Tài liệu đề tài nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của rượu đậu đỏ nếp than lên men theo phương pháp truyền thống.

i Nhận xét của giáo viên hướng dẫn .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. Nha Trang, ngày tháng năm 2011 Giáo viên hướng dẫn ii LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp này ngoài nỗ lực không ngừng của bản thân tôi còn nhận được rất nhiều sự giúp đỡ. Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm khoa Chế biến, Phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học niềm kính trọng, sự tự hào được học tập tại trường trong những năm qua. Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy TS. Huỳnh Nguyễn Duy Bảo đã tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này. Xin cám ơn: TS. Nguyễn Anh Tuấn - Chủ nhiệm khoa Chế biến, TS. Vũ Duy Đô - Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm và các thầy cô phản biện đã cho tôi những lời khuyên quí báu để công trình nghiên cứu được hoàn thành có chất lượng. Đặc biệt xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm - khoa Chế biến và Bộ môn CNSH -Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường đã giúp đỡ nhiệt tình và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đồ án này. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và các bạn bè đã tạo điều kiện, động viên khích lệ để tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập vừa qua. Sinh viên Nguyễn Thị Yến Nhi iii MỤC LỤC Trang LỜI CÁM ƠN................................................................................................................ii MỤC LỤC.....................................................................................................................iii DANH MỤC BẢNG.....................................................................................................vi DANH MỤC HÌNH.....................................................................................................vii LỜI NÓI ĐẦU ...............................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................3 1.1. Qúa trình oxy hóa trong cơ thể sống và chất chống oxy hóa [12]..................3 1.1.1. Gốc tự do và quá trình oxy hóa trong cơ thể sống..........................................3 1.1.1.1. Quá trình oxy hóa trong cơ thể sống:...............................................3 Quá trình oxy hóa trong cơ thể sống gây ra nhiều tác hại xấu cho cơ thể, quá trình này được giải thích qua những quan niệm khác nhau:..........................3 1.1.1.2. Gốc tự do ........................................................................................3 1.1.2. Chất chống oxy hóa........................................................................................5 1.1.2.1. Khái quát về chất chống oxy hóa [7] ...............................................5 1.1.2.2. Một số chất chống oxy hóa phổ biến trong thực phẩm[8] ................6 1.1.2.3. Một số thực phẩm có tác dụng chống oxy hóa [1] ...........................8 1.2. Đậu đỏ và tác dụng chống oxy hóa của đậu đỏ [4], [5] .............................. 10 1.2.1. Đặc điểm của đậu đỏ....................................................................................10 1.2.2. Tác dụng chống oxy hóa của đậu đỏ [4], [14] ..............................................12 1.2.3. Một số sản phẩm chế biến từ đậu đỏ............................................................12 1.3. Nếp than và tác dụng chống oxy hóa của nếp than [10] .............................. 14 1.3.1. Tổng quan về nếp than.................................................................................14 1.3.2. Tác dụng chống oxy hóa của nếp than .........................................................15 1.3.3. Một số sản phẩm từ nếp than........................................................................ 16 1.4. Tổng quan về rượu [10], [11] ..................................................................... 17 1.4.1. Khái niệm chung về rượu.............................................................................17 1.4.2. Cơ sở lí thuyết của quá trình lên men rượu...................................................18 1.4.2.1. Cơ chế của quá trình lên men rượu................................................ 18 iv 1.4.2.2. Diễn biến của quá trình lên men .................................................... 20 1.4.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu......................... 22 1.5. Một số sản phẩm rượu truyền thống ........................................................... 24 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................26 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .................................................................... 26 2.1.1. Nguyên liệu.................................................................................................. 26 2.1.1.1. Đậu đỏ .......................................................................................... 26 2.1.1.2. Nếp than........................................................................................ 26 2.1.1.3. Bánh men rượu.............................................................................. 26 2.1.2. Bao bì thủy tinh............................................................................................26 2.1.3. Hóa chất....................................................................................................... 26 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................. 27 2.2.1. Phân tích khả năng chống oxy hóa của đậu đỏ, nếp than..............................27 2.2.1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ dùng để trích ly đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết đậu đỏ, nếp than .................................................................. 27 2.2.1.2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết đậu đỏ, nếp than......................................................................... 28 2.2.2. Thử nghiệm sản xuất rượu đậu đỏ nếp than .................................................30 2.2.2.1. Quy trình dự kiến .......................................................................... 31 2.2.2.2. Thuyết minh quy trình [10], [15]................................................... 32 2.2.3.Xác định tỷ lệ đậu đỏ và nếp ......................................................................... 37 2.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ men đối với chất lượng của sản phẩm..........................39 2.2.5. Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian lên men đối với hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm ......................................................................................................... 41 2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .................................................................. 43 2.3.1.Đánh giá chất lượng sản phẩm...................................................................... 43 2.3.1.1. Xác định độ rượu: độ rượu có thể xác định gián tiếp bằng cách chưng cất. .................................................................................................. 43 2.3.1.2. Đánh giá hiệu suất lên men................................................................... 43 2.3.2. Phân tích khả năng chống oxy hóa của đậu đỏ, nếp than..............................44 v 2.3.4. Phương pháp xử lí số liệu.............................................................................44 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...................................... 45 3.1Khả năng chống oxy hóa của dịch chiết đậu đỏ, nếp than............................ 45 3.1.1.Ảnh hưởng của tỷ lệ rượu dùng để trích ly đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết đậu đỏ và dịch chiết nếp than................................................................. 45 3.1.2. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết đậu đỏ và dịch chiết nếp than.................................................................................47 3.2. Thử nghiệm sản xuất rượu đậu đỏ - nếp than.............................................. 49 3.2.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ đậu đỏ và nếp than đến hoạt tính chống oxy hóa và chất lượng của sản phẩm ...............................................................................................49 3.2.1.2. Phân tích hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm.......................... 50 3.2.1.2. Đánh giá cảm quan........................................................................ 52 3.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ men đến hiệu suất lên men và chất lượng sản phẩm.... 52 3.2.2.1. Hiệu suất thu hồi và nồng độ rượu khi lên men với các tỷ lệ men khác nhau 53 3.2.2.2. Đánh giá cảm quan........................................................................ 54 3.2.3.Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất lên men rượu, hoạt tính chống oxy hóa và chất lượng sản phẩm .........................................................................................55 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...................................................................... 59 4.1. Kết luận ..................................................................................................... 59 4.2. Đề nghị ...................................................................................................... 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................60 PHỤ LỤC.....................................................................................................................62 PHỤ LỤC 1: BẢNG MÔ TẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN............62 PHỤ LỤC 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA 63 Phụ lục 3: PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT ĐỂ TIẾN HÀNH KIỂM TRA NỒNG ĐỘ..65 Phụ lục 4: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN..........................................65 Phụ lục 5: SỐ LIỆU KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.......................................................67 vi DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1. 1. Thành phần hóa học gạo nếp than......................................................... 15 Bảng 3.1. Hiệu suất lên men rượu từ đậu đỏ và nếp than với các tỷ lệ khác nhau... 50 Bảng 3.2 Thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ đậu đến cảm quan sản phẩm .................... 52 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ men đến nồng độ và hiệu suất thu hồi rượu ............ 53 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ men đến chất lượng cảm quan của sản phẩm......... 54 Bảng 3.5. Ảnh hưởng thời gian lên men đến hiệu suất lên men rượu đậu đỏ - nếp than........................................................................................................... 55 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng cảm quan của rượu đậu đỏ - nếp than. ............................................................................................ 57 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Quá trình gây hại của gốc tự do đối với màng tế bào................................4 Hình 1.2. Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa................................................5 Hình 1.3. Cấu trúc của vitamin E.............................................................................6 Hình 1.4. Cấu trúc vitamin C ...................................................................................7 Hình 1.5. Acid folic.................................................................................................7 Hình 1.6. Acid phytic ..............................................................................................8 Hình 1.7. Đậu đỏ ................................................................................................... 10 Hình 1.8. Cháo đậu đỏ........................................................................................... 12 Hình 1.11. Kẹo đậu đỏ........................................................................................... 13 Hình 1.12. Đậu đỏ đóng hộp ..................................................................... 13 Hình 1.13. Bánh dẻo nhân đậu đỏ.......................................................................... 13 Hình1.14. Rau mầm đậu đỏ .......................................................................... Hình 1.15. Bánh trung thu nhân đậu đỏ .................................................................. 14 Hình 1.16. Thạch đậu đỏ. ......................................................................... 14 Hình 1.17. Nếp than .............................................................................................. 14 Hình 1.18 Cơm rượu nếp than ...................................................................................... 16 Hình 1.19 Rượu nếp than .......................................................................... 16 Hình 1.20 Sữa chua nếp than........................................................................................ 16 Hình 1.21 Vang nếp than .......................................................................... 16 Hình 1.22 Cháo nếp than ....................................................................................... 17 Hình 23 Chè nếp than ............................................................................... 17 Hình 1.24. Rượu cần Tây Nguyên ................................................................................... 24 Hình 1.25. Rượu nếp Gò Đen ............................................................................ 24 Hình 1.26. Rượu nếp cái hoa vàng .................................................................................. 24 Hình 1.27. Rượu Bàu Đá –Bình Định ................................................................ 24 Hình 1.28 Rượu đế –Làng Vân ........................................................................................ 25 Hình 1.29 Rượu nếp mới ................................................................................... 25 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ rượu dùng để trích ly đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết đậu đỏ, nếp than ................................. 27 viii Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian trích ly đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết đậu đỏ, nếp than.......................................... 29 Hình 2.3. Quy trình sản xuất rượu nếp than theo phương pháp truyền thống......... 30 Hình 2.4. Sơ đồ quy trình dự kiến thử nghiệm sản xuất rượu đậu đỏ nếp than ....... 31 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đậu – nếp..................................... 38 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ men đối với chất lượng của sản phẩm................................................................................................... 40 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian lên men đối với hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm..................................................................... 42 Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ rượu dùng để trích ly đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết đậu đỏ và dịch chiết nếp than................................... 45 Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ rượu dùng để trích ly đến tổng năng lực khử của dịch chiết đậu đỏ và dịch chiết nếp than............................................................ 46 Hình 3.3. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến khả năng khử gốc tự do DPPH của dịch chiết đậu đỏ và dịch chiết nếp than.................................................... 48 Hình 3.4. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến tổng năng lực khử của dịch chiết đậu đỏ và dịch chiết nếp than .................................................................... 48 Hình 3.5. Khả năng khử gốc tự do DPPH của rượu lên men từ các tỷ lệ đâu/nếp khác nhau.................................................................................................. 51 Hình 3.6 Đồ thị tổng năng lực khử của các mẫu rượu ............................................ 51 với tỷ lệ đậu và nếp khác nhau............................................................................... 51 Hình 3.7. Sự biến đổi khả năng khử gốc tự do của rượu đậu đỏ - nếp than có thời gian lên men khác nhau............................................................................. 56 Hình 3.8. Sự biến đổi tổng năng lực khử của rượu đậu đỏ - nếp than ..................... 56 theo thời gian lên men ........................................................................................... 56 Hình 3.9. Quy trình lên men rượu đậu đỏ - nếp than .............................................. 58 1 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay trong lĩnh vực khoa học và sức khỏe thường nhắc đến sự oxy hóa trong tế bào, và các chất chống oxy hóa. Các nhà khoa học đã nghiên cứu được quá trình oxy hóa trong cơ thể sống sẽ gây ra nhiều tác hại xấu cho cơ thể như lão hóa gen, gây ra tình trạng viêm nhiễm ở các cơ quan, các bệnh lý như tim mạch, bệnh thần kinh, đục thuỷ tinh thể, tăng nguy cơ các bệnh ung thư. Theo các nghiên cứu thì các chất sau có tác dụng chống oxy hóa cao như vitamin E, C, A, B6, B12, lycopene, lutein, catechin, cryptoxanthin, lignan, indoles, các nguyên tố vi lượng như kẽm, đồng, beta-caroten, chất khoáng selen, các hợp chất flavonoid, polyphenol,… [6] Các chất trên có thể được tạo ra trong quá trình chuyển hóa trong cơ thể, gọi là chất chống oxy hóa nội sinh, hoặc có thể bổ sung từ ngoài vào gọi là chất chống oxy hóa ngoại sinh. Có thể bổ sung các chất chống oxy hóa từ nhiều nguồn khác nhau. Trong đó thực phẩm là một trong những nguồn giàu chất chống oxy hóa và chất chống oxy hóa trong thực phẩm tốt hơn so với các chất được bào chế, chiết xuất, tổng hợp. Những thực phẩm có màu sắc thường chứa nhiều chất chống oxy hóa như cà rốt, súp lơ xanh, gấc, cà chua, nấm, đậu đỏ,… Hiện nay, đã có những nghiên cứu và ứng dụng khả năng chống oxy hóa của một số thực phẩm như gấc dùng sản xuất viên dầu gấc Vinaga của công ty VNPOFOOD, viên vitamin E 400IU của công ty cổ phần dược Hậu Giang, các sản phẩm giải khát từ trà xanh, dịch chiết nấm rơm. Theo nghiên cứu của Bộ Nông nghiệp Mỹ đã khẳng định đậu đỏ là một trong những loại thực phẩm có chứa hàm lượng chất chống oxy hóa cao. Chúng chứa lượng chất chống oxy hóa cao gấp 3 lần so với đậu đen và đứng đầu trong danh sách 100 loại thực phẩm giàu chất chống oxy hóa. Nó rất cần thiết để bảo vệ cơ thể tránh khỏi nguy cơ mắc nhiều bệnh. Nhất là trong thời điểm mùa hè nắng nóng, bùng phát nhiều dịch bệnh nguy hiểm[4]. Một kết luận khác của các nhà khoa học thuộc trường thuộc Đại học bang Colorado, Mỹ cho rằng: do giàu chất chống oxy hóa nên hạt các loại đậu như đậu đỏ, đậu xanh, đậu trắng, đậu đen... có khả năng khử những phân tử gốc tự do trong 2 cơ thể, qua đó có thể giúp giảm các nguy cơ mắc bệnh ung thư vú và một số bệnh mãn tính khác. [14]. Rượu là thức uống truyền thống của nhiều nước trên thế giới. Trong những dịp lễ tết, tiệc tùng thì rượu là thức uống không thể thiếu. Từng quốc gia, từng dân tộc sẽ có một loại rượu đặc trưng riêng và đó là nét văn hóa của họ. Uống rượu ở một giới hạn nhất định thì sẽ có lợi cho sức khỏe, giúp cơ thể tiêu hóa và hấp thu tốt các chất dinh dưỡng. Nhưng nếu quá lạm dụng rượu thì sẽ gây ra các bệnh ung thư, ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe. Do đó, viêc nghiên cứu sản xuất một loại rượu có lợi cho sức khỏe là vấn đề cần thiết, đáp ứng nhu cầu của thực tế. Được sự phân công của Ban Chủ nhiệm Khoa Chế biến tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của rượu đậu đỏ - nếp than lên men theo phương pháp truyền thống”. Sau gần 3 tháng thực hiện tại các phòng thí nghiệm của Khoa Chế biến, Trường Đại học Nha Trang với sự hướng dẫn của TS. Huỳnh Nguyễn Duy Bảo đề tài đã hoàn thành cơ bản các nội dung sau: - Ảnh hưởng của tỷ lệ rượu dùng để trích ly đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết đậu đỏ và dịch chiết nếp than. - Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến khả năng chống oxy hóa của dịch chiết đậu đỏ và dịch chiết nếp than. - Ảnh hưởng của tỷ lệ đậu đỏ và nếp than đến hoạt tính chống oxy hóa và chất lượng của sản phẩm rượu đậu đỏ - nếp than. - Ảnh hưởng của tỷ lệ men bổ sung đến chất lượng của sản phẩm rượu đậu đỏ - nếp than. - Ảnh hưởng của thời gian lên men đến hoạt tính chống oxy hóa và chất lượng của sản phẩm rượu đậu đỏ - nếp than. Do điều kiện thí nghiệm và thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của qúy thầy cô để đề tài được hoàn chỉnh hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn. Nha Trang, ngày 30 tháng 6 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Yến Nhi 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Qúa trình oxy hóa trong cơ thể sống và chất chống oxy hóa [12] 1.1.1. Gốc tự do và quá trình oxy hóa trong cơ thể sống 1.1.1.1. Quá trình oxy hóa trong cơ thể sống: Quá trình oxy hóa trong cơ thể sống gây ra nhiều tác hại xấu cho cơ thể, quá trình này được giải thích qua những quan niệm khác nhau: - Thuyết di truyền là quá trình lão hóa do gen: Các gen trong mỗi tế bào đã được lập trình sẵn và đến giai đoạn nhất định sẽ xảy ra hiện tượng lão hoá. Đây gọi là hiện tượng lão hoá nội sinh, không thể phòng tránh hay ngăn ngừa được. - Thuyết gốc tự do: Trong quá trình chuyển hóa của tế bào, oxy sẽ làm phát sinh các gốc tự do như peroxyde, superoxyde, hydroxyl radicals... Các gốc tự do này có thể phá hủy các thành phần khác của tế bào, đặc biệt phá huỷ DNA, và gây ra tình trạng lão hoá. Các tác nhân bên ngoài môi trường như: tia tử ngoại trong ánh nắng mặt trời, phóng xạ, bức xạ, vi khuẩn, thức ăn, hoá chất... cũng có thể tác động vào cơ thể tạo ra các gốc tự do và gây lão hóa. Quá trình oxy hóa là nguyên nhân của các bệnh nguy hiểm như: parkinson, tiểu đường, lão hóa da, ung thư, tim mạch, Alzheimer, đục thuỷ tinh thể… 1.1.1.2. Gốc tự do Phân tử bao gồm các nhóm nguyên tử gắn kết với nhau bởi hoạt động của các cặp electron này. Đôi khi trong quá trình phản ứng hóa học, một electron bị kéo ra khỏi vị trí của nó trong phân tử, và tạo thành một gốc tự do. Các gốc tự do có bản chất là một electron đơn độc, chúng không ổn định và dễ dàng tham gia phản ứng. Chúng tìm kiếm các electron khác từ các tế bào bình thường để hình thành một cặp electron mới. Gốc tự do có thể sinh ra trong quá trình chuyển hóa của cơ thể, cũng có thể do xâm nhập từ bên ngoài vào. Chúng làm phát sinh những phản ứng dây chuyền, gây ra nhiều bệnh tật và tăng nhanh quá trình lão hóa cơ thể. Gốc tự do có thể là sản phẩm của những căng thẳng tinh thần, mệt mỏi, ô nhiễm môi trường, thuốc lá, dược phẩm, tia phóng xạ mặt trời, thực phẩm có chất màu tổng hợp, nước có nhiều chlorine và ngay cả oxygen. Gốc tự do sẽ phá hủy 4 màng tế bào làm thất thoát chất dinh dưỡng, tiêu hủy hoặc ngăn cản sự tổng hợp các phân tử chất đạm, đường, enzym trong tế bào. Các gốc tự do cũng gây đột biến ở gen, ở DNA, RNA. Nó làm chất collagen, elastin mất tính đàn hồi, dẻo dai khiến da nhăn nheo, cơ khớp cứng nhắc. Quá trình phá hủy tế bào của gốc tự do diễn ra như sau: Trước hết gốc tự do oxy hóa màng tế bào gây trở ngại trong việc thải chất bã và tiếp nhận thực phẩm, dưỡng khí. Sau đó, gốc tự do tấn công các ty thể, phá vỡ nguồn cung cấp năng lượng. Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự do làm suy yếu kích thích tố, enzym khiến cơ thể không tăng trưởng được. Khi có sự tăng quá nhiều gốc tự do sẽ gây ra tình trạng viêm nhiễm ở các cơ quan, các bệnh lý như tim mạch, bệnh thần kinh, đục thuỷ tinh thể, thoái hóa điểm vàng ở mắt, tiểu đường, Alzheimer, Parkinson, tăng nguy cơ các bệnh ung thư và nhất là hiện tượng lão hoá sớm. Cơ chế gốc tự do gây bệnh ung thư: - Gây tổn thương ADN, gây đột biến phân tử, tế bào. - Kích hoạt gen gây ung thư, còn gọi là oncogene. - Ức chế hệ miễn dịch làm hệ miễn dịch của cơ thể suy yếu dẫn đến một loạt bệnh nguy hiểm như: HIV/AIDS, viêm gan virus B, C… Hình 1.1. Quá trình gây hại của gốc tự do đối với màng tế bào 5 Hiện nay, các chất chống oxy hóa rất được quan tâm và được sử dụng rộng rãi góp phần làm chậm quá trình lão hóa do gốc tự do. 1.1.2. Chất chống oxy hóa 1.1.2.1. Khái quát về chất chống oxy hóa [7] Chất chống oxy hóa là các chất có khả năng bảo vệ tế bào tránh khỏi sự tác động của gốc tự do, ngăn ngừa hoặc làm chậm quá trình oxy hóa trong cơ thể, giảm nguy cơ mắc các bệnh ung thư, tim mạch. Các gốc tự do có chứa các điện tử đơn độc nên hoạt tính oxy hóa rất mạnh, nó lấy điện tử của các chất mà nó tiếp xúc để ghép đôi với điện tử đơn độc của nó. Các chất chốsng oxy hóa sẽ nhường điện tử cho các gốc tự do để trung hòa các gốc tự do đó và các gốc tự do của chất chống oxy hóa sẽ trở nên vô hoạt. Đồng thời chất chống oxy hóa sẽ hạn chế sự phân hủy các hydroperoxyde. Hình 1.2. Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa Trong quá trình chuyển hóa trong cơ thể có thể sinh ra các chất chống oxy hóa nội sinh như: gluthation, coenzym Q10, glutathione peroxydase, supperoxyd, khoáng chất selen… Tuy nhiên, lượng chất chống oxy hoá nội sinh không đủ khử hết các gốc tự do nên phải bổ sung thêm các chất chống oxy hóa ngoại sinh như: beta-caroten, chất khoáng selen, các hợp chất flavonoid, polyphenol... Các chất chống oxy hoá ngoại sinh đó thật không xa lạ, chúng có từ các nguồn thiên nhiên là thực phẩm như: cà chua, gấc, nấm rơm, bông cải xanh, đậu đỏ, cà rốt, nếp than, quả việt quốc, đậu nành… 6 Trên thị trường hiện nay có các sản phẩm chống oxy hóa như: viên chống oxy hóa OPC Plus, Mega Pro, Rain Nutrition,… Tuy nhiên, các chất chống oxy hóa được bổ sung từ thực phẩm thì hiệu quả hơn và tốt hơn nhiều so với các sản phẩm tổng hợp chiết xuất. Những thực phẩm có màu sắc thường chứa nhiều chất chống oxy hóa như: cà rốt, súp lơ xanh, gấc, cà chua, nấm, đậu đỏ, atiso, tỏi… Đã có một số ứng dụng về khả năng chống oxy hóa của một số thực phẩm như: gấc dùng sản xuất viên dầu gấc, viên vitamin E từ các loại hạt có dầu, các sản phẩm từ trà xanh, dịch chiết nấm rơm dùng chống biến đen cho tôm 1.1.2.2. Một số chất chống oxy hóa phổ biến trong thực phẩm[8] - Vitamin E: có vai trò chính là chống oxy hóa thông qua việc loại trừ sự oxy hóa các lipid và sự xuất hiện các gốc tự do làm phân hủy các acid béo chưa bão hòa. Các thực phẩm nguồn gốc thực vật giàu vitamin E như: đậu xanh (4 - 6mg%), xà lách (3mg%), lạc, lúa mì, ngô hạt, cà rốt... Đặc biệt vitamin E có rất nhiều ở mầm của các loại hạt: giá đỗ xanh, giá đỗ tương, mầm hạt ngô (15-25mg%), mầm lúa mì (25mg%)... Vitamin E cũng có trong một số thực phẩm nguồn gốc động vật như: trứng gà, thịt bò, cá mè... Hình 1.3. Cấu trúc của vitamin E - Vitamine C: đây là chất chống oxy hóa có trong huyết tương, nó khử gốc tự do và không cho gốc tự do xâm nhập vào các phân tử cholesterol. Ngăn ngừa không cho gốc tự do xâm nhập qua màng tế bào, giúp mau lành vết thương, kích thích sản 7 xuất kháng thể. Vitamin C có nhiều trong cam, dâu, ớt xanh, cà chua, quít và dễ bị phân hủy khi gia nhiệt nên ăn sống các loại thực phẩm thì có tác dụng tốt hơn. Hình 1.4. Cấu trúc vitamin C Vitamin C có hoạt chất chống oxy hóa khi nó khử chất oxy hóa như hydrogen peroxyde. - Acid folic: là một chất chống oxy hóa thiết yếu cho cơ thể, có nhiều trong các loại đậu và các sản phẩm từ đậu, sản xuất enzym và sinh ra hồng cầu và cũng đặc biệt hiệu quả để chống lại các vết loét trong giai đoạn tiền ung thư. Theo nghiên cứu của tiến sĩ Judith Christman, trường Đại học Nebraska cho thấy khi thức ăn thiếu acid folic, cơ cấu DNA của tế bào sẽ bị phá vỡ. Lúc đó, các tế bào sẽ phát triển trên cơ sở những thông tin sai lầm của cấu trúc mới nên ung thư xảy ra. Acid folic trong đậu đỏ cũng là một thành phần có tác dụng chống oxy hóa cao, có tác dụng ngăn các gốc tự do làm oxy hóa tế bào mỡ và chặn quá trình phát triển của các tế bào ung thư. Hình 1.5. Acid folic 8 - Carotenoic: beta - caroten trong nhóm carotenoic là tiền chất của vitamin A, khi vào cơ thể thì được hấp thụ chuyển hóa thành vitamin A. Beta - caroten có tác dụng khử gốc tự do rất tốt. Beta - caroten có nhiều trong các loại rau quả như: cà rốt, cà chua, dưa hấu, bí ngô, rau ngót, rau đay, cần tây, rau dền, rau húng, đu đủ chín, quýt... - Selen: có tác dụng hoạt hóa vitamin E, giúp vitamin E khử các gốc tự do tốt hơn. Đồng thời, selen còn có mặt trong các enzym khử lipo – peroxyde, nhờ đó chống lại sự phát sinh các gốc tự do mới. Những thực phẩm có nhiều selen như: lòng đỏ trứng, dầu ô-liu, gan động vật, cây họ đậu, cà phê, lúa mì và nấm rơm... Đặc biệt, trong dầu và gan cá ngừ chứa rất nhiều selen. - Acid phytic: có tác dụng chống oxy hóa rất mạnh, đặc biệt là ngăn các gốc tự do làm oxy hóa tế bào mỡ và ngăn chặn quá trình phát triển của các tế bào ung thư. Acid phytic có nhiều trong các loại đậu. Trong các loại đậu thì đậu đỏ có chứa hàm lượng acid phytic cao nhất. Hình 1.6. Acid phytic 1.1.2.3. Một số thực phẩm có tác dụng chống oxy hóa [1] - A-ti-sô: Cung cấp một lượng đáng kể chất chống oxy hóa. Trong đó silymarin là chất chống oxy hóa chính, có khả năng chống bệnh ung thư da và giảm cholesterol. 9 - Cà rốt: có nhiều beta - carotene thuộc nhóm carotenoid là chất có khả năng chống lại nhiều loại bệnh mãn tính như ung thư phổi, ruột, bao tử và vú. Cà rốt được nấu chín có tác dụng tốt hơn cà rốt tươi do có nhiều chất chống oxy hóa được cơ thể giữ lại. - Trà xanh và trà đen: Được chiết xuất từ cây trà, các loại trà xanh và trà đen đang rộng đường bước vào thế giới thức uống lành mạnh. Chúng chứa chất chống oxy hóa cực mạnh là polyphenol, có tác dụng vô hiệu hóa các gốc tự do có hại và cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể. Kết quả đạt được là một cơ thể được bảo vệ khỏi tình trạng máu đóng cục và ung thư. - Cà chua: loại quả này chứa chất chống oxy hóa mạnh là lycopene thuộc nhóm carotenoid. Lycopene làm giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư phổi, ruột kết, vú và tuyến tiền liệt. - Đậu đỏ: có chứa acid phytic, có khả năng chống oxy hóa rất mạnh, ngăn chặn các gốc tự do. Một nghiên cứu năm 2004 được thực hiện bởi Phòng Nông nghiệp Mỹ (USDA) đã cho thấy, một số giống đậu có chứa hàm lượng cao chất chống oxy hóa. Để tìm hiểu thêm, nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Colorado đã đo hàm lượng phenolic và flavonoid có trong các loại đậu đóng hộp. Kết quả như sau, tất cả loại đậu đóng hộp đều chứa chất chống oxy hóa cao, trong đó đậu đỏ có hàm lượng cao nhất, tiếp đó là đậu đen, đậu xanh...Ngoài ra trong hạt đậu còn chứa nhiều chất khoáng như sắt, selen, phospho… là nguồn chất chống oxy hóa tốt cho cơ thể. 10 1.2.Đậu đỏ và tác dụng chống oxy hóa của đậu đỏ [4], [5] 1.2.1. Đặc điểm của đậu đỏ Hình 1.7. Đậu đỏ Đậu đỏ có tên khoa học là Vigna angularis, thuộc họ đậu (Fabaceae). 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 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 hạt đậu có màu đỏ nâu hoặc nâu tím, nhẵn bóng, dài 0,5-1cm, rộng 0,3-0,6cm. Cây đậu đỏ trồng được khắp nơi trên nước ta, 1 số tỷnh trồng nhiều như: Ninh Thuận, Bình Định, Khánh Hòa, Phú Yên, Tây Ninh, An Giang… Thành phần hoá học: Hạt khô chứa nước 10,8%, protid 19,9%, lipid 0,5%, glucid 64,4%, xơ 7,8%, tro 4,3%. Hạt còn có chứa globulin, vitamin A1, B1, B2, calcium, phospho, sắt, acid nicotinic. Đậu đỏ còn gọi là Xích tiểu đậu, có tính ấm, tính ấm có công hiệu thanh nhiệt, lợi tiểu, tiêu ứ, dưỡng huyết, thanh hỏa độc, chữa viêm phù thận, xơ gan cổ trướng, da vàng… Sau đây là những món ăn chữa bệnh từ đậu đỏ: - Chữa viêm gan cấp hoặc vàng da: Xích tiểu đậu 30g, táo tàu 50g, nhân hạt lạc 30g, đường cát 5g nấu nhừ lên, chia 3 lần ăn trong ngày. 11 - Chữa hầu họng, tiền âm, hậu âm lở loét: Xích tiểu đậu, đương quy lượng bằng nhau, tán (xay) thành bột mịn, trộn đều. Ngày uống 3 lần, mỗi lần 10g chiêu với nước sôi để nguội. - Món ăn lợi sữa, thông tiểu: Đậu đỏ 250g, vo sạch cho vào nồi đất, đổ 500ml nước nấu trong 20 phút, bỏ đậu uống nước. Cần uống liền 3-5 ngày sẽ thông sữa, tiêu phù. - Món ăn thanh nhiệt trừ thấp: Đậu đỏ 50g, củ mài (hoài sơn) 50g, đường vừa đủ. Vo sạch đậu đỏ, gọt vỏ củ mài, cắt lát nhỏ. Nấu đậu đỏ sôi, sau cho củ mài nấu sôi, hạ lửa chờ đậu và củ mài nhừ thì cho đường nấu thành chè. Mỗi sáng hay chiều ăn 1 lần, có công hiệu kiện tỳ chỉ tả - Chữa sỏi tiết niệu: Đậu đỏ 50g, gạo tẻ 50g, màng trong mề gà (kê nội kim) 20g phơi khô tán bột, đường trắng vừa đủ. Lấy đậu đỏ cùng gạo nấu thành chè, trộn màng trong mề gà đã tán bột vào, cho đường khuấy đều, ngày ăn 2 lần. Một liệu trình là 30 ngày. - Chữa viêm thận cấp tính: Đậu đỏ 50g, cá chép 1 con, bí đao 1.000g, hành 5 cọng. Cá bỏ vảy và nội tạng, rửa sạch. Đổ 5 bát nước và cho tất cả các thức nấu kỹ còn lại 3 bát nước thì uống nước canh, ăn cá, rồi đắp chăn cho vã mồ hôi. Ngày ăn 1 lần, trong 7 ngày. - Chữa thiếu máu: Đậu đỏ 250g, sắc uống thường xuyên. - Chữa viêm tuyến mang tai (quai bị): Đậu đỏ, giấm, trứng gà vừa đủ. Đậu đỏ tán mịn, dùng lòng trắng trứng hay giấm trộn thành hồ để phết lên nơi sưng. - Chữa béo phì: Đậu đỏ 50g, gạo tẻ 50g. Ngâm đậu đỏ 2-3 giờ bằng nước ấm, sau vớt cho vào nồi đổ nước nấu nhừ đậu đỏ, cho gạo nấu thành cháo, ăn cháo còn ấm vào lúc sáng và chiều. - Trong đậu đỏ còn giàu các vitamin như B1, B6, B12, sắt, chất xơ … rất tốt cho sức khỏe, có tác dụng bổ máu, an thần, tăng khả năng lưu thông máu, tăng cường hệ miễn dịch của co thể, làm đẹp da, giảm căng thẳng, nhuận tràng, điều tiết đường máu… Nước ta có nhiều loại đậu, song đậu đỏ cũng giữ được vị trí quan trọng trong làng đông dược vì là vị thuốc chữa trị được nhiều bệnh và rất giàu dược tính, giàu 12 dinh dưỡng. Đặc biệt, theo nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới thì đậu đỏ còn có khả năng chống oxy hóa rất tốt. Nhờ đó, đậu đỏ giúp cơ thể ngăn ngừa được các bệnh ung thư, chống lại hiện tượng lão hóa tế bào trong cơ thể sống. 1.2.2. Tác dụng chống oxy hóa của đậu đỏ [4], [14] Theo nghiên cứu của Bộ Nông nghiệp Mỹ, trong số các loại thực phẩm, đậu đỏ được xếp vào hàng một trong những loại thực phẩm có chứa hàm lượng chất oxy hóa cao nhất. Nó rất cần thiết để bảo vệ cơ thể khỏi nguy cơ mắc nhiều bệnh. Nhất là trong thời điểm mùa hè nắng nóng, bùng phát nhiều dịch bệnh nguy hiểm. Trong đậu đỏ chứa nhiều thành phần có tác dụng chống oxy hóa cao như: acid phytic, acid folic, hợp chất anthocyanin, các chất khoáng như sắt, selen, phospho… Các nhà khoa học thuộc Đại học bang Colorado, Mỹ kết luận rằng: Do giàu chất chống oxy hóa nên các hạt đậu như đậu đỏ, đậu xanh, đậu trắng, đậu đen... có khả năng khử những phân tử gốc tự do trong cơ thể, qua đó có thể giúp giảm các nguy cơ mắc bệnh ung thư vú và một số bệnh mãn tính khác. Trong hạt đậu còn chứa nhiều flavonoid, phenolic, là những chất có hoạt tính chống ung thư. 1.2.3. Một số sản phẩm chế biến từ đậu đỏ Hình 1.8. Cháo đậu đỏ