Nghiên cứu quá trình tạo mầm hạt đậu xanh và ứng dụng sản xuất bột đậu xanh nảy mầm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH
TẠO MẦM HẠT ĐẬU XANH VÀ ỨNG DỤNG SẢN
XUẤT BỘT ĐẬU XANH NẨY MẦM

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giảng viên hướng dẫn : ThS Trần Thị Ngọc Mai
Sinh viên thực hiện

: Trần Thị Uyên

MSSV: 1311100866

Lớp: 13DSH06

TP. Hồ Chí Minh, 2017

1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực. Các kết quả nghiên cứu này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu
nào khác. Những số liệu sử dụng trong luận án có nguồn gốc rõ ràng và đã công
bố theo đúng quy định.

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN
Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy, cô trường Đại Học Công Nghệ đã
nhiệt tình chỉ dạy cho em trong suốt thời gian qua. Đó chính là hành trang để
chúng em bước tới tương lai tốt đẹp và cống hiến những gì mình đã học cho xã
hội.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến cơ Trần Thị Ngọc Mai đã tận tình hướng dẫn
và tạo mọi điều kiện giúp đỡ em hoàn thành luận văn này.
Lời biết ơn chân thành nhất em gửi đến cha mẹ, anh chị em trong gia đình đã
ủng hộ và khích lệ em trong suốt q trình học tập.

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ………………………………………………………………….1

LỜI CẢM ƠN…..…………...……………………………………………………...2
LỜI MỞ ĐẦU…………………...……………………………………….…………3
TÓM TẮT ĐỒ ÁN…………………...…………………………………………….5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN……………………………………………………….6
1.1 Phân loại khoa học và phân bố……………..…………………….………...…6
1.1.1 Phân loại khoa học…………………..……………………………..…………6
1.1.2 Phân bố …………………,..……………………………………….…………..6
1.2 Đặc điểm thực vật……………...……………………………………....…….…9
1.3 Thành phần hóa học của đậu xanh..……………………………...…....…….13
1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu xanh trên thế giới và Việt Nam …...…17
1.4.1 Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới…...……...………………………..17
1.4.2 Tình hình sản xuất đậu xanh ở Việt Nam ..……….……………………...…19
1.4.3 Tình hình tiêu thụ đậu xanh...………………………………….…….………21
1.5 Đậu xanh nẩy mầm và những nghiên cứu về đậu xanh nẩy mầm ....…...…22
1.5.1 Quá trình nẩy mầm và các yếu tố ảnh hưởng quá trình nẩy mầm …………22
1.5.2 Các biến đổi hạt trong quá trình nẩy mầm ...……….………………………24
1.5.2.1 Sự biến đổi các chất dinh dưỡng …...…..…………………………………24
1.5.2.2 Sự thay đổi hàm lượng các chất chống oxy hóa …….……………………..29
1.5.2.3 Hàm lượng các chất kháng hấp thu dinh dưỡng ….………………………40
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………41
2.1 Vật liệu nghiên cứu …………………………………………………………..41
2.1.1 Nguyên liệu…………………...……………………………………………...41
2.1.2 Địa điểm nghiên cứu…………………...………………………………….....41
2.1.3 Thiết bị…………………...………………………………….……………….41
2.2 Phương pháp nghiên cứu………………...…………………………………...42
2.2.1 Phương pháp phân tích hóa lý…...……………………………………..……42
2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan...………………………………………….42

3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.3. Bố trí thí nghiệm……………………………………..………...…………..…43
2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm………………………………………………………43
2.3.2 Bố trí thí nghiệm...…………………………………………………………...44
2.3.2.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá khối lượng 1000 hạt.....………………………….44
2.3.2.2 Thí nghiệm 2: Đánh giá chỉ tiêu hóa lí.....…………………………………44
2.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm đến quá trình nẩy mầm
của hạt ……………………………………………………………………………..44
2.3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ ngâm đến q trình nẩy mầm
của hạt...………………………………………...………………………………….45
2.3.2.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng phương pháp ngâm đến q trình nẩy
mầm của hạt …...…………..………………………...…………………………….46
2.3.2.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng thời gian ươm đến quá trình nẩy mầm
của hạt ..………………………………………………...………………………….46
2.3.2.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát nhiệt độ sấy đến hạt đậu xanh nẩy mầm …………47
2.3.2.8 Thí nghiệm 8: Đánh giá bột đậu xanh nẩy mầm ……...………………….48
2.4 Quy trình nghiên cứu ………………………………………………………...49
2.4.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ...…………………………………………………49
2.4.2 Thuyết minh quy trình …...…………………………………………………50
CHƯƠNG 3. KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……………………………………53
3.1 Kết quả đánh giá khối lượng 1000 hạt ……………………………………...53
3.2 Kết quả đánh giá chỉ tiêu hóa lí ……………………………...……………...54
3.3 Kết quả khảo sát thời gian ngâm ảnh hưởng đến quá trình nẩy mầm của
hạt đậu xanh ……………………………………………………………...………55
3.4 Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ ngâm đến quá trình nẩy mầm của hạt
đậu xanh …………….……………………...……………………………………..57
3.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng phương pháp ngâm đến quá trình nẩy mầm
của hạt đậu xanh …………………………………………………………………59

3.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian ươm đến quá trình nẩy mầm của hạt
đậu xanh ………………………………….……………...………………………..60

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.7 Kết quả khảo sát nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến hạt đậu xanh nẩy mầm …..69
3.8 Kết quả đánh giá bột đậu xanh nẩy mầm …………………………………..71
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ……………………………………73
4.1 Kết luận ……………………………………………………………………….73
4.1.1 Các thơng số tối ưu ……………………..………………………..…………..73
4.1.2 Quy trình để nghị …………………..……………………………………......74
4.2 Kiến nghị ………………...……………….…………………………………...75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………...……………………………………..76

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Phân loại khoa học đậu xanh …………………………………………...6
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của hạt đậu xanh khô ……………………………13
Bảng 1.3: Thành phần acid amin trong hạt đậu xanh ……………………………14
Bảng 1.4: Thành phần acid béo có trong hạt đậu xanh ………………………….15
Bảng 1.5: Thành phần carbohydrate trong đậu xanh ……………………………16
Bảng 1.6: Thành phần vitamin trong hạt đậu xanh ……………………………….17
Bảng 1.7: Thành phần khoáng trong hạt đậu xanh ………………………………17

Bảng 1.8: Diện tích, năng suất và sản lượng đậu xanh của một số nước trên thế giới
giai đoạn 1980 – 2001 …………………………………………………………….18
Bảng 1.9: Tốc độ trung bình hàng năm của thế giới về diện tích, năng suất và sản
lượng đậu xanh giai đoạn 1980 – 2001 ……………………………………………19
Bảng 1.10: Thành phần hóa học của đậu trước và sau khi nẩy mầm ……………25
Bảng 1.11: Sự thay đổi hàm lượng acid amin đậu xanh ở các giai đoạn …………26
Bảng 1.12: Sự thay đổi hàm lượng carbohydrate của đậu xanh trước và sau khi nẩy
mầm …………………………………………………………………………..……27
Bảng 1.13: Sự thay đổi hàm lượng acid béo trong tổng chất béo có trong hạt đậu
xanh trước và sau khi nẩy mầm ……………………………………………………28
Bảng 1.14: Sự thay đổi hàm lượng phenolic trong quá trình nẩy mầm …………33
Bảng 1.15: Hàm lượng vitamin C của đậu xanh trong quá trình nẩy mầm ………37
Bảng 1.16: Ảnh hưởng của sự nẩy mầm đến các yếu tố kháng dinh dưỡng …….40
Bảng 2.1: Danh mục các thiết bị nghiên cứu …………………………………….41
Bảng 3.1: Khảo sát 1000 hạt của các loại giống đậu xanh ………………………53
Bảng 3.2: Thành phần nguyên liệu đậu xanh ……………………………………54
Bảng 3.3: Bảng phân tích ANOVA cho độ ẩm ảnh hưởng bởi thời gian …………55
Bảng 3.4: Đánh giá cảm quan hạt đậu xanh sau khi ngâm ảnh hưởng bởi thời gian
……………………………………………………………………………………...56
Bảng 3.5: Bảng phân tích ANOVA cho độ ẩm ảnh hưởng bởi nhiệt độ nước ngâm
……………………………………………………………………………………...57

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 3.6: Đánh giá cảm quan hạt đậu xanh sau khi ngâm ảnh hưởng bởi thời gian
……………………………………………………………………………………...58
Bảng 3.7: Đánh giá cảm quan hạt đậu xanh ảnh hưởng bởi phương pháp ngâm

……………………………………………………………………………………...59
Bảng 3.8: Bảng phân tích ANOVA cho độ ẩm ảnh hưởng bởi thời gian ươm
………………………………………………………………………………...……60
Bảng 3.9: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi thời
gian ươm mầm ……………………………………...……………………………...61
Bảng 3.10: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi thời
gian ươm mầm ……………………………………………/.……………………...62
Bảng 3.11: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng protein ảnh hưởng bởi thời
gian ươm mầm ……………………………………………………...……………...63
Bảng 3.12: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng đường khử ảnh hưởng bởi thời
gian ươm mầm ……………………………………………………………...……...64
Bảng 3.13: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng tinh bột ảnh hưởng bởi thời
gian ươm mầm ……………………………………………………………………..65
Bảng 3.14: Hàm lượng GABA cảu đậu xanh sau khi ươm ở 24 giờ …………..…69
Bảng 3.15: Bảng thời gian ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy hạt đậu xanh nẩy mầm …69
Bảng 3.16: Đánh giá cảm quan hạt đậu xanh sau khi sấy ảnh hưởng bởi nhiệt độ
……………………………………………………………………………………...70
Bảng 3.17: Hàm lượng GABA của đậu xanh sau khi sấy ………………………..71
Bảng 3.18: Kết quả đánh giá cảm quan bột đậu xanh nẩy mầm …………………71
Bảng 3.19: Kết quả kiểm tra vi sinh đối với bột đậu xnah nẩy mầm …………….72
Bảng 3.20: Chi phí sản phẩm “bột đậu xanh nẩy mầm” …………………………72

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cây đậu xanh …………………………………………….……………...9
Hình 1.2: Cấu tạo hạt đậu xanh …………………………………………………..13

Hình 1.3: Phân loại các nhóm phenolic ……………………………………….…29
Hình 1.4: Q trình sinh tổng hợp phenolic ………………………………………30
Hình 1.5: Con đường tổng hợp vitamin C ………………………………………..35
Hình 1.6: Con đường hình thành GABA …………………………………………38
Hình 1.7: Biểu đồ hàm lượng GABA tổng hợp theo thời gian nẩy mầm …………39
Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm …………………………………………………43
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình cơng nghệ …………………………………………….49
Hình 3.1: Biểu đồ so sánh độ ẩm theo thời gian ngâm hạt ………………………55
Hình 3.2: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nẩy mầm theo thời gian ngâm hạt ………………56
Hình 3.3: Biểu đồ so sánh độ ẩm theo nhiệt độ nước ngâm ………………………57
Hình 3.4: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nẩy mầm theo nhiệt độ nước ngâm ……………58
Hình 3.5: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nẩy mầm theo phương pháp ngâm ………………59
Hình 3.6: Biểu đồ so sánh chiều dài rễ mầm theo thời gian ươm …………….…60
Hình 3.7: Biểu đồ so sánh độ ẩm hạt theo thời gian ươm ……………………….61
Hình 3.8: Biểu đồ hàm lượng phenolic ảnh hưởng bởi thời gian …………………62
Hình 3.9: Biểu đồ hàm lượng vitamin C ảnh hưởng bởi thời gian ………………63
Hình 3.10: Biểu đồ hàm lượng protein ảnh hưởng bởi thời gian …………………64
Hình 3.11: Biểu đồ hàm lượng đường khử ảnh hưởng bởi thời gian ……………65
Hình 3.12: Biểu đồ hàm lượng tinh bột ảnh hưởng bởi thời gian ……………….66
Hình 3.13: Biểu đồ thời gian ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy ……………………….70
Hình 4.1: Nghiên cứu quá trình tạo mầm hạt đậu xanh và ứng dụng sản xuất bột
đậu xanh nẩy mầm ……………………………………………………………...…74

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
SFA (Saturated fatty acids): acid béo bão hòa

MUFA (Monounsaturated fatty acids): các acid béo khơng bão hịa có một nối đơi
PUFA (polyunsaturated fatty acids): các acid béo khơng bão hồ có nhiều nối đôi
GAD: glutamate decarboxylase.
GABA: gamma aminobutyric acid
GABA-T: GABA-transaminase
SSA: succinic semialdehyde
SSADH: succinic semialdehyde dehydrogenase
HSQT: hệ số quan trọng.

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU
Đậu xanh (Vigna radiate (L.) Wiliczek) là một trong 3 cây đậu đỗ chính
trong nhóm cây đậu ăn hạt, đứng sau đậu tương và lạc, đậu xanh cũng chính là cây
trồng có vị trí quan trọng trong nền nơng nghiệp của nhiều nước trong đó có Việt
Nam.
Bên cạnh những giá trị vốn có như protein, glucid, lipid…Theo nghiên cứu
của Prior & Gu (2005); Santos-Buelga & Scalbert (2000); Amarowicz và cộng sự
(2004); Troszyńska & Ciska (2002); Troszyńska và cộng sự (2002) thì đậu xanh là
loại thực phẩm chứa nhiều hợp chất polyphenolic như: phenol, flavonoids, mà
những chất này là những chất oxi hóa tự nhiên. Tuy nhiên ngồi những hợp chất
có lợi đó thì trong đậu xanh cịn chứa những hợp chất khơng có lợi như phytic
acid, tannin…, mà những chất này sẽ gây chát khi sử dụng.
Trong nhiều thập kỹ qua, thực vật chứa nhiều hàm lượng phenolic là hợp
chất chống oxi hóa, thường được đưa ra để bàn luận về sự ảnh hưởng của chúng
lên việc ngăn chặn sự phát triển của nhiều loại ung thư [Han (1997); Yanget
(1998); Clifford & Scalbert (2000); Harbone & Wil-liams (2000)] và

atherosclerosis [Luo và cộng sự (1997); Pearson và cộng sự (1998); Troszyńska &
Bałasińska (2002)]. Chất chống oxi hóa giữ một vai trị quan trọng trong thực
phẩm vì nó có ảnh hưởng tốt đến sức khỏe con người. Trong những cây họ đậu, có
chứa các hợp chất quan trọng như vitamin C, vitamin E, hợp chất phenolic và
glutathione. [Block (1992); Cadenas và Packer (2002)].
Vấn đề được đặt ra ở đây là hạt đậu xanh có thể được sử dụng tốt hơn nhờ
quá trình nẩy mầm, sự nẩy mầm là một công nghệ đơn giản, rẻ tiền. Nhiều nghiên
cứu cho thấy rằng hạt nẩy mầm chứa nhiều hợp chất dinh dưỡng có lợi như: acid
amin, hợp chất chống oxi hóa, khống, các hợp chất được tổng hợp trong q trình
nẩy mầm khác như gamma aminbutyric acid (GABA), giảm hàm lượng các chất
kháng dinh dưỡng như: enzyme ức chế antitrypsin, galactoside, tannin…cao hơn
khi so sánh với những hạt không nẩy mầm.

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ngoài ra theo một vài nghiên cứu của Asim Muhammad (2011), thì hàm
lượng vitamin C cũng tăng nhiều trong quá trình nẩy mầm, mà hợp chất này hầu
như khơng có mặt trong hạt đậu xanh chưa nẩy mầm.
Thêm vào đó ngày nay các tiêu chuẩn của cuộc sống con người ngày càng
được nâng cao, vấn đề dinh dưỡng bổ sung cho cơ thể càng được quan tâm nhiều
hơn. Nhưng bên cạnh những yếu tố về ăn uống thì mơi trường xung quanh cũng
ảnh hưởng đến sức khỏe. Hằng ngày cơ thể chúng ta phải chịu ảnh hưởng của tia
phóng xạ, tia cực tím, chất thải cơng nghiệp, khí thải ơ tơ, xe máy, nguồn nước ơ
nhiễm… những tác động có hại này là ngun nhân chính của các bệnh tim mạch,
ung thư, và các bệnh nguy hiểm khác. Ngoài những nguyên nhân này, sức khỏe
của chúng ta còn bị ảnh hưởng bởi stress. Tất cả những nguyên nhân trên đã làm
cho hệ miễn dịch của chúng ta khơng có đủ điều kiện hoạt động, sức đề kháng của

cơ thể ngày một kém đi và cơ thể rất dễ mắc bệnh. Vậy làm cách nào để tăng
cường sức đề kháng, chống lại bệnh tật.
Từ những nhu cầu mà con người phải chịu ảnh hưởng bởi môi trường, kết
hợp với những nghiên cứu đã chứng minh công dụng của hạt đậu xanh nẩy mầm
của các nhà khoa học trên. Nên tơi tiến hành “Nghiên cứu q trình tạo mầm hạt
đậu xanh và ứng dụng sản xuất bột đậu xanh nẩy mầm”
Mục tiêu của đề tài: nghiên cứu khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
nẩy mầm của hạt đậu xanh như: nhiệt độ nước ngâm, thời gian ngâm, thời gian ủ...
Nhằm tạo điều kiện tối thích cho quá trình nẩy mầm, để đạt được hàm lượng hợp
chất GABA, chống oxy hóa tối ưu nhất và ứng dụng sản xuất bột đậu xanh nẩy
mầm.
Giới hạn của đề tài: Nghiên cứu được thực hiện ở quy mơ phịng thí nghiệm.

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TĨM TẮT ĐỒ ÁN
Mục đích của đồ án “Nghiên cứu quá trình tạo mầm hạt đậu xanh và ứng
dụng sản xuất bột đậu xanh nẩy mầm” nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình nẩy mầm. Qua đó rút ra được sự tối ưu cho từng yếu tố, để tạo ra sản
phẩm có giá trị cao.
 Nội dung chính thực hiện trong đồ án bao gồm:
 Tổng quan tài liệu về nguyên liệu đậu xanh, các thành phần và sự biến
đổi của các thành phần hóa học trong q trình nẩy mầm, đánh giá thành
phần hóa học của nguyên liệu hạt đậu xanh.
 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nẩy mầm như các thông số:
nhiệt độ nước ngâm, thời gian ngâm, phương pháp ngâm, thời gian ủ ảnh
hưởng đến tỷ lệ nẩy mầm, độ ẩm, hàm lượng protein, hàm lượng vitamin C,

hàm lượng phenolic, hàm lượng cacbohydrate, hàm lượng GABA.
 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến bột đậu xanh nẩy mầm: nhiệt độ sấy ảnh
hưởng đến hàm lượng GABA và đánh giá bột đậu xanh nẩy mầm.
 Sau quá trình nghiên cứu thu được các kết quả sau:
 Thành phần hóa học của hạt đậu xanh: protein thơ (23,18%), độ ẩm
(12,6%).
 Các thơng số ảnh hưởng đến q trình nẩy mầm: thời gian ngâm: 6 giờ,
nhiệt độ nước ngâm: 300C, phương pháp ngâm: ngâm ngập, thời gian ươm:
24 giờ.
 Các hàm lượng khảo sát ảnh hưởng bởi các yếu tố: tỉ lệ nẩy mầm 99%,
hàm lượng phenolic 0,458 mg/g, hàm lượng vitamin C 36,667 mg%, hàm
lượng protein 9,457%, hàm lượng đường khử 0,459%, hàm lượng tinh bột
8,262%, hàm lượng GABA sau khi ươm 342 mg/kg.
 Nhiệt độ sấy là 500C và hàm lượng GABA sau khi sấy là 407 mg/kg,
sản phẩm bột đậu xanh nẩy mầm đạt loại khá.

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Phân loại khoa học và phân bố
1.1.1 Phân loại khoa học
Đậu xanh theo quan điểm lấy hạt của nhân dân ta bao gồm các lồi thuộc
hai chi phụ là Ceratotropic, cịn được gọi là nhóm đậu châu Á, bao gồm 16 lồi
hoang dại và 5 loài trồng trọt là V. radiata, V. mungo, V. aconitifolia, V. angularis,
V. umbellate [3]
Bảng 1.1. Phân loại khoa học của đậu xanh (Vigna radiata)
Ngành

Magnoliophyta

Lớp

Magnoliopsida

Bộ

Fabales

Họ

Fabaceae

Chi

Vigna

Loài

V. radiata

1.1.2 Phân bố
Đậu xanh có nguồn gốc từ Ấn Độ và Trung Á, phân bố chủ yếu ở các vùng
nhiệt đới và á nhiệt đới, là cây trồng khá quen thuộc ở châu Á và rất phổ biến ở
nước ta. Cây đậu xanh có khả năng thích ứng rộng, chịu hạn khá và có thể thích
nghi với các vùng có điều kiện khắc nghiệt. Khu vực Đông và Nam Châu Á, cây
đậu xanh được trồng nhiều ở các quốc gia như: Ấn Độ, Pakista, Bangladesh, Sri
Lanka, Nepal Trung Quốc, Thái Lan, Philippin, Miến Điện, Indonexia, hiện nay đã

được phát triển tại một số quốc gia ở vùng ôn đới, ở Châu Úc, lục địa Châu Mỹ.
Đặc điểm sinh thái thường chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau:
- Nhiệt độ: Đậu xanh thích ứng với một khoảng nhiệt độ khá rộng từ 16 đến

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

360C. Tuy nhiên, đậu xanh sinh trưởng và phát triển tốt nhất trong phạm vi nhiệt
độ 22-270C. Đậu xanh phát triển bình thường ở các khoảng phạm vi nhiệt độ 16210C và 28-360C.
Ở các thời kỳ nẩy mầm, mầm phát triển và hình thành cây con, đậu xanh
thường rất nhạy cảm với nhiệt độ. Hạt nẩy mầm tốt trong phạm vi nhiệt độ 25270C. Dưới 150C tỷ lệ nẩy mầm thấp và tốc độ phát triển của cây con giảm đáng
kể.
Tốc độ sinh trưởng dinh dưỡng và khả năng tích lũy chất khơ đạt mức cao
nhất ở nhiệt độ 24-250C. Những giống có nguồn gốc từ những vùng nhiệt đới
thường rất mẫn cảm với nhiệt độ thấp.
Tác động của nhiệt độ đối với đậu xanh một phần tùy thuộc vào chế độ chiếu
sáng và độ ẩm đất. Ở điều kiện ngày ngắn, nhiệt độ càng ấm (trong phạm vi 22270C) sự nở hoa diễn ra càng sớm. Qua đó thời gian sinh trưởng được rút ngắn so
với điều kiện ngày dài. Các giống có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới thì có phản ứng
mạnh với nhiệt độ tối thiểu trong khi đó những giống có nguồn gốc cận nhiệt đới
hầu như khơng có phản ứng gì với nhiệt độ này.
- Lượng mưa và độ ẩm: Diện tích trồng đậu xanh trên thế giới tập trung chủ
yếu ở những vùng có lượng mưa trung bình là 600-1000 mm/năm, tương ứng với
các vùng khô hạn và vùng cận ẩm. Ở những vùng có lượng mưa lớn hơn, đậu xanh
thường phải nhường chỗ cho các loại cây trồng khác.
Mặt khác, trong điều kiện mưa nhiều, chất lượng hạt đậu xanh thường thấp
do khi thu hoạch nếu gặp mưa, hạt đậu xanh thường bị nấm mốc gây hại và thối.
Đặc biệt trong điều kiện mưa nhiều, mưa kéo dài ảnh hưởng rất lớn đến sự phát
triển của bộ rễ. Tùy theo mức độ bị ngâm nước mà bộ rễ có thể bị thâm đen một

phần hay thâm đen toàn bộ, dẫn đến hiện tượng cây bị vàng lá hoặc có thể bị chết
sau 5-7 ngày.
Đậu xanh được đánh giá là cây chịu hạn khá. Tuy vậy, trong điều kiện khô

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

hạn trồng đậu xanh cho hiệu quả thấp. Đậu xanh nếu không được tưới đầy đủ ở
các thời kỳ phát triển cây con và hình thành quả thì khả năng tích lũy chất khơ
giảm 40%. Đặc biệt năng suất hạt sẽ giảm 50-60%, nếu ở thời kỳ ra hoa và hình
thành quả đậu xanh khơng được tưới. Nguyên nhân của đậu xanh bị giảm năng
suất khi gặp khô hạn là do sự giảm sút về số chùm quả, số quả, số hạt.
- Ánh sáng: Các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của đậu xanh đều tương đối
mẫn cảm với chế độ sáng. Hầu hết các giống đậu xanh đều mẫn cảm với ngày
ngắn. Dấu hiệu đầu tiên của sự phản ứng này là kéo dài các thời kỳ sinh dưỡng và
ra hoa chậm lại.
Độ dài ngày lớn có ảnh hưởng đến thời kỳ sinh thực. Thời gian nở hoa kéo
dài và làm chậm q trình chín của quả. Điều kiện ngày dài làm kích thích q
trình nở hoa, cho nên trên cùng một cây, ở cùng thời điểm có mặt cả nụ, hoa, quả
xanh, quả chín.
- Đất đai: đậu xanh khơng kén đất. Có thể trồng được đậu xanh trên nhiều loại
đất khác nhau. Sở dĩ như vậy vì cây đậu xanh có khả năng chịu hạn, chịu kiềm,
chịu muối. Tuy vậy, nếu được trồng trên các chân đất tốt và được tưới tiêu chủ
động, đậu xanh mới cho năng suất cao.
Đậu xanh có vùng phân bố rộng, từ 400 vĩ Bắc đến 400 vĩ tuyến Nam trên các
loại đất phù sa, cát pha, đất đồi, đất lúa. Các nhà khoa học đã tính ra là để thu
được một tấn hạt đậu xanh cây đậu đã lấy đi từ đất 40-42 kg N; 3-5 kg P2O5; 12-14
kg K2O; 1,5 kg S; 1,5 kg Mg; 1,0-1,5 kg Ca và một số vi lượng khác.

Cây đậu xanh cần có phân lân, việc cung cấp bổ sung phân lân rất có ý nghĩa.
Bón 20-40 kg P2O5/ha làm cho năng suất của đậu xanh tăng lên rõ rệt. Trên đất đá
ong, bón phân lân làm tăng năng suất cịn lớn hơn. Thậm chí, bón đến 100 kg
P2O5/ha mới cho hiệu quả kinh tế cao nhất.
- PH đất đối với đậu xanh cũng rất quan trọng. Đối với đậu xanh pH 6-7,5 là
thích hợp nhất. Nếu pH dưới 5, việc hình thành các nốt sần hữu hiệu giảm nhiều.

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cung cấp Ca cho đất để điều chỉnh độ pH có ý nghĩa quan trọng trong việc hình
thành năng suất cây đậu xanh. [4]
1.2 Đặc điểm thực vật

Hình 1.1. Cây đậu xanh [1]
a. Thân và cành: Thân cây đậu xanh thuộc dạng thân thảo. Là loại cây hàng
năm. Thân có màu xanh hoặc tím. Thân có 3 dạng: đứng thẳng, đứng nghiêng,
bò lan trên mặt đất. Dạng bò lan thường chỉ gặp ở các vùng đồi núi của Ấn Độ
và Mianma.
Đậu xanh có 3 dạng sinh trưởng: hữu hạn, vơ hạn và bán hữu hạn
Đường kính thân trung bình là 5-8 mm. Chiều cao cây có nhiều biến động
tùy thuộc vào giống mùa vụ, khả năng thâm canh. Chiều cao có thể thay đổi từ 25
đến 125 cm.
Toàn bộ chiều dài thân được chia thành 7-15 đốt. Ở các đốt, gần mặt đất
thường hình thành cấp 1. Các đốt ở phía trên là vị trí để hình thành các chùm hoa,
9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

quả. Số cành trên thân thường là 2-3 cành, nhưng cũng có trường hợp có cây đến
9-10 cành.
b. Lá: Lá mầm xuất hiện khi hạt đậu hút đủ nước. Sau đó phát triển và tồn tại
cho đến khi toàn bộ chất dinh dưỡng trong lá được huy động để cung cấp cho phát
triển của cây con ở thời kỳ đầu, thời kỳ này thường kéo dài 15-20 ngày sau khi hạt
nẩy mầm.
Sau khi lá mầm xuất hiện 3-5 ngày, 2 lá đơn hình thành và mọc đối diện
nhau trên mặt đất. Sau khi lá đơn xuất hiện khoảng một tuần, bắt đầu hình thành lá
kép. Lá kép có 2 lá chét. Tốc độ hình thành lá kép phụ thuộc vào thời vụ, giống và
kỹ thuật chăm sóc cây. Trung bình 6-8 ngày hình thành 1 lá kép. Vị trí của lá kép
trên thân hoặc trên cành thường mọc so le tại các phần giữa của các đốt thân hay
cành. Kích thước của phiến lá và độ dài của cuống lá thay đổi tùy thuộc vào vị trí
của tầng lá. Thơng thường các kích thước này tăng dần từ dưới đến tầng lá giữa
sau đó giảm dần ở các tầng lá phía trên. Điều này biểu hiện sự sinh trưởng và phát
triển bình thường của cây đậu xanh. Khi gặp điều kiện thuận lợi và cây đậu xanh
sinh trưởng phát triển tốt, lá chét giữa của lá kép thường lớn hơn 2 lá chét ở 2 bên.
Vì vậy, có thể căn cứ vào độ lớn của phiến lá có thể đánh giá được tình hình sinh
trưởng và phát triển của cây đậu xanh.
Lá chét giữa của cây đậu xanh có nhiều hình dáng khác nhau: hình ơ van,
hình tim, hình lá chẻ thùy, hình nhọn, hình lưỡi dao, hình bán ơ van.
Lá kép đậu xanh một phần mọc trên thân. Thường trên thân có 7-8 lá. Ngồi
ra cịn mọc nhiều trên các thành cấp 1.
c. Rễ: Bộ rễ đậu xanh gồm rễ chính và rễ phụ. Rễ chính ăn sâu vào đất 20-30
cm. Ở điều kiện đất có đủ ẩm, tơi xốp, tầng canh tác dày, rễ chính có thể ăn sâu
vào đất đến 7-100 cm. Rễ phụ thường có 30-40 cái, dài 20-25 cm, phân bố chủ
yếu ở tầng đất mặt, không sâu quá 25 cm. Trên rễ phụ có nhiều lơng hút, làm
nhiệm vụ hút các chất dinh dưỡng từ đất. Ở các điểm tiếp giáp giữa rễ chính và rễ
phụ, cũng như trên chiều dài của rễ phụ, thường hình thành nhiều nốt sần. Nốt sần

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

là nơi tụ tập vi sinh vật cố định đạm ở các lông hút của rễ. Số lượng nốt sần của
đậu xanh không nhiều so với ở một số loại đỗ khác. Thường trung bình mỗi cây
có 20-30 nốt sần. Nhưng ở cây đậu xanh có tỷ lệ nốt sần hữu hiệu cao, trên 80%.
Kích thước của các nốt sần không giống nhau, thường dao động trong phạm vi 4-5
mm đường kính.
Số lượng và khả năng hoạt động của các nốt sần là đảm bảo cho cây được
cung cấp đạm nhiều và do đó có năng suất cao. Vì vậy, cần áp dụng những biện
pháp nhằm thúc đẩy sự phát triển của các nốt sần về số lượng cũng như về chất
lượng.
d. Hoa: Hoa đậu xanh được hình thành trên các trục hoa. Trên mỗi trục hoa
có thể phát triển thành 1 hàng hoa mọc đối nhau. Các hoa trên một hàng xếp liên
tục với nhau. Trung bình mỗi hàng hoa có 3-20 hoa, do đó mỗi trục hoa có thể có
tới 6-40 hoa. Vị trí bắt đầu của mỗi trục hoa phía dưới thường nằm ở giữa thân,
giữa cành hoặc ở nách lá. Những trục hoa phía trên mọc so le từ các đốt thân. Ở
phần trên của thân cây, độ dài của lóng ngắn lại, cho nên số lượng trục hoa nhiều
hơn.
Hoa đậu xanh có màu vàng. Cuống kém phát triển. Hoa gồm 5 bộ phận: lá
bắc, đài hoa, tràng hoa, nhị đực, nhị cái. Lá bắc có màu xanh nhưng khơng phát
triển và thường tiêu biến rất sớm. Đài hoa chia thành 5 lá dài, trong số đó có 2 lá
ngắn dính với nhau tạo thành môi trên ôm lấy phần sau cánh cờ, 3 lá cịn lại có
dạng hình dài bằng nhau, bao bọc xung quanh 2 cánh bên và cánh thìa. Phía dưới
đài hoa, các lá đan kết thành phễu tiếp giáp với trục hoa. Tràng hoa hình cánh
bướm gồm 4 cánh: cánh cờ, 2 cánh bên và cánh thìa. Cánh cờ to nhất, màu vàng,
có vân màu đỏ nâu. Số lượng vân khác nhau, tùy thuộc vào giống. Hai cánh bên
màu vàng, có độ cong như cánh cờ, nhưng diện tích nhỏ hơn, chỉ bằng 1/4 cánh

cờ. Cánh thìa có màu vàng nhạt, khơng có gân, phía trên cong lại hình thành mỏ
chim, bao kín phần nhị đực và nhị cái.
Trong quần thể tự nhiên, hoa đậu xanh thường nở rải rác thành từng đợt khác

11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

nhau. Căn cứ vào thời gian nở hoa, các giống đậu xanh có thể chia thành 3 nhóm:
nhóm ra hoa tập trung (hoa nở kéo dài dưới 16 ngày), nhóm ra hoa trung gian (hoa
nở kéo dài trong thời gian 16-30 ngày), nhóm ra hoa khơng tập trung (hoa nở liên
tiếp trên 30 ngày)
e. Quả và hạt: Sau khi thụ phấn 2-3 ngày, bầu hoa phát triển thành quả non.
Thời gian từ lúc thụ phấn đến khi chín, tùy thuộc chủ yếu vào đặc điểm giống, vào
điều kiện chăm sóc và nhiệt độ. Thời gian này ở vụ Xuân trung bình vào khoảng
20-25 ngày, ở vụ Hè 15-20 ngày, vụ Thu Đông 25-30 ngày.
Quả đậu xanh khi chín, có chiều dài trung bình là 8-10cm. Quả dài nhất là
15cm. Cắt ngang quả có hình trịn hoặc hình bầu dục, với đường kính là 4-6 mm.
Quả có màu sắc thay đổi: màu vàng rơm, nâu, đen, màu đặc biệt. Nhưng phổ
biến là màu đen và màu nâu. Vỏ đậu xanh thường được phủ 1 lớp lông dài 0,3-0,4
mm. Mật độ lông phụ thuộc vào đặc điểm của giống và khả năng chống chịu của
cây. Những giống chống chịu bệnh khảm vàng virut và sâu đục quả có mật độ
lơng dày. Vào thời kỳ chín hồn tồn lơng trên quả thường rụng đi hoặc tự tiêu
biến.
Độ dày của vỏ quả đậu xanh thường là 0,1-0,3 mm. Bên trong vỏ quả chia
thành nhiều ngăn, có vách màu trắng. Vào thời kỳ quả chín, các vách ngăn này co
lại, nhưng dấu vết vẫn còn khá rõ.
Hạt gồm: vỏ hạt, rốn hạt, 2 lá mầm và 1 mầm non. Mầm non là nơi thu nhỏ
của mầm rễ, 2 lá đơn, thân chính và lá kép đầu tiên. Kích thước, màu sắc, hình

dáng của hạt phụ thuộc vào giống và một phần phụ thuộc vài điều kiện bên ngoài.
Khối lượng 1000 hạt thay đổi trong phạm vi 25-70g, chủ yếu phụ thuộc vào giống.
Hạt có nhiều màu sắc khác nhau: vàng rơm, xanh đậm, nâu, xanh nhạt, màu hỗn
hợp.
Số lượng hạt trung bình trong một quả là một trong những yếu tố chủ yếu tạo
thành năng suất của đậu xanh. Trung bình mỗi quả có 8-9 hạt. Quả lớn nhất có đến

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

18 hạt. [2]

Hình 1.2. Cấu tạo hạt đậu xanh
1. Vết tích của lỗ nỗn; 2. Rốn hạt;
3. Sống noãn; 4. Lá mầm; 5. Rễ mầm; 6. Thân mầm; 7. Chồi mầm
1.3 Thành phần hóa học của đậu xanh
Về dinh dưỡng, hạt đậu xanh là nguồn thực phẩm giàu protein (khoảng 24 28% khối lượng chất khô của hạt), ngồi ra cịn có lipid khoảng 1,3%, glucid
60,2% và các chất khoáng như Ca, Fe, Na, K, P… cùng nhiều loại vitamin hoà tan
trong nước như vitamin B1, B2, C… [5]
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của hạt đậu xanh khô [6]
Thành phần

Khối lượng (%)

Ẩm

7,58 ± 0,03
23,56 ± 0,18

Protein
Lipid

1,91 ± 0,02

Tro

3,27 ± 0,07

Xơ

1,81 ± 0,01

Carbohydrate

61,87 ± 0,32

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

a. Protein và acid amin
Protein của các loại đậu được xem là nguồn protein chất lượng tốt, các
nghiên cứu của Aruna và Prakash (1993) Liu (2000); Khalid và cộng sự (2003),
kết luận rằng hạt đậu xanh là nguồn cung cấp protein có giá trị dinh dưỡng cao. Ở
Ai Cập, đậu xanh được xem là nguồn cung cấp protein và các acid amin quan
trọng. Đậu xanh chứa đầy đủ các amino acid không thay thế như leucine,
isoleucine, lysine, methyonine, valine… Các thành phần acid amin không thay thế

được thể hiện trong bảng 1.3 [7]
Bảng 1.3. Thành phần acid amin trong hạt đậu xanh (g/16gN) [8]
Hàm lượng (g/16gN)

Amino acid
Tryptophan

3,27

Phenylalanine

5,66

Threonine

3,15

Cystein

0,75

Methionine

1,92

Leucine

8,36

Lysine

4,19

Valine

5,20

Isoleucine

4,74

Glutamic acid

21,7

Proline

4,23

Serine

4,95

Alanine

4,35

Arginine

6,33

Histidine

2,49

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

b. Chất béo
Hạt đậu xanh là loại hạt chứa ít chất béo bão hịa và khơng có cholesterol.
Thành phần của chúng được thể hiện trong bảng sau.
Bảng 1.4. Thành phần acid béo có trong hạt đậu xanh (g/100g nguyên liệu khô)
Thành phần acid béo

% Khối lượng

Caprylic acid

10,22

Lauric acid

4,83

Tridecanoic

3,06

Myristic acid

-

Palmitic acid

18,47

Stearic acid

5,32

Arachidic acid

-

Behenic acid

2,89

Lignoceric acid

-

Saturated fatty acids

44,78

Pentadecenoic acid

-

Oleic acid

11,37

Monounsaturated fatty acids

11,37

Linoleic acid

31,16

Linolenic acid

13,70

Polyunsaturated fatty acids

43,86

Theo nghiên cứu của Hahm và cộng sự, (2008) thì tổng hàm lượng các acid
béo khơng bão hịa có nhiều nối đơi được tăng lên trong q trình nẩy mầm, mà
thành phần này có lợi cho bệnh nhân mạch vành và tim mạch. [9]

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

c. Carbohydrate
Giống như nhiều loại đậu khác, đậu xanh là loại đậu chứa nhiều xơ. Chất xơ
làm chậm tiêu hóa, giúp ổn định lượng đường trong máu và ngăn chặn nạn đói.
Chất xơ cũng hỗ trợ tiêu hóa.
Trong thành phần của carbohydrate thì tinh bột chiếm tỉ lệ cao nhất 89,05%,
mà chúng có cấu tạo phân tử lớn nên đậu xanh có khả năng làm chậm sự hấp thu
năng lượng vào trong dịng máu, có tác dụng chậm lên lượng đường trong máu.
Carbohydrate chiếm 61,87% trọng lượng khơ của hạt đậu xanh, nó được đặc
trưng bởi những chất có khối lượng lớn như tinh bột, xơ....
Bảng 1.5. Thành phần carbohydrate trong đậu xanh (g/100g nguyên liệu khô) [10]
Hàm lượng (%)

Carbohydrate
Glucose

7,87

Saccharose

0,67

Oligosaccharide

2,42

Tinh bột

89,05

d. Thành phần vitamin và khoáng chất
Đậu xanh có nguồn vitamin khá đa dạng như A, B1, B2, C, niacin và muối
khoáng tập trung chủ yếu ở phần vỏ hạt gồm có Na, K, Ca, P, Fe, Cu (Hozayn M.
2007, P. Nisha 2005). [11]

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 1.6. Thành phần vitamin trong hạt đậu xanh (mg/100g ăn được)
Hàm lượng/100g

Vitamin
Vitamin B1

0,72 mg

Vitamin B2

0,15 mg

Vitamin C

4,00 mg

Vitamin PP

2,40 mg

Bảng 1.7. Thành phần khoáng trong hạt đậu xanh (mg/100g ăn được)
Khoáng

Hàm lượng/100g

Sắt

4,8 mg

Photpho

377 mg

Natri

6 mg

Đồng

0,76 mg

Canxi

64 mg

Kali

1132 mg

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu xanh trên thế giới và Việt Nam

1.4.1 Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới
Đậu xanh là cây đỗ quan trọng, trong nhóm cây đậu đỗ ăn hạt thì nó đứng
hàng thứ ba sau cây đậu tương và lạc. Trong các nước nhiệt đới và á nhiệt đới, đậu
xanh chiếm gần 10% diện tích và 5% sản lượng của các loại đỗ ăn hạt.
Tuy nhiên, nhìn chung năng suất cây đậu xanh còn rất thấp, chỉ 5-6 tạ/ha, do

17