Tài liệu Nghiên cứu quy trình sản xuất bột dinh dưỡng từ một số loại đậu nảy mầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU  ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT DINH DƯỠNG TỪ MỘT SỐ LOẠI ĐẬU NẢY MẦM Trình độ đào tạo: Đại học Ngành: Công nghệ thực phẩm Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Tuyết Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Lành MSSV: 18033864 Lớp: DH18TP Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2020 Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU..................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................... 4 1.1. Tổng quan về nguyên liệu................................................................. 4 1.1.1. Giới thiệu cây đậu nành...............................................................4 1.1.2. Giới thiệu cây đậu đỏ.................................................................. 5 1.1.3. Giới thiệu cây đậu xanh...............................................................7 1.2. Thành phần hóa học của các loại đậu..............................................10 1.2.1. Thành phần hóa học của hạt đậu nành...................................... 10 1.2.2. Thành phần hóa học của hạt đậu đỏ.......................................... 15 1.2.3. Thành phần hóa học của hạt đậu xanh...................................... 17 1.3. Lợi ích của các loại hạt....................................................................21 1.4. Các sản phẩm từ các loại hạt........................................................... 22 1.5. Sự nảy mầm của các loại hạt........................................................... 23 1.6. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước............................ 24 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........26 2.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................26 2.1.1. Địa điểm và thời gian thực hiện................................................26 2.1.2. Nguyên liệu và hóa chất thí nghiệm..........................................26 2.1.3. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm..................................................26 2.2. Bố trí thí nghiệm..............................................................................27 2.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát của thời gian ngâm đến quá trình nảy mầm của các hạt ngũ cốc........................................................................ 27 2.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm đến quá trình nảy mầm của các loại đậu...............................................................27 2.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian ủ đến khả năng nảy mầm của các loại đậu....................................................................... 28 GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết ii SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao 2.2.4. Thí nghiệm 4: Xác định các thành phần hóa học của các hạt ngũ cốc: nguyên liệu đầu vào, sau quá trình ngâm, nảy mầm <1cm, nảy mầm 1-2 cm..................................................................................................... 28 2.2.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát thời gian hấp các loại hạt ngũ cốc......29 2.2.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát nhiệt độ sấy các loại hạt ngũ cốc........30 2.3. Phương pháp phân tích.................................................................... 30 2.3.1. Xác định hàm lượng tro.............................................................30 2.3.2. Xác định độ ẩm......................................................................... 31 2.3.3. Xác định hàm lượng lipid..........................................................31 2.3.4. Xác định hàm lượng protein......................................................32 2.3.5. Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Bertrand . 33 2.3.6. Xác định hàm lượng đường tổng bằng phương pháp Bertrand. 34 2.3.7. Phương pháp đánh giá cảm quan...............................................35 2.3.8. Phương pháp xử lý số liệu.........................................................40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...............................................41 3.1. Kết quả thí nghiệm 1- Khảo sát của thời gian ngâm đến quá trình nảy mầm của các loại đậu........................................................................... 41 3.2. Kết quả thí nghiệm 2- Khảo sát của nhiệt độ ngâm đến quá trình nảy mầm của các loại đậu..................................................................................44 3.3. Kết quả thí nghiệm 3 - Khảo sát của thời gian ủ đến quá trình nảy mầm của các loại đậu..................................................................................47 3.4. Kết quả thí nghiệm 4: Xác định các thành phần hóa học của các hạt ngũ cốc: nguyên liệu đầu vào, sau quá trình ngâm, nảy mầm <1cm, nảy mầm 1-2 cm................................................................................................ 49 3.4.1. Xác định độ ẩm hạt bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi qua các giai đoạn....................................................................50 3.4.2. Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp nung ở 550 0C qua các giai đoạn............................................................................................52 3.4.3. Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Kjeldahl.........54 3.4.4. Xác định hàm lượng lipid bằng phương pháp Soxhlet..............56 3.4.5. Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Bertrand . 58 GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết iii SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu 3.4.6. 3.5. Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao Xác định hàm lượng đường tổng bằng phương pháp Bertrand 59 Kết quả thí nghiệm 5: Khảo sát thời gian hấp các loại hạt ngũ cốc 61 3.5.1. Thời gian hấp đậu xanh.............................................................62 3.5.2. Thời gian hấp đậu đỏ.................................................................63 3.5.3. Thời gian hấp đậu nành.............................................................63 3.6. Kết quả thí nghiệm 6: Khảo sát nhiệt độ sấy các loại hạt ngũ cốc .. 64 3.6.1. Nhiệt độ sấy đậu xanh nảy mầm............................................... 65 3.6.2. Nhiệt độ sấy đậu đỏ nảy mầm................................................... 65 3.6.3. Nhiệt độ sấy đậu nành nảy mầm............................................... 66 3.7. Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm bột ngũ cốc nảy mầm.....68 3.8. Quy trình để sản xuất bột dinh dưỡng từ hạt ngũ cốc nảy mầm......69 3.8.1. Sơ đồ quy trình..........................................................................69 3.8.2. Thuyết minh quy trình...............................................................69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết iv SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cây đậu nành.....................................................................................4 Hình 1.2: Hạt đậu nành.....................................................................................4 Hình 1.3: Cây đậu đỏ........................................................................................ 5 Hình 1.4: Cấu tạo hạt đậu đỏ.............................................................................6 Hình 1.5: Hình ảnh về cây đậu xanh.................................................................8 Hình 1.6: Một số sản phẩm chế biến từ các loại hạt.......................................23 Hình 3.1: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ngâm hạt đậu xanh . 42 Hình 3.2: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ngâm hạt đậu đỏ.....43 Hình 3.3: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ngâm hạt đậu đỏ.....44 Hình 3.4: Biểu đồ nhiệt độ ngâm ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm của đậu xanh, đậu đỏ và đậu nành..........................................................................................46 Hình 3.5: Biểu đồ so sánh chiều dài mầm đậu xanh theo thời gian ủ.............47 Hình 3.6: Biểu đồ so sánh chiều dài mầm đậu đỏ theo thời gian ủ................48 Hình 3.7: Biểu đồ so sánh chiều dài mầm đậu nành theo thời gian ủ.............49 Hình 3. 8: Biểu đồ so sánh độ ẩm các hạt ngũ cốc qua các giai đoạn.............52 Hình 3. 9: Biểu đồ hàm lượng tro qua các giai đoạn...................................... 53 Hình 3. 10: Biểu đồ hàm lượng protein các hạt ngũ qua các giai đoạn..........55 Hình 3.11: Biểu đồ hàm lượng lipid các hạt ngũ qua các giai đoạn...............57 Hình 3. 12: Hàm lượng đường khử các hạt ngũ cốc qua các giai đoạn..........59 Hình 3. 13: Biểu đồ hàm lượng đường tổng số các hạt ngũ cốc.....................61 Hình 3.14: Biểu đồ thời gian ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy đậu xanh nảy mầm 65 Hình 3. 15: Biểu đồ thời gian ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy đậu đỏnảy mầm .. 66 Hình 3.16: Biểu đồ thời gian ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy đậu nành nảy mầm 67 Hình 3. 17: Đậu đỏ mầm dưới 1cm.................................................................72 Hình 3. 18: Đậu xanh mầm dưới 1cm.............................................................72 Hình 3. 19: Đậu nành mầm dưới 1cm.............................................................72 Hình 3. 20: Hình ảnh đậu xanh trước và sau khi sấy......................................73 Hình 3. 21: Hình ảnh sản phẩm bột ngũ cốc dinh dưỡng nảy mầm................74 GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết v SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1: Thành phần chính của hạt đậu tương [2].......................................11 Bảng 1. 2: Hàm lượng axit amin trong hạt đậu tương (g/100g protein) [6]....11 Bảng 1. 3: Hàm lượng axit béo không no trong hạt đậu nành [5]...................13 Bảng 1. 4: Thành phần chất khoáng trong hạt đậu nành.................................14 Bảng 1. 5: Thành phần vitamin trong hạt đậu nành........................................14 Bảng 1.6: Thành phần hóa học của đậu đỏ..................................................... 15 Bảng 1.7: Thành phần acid amin của protein đậu đỏ......................................16 Bảng 1.8: Thành phần vitamin và chất khoáng trong 100g đậu đỏ................17 Bảng 1.9: Một số acid amin có trong hạt đậu xanh.........................................18 Bảng 1.10:Hàm lượng một số loại đường trong đậu xanh..............................19 Bảng 1.11: Thành phần khoáng và vitamin trong hạt đậu xanh.....................20 Bảng 2.1: Điểm chất lượng cho quá trình hấp mẫu các loại đậu.....................36 Bảng 2.2:Điểm chất lượng cho sản phẩm sấy mẫu các loại đậu.....................38 Bảng 2.3: Các mức chất lượng........................................................................40 Bảng 3.1: Tỷ lệ nảy mầm đậu xanh qua các khoảng thời gian ngâm hạt.......41 Bảng 3.2: Tỷ lệ nảy mầm đậu đỏ qua các khoảng thời gian ngâm hạt...........42 Bảng 3.3:Tỷ lệ nảy mầm đậu nành qua các khoảng thời gian ngâm hạt.........43 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm đến tỷ lệ nảy mầm đậu xanh..........44 Bảng 3. 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâmđến tỷ lệ nảy mầm đậu đỏ.............45 Bảng 3. 6: Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm đến tỷ lệ nảy mầm đậu nành........45 Bảng 3. 7:Chiều dài mầm đậu xanh theo thời gian.........................................47 Bảng 3.8: Chiều dài mầm đậu đỏ theo thời gian ủ..........................................48 Bảng 3.9: Chiều dài mầm đậu nành theo thời gian ủ......................................48 Bảng 3. 10:Đặc điểm các hạt ngũ cốc nguyên liệu[11].................................. 50 Bảng 3. 11: Độ ẩm đậu xanh qua các giai đoạn..............................................50 Bảng 3. 12: Độ ẩm đậu đỏ qua các giai đoạn..................................................51 Bảng 3. 13: Độ ẩm đậu nành qua các giai đoạn..............................................51 Bảng 3. 14: Hàm lượng tro đậu xanh qua các giai đoạn.................................52 Bảng 3. 15: Hàm lượng tro đậu đỏ qua các giai đoạn.....................................53 Bảng 3. 16: Hàm lượng tro đậu nành qua các giai đoạn.................................53 Bảng 3. 17: Hàm lượng protein của đậu xanh qua các giai đoạn....................54 Bảng 3. 18: Hàm lượng protein của đậu đỏ qua các giai đoạn.......................54 Bảng 3. 19: Hàm lượng protein của đậu nành qua các giai đoạn....................55 Bảng 3. 20: Hàm lượng lipid đậu xanh qua từng giai đoạn............................ 56 Bảng 3. 21: Hàm lượng lipid đậu đỏ qua từng giai đoạn................................56 GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết vi SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao Bảng 3. 22: Hàm lượng lipid đậu nành qua từng giai đoạn............................ 57 Bảng 3. 23: Hàm lượng đường khử đậu xanh qua từng giai đoạn..................58 Bảng 3. 24: Hàm lượng đường khử đậu đỏ qua từng giai đoạn......................58 Bảng 3. 25: Hàm lượng đường khử đậu nành qua từng giai đoạn..................58 Bảng 3. 26: Hàm lượng đường tổng đậu xanh qua từng giai đoạn.................59 Bảng 3. 27: Hàm lượng đường tổng đậu đỏ qua từng giai đoạn.....................60 Bảng 3. 28: Hàm lượng đường tổng đậu nành qua từng giai đoạn.................60 Bảng 3. 29: Kết quả đánh giá thời gian hấp đậu xanh qua các chỉ tiêu..........62 Bảng 3. 30: Kết quả đánh giá cảm quan, xếp loại thời gian hấp đậu xanh.....62 Bảng 3. 31: Kết quả đánh giá thời gian hấp đậu đỏ qua các chỉ tiêu..............63 Bảng 3. 32: Kết quả đánh giá cảm quan, xếp loại thời gian hấp đậu đỏ.........63 Bảng 3. 33: Kết quả đánh giá thời gian hấp đậu nành qua các chỉ tiêu..........64 Bảng 3. 34: Kết quả đánh giá cảm quan, xếp loại thời gian hấp đậu nành.....64 Bảng 3. 35: Bảng thời gian ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy hạt đậu xanh nảy mầm 65 Bảng 3. 36: Bảng thời gian ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy hạt đậu đỏ nảy mầm 65 Bảng 3. 37: Bảng thời gian ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy hạt đậu nành nảy mầm 66 Bảng 3. 38: Đánh giá cảm quan hạt đậu xanh nảy mầm sau khi sấy ảnh hưởng bởi nhiệt độ..................................................................................................... 67 Bảng 3. 39: Kết quả đánh giá cảm quan bột ngũ cốc nảy mầm......................68 GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết vii SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4............................................................... 29 Sơ đồ 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất bột dinh dưỡng từ hạt đậu nảy mầm.....69 GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết viii SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao LỜI MỞ ĐẦU Rất nhiều công trình, đề tài nghiên cứu khoa học cho thấy ngũ cốc là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng rất cao, lại có thể phòng và chữa được nhiều bệnh vì hạt ngũ cốc cung cấp dồi dào chất đạm, can xi, chất xơ, tinh bột, chất béo, chất đào thải độc tố và rất nhiều vi chất dinh dưỡng khác. Tuy nhiên trong ngũ cốc khô, isoflavone tồn tại dưới dạng phức hợp và khó hấp thu, khi nảy mầm hạt ngũ cốc, các chất này sẽ được chuyển hóa thành dạng dễ hấp thu hơn. Sự nảy mầm của hạt ngũ cốc sẽ làm giảm lượng tinh bột và tăng giá trị dinh dưỡng của hạt. Lượng chất xơ hòa tan trong hạt nảy mầm cao hơn trong các loại ngũ cốc thông thường. Bên cạnh đó, cấp độ cao hơn của enzyme amylase trong hạt nảy mầm tốt cho tiêu hóa carbohydrate thành đường và các enzyme phytase có thể ngăn cơ thể hấp thu kim loại nặng. Năm 2014, theo kết quả của một cuộc khảo sát được tiến hành bởi Better Way và Viện Marketing Tự nhiên (Mỹ), 17% người Mỹ đều đã biết về các sản phẩm ngũ cốc nảy mầm và hạt giống. Theo Mintel, số lượng các sản phẩm ngũ cốc nảy mầm mới ra mắt trong năm vừa rồi chưa phải lớn (chỉ 19 sản phẩm) nhưng con số này đang ngày càng tăng nhanh. Thị trường ngũ cốc nảy mầm đang phát triển nhanh nhất và đúng hướng nhất ở Mỹ. Theo dự đoán của ông Mellentin, tới năm 2018, lượng tiêu thụ ngũ cốc nảy mầm ở Mỹ sẽ vào khoảng 250 triệu USD, thậm chí còn cao hơn [16]. Các chuyên gia dinh dưỡng cho rằng, càng ngày, ngũ cốc nảy mầm sẽ trở thành nguyên liệu không thể thiếu được trong ngành thực phẩm chức năng. Hiện nay đã có một vài nghiên cứu về các sản phẩm ngũ cốc nảy mầm được công bố, tuy nhiên các nghiên cứu này phần lớn tiến hành riêng lẻ trên GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 1 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao từng loại hạt, như nghiên cứu của Trần Thị Thúy về đánh giá hàm lượng một số yếu tố dinh dưỡng và enzyme trong giai đoạn sớm của quá trình nảy mầm hạt đậu nành. Các công trình nghiên cứu của nước ngoài tập trung chủ yếu nghiên cứu nảy mầm các hạt đại mạch, hạt chia, hạt lúa mì. Nhận thấy được giá trị dinh dưỡng của hạt ngũ cốc khi nảy mầm, cũng như xu hướng phát triển của sản phẩm này, em đã quyết định lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu quy trình sản xuất bột dinh dưỡng từ một số loại đậu nảy mầm”. ➢ Mục đích nghiên cứu Mục đích của đề tài: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm và quy trình sản xuất bột dinh dưỡng từ một số loại đậu nảy mầm. ➢ - Nội dụng thực hiện: Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình nảy mầm, quá trình hấp và sấy các loại đậu; - Phân tích sự thay đổi các yếu tố dinh dưỡng của các loại hạt khi nảy mầm; - Nghiên cứu quy trình sản xuất bột dinh dưỡng từ một số loại đậu nảy mầm. ➢ Phương pháp nghiên cứu - Xác định hàm lượng lipid bằng phương pháp Soxhlet - Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Bertrand [TCVN 4594:1988] - Xác định hàm lượng đường tổng bằng phương pháp Bertrand [TCVN 4594:1988] - Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Kjeldahl [ TCVN 8801:2011] GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 2 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao - Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp nung ở 5500C [TCVN 8124:2009] - Xác định độ ẩm hạt bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi [TCVN 9934:2013] - Xử lý số liệu bằng phương pháp phân tích phương sai ANOVA của phần mềm Statgraphic và phần mềm Excel. ➢ Các kết quả đạt được - Xác định được thời gian ngâm, nhiệt độ ủ, thời gian ủ thích hợp tạo điều kiện tối ưu cho quá trình nảy mầm. - Xác định được sự thay đổi các yếu tố dinh dưỡng của các loại đậu khi nảy mầm. - ➢ Quy trình sản xuất bột dinh dưỡng từ một số loại đậu nảy mầm. Bố cục nghiên cứu - Lời mở đầu - Chương 1: Tổng quan - Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu - Chương 3: Kết quả và thảo luận - Kết luận và kiến nghị GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 3 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về nguyên liệu 1.1.1. Giới thiệu cây đậu nành[3] Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Fabales Họ: Fabaceae Phân họ: Faboideae Giống: Glycine Loài: Max Đậu nành hay đậu tương, đỗ tương ( tên khoa học Glycine max) là loại cây họ Đậu (Fabaceae), là loài bản địa của Đông Á. Cây thảo mềm, có lông, cao khoảng 0,3- 0,8 mét. Lá có lá kèm nhỏ và gồm 3 lá chét hình bầu dục. Hoa nhỏ máu trắng hay tím, mọc thành chùm đơn ở kẽ lá. Quả đậu dài có nhiều lông vàng, mỗi quả có từ 1-4 hạt, thông thường có từ 2-3 hạt. Hạt hình cầu hay hình bầu dục, có màu sắc thay đổi tùy theo giống trồng ( màu vàng, đen, nâu, xanh). Trọng lượng một hạt đậu nành thay đổi từ 20-400mg/ hạt. Hạt đậu nành gồm hai phần: Vỏ hạt và phôi. Hình 1. 2: Hạt đậu nành GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 4 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao - Vỏ hạt: vỏ dễ ngấm nước và dính với phôi ở tể hạt, đó là một rãnh nhỏ hình bầu dục. Màu sắc của tể hạt thay đổi tùy theo giống và là đặc điểm để phân biệt giống. Vỏ hạt có tác dụng bảo vệ phôi trong quá trình tồn trữ. Vỏ hạt chứa sắc tố anthocyanin, tùy theo hàm lượng sắc tố này mà vỏ hạt có 4 màu khác nhau: vàng, nâu, xanh, đen. - Phôi: gồm hai tử diệp, rễ mầm, trục hạ diệp và trục thượng diệp. Hai tử diệp chiếm hầu hết trọng lượng của hạt, đây là bộ phận chứa chất đạm và chất béo của đậu nành. Cây đậu nành là loài thực vật được trồng rộng rãi, là cây thực phẩm có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao. Đậu tương là một loại hạt giàu chất dinh dưỡng, đặc biệt là protein nên nó được con người sử dụng từ rất lâu trong đời sống hàng ngày. 1.1.2. Giới thiệu cây đậu đỏ[17] Đậu đỏ có tên khoa học là Vigna angularis (Willd) Ohwi et Ohashi (Dolichos angularis Willd), thuộc họ đậu (Fabaceae). Giới: Plantae Bộ : Fabales Họ : Fabaceae Chi : Vigna Loài : V. Angularis Lớp : Magnoliopsida Hình 1. 3: Cây đậu đỏ Cây đậu đỏ dạng thân thảo, leo đứng thẳng, bên ngoài thân có lông bao phủ, cao 30-80cm. Lá kép, có 3 lá chét, cuống dài từ 4-10cm, cuống lá giữa GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 5 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao bao giờ cũng dài hơn cuống lá hai bên. Cụm hoa chùm mọc ở nách lá hoặc đầu cành, gồm từ 5-20 hoa màu vàng sáng. Quả đậu đỏ dài, hình hơi lưỡi liềm dài từ 7-20cm. Trong quả có từ 8-15 hạt hình trụ tròn hơi dẹt, vỏ h ạt đậu có màu đỏ nâu hoặc nâu tím, nhẵn bóng, dài 0,5-1cm, rộng 0,3-0,6cm. Hạt đậu đỏ có nhiều hình dạng khác nhau như hình tròn, bầu dục, tròn dài, tròn dẹt, chuỳ dài, vỏ mỏng. Khi còn non thì màu xanh sậm, khi chín thì màu vàng sậm sau đó chuyển sang màu nâu đen. Cấu trúc hạt : gồm 3 phần chính là vỏ hạt, phôi, tử diệp, hạt đậu đỏ không có nội nhũ, nội nhũ mất dần trong quá trình hình thành phôi. - Vỏ: là lớp ngoài cùng của hạt đậu đỏ, có nhiều loại màu sắc và là yếu tố cho việc xác định giống đậu đỏ, có tác dụng bảo vệ phôi mầm. - Phôi: là rễ mầm, là phần sinh trưởng của hạt khi nảy mầm. Khối lượng phôi chiếm khoảng 2% khối lượng của hạt. - Tử diệp: gồm hai lá mầm tích trữ dinh dưỡng cho hạt. Hình 1. 4: Cấu tạo hạt đậu đỏ GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 6 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao Với thành phần dinh dưỡng đa dạng trên đậu đỏ được lựa chọn như một món ăn dinh dưỡng. Đậu đỏ được chế biến với cách thức khác nhau cho ra các sản phẩm phong phú: Chè đậu đỏ, bột đậu đỏ, các loại bánh từ đậu đỏ,...Ngoài ra đậu đỏ còn được dùng trong y dược với công dụng lợi tiểu, thanh nhiệt, dưỡng huyết. 1.1.3. Giới thiệu cây đậu xanh[21] Cây đậu xanh (Mungbean, Green bean) có tên khoa học Vigna radiata (L) là cây đậu đỗ quan trọng đứng hàng thứ ba sau đậu nành và đậu phụng (2 loại cây công nghiệp ngắn ngày). Tên khoa học:Vigna radiata(L) R. Wilczek Bộ : Fabales Họ : Fabaceae Chi : Vigna Loài :V.radiata GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 7 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao Hình 1. 5: Hình ảnh về cây đậu xanh Đậu xanh (Vigna radiata) thuộc loại cây thân thảo mọc đứng, ít nhánh, cao khoảng 60-80cm. Thân cành hơi có cạnh và rãnh, phủ đầy lông mềm. Lá kép mọc so le, gồm 3 lá chét hình trái xoan tam giác, gốc tròn, đầu nhọn, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới nhạt, gân 3 tỏa ra từ gốc. Lá kèm hình khiên, kéo dài dưới nơi gắn.Cụm hoa mọc ở nách lá thành chùm dài từ 15-20cm, hoa nhiều màu vàng lục, không đều. Đài hình chuông, nhẵn, tràng có cánh cờ rộng, cánh thìa hình liềm, cánh bên có tai nhọn, nhị 2 bó (chín nhị liền và một nhị rời), bầu có lông bao phủ.Quả đậu hình trụ mảnh, dài 5-10cm, lúc đầu có lông khi còn non, sau nhẵn, chứa nhiều hạt nhỏ hình trụ ngắn, gần hình cầu thường cómàu xanh. Mùa hoa: tháng 3-5, mùa quả: tháng 6-8. 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 vào điều kiện bên ngoài. Khối lượng 1000 hạt thay đổi trong phạm vi 25 – 70 g, chủ yếu phụ thuộc vào giống. Hạt có nhiều màu khác nhau: vàng rơm, vàng xanh, xanh đậm, nâu, xanh nhạt, màu hỗn hợp. Màu sắc của vỏ hạt có tương quan tương đối chặt chẽ với vùng địa lý phân bố: Đông Nam Á là nơi phân bố chủ yếu của các loại hạt có màu vàng xanh và xanh đậm. Vùng Bắc Á là nơi phân bố của hạt có màu vàng rơm. Hạt đậu xanh có nhiều hình dáng khác nhau: hình tròn, hình ô van. Hình trống,hình dáng đặc biệt. Hình dáng hạt kết hợp với màu sắc và độ lớn là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mẫu mã của hạt. Số lượng hạt trung bình trong GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 8 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao 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 18 hạt. [15] Hạt đậu xanh có cấu tạo giống các hạt họ đậu là không có nội nhũ, nội nhũ bị mất trong quá trình hình thành hạt. Do đó, cấu tạo chủ yếu của hạt đậu xanh gồm 3 phần: vỏ, tử diệp(lá mầm) và phôi. ❖ Vỏ: Đậu xanh là loại hạt trần nên vỏ được cấu tạo từ vỏ quả và vỏ hạt. Vỏ quả được cấu tạo từ nhiều lớp tế bào, lớp ngoài cùng gồm những tế bào có kích thước lớn, xếp theo chiều dọc hạt, gọi là lớp tế bào dọc, ở giữa gồm những tế bào xếp theo chiều ngang, gọi là lớp tế bào ngang. Khi hạt chín, lớp tế bào này trống rỗng, nhưng khi hạt còn non thì chứa diệp lục tố do vậy hạt có màu xanh. Lớp trong cùng của vỏ quả gồm những tế bào hình ống xếp theo chiều dọc hạt. Sau vỏ quả là vỏ hạt, vỏ hạt được cấu tạo bởi hai lớp tế bào, lớp ngoài gồm nhiều tế bào xếp khít nhau, chứa nhiều chất màu còn lớp trong là những tế bào trong suốt. Vỏ là bộ phận có chức năng bảo vệ phôi và tử diệp khỏi bị tác động cơ học, hóa học của môi trường. Vỏ chiếm khoảng 7% so với khối lượng toàn hạt. Trong vỏ không có chất dinh dưỡng, thành phần chủ yếu của vỏ là cellulose, hemicellulose và lecithin do đó trong quá trình chế biến càng tách vỏ được triệt để càng tốt. ❖ Tử diệp Tử diệp (lá mầm) chiếm khoảng 90% khối lượng hạt đậu, hạt đậu có hai tử diệp. Tử diệp được cấu tạo từ những tế bào lớn thành mỏng, giữa các tế bào là các khoảng trống. GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 9 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu ❖ Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao Phôi Phôi chiếm khoảng 3% khối lượng toàn hạt, gồm hai phần chính là chồi mầm và rễ mầm, phôi là phần phát triển thành cây non khi hạt nảy mầm. Do đó phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng, chủ yếu là protein, glucid hòa tan và lipid. 1.2. Thành phần hóa học của các loại đậu 1.2.1. Thành phần hóa học của hạt đậu nành Thành phần hạt đậu tương có thể hay đổi một phần tùy vào thời vụ và điều kiện sinh trưởng. Ước tính trung bình, dầu và protein cùng chiếm 60% trọng lượng khô của hạt. Chất khô chủ yếu bao gồm cacbonhydrate ( khoảng 35%) và tro ( khoảng 5%). Đối với hạt phát triển bình thường và được bảo quản tốt, hạt đậu nành có độ ẩm khoảng 12-13%. Trên mức này hạt có nguy cơ bị nấm mốc tấn công, đặc biệt ở thời tiết nóng. Dưới 12%, đậu nành có khuynh hướng bị nứt vỡ. Tỷ lệ đậu nành bị nứt vỡ càng lớn càng làm tăng mùi ôi trong quá trình bảo quản. Thông thường, khi độ ẩm của đậu tương thành phần bảo quản khoảng 13% trên trọng lượng hạt thì đậu tương chứa khoảng 35% protein, 17% dầu, 31% cacbonhydrate và 4,4% tro. Đối với cây đang sinh trưởng hàm lượng protein có thể nằm trong khoảng 40-45%, lipid 18-20%. Thông thường hàm lượng protein tăng 1% làm giảm 0,5% hàm lượng dầu. Điều ngẫu nhiên, mối tương quan bất lợi giữa protein và dầu này là một trong những nguyên nhân làm nhà nông ít quan tâm đến những giống cho hàm lượng protein cao, khi trồng những giống này không tăng năng suất trên 1 hecta canh tác. GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 10 SVTH: Nguyễn Thị Lành Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Công nghệ Kĩ thuật – Nông nghiệp Công nghệ cao Thành phần và cấu trúc của từng thành phần trong hạt đậu nành phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm giống, mùa vụ, vùng địa lí và môi trường. Thành phần tổng quát của đậu nành được trình bày trong bảng dưới đây: Bảng 1. 1: Thành phần chính của hạt đậu tương [2] Cấu tạo hạt Lá mầm Rễ Trụ dưới lá mầm Hạt đậu ❖ tương Protein Theo nghiên cứu của Lê Doãn Diên (1980), trong hạt đậu tương hàm lượng protein chiếm nhiều nhất, khoảng từ 35-40% theo trọng lượng chất khô, tùy theo giống và vụ khác nhau hàm lượng protein trong hạt đậu tương ở nước ta dao động trong khoảng từ 31-41,7%. Hàm lượng này cao hơn cả trong thịt, cá và gấp đôi so với các loại đậu đỗ khác. Lượng protein tan trong nước chiếm khoảng 72-94%, trong đó glixinin chiếm khoảng 84%, albumin khoảng 5,4% và hợp chất không phải nitơ chiếm khoảng 6%[1]. Protein của đậu tương có giá trị sinh học cao, nhiều nghiên cứu cho thấy protein đậu tương có giá trị dinh dưỡng rất hoàn chỉnh, có chứa nhiều loại axit amin mà cơ thể người và động vật không tự tổng hợp được. Bảng 1. 2: Hàm lượng axit amin trong hạt đậu tương (g/100g protein) [6] STT GVHD: TS. Nguyễn Thị Tuyết 11 SVTH: Nguyễn Thị Lành