Ảnh hưởng của điều kiện ngâm và chiếu sáng đến hàm lượng isoflavone trong đậu nành nảy mầm :Luận văn thạc sĩ :Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯƠNG KHẮC HUY

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN NGÂM VÀ

CHIẾU SÁNG ĐẾN HÀM LƯỢNG

ISOFLAVONE TRONG ĐẬU NÀNH NẢY MẦM

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã chuyên ngành: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đức Vượng

Người phản biện 1: TS. Nguyễn Ngọc Tuấn

Người phản biện 2: TS. Lê Minh Tâm

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại

học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 02 tháng 10 năm 2020

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. GS. TS. Đống Thị Anh Đào - Chủ tịch Hội đồng

2. TS. Nguyễn Ngọc Tuấn - Phản biện 1

3. TS. Lê Minh Tâm - Phản biện 2

4. PGS. TS. Đàm Sao Mai - Ủy viên

5. TS. Lê Hương Thủy - Thư ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN TRƯỞNG VIỆN CNSH&TP

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: TRƯƠNG KHẮC HUY MSHV: 17112801

Ngày, tháng, năm sinh: 12/11/1991 Nơi sinh: Đắk Nông

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã chuyên ngành: 60540101

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Ảnh hưởng của điều kiện ngâm và chiếu sáng đến hàm lượng isoflavone trong đậu

nành nảy mầm

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đệm citrate và pH dịch ngâm; điều

kiện chiếu sáng và thời gian nảy mầm đến hàm lượng isoflavone (daidzein, genistein,

glycitein) trong đậu nành nảy mầm.

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo Quyết định giao đề tài số 1883/QĐ-ĐHCN

ngày 16/10/2019

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 16/07/2020

V. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Đức Vượng.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 7 năm 2020

NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

VIỆN TRƯỞNG VIỆN CNSH&TP

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý

kiến, chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình, bạn bè và sự nỗ lực của bản thân. Để

đạt được kết quả này, tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến:

Trước hết, tôi xin được tỏ lòng biết ơn và gửi lời cám ơn chân thành đến Thầy TS.

Nguyễn Đức Vượng, người đã trực tiếp hướng dẫn luận văn, đã tận tình chỉ bảo và

hướng dẫn tôi tìm ra hướng nghiên cứu, tiếp cận thực tế, tìm kiếm tài liệu, giải quyết

vấn đề, nhờ đó tôi mới có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.

Và tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại Học Công

Nghiệp TP. Hồ Chí Minh nói chung, các thầy cô tại Viện Công Nghệ Sinh Học Và

Thực Phẩm nói riêng đã cho tôi kiến thức quý báu trong thời gian học tập, cũng như

tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành đề tài này.

Với điều kiện thời gian không nhiều cũng như vốn kiến thức có hạn nên đề tài cũng

không thể tránh khỏi những sai sót. Tôi rất mong được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến

của thầy cô để tôi có điều kiện nâng cao, bổ sung kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn

công tác thực tế sau này.

Cuối cùng, tôi xin chúc thầy cô luôn tràn đầy sức khỏe, hạnh phúc và thành công

trong cuộc sống.

Xin chân thành cảm ơn!

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ

Isoflavone là một hợp chất sinh học tốt cho sức khỏe có hàm lượng cao trong đậu

nành, đặc biệt là trong đậu nành nảy mầm. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá

trình nảy mầm của đậu nành đã và đang được nghiên cứu. Trong đó, các nghiên cứu

về ảnh hưởng của yếu tố pH dung dịch ngâm và điều kiện chiếu sáng đến hàm sự thay

đổi hàm lượng isoflavone tổng và isoflavone thành phần chưa được công bố nhiều.

Luận văn này trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đệm,

pH dịch ngâm, điều kiện chiếu sáng, và thời gian ủ đến tỷ lệ nảy mầm và hàm lượng

isoflavone trong đậu nành. Hàm mục tiêu được xác định là hàm lượng của ba loại

isoflavone chính là daidzein, genistein và glycitein, việc định lượng được thực hiện

theo phương pháp tiêu chuẩn sử dụng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) với đầu dò

PDA.

Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đệm citrate, được tiến hành khảo sát ở các giá trị

0,01M, 0,05M, 0,1M. Giá trị pH được khảo sát trong khoảng từ 4 đến 7 (bước nhảy

1 đơn vị). Sau 36 giờ nảy mầm, xác định tỷ lệ nảy mầm và xác định hàm lượng

isoflavone trong các mẫu. Kết quả cho thấy, mẫu được ngâm trong dung dịch đệm

citrate 0,01M có tỷ lệ nảy mầm cao nhất (trung bình từ từ 51,07% đến 54,53%), cao

hơn so với dung dịch đệm citrate 0,05M (trung bình từ 34,2% đến 37,2%) và 0,1M

(trung bình từ 23,47% đến 25,2%), so với mẫu đối chứng (52,33%) thì tỷ lệ nảy mầm

cao hơn nhưng không đáng kể. Ở mẫu dung dịch đệm citrate 0,01M, mẫu đậu nảnh

nảy mầm kiểm tra có hàm lượng cao nhất của daidzein (93,71µg.g-1

), genistein

(66,08µg.g-1

), glycitein (133,92µg.g-1

) đều được nảy mầm ở điều kiện pH 7. Tổng

hàm lượng isoflavone tăng dần từ pH 4 và đạt cao nhất ở pH 7, tổng hàm lượng cao

nhất thu nhận được cao gấp 21,5 lần so với mẫu không nảy mầm và cao gấp 7,5 lần

so với nảy mầm ở điều kiện nước ngâm bình thường (pH 7,2).

Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng, các điều kiện khảo sát bao gồm bóng tối, đèn

led 1 (λ từ 650-660nm) và đèn led 2 (λ từ 600-680nm) với cùng cường độ chiếu sáng

(500lux) và thời gian nảy mầm thay đổi ở các giá trị 18, 24, 30, 36 và 42 giờ. Kết quả

iii

nghiên cứu cho thấy tỷ lệ nảy mầm tăng theo các mốc thời gian khảo sát ở cả ba điều

kiện chiếu sáng (tăng từ 26,67% đến 50,33% ở điều kiện bóng tối, tăng từ 26,73%

đến 51,07% ở điều kiện đèn led 1, tăng từ 27,87% đến 58,00% ở điều kiện đèn led

2). Hàm lượng daidzein cao nhất được quan sát ở 42 giờ trong điều kiện đèn led 2

(10,38µg.g-1

), hàm lượng genistein cao nhất ở 42 giờ trong điều kiện bóng tối

(23,45µg.g-1

) và hàm lượng glycitein cao nhất ở 36 giờ trong điều kiện đèn led 1

(38,16µg.g-1

). Đèn led 1 chiếm ưu thế ở cả hàm lượng từng isoflavone đến tổng hàm

lượng isoflavone và tổng hàm lượng cao nhất thu nhận được ở thời gian 36 giờ

(50,26µg.g-1

).

Kết quả của luận văn chứng minh sự ảnh hưởng có ý nghĩa thống kê (p<0,05) của

nồng độ dung dịch đệm citrate, pH dịch ngâm; cùng với điều kiện chiếu sáng và thời

gian ủ đến tỷ lệ nảy mầm và hàm lượng isoflavone trong đậu nành nảy mầm. Nghiên

cứu đã xác định được giá trị phù hợp cụ thể của các yếu tố ảnh hưởng nêu trên. Điều

này góp phần hoàn thiện hơn các nghiên cứu có liên quan và đóng góp vào việc hoàn

thiện quy trình sản xuất isoflavone trong đậu nành nảy mầm.

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các kết quả nghiên

cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn

nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực

hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Học viên

Trương Khắc Huy

v

MỤC LỤC

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

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ .......................................................................... ii

LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iv

MỤC LỤC...................................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................... viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................x

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... xi

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1

1. Đặt vấn đề ...........................................................................................................1

2. Mục tiêu của đề tài ..............................................................................................2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................................2

4. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài.................................................................................2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN..................................................................................3

1.1 Isoflavone ......................................................................................................3

1.1.1 Giới thiệu về isoflavone..........................................................................3

1.1.1.1 Daidzein ...........................................................................................3

1.1.1.2 Genistein ..........................................................................................4

1.1.1.3 Glycetin............................................................................................5

1.1.2 Nguồn gốc...............................................................................................5

1.1.3 Vai trò .....................................................................................................6

1.1.4 Con đường sinh tổng hợp isoflavone......................................................8

1.2 Đậu nành và đậu nành nảy mầm..................................................................10

1.2.1 Giới thiệu về đậu nành..........................................................................10

1.2.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng ...........................................11

1.2.2.1 Protein đậu nành.............................................................................11

1.2.2.2 Lipid ...............................................................................................12

1.2.2.3 Carbohydrate..................................................................................12

1.2.2.4 Vitamin và khoáng chất .................................................................12

vi

1.2.3 Isoflavone trong đậu nành nảy mầm.....................................................13

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng isoflavone trong đậu nành nảy

mầm ...............................................................................................................14

1.2.4.1 Yếu tố bên trong.............................................................................14

1.2.4.2 Yếu tố bên ngoài ............................................................................15

1.3 Lựa chọn điều kiện ngâm và nguồn ánh sáng khảo sát ...............................17

1.3.1 Lựa chọn điều kiện ngâm.........................................................................17

1.3.2 Lựa chọn nguồn ánh sáng ........................................................................17

1.4 Tình hình nghiên cứu liên quan đến đậu nành nảy mầm.............................18

CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP ...............................21

2.1 Vật liệu ........................................................................................................21

2.1.1 Nguyên liệu - Chất chuẩn - Hóa chất....................................................21

2.1.1.1 Nguyên liệu .......................................................................................21

2.1.1.2 Chất chuẩn.........................................................................................21

2.1.1.3 Hóa chất ............................................................................................22

2.1.2 Dụng cụ - Thiết bị - Đèn chiếu sáng.....................................................23

2.1.2.1 Dụng cụ - thiết bị...............................................................................23

2.1.2.2 Đèn chiếu sáng ..................................................................................24

2.2 Phương pháp nghiên cứu .............................................................................24

2.2.1 Xây dựng quy trình ...............................................................................24

2.2.1.1 Quy trình nảy mầm ........................................................................25

2.2.1.2 Thuyết minh quy trình....................................................................26

2.2.1.3 Các thông số kỹ thuật ban đầu .......................................................27

2.2.2 Thiết kế thí nghiệm...............................................................................28

2.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đệm citrate, pH dịch

ngâm đến tỷ lệ nảy mầm và hàm lượng isoflavone. .....................................29

2.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của điều kiện ánh sáng, thời gian ủ nảy mầm

đến tỷ lệ nảy mầm và hàm lượng isoflavone ................................................31

2.2.3 Phương pháp phân tích .........................................................................33

2.2.3.1 Phương pháp xác định độ ẩm.........................................................33

2.2.3.2 Phương pháp tính hiệu suất nảy mầm............................................33

vii

2.2.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng isoflavone................................33

2.3.4 Phương pháp xử lý kết quả ....................................................................35

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN..........................................................36

3.1 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đệm citrate, pH dịch ngâm đến tỷ lệ nảy

mầm và hàm lượng isoflavone ..............................................................................36

3.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đệm citrate, pH dịch ngâm đến tỷ lệ

nảy mầm của đậu nành......................................................................................36

3.1.2 Ảnh hưởng của pH dịch ngâm tới hàm lượng isoflavone trong đậu nành

nảy mầm............................................................................................................38

3.2 Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng, thời gian nảy mầm đến tỷ lệ nảy mầm

và hàm lượng isoflavone .......................................................................................46

3.2.1 Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng, thời gian nảy mầm đến tỷ lệ nảy

mầm...................................................................................................................46

3.2.2 Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng, thời gian nảy mầm đến hàm lượng

isoflavone ..........................................................................................................49

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................57

1. Kết luận .............................................................................................................57

2. Kiến nghị...........................................................................................................58

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................59

PHỤ LỤC..................................................................................................................68

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN .......................................................104

viii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cấu trúc hóa học của isoflavone ..................................................................3

Hình 1.2 Daidzein .......................................................................................................4

Hình 1.3 Genistein ......................................................................................................4

Hình 1.4 Glycitein.......................................................................................................5

Hình 1.5 Sơ đồ đơn giản hóa của con đường phenylpropanoid (hiển thị các chất

trung gian và các enzyme liên quan đến tổng hợp isoflavone) [21]............9

Hình 1.6 Đậu nành ....................................................................................................10

Hình 2.1 Đậu nành mỹ ..............................................................................................21

Hình 2.2 Quy trình nảy mầm đậu nành.....................................................................25

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm...............................................................................28

Hình 3.1 Biểu đồ tỷ lệ nảy mầm theo từng nồng độ dung dịch đệm và pH..............37

Hình 3.2 Đường chuẩn và sắc kí đồ của chất chuẩn daidzein (a), genistein (b),

glycitein (c)................................................................................................39

Hình 3.3 Ảnh hưởng của pH dịch ngâm (nồng độ dung dịch đệm 0,01M) và sự nảy

nầm đậu nành đến hàm lượng isoflavone (daidzein, genistein, glycitein) 41

Hình 3.4 Ảnh hưởng của pH dịch ngâm (nồng độ dung dịch đệm 0,01M) và sự nảy

mầm đậu nành đến hàm lượng daidzein ....................................................42

Hình 3.5 Ảnh hưởng của pH dịch ngâm (nồng độ dung dịch đệm 0,01M) và sự nảy

mầm đậu nành đến hàm lượng genistein ...................................................43

Hình 3.6 Ảnh hưởng của pH dịch ngâm (nồng độ dung dịch đệm 0,01M) và sự nảy

mầm đậu nành đến hàm lượng glycitein....................................................43

Hình 3.7 Biểu đồ tỷ lệ nảy mầm trong điều kiện bóng tối, đèn led 1, đèn led 2 theo

thời gian .....................................................................................................48

Hình 3.8 Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng đến tổng hàm lượng isoflavone

(daidzein, genistein, glycitein)...................................................................50

Hình 3.9 Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng đến hàm lượng daidzein .................51

Hình 3.10 Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng đến hàm lượng genistein...............53