamin, khoáng chất làm số lƣợng
gốc tự do trong cơ thể tăng lên đáng kể và phá vỡ sự cân bằng vốn có. Khi đó
lƣợng chất chống oxy hóa trong cơ thể không đủ để làm chậm, ngăn cản hay
trung hòa các gốc tự do, dẫn đến “stress oxy hóa” và gây ra các bệnh lý cho
cơ thể. Các chất chống oxy hóa tổng hợp nhƣ butylated hydroxyl anisol
(BHA) và butylated hydroxyl toluene (BHT) đƣợc tạo ra nhằm đáp ứng nhu
cầu bảo vệ cơ thể khỏi các tác hại mà gốc tự do gây ra. Tuy nhiên, ngƣời tiêu
dùng cảm thấy lo ngại về mức độ độc hại và các nguy cơ tiềm tàng của các
chất chống oxy hóa tổng hợp[1]. Chính vì vậy các chất chống oxy hóa tự
nhiên, đặc biệt nhƣ các hợp chất phenolic, flavonoid, carotenoid, vitamin…
an toàn và có hoạt tính sinh học vẫn đƣợc quan tâm hơn cả[2]. Do đó trong
những năm gần đây, phần lớn các nghiên cứu đƣợc chuyển sang hƣớng ly
trích các hợp chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ động - thực vật có thể sử
dụng cho con ngƣời.
Đậu nành là một loài thực vật đƣợc tiêu thụ phổ biến trong bữa ăn hằng
ngày vì có chứa giá trị dinh dƣỡng cao nhƣ protein, lipid, vitamin và khoáng
chất. Đã có nhiều báo cáo y tế về lợi ích của việc ăn đậu nành trong phòng
ngừa và điều trị các bệnh khác nhau nhƣ ngăn ngừa bệnh béo phì, ung thƣ,
loãng xƣơng, bệnh tim mạch và tắc nghẽn thận.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội thì nhu cầu sử dụng các
thực phẩm ngày càng cao. Ngƣời tiêu dùng tập trung vào các thực phẩm có
giá trị dinh dƣỡng cao, tốt cho sức khỏe đặt biệt là các thực phẩm có hoạt
tính sinh học luôn đƣợc chú ý. Để đáp ứng đƣợc nhu cầu đó, ngƣời ta đã tập
trung phát triển sản xuất thực phẩm từ các loại hạt nẩy mầm. Đậu nành nẩy

mầm là thực phẩm chứa nhiều chất dinh dƣỡng hơn cả đậu nành thô, nên
đƣợc các nhà khoa học xếp vào một trong những cây trồng thuộc dạng “thực
phẩm chức năng” có nguồn gốc tự nhiên, đóng vai trò thiết yếu để nâng cao
tiêu chuẩn về thực phẩm cho con ngƣời. Đậu nành nẩy mầm làm tăng lƣợng

Chuyên ngành Hóa Dược

1

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

protein, giảm chất béo. Đặt biệt, trong quá trình nẩy mầm, đậu nành có chứa
các hợp chất chống oxy hóa nhƣ polyphenol, flavonoid, carotenoid... và một
số loại vitamin có lợi cho sức khỏe[3]. Các sản phẩm đƣợc chế biến từ đậu
nành không chứa cholesterol giúp ngăn ngừa các nguy cơ mắc bệnh về tim
mạch. Tuy nhiên, quá trình nẩy mầm của đậu nành chịu ảnh hƣởng của rất
nhiều yếu tố bên trong cũng nhƣ bên ngoài nhƣ: ánh sáng, nhiệt độ, chất
lƣợng hạt, nƣớc,… mà nhiệt độ là một trong những yếu tố khá quan trọng
ảnh hƣởng đến khả năng nẩy mầm của hạt giống[4]. Do vậy, việc khảo sát sự
biến đổi các thành phần có khả năng chống oxy hóa và khả năng loại bỏ gốc
tự do trong thời gian nẩy mầm bị tác động bởi nhiệt độ nẩy mầm là việc làm
trƣớc tiên trong quá trình nghiên cứu tạo ra sản phẩm mới có giá trị dinh
dƣỡng cao từ hạt đậu nành.
1.2 Mục tiêu đề tài
Đề tài đƣợc thực hiện với mục tiêu khảo sát sự biến đổi các hợp chất

chống oxy hóa theo thời gian nẩy mầm đậu nành dƣới tác động của nhiệt độ,
từ đó xác định nhiệt độ và thời gian thích hợp trong quá trình nẩy mầm của
hạt đậu nành nhầm đạt đƣợc hàm lƣợng các chất có hoạt tính sinh học cao
cũng nhƣ hàm lƣợng vitamin ở mức cao.

Chuyên ngành Hóa Dược

2

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về cây đậu nành
Đậu nành thuộc họ Fanbaceae, có tên khoa học là Glycine max, còn
đƣợc gọi là đậu tƣơng hay đại đậu.
Dựa vào sự đa dạng về hình thái của hạt,
Fukuda (1993) và nhiều nhà khoa học khác đã thống
nhất rằng cây đậu nành có nguồn gốc từ vùng Mãn
Châu (Trung Quốc) xuất phát từ một loại đậu nành
dại, thân mãnh, dạng dây leo, có tên khoa học là
Glycile Soja Sieb và Zucc. Từ Trung Quốc đậu nành
đƣợc lan truyền dần ra khắp thế giới. Theo các nhà
nghiên cứu Nhật Bản vào khoảng 200 năm trƣớc
Công Nguyên, đậu nành đƣợc đƣa vào Triều Tiên và
sau đó phát triển sang Nhật. Đến giữa thế kỷ 17 đậu

nành đƣợc nhà thực vật học ngƣời Đức Engellbert
Caempler đƣa về Châu Âu và đến năm 1954 đậu
nành mới đƣợc du nhập vào Hoa Kỳ. Đậu nành Hình 2.1 Cây đậu nành
đƣợc trồng nhiều nhất là ở Châu Mỹ trên 70%, tiếp
đến là Châu Á. Ngày nay, Hoa Kỳ là quốc gia đứng đầu sản xuất đậu nành
chiếm 50% sản lƣợng trên toàn thế giới, rồi đến Trung Quốc, Ấn Độ. Ở nƣớc
ta có 6 vùng sản xuất đậu nành gồm: vùng Đông Nam Bộ 26,2%, miền núi
Bắc Bộ 24,7%, đồng bằng sông Hồng 17,5%, đồng bằng sông Cửu Long
12,4%, hai vùng còn lại trồng đậu nành tỉ lệ thấp hơn là đồng bằng ven biển
miền Trung và Tây Nguyên.
2.2 Đặc điểm và cấu trúc của đậu nành
- Đặc điểm:
Đậu nành là loại cây thân thảo. Thân cây mảnh, cao từ 0,8m - 0,9m, có
lông, cành hƣớng lên phía trên. Lá có ba lá chét hình trái xoan, không đều ở
gốc, hoa có màu trắng hay tím, xếp thành chùm ở nách cành. Quả có nhiều
lông, hình lƣỡi liềm, dài khoảng 10 cm, màu vàng nâu khi hoàn toàn trƣởng
thành và khô. Quả thƣờng chứa khoảng 4 hạt, tùy thuộc vào từng giống mà
có kích thƣớc khác nhau[5].
- Cấu tạo hạt đậu nành:
* Vỏ hạt (seed coats): chiếm 8% khối lƣợng hạt. Vỏ hạt có chức năng
bảo vệ phôi khỏi nấm và chống nhiễm vi khuẩn.

Chuyên ngành Hóa Dược

3

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

* Phôi (embryo): chiếm 2% khối lƣợng hạt, chứa hai lá mầm và có
chức năng dự trữ dinh dƣỡng. Ngoài ra, phôi có ba bộ phận khác: rễ mầm, trụ
dƣới lá mầm và trụ trên lá mầm.
* Tử diệp (cotyledon): chiếm 90% khối lƣợng hạt, chứa lƣợng đạm và
dầu cao nhất trong toàn hạt.

Hạt

Rốn
Rốnhạt
hạt
Lỗ noãn

___Tử diệp
-----Nội nhũ
-------Rễё mầm
¯¯Trụ trên lá mầm

Phôi

Trụ dƣới lá mầm
¯¯¯Vỏ hạt
¯¯¯Tử diệp

Hình 2.2 Cấu tạo hạt đậu nành
2.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng của đậu nành[6]
Đậu nành có thành phần hóa học và giá trị dinh dƣỡng nhƣ sau:

Bảng 2.1 Thành phần hóa học hạt đậu nành
Thành phần

Hàm lƣợng (%)

Độ ẩm

8-10

Tro (khoáng)

4,6

Lipid

15-20

Protein

35-45

Carbohdyrate

15-16

Chất xơ

4-6

Các hợp chất khác

7,1

(Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

2.3.1 Protein
Thành phần protein của hạt đậu nành chiếm tỷ lệ khá cao (40%). Đậu
nành là nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh vì chứa một lƣợng đáng kể các

Chuyên ngành Hóa Dược

4

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

acid amin thiết yếu nhƣ isoleucine, leucin, lysine, methionin, phenylalanin,
tryptophan, valin mà cơ thể không tự tổng hợp đƣợc.
Hàm lƣợng protein trong đậu nành cao hơn hàm lƣợng protein trong thịt
động vật và cao gấp 2 lần so với các loại đỗ khác. Protein trong đậu nành dễ
tiêu hóa hơn thịt động vật và không có các thành phần tạo cholesterol nên rất
tốt cho cơ thể. Các thực phẩm làm từ đậu nành đƣợc xem là một loại “thịt
không xƣơng” vì chứa tỉ lệ đạm thực vật dồi dào, có thể thay thế nguồn đạm
từ thịt động vật. Ngoài ra, trong đậu nành có chứa lecithin, tác dụng giúp cơ
thể trẻ lâu, tăng trí nhớ, tái tạo các mô, giảm loãng xƣơng và tăng sức đề
kháng cho cơ thể.

Bảng 2.2 Thành phần acid amin tối thiểu cần thiết của đậu nành và thành
phần acid amin chất lƣợng chuẩn của FAO (g/16g Nitrogen)
Bắp
nghiền

Gluten lúa
mì

Gạo

Tiêu chuẩn
FAO

Acid amin

Đậu nành

Isoleucine

5,1

4,1

3,9

3,7

6,4

Leucine

7,7

8,2

6,9

13,6

4,8

Lysine

5,9

3,8

1,0

2,6

4,2

Methionine

1,6

3,4

1,4

1,8

2,2

Cystein

1,3

-

-

-

4,2

Phenylalanine

5,0

6,0

3,7

5,1

2,8

Threonine

4,3

4,3

4,7

3,6

2,8

Tryptophane

1,3

1,2

0,7

0,7

1,4

Valine

5,4

7,2

5,3

5,3

4,2

Histidine

2,6

-

1,8

2,8

-

(Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

2.3.2 Chất béo
Trong đậu nành chất béo chiếm tỉ trọng khá cao từ 15-20% trọng lƣợng
khô của hạt, trong đó có khoảng 85% là acid béo chƣa bão hòa, các acid béo
chƣa bão hòa này có số lƣợng nối đôi nhiều hơn so với một số loại dầu thực
vật khác đƣợc thể hiện ở Bảng 2.3.
Hàm lƣợng các acid béo mạch dài từ C16 - C18 có hoạt tính sinh học ở
đậu nành tƣơng đối cao, trong đó acid linoleic chiếm 25-60% là acid béo có
ba nối đôi. Ngày nay, acid béo này đƣợc xem là acid béo có lợi - có khả năng
chuyển hóa cholesterol làm giảm nguy cơ gây bệnh tim mạch và kéo dài tuổi
thọ. Đặc biệt, cơ thể động vật có vú bao gồm cả con ngƣời không thể tổng

Chuyên ngành Hóa Dược

5

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

hợp đƣợc acid linoleic, mà phải cung cấp từ chế độ ăn uống trong khi đậu
nành là nguồn thực vật tốt chứa acid béo này với hàm lƣợng cao[7].
Bảng 2.3 Thành phần (%) các acid béo bão hòa và không bão hòa ở các loại
dầu thực vật phổ biến
Loại dầu

Có một nối đôi

Có nhiều nối đôi

Acid béo bão hòa

Dầu dừa

5

1

94

Dầu cọ

40

10

50

Dầu lạc

39

42

19

Dầu bắp

30

54

16

Dầu đậu nành

25

60

15

(Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

2.3.3 Carbohydrate
Carbohydrate trong đậu nành chiếm 34% trọng lƣợng khô, gồm hai
nhóm đƣờng tan và đƣờng không tan. Trong đó, chất xơ không tan chiếm
10%, là hỗn hợp các polysaccharide và dẫn xuất của chúng, chủ yếu là
cellulose, hemicellulose và các hợp chất liên kết với protein. Carbohydrate
hòa tan khoảng 10%, gồm các đƣờng khử nhƣ sucrose (5%), stachyrose
(4%), raffinose (1%). Raffinose và stachyrose là các oligosaccharide không
đƣợc tiêu hóa bởi enzyme tiêu hóa, vì vậy con ngƣời không thể tiêu hóa
đƣợc, chúng đƣợc lên men bởi vi sinh vật trong ruột già và tạo ra khí CH4, H2
và CO2 dẫn đến hiện tƣợng sôi bụng. Tuy nhiên những chất này bị thủy phân
bởi nhiệt trong môi trƣờng acid, base hoặc quá trình nẩy mầm của hạt dƣới
tác dụng của các enzyme thủy phân.
2.3.4 Chất khoáng
Khoáng chiếm tỉ lệ thấp khoảng 5% so với trọng lƣợng hạt khô, bao
gồm Ca, P, Mn, Zn, Fe… Các kim loại trong đậu nành có giá trị sinh học
không cao vì chúng kết hợp với acid phytic trong đậu nành tạo thành phytate
kim loại không tan.
2.3.5 Vitamin
Đậu nành không đƣợc xem nhƣ nguồn dồi dào một loại vitamin nào đó
nhƣng đem lại nguồn dinh dƣỡng toàn diện. Đậu nành chứa nhiều loại
vitamin chính nhƣ vitamin D và vitamin A. Đồng thời, vitamin C đƣợc tạo

Chuyên ngành Hóa Dược

6

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

thành với hàm lƣợng cao trong đậu nành nẩy mầm và vitamin B12 đƣợc tìm
thấy trong sản phẩm đậu nành lên men.
Bảng 2.4 Thành phần vitamin trong đậu nành
Hàm lƣợng (µg/g)

Vitamin

11,0 – 17,5

Thiamine
Riboflavin

3,4 - 3,6

Niacin

21,4 – 23

Acid folic

1,9

Inositol

2300

Caroten

0,18 – 2,43

Vitamin E

1,4

Vitamin K

1,9

(Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

2.3.6 Một số enzyme trong đậu nành
Enzyme là chất xúc sinh học làm tăng tốc độ quá trình biến đổi trong cơ
thể. Các enzyme trong đậu nành bao gồm:
- Urease: chống lại sự hấp thu các chất đạm qua thành ruột.
- Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo.
- Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển H2 trong acid béo.
- Amylase: là enzyme thủy phân tinh bột gồm 2 loại enzyme α-amylase
và enzyme β-amylase chiếm một tỉ lệ khá lớn trong hạt đậu nành. Ngƣời ta
thƣờng bổ sung enzyme amylase trong các chế phẩm đậu nành nhƣ bột sữa
đậu nành có tác dụng tăng cƣờng sinh lực chống suy dinh dƣỡng ở trẻ em.
2.4 Đậu nành với sức khỏe con ngƣời
2.4.1 Thành phần thảo dƣợc trong đậu nành

Những thành phần thảo dƣợc trong đậu nành gồm có: chất ức chế
trypsin (protease inhibitor), phytate, phytosterol, phenolic acid, lecithin, acid
béo omega-3 và isoflavone (phytoestrogen).
* Chất ức chế trypsin
Các chất ức chế trypsin trong đậu nành có 2 loại:
- Chất ức chế trypsin Kunitz (KTI): có khả năng ức chế trypsin.
- Chất ức chế Bowman-Birk (BBI): có khả năng ức chế trypsin và
chymotrypsin.

Chuyên ngành Hóa Dược

7

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

Khi có mặt chất ức chế không những làm giảm khả năng tiêu hóa
protein mà còn ảnh hƣởng đến sự hấp thu các acid amin tự do có trong thức
ăn. Vì vậy nó cũng ảnh hƣởng lên sự tăng trƣởng của động vật. Các chất ức
chế trypsin dễ dàng bị phá hủy khi xử lý nhiệt độ, do đó cần phải gia nhiệt
đậu nành trƣớc khi sử dụng nhằm duy trì các chất dinh dƣỡng của protein
đậu nành. Tuy nhiên, có một số nghiên cứu lại chứng minh rằng chất ức chế
Bowman-Birk có khả năng chống lại các tác nhân gây ung thƣ, có tác dụng
ngăn ngừa tác động của một số gen di truyền gây nên chứng ung thƣ, bảo vệ
các tế bào cơ thể khỏi sự tác động của môi trƣờng xung quanh nhƣ tia nắng,
phóng xạ và các chất có thể tấn công ADN.

* Phytate
Phytate hay còn gọi là inositol hexakisphosphate (IP6) là một hợp thể
chất khoáng phosphorus và inositol. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng
phytate không những có tác động ngăn ngừa mầm ung thƣ mà còn có khả
năng chống lại bệnh tim mạch. Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng acid
phytic là tác nhân có khả năng chống ung thƣ, nó chỉ ảnh hƣởng đến các tế
bào ác tính và không ảnh hƣởng đến tế bào bình thƣờng. Ngoài ra, acid
phytic còn đóng vai trò nhƣ một chất dự trữ photpho trong hạt giống thực
vật, cũng nhƣ một chất chống oxy hóa tự nhiên bởi khả năng tạo phức của nó
với nhiều kim loại hóa trị hai. Một loạt các lợi ích của acid phytic trên sức
khỏe con ngƣời cũng đã đƣợc báo cáo bao gồm tiềm năng của nó hoạt động
nhƣ một chất chống ung thƣ trong mô mềm, ruột kết, tuyến tiền liệt và ung
thƣ vú.
* Phytosterol
Phytosterol là hoạt chất thuộc nhóm Sterol có nguồn gốc thực vật trong
khi cholesterol có nguồn gốc từ động vật gây hại cho sức khỏe con ngƣời đặc
biệt là bệnh tim mạch. Phytosterol có lợi cho sức khỏe, trong đậu nành chiếm
khoảng 0,3-0,6 mg/g. Có 3 loại phytosterol chính trong đậu nành là:
Campesterol, β-sitosterol và stigmasterol. Phytosterol cũng đƣợc nhắc đến
nhƣ các sterol và stanol, là các chất có nguồn gốc thực vật có cấu trúc và
chức năng tƣơng tự nhƣ cholesterol trong cơ thể ngƣời. Khi đƣợc ăn vào,
phytosterol sẽ dịch chuyển cholesterol tại các vị trí liên kết ở bộ máy tiêu
hóa, ức chế sự hấp thu cholesterol ở ruột và tăng thải trừ ở mật. Điều này dẫn
đến việc giảm sự tuần hoàn LDL-C và các apolipoprotein khác chứa các tiểu
phân lipoprotein trong dòng máu, ngăn ngừa các bệnh về tim. Mặt khác,
phytosterol cũng có khả năng làm giảm sự phát triển các bƣớu ung thƣ kết
tràng và chống lại ung thƣ da.

Chuyên ngành Hóa Dược

8

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

* Phenolic acid
Phenolic acid là một hóa thảo chống oxy hóa và phòng ngừa các nhiễm
sắc thể AND khỏi bị tấn công bởi những tế bào ung thƣ.
* Lecithin
Lecithin hay còn gọi là phosphatidyl choline chiếm 0,5-1,5%. Khi
nghiên cứu thành phần hoạt chất trong đậu nành các nhà khoa học nhận thấy
trong đạm đậu nành có chứa 3% lecithin bằng với lƣợng lecithin có trong
lòng đỏ trứng gà. Lecithin có vai trò quyết định trong việc kích thích sự biến
dƣỡng ở khắp các tế bào cơ thể. Lecithin giúp gia tăng trí nhớ, làm vững
chắc các tuyến, tái tạo các mô tế bào cơ thể, cải thiện hệ thống tuần hoàn, bổ
xƣơng và tăng cƣờng sức đề kháng cho cơ thể, phục hồi năng lƣợng đã mất.
* Acid béo nhóm Omega-3
Các acid béo thuộc nhóm omega-3 có vai trò quan trọng trong quá trình
phát triển trí não, nó tham gia vào hoạt động của các cơ quan trong cơ thể
nhƣ sự phát triển của mô và tế bào, quá trình trao đổi chất béo, làm giảm
lƣợng lipoprotein LDL có hại và tăng lƣợng lipoprotein HDL có lợi cho cơ
thể.
* Isoflavone
Isoflavone là hoạt chất có nguồn gốc từ thảo mộc, cơ chế hoạt động và
chức năng gần giống nhƣ những hormone nữ cơ thể và mang tính lành,
không ảnh hƣởng xấu lên nam giới. Những hợp chất có thành phần tƣơng tự

nhƣ isoflavone vẫn đƣợc tìm thấy trong một số loại thực vật nhƣ: cỏ ba lá, cỏ
linh lăng, cây dong... nhƣng chúng không ăn đƣợc. Cho đến nay, đậu nành là
loại thực phẩm duy nhất có chứa chất isoflavone. Đó là lý do tại sao đậu
nành đã thu hút đƣợc sự chú ý, tập trung nghiên cứu từ các nhà khoa học.
Rất nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã khẳng định chất
isoflavone trong đậu nành có khả năng phòng chống những bệnh: loãng
xƣơng, tăng huyết áp, tim mạch, chứng tăng cholesterol trong máu, một số
bệnh ung thƣ và các triệu chứng thời kỳ mãn kinh nhƣ: viêm âm đạo, rong
kinh, mất ngủ, giảm trí nhớ, nhức đầu, lo âu, cáu gắt ...Và cho đến nay, họ
vẫn còn đang tiếp tục nghiên cứu những tác dụng thần kỳ của hoạt chất này.
2.3.2 Các thành phần có hại trong đậu nành
* Hemagglutinin
Hemagglutinin có trong rễ, lá và vỏ cây họ đậu, là protein có khả năng
kết dính hồng cầu và một số tế bào và là chất độc đối với cơ thể động vật.
Chuyên ngành Hóa Dược

9

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

* Enzyme urease
Enzyme urease chuyển hóa ure thành ammoniac. Chất này độc đối với
động vật. Enzyme này đặc biệt có hại đối với đại gia súc nhƣ trâu, bò, dê,…
vì trong thức ăn của chúng thƣờng có chứa urea nhƣ nguồn nitrogen cho hệ
vi sinh vật cho đƣờng tiêu hóa.

Enzyme urease khá bền nhiệt. Do sự hoạt động của enzyme tạo thành
NH3 là một chất rất dễ nhận ra trong phòng thí nghiệm cho nên thông thƣờng
ngƣời ta thử nghiệm hoạt tính của enzyme để biết mức độ xử lý nhiệt đối với
đậu nành.
* Raffinose và stachyose
Các oligosaccharide này gây hiện tƣợng sinh hơi trong ruột. Chúng hòa
tan trong nƣớc. Phƣơng pháp chế biến tốt nhất là loại đi phần nƣớc ngâm hòa
tan, phân cắt các nối bằng các phƣơng pháp nhiệt, pH, enzyme…kết hợp với
việc chọn giống chứa ít các loại đƣờng này là những cách tốt nhất để chế
biến và loại trừ.
Đậu nành có chứa một số thành phần không có lợi cho sức khỏe. Hầu
hết các thành phần này bị phá vỡ bởi nhiệt. Do đó nên ăn đậu nành đã đƣợc
nấu kỹ, hạn chế ăn đậu chƣa xử lý nhiệt tốt, ngay cả việc cung cấp thức ăn
cho nhiều loại gia súc[6].
2.3.3 Các sản phẩm chế biến từ đậu nành
Ngày nay, đậu nành không chỉ là một loại nông sản đƣợc sử dụng hạn
hẹp trong các món ăn truyền thống mà nó còn là một nguyên liệu quan trọng
trong kỹ nghệ thực phẩm, dƣợc phẩm, hóa học. Chỉ riêng trong lĩnh vực thực
phẩm, đậu nành là nguồn nguyên liệu sản xuất dầu ăn đứng đầu thế giới.
Ngoài ra, đậu nành là thực phẩm không có chứa cholesterol, chất béo
đậu dễ tiêu hóa, có lợi cho sức khỏe, là nguồn protein có giá trị dinh dƣỡng
cao và đƣợc ứng dụng để chế biến nhiều sản phẩm đa dạng bao gồm các sản
phẩm lên men và không lên men.
Các sản phẩm không lên men từ đậu nành thƣờng đƣợc chế biến bằng
cách biến tính đậu nành bằng sinh học, cơ học, hóa học và bằng nhiệt bao
gồm đậu hủ, sữa đậu nành, tàu hủ… và các sản phẩm khác nhƣ bột đậu nành,
giá đậu nành…

Chuyên ngành Hóa Dược

10

Khoa Khoa học Tự nhiên


Luận văn tốt nghiệp đại học

Trường Đại học Cần Thơ

Đậu hũ

Giá

Sữa đậu nành

Hình 2.3 Các sản phẩm không lên men từ đậu nành
Các sản phẩm lên men phổ biến từ đậu nành gồm: tƣơng, chao, tempeh,
natto,…

Tƣơng

Chao

Tempeh

Natto

Hình 2.4 Các sản phẩm lên men từ đậu nành
2.4 Khái quát sự nẩy mầm của hạt
2.4.1 Khái niệm[8]

Có rất nhiều định nghĩa về sự nẩy mầm của hạt đã đƣợc đƣa ra:
- Theo các nhà sinh lý: “Sự nẩy mầm của hạt được xác định là khi rễ
con nhú ra khỏi vỏ hạt”.
- Theo nhà phân tích hạt: “Sự nẩy mầm là sự nhú và phát triển của các
cấu trúc cần thiết từ phôi hạt, các cấu trúc này yêu cầu sản sinh ra một cây
bình thường dưới một điều kiện thích hợp”.
- Theo AOSA năm 1981: “Nẩy mầm là sự tiếp tục các hoạt động sinh
trưởng của phôi khi vỏ hạt thoái hóa và cây con nhú lên”.
2.4.2 Những biến đổi trong quá trình nẩy mầm
- Biến đổi sinh hóa:
Đặc trƣng của biến đổi hóa sinh trong quá trình nẩy mầm là sự tăng đột
ngột hoạt động thủy phân xảy ra trong hạt. Các hợp chất dự trữ dƣới dạng
polymer bị phân giải thành các monomer phục vụ cho sự nẩy mầm. Mức độ

Chuyên ngành Hóa Dược

11

Khoa Khoa học Tự nhiên