BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TẠO MẦM HẠT ĐẬU ĐEN VÀ ỨNG DỤNG SẢN XUẤT BỘT ĐẬU ĐEN NẢY MẦM Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: Th.S TRẦN THỊ NGỌC MAI Sinh viên thực hiện: TRẦN LÊ THẢO LINH MSSV: 1311110502 Lớp: 13DTP07 TP Hồ Chí Minh, 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu đồ án trung thực Các kết nghiên cứu chưa công bố nghiên cứu khác Những số liệu sử dụng đồ án có nguồn gốc rõ ràng công bố theo quy định LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.S Trần Thị Ngọc Mai, người dẫn dắt, bảo tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô, anh chị làm việc Phòng thí nghiệm khoa CNSH-TP-MT trường Đại Học Công Nghệ TPHCM giúp đỡ trình hồn thành đồ án Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm nói riêng Khoa CNSH-TP-MT nói chung dạy dỗ tơi q trình học tập Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ, hỗ trợ để hồn thành đồ án Vì thời gian có hạn nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót, mong thầy bạn đóng góp ý kiến để đồ án tơi hồn thiện Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017 Sinh viên thực Trần Lê Thảo Linh MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU TÓM TẮT ĐỒ ÁN CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đậu nguyên liệu 1.1.1 Phân loại khoa học phân bố 1.1.2 Đặc điểm thực vật .5 1.1.3 Thành phần hóa học đậu đen 1.1.4 Tình hình sản xuất tiêu thụ đậu đen giới Việt Nam 15 1.2 Tổng quan đậu nảy mầm 18 1.2.1 Quá trình nảy mầm yếu tố ảnh hưởng trình nảy mầm 18 1.2.2 Các biến đổi hạt trình nảy mầm 20 1.2.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả nảy mầm 31 1.2.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước đậu nảy mầm 32 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 Vật liệu nghiên cứu 35 2.1.1 Nguyên liệu 35 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 35 2.1.3 Thiết bị 35 2.2 Phương pháp nghiên cứu 35 2.2.1 Phương pháp phân tích hóa lý 35 2.2.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 36 2.3 Bố trí thí nghiệm 37 2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 38 2.3.2 Bố trí thí nghiệm 39 2.4 Quy trình nghiên cứu .44 2.4.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 2.4.2 Thuyết minh quy trình 44 i CHƯƠNG KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 3.1 Kết đánh giá khối lượng 1000 hạt 48 3.2 Kết đánh giá tiêu hóa lí 48 3.3 Kết khảo sát thời gian ngâm ảnh hưởng đến trình nảy mầm hạt đậu đen 49 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ ngâm đến trình nảy mầm hạt đậu đen 51 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng phương pháp ngâm đến trình nảy mầm hạt đậu đen 53 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian ươm đến trình nảy mầm hạt đậu đen 53 3.7 Kết khảo sát chế độ sấy ảnh hưởng đến hạt đậu đen nảy mầm 64 3.8 Kết đánh giá bột đậu đen nảy mầm 66 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 4.1 Kết luận 70 4.1.1 Các thông số tối ưu 70 4.1.2 Quy trình để nghị 71 4.2 Kiến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Phân loại khoa học đậu đen Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng 100g đậu đen Bảng 1.3: So sánh thành phần dinh dưỡng loại đậu Bảng 1.4: Thành phần acid amin 100g đậu đen Bảng 1.5: Các vitamin khoáng chất đậu đen 10 Bảng 1.6: Thành phần hóa học đậu trước sau nảy mầm 21 Bảng 1.7: Sự thay đổi hàm lượng acid amin đậu xanh giai đoạn 21 Bảng 1.8:Sự thay đổi hàm lượng carbohydrate đậu xanh trước sau nảy mầm 22 Bảng 1.9: Sự thay đổi hàm lượng acid béo tổng chất béo có hạt đậu xanh trước sau nảy mầm 23 Bảng 1.10: Sự thay đổi hàm lượng phenolic trình nảy mầm hạt đậu xanh 26 Bảng 1.11: Hàm lượng Vitamin C đậu xanh trình nảy mầm 27 Bảng 1.12: Ảnh hưởng nảy mầm đến yếu tố kháng dinh dưỡng 30 Bảng 2.1: Danh mục thiết bị nghiên cứu 35 Bảng 3.1: Thành phần nguyên liệu đậu đen 48 Bảng 3.2: Bảng phân tích ANOVA cho độ ẩm ảnh hưởng thời gian ngâm 49 Bảng 3.3: Bảng phân tích ANOVA so sánh tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ngâm hạt……50 Bảng 3.4:: Đánh giá cảm quan hạt đậu đen sau ngâm ảnh hưởng thời gian 50 Bảng 3.5 Bảng phân tích ANOVA cho độ ẩm ảnh hưởng nhiệt độ nước ngâm ……51 v Bảng 3.6: Đánh giá cảm quan hạt đậu đen sau ngâm ảnh hưởng thời gian 52 Bảng 3.7: Đánh giá cảm quan hạt đậu đen ảnh hưởng phương pháp ngâm …… 54 Bảng 3.8: Bảng phân tích ANOVA cho độ ẩm ảnh hưởng thời gian ươm 55 Bảng 3.9: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng phenolic ảnh hưởng thời gian ươm mầm 56 Bảng 3.10: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng vitamin C ảnh hưởng thời gian ươm mầm 57 Bảng 3.11: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng protein ảnh hưởng thời gian ươm mầm 58 Bảng 3.12: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng đường khử ảnh hưởng thời gian ươm mầm 59 Bảng 3.13: Bảng phân tích ANOVA cho hàm lượng tinh bột ảnh hưởng thời gian ươm mầm 60 Bảng 3.14: Hàm lượng GABA đậu đen sau ươm 36 63 Bảng 3.15: Bảng thời gian ảnh hưởng nhiệt độ sấy hạt đậu đennảy mầm 64 Bảng 3.16: Hàm lượng GABA đậu đensau sấy 65 Bảng 3.17:Đánh giá cảm quan hạt đậu đen sau sấy ảnh hưởng chế độ sấy…… 65 Bảng 3.18: Kết đánh giá cảm quan bột đậu đen nảy mầm 66 Bảng 3.19: Kết kiểm tra vi sinh bột đậu đennảy mầm 66 Bảng 3.20: Chi phí sản phẩm “bột đậu đen nảy mầm” 67 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Câyđậu đen Hình 1.2: Cấu tạo hạt đậu đen Hình 1.3: Cơng thức cấu tạo hợp chất phenolic đậu đen 12 Hình 1.4: Con đường tổng hợp vitamin C 14 Hình 1.5: Quá trình sinh tổng hợp phenolic 24 Hình 1.6: Con đường hình thành GABA 29 Hình 1.7: Biểu đồ hàm lượng GABA tổng hợp theo thời gian nảy mầm 30 Hình 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 37 Hình 2.2: Sơ đồ quy trình cơng nghệ 44 Hình 3.1: Biểu đồ so sánh độ ẩm theo thời gian ngâm hạt 49 Hình 3.2: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ngâm hạt 50 Hình 3.3: Biểu đồ so sánh độ ẩm theo nhiệt độ nước ngâm 52 Hình 3.4: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nảy mầm theo nhiệt độ nước ngâm 52 Hình 3.5: Biểu đồ so sánh tỷ lệ nảy mầm theo phương pháp ngâm 54 Hình 3.6: Biểu đồ so sánh chiều dài rễ mầm theo thời gian ươm 55 Hình 3.7: Biểu đồ so sánh độ ẩm hạt theo thời gian ươm 56 Hình 3.8: Biểu đồ hàm lượng phenolic ảnh hưởng thời gian 57 Hình 3.9: Biểu đồ hàm lượng vitamin C ảnh hưởng thời gian 58 Hình 3.10: Biểu đồ hàm lượng protein ảnh hưởng thời gian 59 Hình 3.11: Biểu đồ hàm lượng đường khử ảnh hưởng thời gian 60 Hình 3.12: Biểu đồ hàm lượng tinh bột ảnh hưởng thời gian 61 vii Ii Hình 3.13: Biểu đồ thời gian sấy ảnh hưởng chế độ sấy 64 Hình 4.1: Nghiên cứu trình tạo mầm hạt đậu đen ứng dụng sản xuất bột đậu đen nảy mầm 71 vii Ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT SFA (Saturated fatty acids): acid béo bão hòa MUFA (Monounsaturated fatty acids): acid béo khơng bão hòa có nối đơi PUFA (polyunsaturated fatty acids): acid béo khơng bão hồ có nhiều nối đơi GAD: glutamate decarboxylase GABA: gamma aminobutyric acid GABA-T: GABA-transaminase SSA: succinic semialdehyde SSADH: succinic semialdehyde dehydrogenase HSQT: hệ số quan trọng viii 1.6 Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột  Nguyên tắc cách tiến hành - Hệ số chuyển đổi glucose thành tinh bột: (C6H10O5)n + nH2O  nC6H12O6 Như vậy: hàm lượng tinh bột mẫu lượng glucose (x) nhân với 0,9 - Ta gọi x hàm lượng đường khử dịch thủy phân tiến hành đo độ hấp thu OD Sau nhân với số ml dung dịch thủy phân đem định mức chia cho khối lượng mẫu Tiếp ta nhân cho 0,9 hệ số chuyển đổi glucose thành tinh bột cuối ta nhân với hệ số pha lỗng có  Tính tốn XTB (%) = Trong đó: G: hàm lượng đường khử dung dịch thủy phân (%); V: thể tích thủy phân đem định mức, ml; 0,9: hệ số chuyển đổi glucose thành tinh bột, ml; m: khối lượng mẫu, g; F: hệ số pha lỗng (nếu có) 1.7 Phương pháp xác định vitamin C  Nguyên tắc Vitamin C xác định theo phương pháp chuẩn độ KIO3/KI với thị tinh bột thực mơi trường acid  Tính tốn X (mg %) = ( ) Trong đó: a : số ml KIO3/KI 0,001N dùng định phân dịch chiết vitamin C, (ml) b : số ml KIO3/KI 0,001N dùng định phân mẫu kiểm chứng (HCl 0,1N, ml) 100: thể tích bình định mức, ( ml) 0,088: số mg acid ascorbic ứng với 1ml dung dịch KIO3/KI 0,001N m : khối lượng mẫu nguyên liệu, (g) 1.8 Phương pháp xác định phenolic  Nguyên tắc - Hàm lượng phenolic xác định theo phương pháp dùng thuốc thử Folin–Ciocalteu tạo màu tím với phenolic Mẫu chiếu qua vùng phân tích chùm tia xạ có bước sống 765 nm, truyền suốt đến mắt ánh sáng trắng sau số xạ cấu tử dung dịch hấp thu - Dung dịch chuẩn: pha số dung dịch gallic acid chuẩn điều kiện với dung dịch khảo sát có nồng độ biết trước Đo dãy chuẩn mẫu λCĐ vẽ đường chuẩn A = f(C) từ giá trị Ax dung dịch mẫu khảo sát suy nồng độ cấu tử mẫu  Tính tốn P (mg/g) = Trong đó: X : nồng độ phenolic mẫu xác định từ đường chuẩn, (mg/ml) V : thể tích dịch chiết mẫu, (ml) m: khối lượng mẫu , (g) Phép thử đánh giá cảm quan theo TCVN 3215 – 79 - Mục đích Đánh giá tổng quát mức chất lượng sản phẩm so với tiêu chuẩn dựa thang bậc điểm (từ đến 5) Trong điểm “0” ứng với chất lượng sản phẩm bị hỏng Điểm từ - ứng với mức độ khuyết tật giảm dần - Cách tiến hành Đánh giá sản phẩm bột mầm đậu đen sau thành sản phẩm Mỗi người cảm quan nhận phiếu đánh giá cảm quan sản phẩm chuẩn bị sẵn Người cảm quan tiến hành đánh giá sản phẩm đưa cách khách quan ngửi, nhìn, nếm đánh giá theo tiêu đề phiếu đánh giá - Các tiêu đánh giá Màu sắc: người thử phải nhận thức mắt, cho biết mức độ ưa thích màu sản phẩm Mùi vị: người thử nhận biết mũi lưỡi, cho biết mức độ ưa thích mùi vị sản phẩm Cấu trúc: người thử nhận biết cách ăn cho biết mức độ ưa thích độ mịn sản phẩm - Giải thích thuật ngữ Màu sắc: màu đặc trưng bột mầm đậu đen Mùi: mùi đặc trưng bột mầm đậu đen Cấu trúc: độ mịn sản phẩm Vị: vị đặc trưng bột mầm đậu đen Bảng A.5: Các mức chất lượng Mức Điểm Mức Điểm Tốt 18,6– 20,0 Kém 7,2 – 11,1 Khá 15,2 – 18,5 Rất 4,0 – 7,1 Trung bình 11,2 – 15,1 Hỏng 0,0 – 3,9 Bảng A.6 Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm Điểm thành viên hội đồng Chỉ tiêu HS chất lượng QT Màu Mùi Vị Cấu trúc Tổng điểm Điểm TB TV1 TV2 TV3 TV4 TV5 TV6 TV7 Điểm TB chưa có có HSQT HSQT Phiếu đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm bột đậu đen nảy mầm PHIẾU ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN Phép thử cho điểm chất lượng (TCVN 3215 - 79) Tên sản phẩm: Bột đậu đen nảy mầm Họ tên người thử:………………………………………………… Ngày thử:…………………………………………………………… Anh/ chị nhận phiếu cho điểm mẫu sản phẩm bột đậu đen nảy mầm Anh/ chị tiến hành thử cho điểm vào mẫu sau: Mẫu Các tiêu Điểm Nhận xét Màu Mùi Vị Bột mầm đậu đen Cấu trúc Ký tên BẢNG MÔ TẢ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Phép thử cho điểm chất lượng (TCVN 3215 – 79) Chỉ tiêu Cấu trúc Hệ số trọng lượng 1,2 Điểm Mô tả Rất mịn Mịn Mịn vừa Ít mịn Khơng mịn Vón cục Xám, đặc trưng Màu 1,0 sắc Mùi Vị 1,0 0,8 Xám vừa Ít xám Màu xám, ngà Màu xám ngà Màu vàng Rất thơm Thơm Thơm vừa Ít thơm Khơng thơm Có mùi lạ Có vị béo đặc trưng Hơi béo Khơng béo Hơi chua Chua Có vị lạ,vị chát Xử lý số liệu 3.1 Độ ẩm hạt ảnh hưởng thời gian ngâm Thời gian Độ ẩm (%) (giờ) Lần Lần Lần 41,09 44,56 44,64 57,28 57,03 58,49 59,22 59,80 60,50 60,92 61,14 61,03 65,12 64,95 64,12 3.2 Độ ẩm hạt ảnh hưởng nhiệt độ nước ngâm Nhiệt độ Độ ẩm (%) Lần Lần Lần 20 43,12 42,85 43,27 30 58,93 57,88 58,15 40 56,90 57,59 57,83 50 56,45 55,83 56,32 ( C) 3.3 Độ ẩm hạt ảnh hưởng thời gian ươm Thời gian Độ ẩm (%) (giờ) Lần Lần Lần 12 52,53 52,68 53,16 24 60,25 61,52 61,32 36 61,35 62,40 61,89 48 62,50 63,12 62,90 60 65,23 64,73 65,04 3.4 Hàm lượng phenolic ảnh hưởng thời gian ươm Kết xây dựng đường chuẩn acid galic: Nồng độ dung dịch chuẩn (mg/g) Độ hấp thu ABS765 0,1 0,265 0,2 0,509 0,3 0,8652 0,4 1,031 0,5 0,6 1,405 1,617 Hình A.1 Đường chuẩn acid galic Thời gian Hàm lượng phenolic (mg/g) (giờ) Lần Lần Lần 12 0,0171 0,0159 0,0165 24 0,0184 0,0184 0,0187 36 0,0260 0,0264 0,0265 48 0,0272 0,0274 0,0270 60 0,0242 0,0244 0,0243 3.5 Hàm lượng vitamin C ảnh hưởng thời gian ươm Thời gian Hàm lượng vitamin C (mg%) (giờ) Lần Lần Lần 12 39,56 39,68 39,67 24 41,84 42,01 42,15 36 44,56 44,36 44,23 48 50,25 51,24 51,21 60 60,26 60,32 61,06 3.6 Hàm lượng protein ảnh hưởng thời gian ươm 12 25.1 25.69 25.01 24 26.21 26.5 26.48 36 28.91 27.63 28.4 48 30.56 31.03 31.02 60 37.98 38.53 38.76 Thời gian Hàm lượng protein (%) (giờ) Lần Lần Lần 12 25,10 56,69 25,02 24 26,21 26,50 26,49 36 28,91 27,63 28,42 48 30,56 31,03 31,02 60 37,98 38,53 38,76 3.7 Hàm lượng đường khử ảnh hưởng thời gian ươm Đường chuẩn glucose Nồng độ dung dịch chuẩn (mg/ml) Độ hấp thu OD540 0.02 0.025 0.03 0.035 0,007 0,015 0,016 0,018 0,021 0,022 Hình A.2 Đường chuẩn glucose Thời gian Hàm lượng đường khử (%) (giờ) Lần Lần Lần 12 1,35 1,37 1,37 24 1,85 1,82 1,87 36 2,48 2,48 2,45 48 2,81 2,83 2,83 60 3,48 3,49 3,52 3.8 Hàm lượng tinh bột ảnh hưởng thời gian ươm Thời gian 0.04 Hàm lượng tinh bột (%) (giờ) Lần Lần Lần 12 47,89 47,56 47,56 24 43,01 43,23 43,26 36 41,70 41,52 41,50 48 38,92 38,89 39,01 60 35,01 35,10 35,11 Kết phân tích 4.1 Kết phân tích GABA sau ươm 4.2 Kết phân tích GABA sau sấy 4.3 Kết kiểm tra tiêu vi sinh ... Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ ngâm đến trình nảy mầm hạt đậu đen 51 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng phương pháp ngâm đến trình nảy mầm hạt đậu đen 53 3.6 Kết khảo sát. .. 53 3.7 Kết khảo sát chế độ sấy ảnh hưởng đến hạt đậu đen nảy mầm 64 3.8 Kết đánh giá bột đậu đen nảy mầm 66 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 4.1 Kết luận ... trình 44 i CHƯƠNG KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 3.1 Kết đánh giá khối lượng 1000 hạt 48 3.2 Kết đánh giá tiêu hóa lí 48 3.3 Kết khảo sát thời gian ngâm ảnh hưởng đến