Tên đề tài: “Nghiên cứu chế biến các sản phẩm thực phẩm có hoạt tính sinh học cao từ hạt đậu nành nẩy mầm”.

 Tác giả: Dương Thị Phượng Liên, Khóa: 2013

 Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm; Mã số: 9540101. Nhóm ngành: Công nghệ sản xuất và chế biến

 Người hướng dẫn chính: GS.TS. Hà Thanh Toàn, Trường Đại học Cần Thơ.

 Người hướng dẫn phụ: TS. Phan Thị Bích Trâm, Trường Đại học Cần Thơ.

1. Tóm tắt nội dung luận án

            Luận án nghiên cứu chế biến sản phẩm sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng và tàu hũ lụa với giá trị dinh dưỡng và chức năng được cải thiện do sử dụng đậu nành nẩy mầm. Điều kiện trích ly polyphenol trong đậu nành tối ưu được thiết lập để xác định hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) và hoạt tính chống oxy hóa thông qua khả năng loại gốc tự do 1,1–diphenyl–2–picrylhydrazyl (DPPH) của các giống đậu nành ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Với điều kiện trích ly trong dung môi acetone 69%, tỷ lệ dung môi và đậu nành 8:1, quá trình được lặp lại 3 lần ở nhiệt độ 42^oC trong thời gian 184 phút, giống đậu nành MTĐ 760 thể hiện hoạt tính chống oxy hóa cao nhất và được chọn làm nguyên liệu cho nghiên cứu.

            Các thông số của quá trình nẩy mầm đậu nành như nhiệt độ, điều kiện ánh sáng và nồng độ acid gibberellic (GA₃) trong nước ngâm được khảo sát. Giá trị TPC, flavonoid tổng số (TFC), vitamin C và α-tocopherol cũng như IC50 của đậu nành đạt tối ưu khi quá trình nẩy mầm được thực hiện ở 25^oC, trong điều kiện tối và ngâm đậu nành trong dung dịch GA₃ có nồng độ 1 mg/L. Quá trình nẩy mầm làm tăng hàm lượng protein và hoạt tính chống oxy hoá của đậu nành do sự gia tăng TPC, TFC, vitamin C, α-tocopherol, đặt biệt là sự gia tăng hàm lượng isoflavone và sự biến đổi từ dạng glucoside thành aglycone dưới tác dụng của enzyme β–glucosidase được hoạt hóa trong quá trình nẩy mầm. Bên cạnh đó, nẩy mầm làm giảm hàm lượng lipid, chất ức chế trypsin và acid phytic cùng với sự thủy phân các oligosaccharide do tác dụng của α–galactosidase được hoạt hóa trong quá trình nẩy mầm. Các biến đổi này cải thiện đáng kể giá trị dinh dưỡng và chức năng của đậu nành.

            Thời gian nẩy mầm ảnh hưởng rất lớn đến giá trị dinh dưỡng, chức năng và chất lượng cảm quan của sản phẩm chế biến từ đậu nành nẩy mầm. Thời gian nẩy mầm 42 giờ được kết luận là thích hợp nhất để chế biến sữa đậu nành và đậu hũ lụa. Để hiệu suất thu hồi chất khô và các hợp chất chống oxy hoá từ đậu nành cao, nhiệt độ nước nghiền đậu được khảo sát và 70^oC được kết luận là nhiệt độ tối ưu. Chế độ tiệt trùng sữa đậu nành đóng chai được nghiên cứu nhằm đảm bảo duy trì chất lượng và an toàn thực phẩm. Tiệt trùng ở 121^oC trong 3 phút là chế độ hiệu quả cho sản phẩm.

            Phương pháp bề mặt đáp ứng được sử dụng để xác định điều kiện kết hợp tối ưu của nồng độ chất tạo gel glucono delta lacton, GDL (2,8–3,2g/L), nhiệt độ tạo gel (85–95^oC) và thời gian tạo gel (40–50 phút) trong giai đoạn tạo gel tàu hũ lụa. TPC, vitamin C, hoạt tính chống oxy hoá, độ cứng gel và điểm cảm quan sản phẩm được sử dụng làm biến số. Sự tạo gel đậu hũ lụa với nồng độ GDL là 3 g/L ở nhiệt độ 90^oC trong 44 phút cho chất lượng sản phẩm tốt nhất.

            Hiệu quả bảo vệ gan của sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng và đậu hũ lụa từ đậu nành và đậu nành nẩy mầm đối với độc tính do CCl₄ gây ra viêm gan mạn trên chuột được nghiên cứu. Hiệu quả bảo vệ gan được đánh giá bởi tỷ lệ trọng lượng gan và trọng lượng cơ thể (L/B), nồng độ alanine aminotransferase và cholesterol tổng số trong huyết thanh, malondialdehyde, protein carbonyl và vitamin C trong gan cũng như phân tích bệnh học mô gan. Sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng và đậu hũ lụa được chế biến từ đậu nành nẩy mầm thể hiện khả năng bảo vệ gan cao hơn so với các sản phẩm tương ứng từ đậu nành chưa qua nẩy mầm.

2. Những kết quả mới của luận án:

   Hoạt tính chống oxy hóa của các giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL được đánh giá đầy đủ dựa trên qui trình trích ly polyphenol tối ưu được xác lập.           

   Khả năng chống oxy hóa của các giống đậu nành cùng với quá trình nẩy mầm được chọn làm tiêu chí để thử nghiệm chế biến sản phẩm thực phẩm từ đậu nành nẩy mầm có hoạt tính chống oxy hóa cao.

   Các thông số tối thích cho quá trình nẩy mầm đậu nành thu được khả năng chống oxy hóa cao, đồng thời các toàn bộ biến đổi về thành phần dinh dưỡng, kháng dinh dưỡng, hoạt tính enzyme và khả năng chống oxy hóa trong quá trình nẩy mầm đậu nành đã được xác định.

   Sản phẩm sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng và tàu hũ lụa từ đậu nành nẩy mầm được nghiên cứu chế biến và thử nghiệm in-vivo chứng minh có hiệu quả cao trong việc bảo vệ gan đối với tổn thương viêm gan mạn do CCl₄ gây ra trên chuột.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:

   Sản phẩm nghiên cứu rất có tiềm năng được đưa vào sản xuất lớn tại nhà máy. Khi đó, sữa đậu nành thu được bằng thiết bị lọc chuyên dùng sẽ giúp quá trình trích ly sữa đậu nành triệt để hơn, hiệu quả hơn. Bên cạnh đó, với phương pháp tiệt trùng UHT ưu việt nhất sẽ giữ được các thành phần có hoạt tính chống oxy hóa cũng như khả năng chống oxy hóa của sản phẩm tốt hơn. Do vậy, cần thực hiện thêm một số khảo sát làm cơ sở cho việc phát triển sản phẩm với qui mô công nghiệp, cụ thể như sau:

   - Mở rộng việc thăm dò ý kiến người tiêu dùng đối với sản phẩm sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng và tàu hũ lụa từ đậu nành nẩy mầm.

   - Theo dõi khả năng bảo quản cùng với biến đổi các hợp chất chống oxy hóa trong quá trình bảo quản sản phẩm sữa đậu nành đóng chai tiệt trùng và tàu hũ lụa từ đậu nành nẩy mầm.

   - Thử nghiệm in-vivo hai sản phẩm này trên chuột về khả năng làm giảm đường huyết và hội chứng parkinson.

  Người hướng dẫn                                                                         Nghiên cứu sinh

            Hà Thanh Toàn                                                                       Dương Thị Phượng Liên

Xác nhận của

Thủ trưởng đơn vị đào tạo sau đại học

INFORMATION OF DOCTORAL THESIS

Thesis title: STUDY ON THE PROCESSING OF BIO-ACTIVE FOOD PRODUCTS FROM GERMINATED SOYBEAN SEED

Major: Food Technology                                            Code: 62.54.01.01

PhD student: DUONG THI PHUONG LIEN

Scientific advisors: 1. Prof. Dr. HA THANH TOAN

2. Dr. PHAN THI BICH TRAM

Training Institute: Cantho University

1. Abstract

            The objectives of this study were to develop the processing procedure for sterilized bottled soymilk and silken tofu with improved nutritional and functional quality from germinated soybean seed. The optimum conditions for extraction phenolic compounds in soybeans were found to specify total phenolic content (TPC), and antioxidant activities assayed by 1,1–diphenyl–2–picrylhydrazyl (DPPH) radical-scavenging activity of various soybean varieties in Mekong Delta. By extraction with acetone concentration 69%, the ratio of solvent and soybean 8:1 (v/w), extraction for three cycles at the temperature 42°C during 184 minutes, MTD variety soybean expressed most active antioxidant variety and was selected as the research material. 

            The parameters of soybean germination process that effect on antioxidant capacity of seed such as temperature, light conditions and gibberellic acid concentration in soaking solution was investigated. The TPC, total flavonoid content (TFC), vitamin C and α-tocopherol contents as well as IC50 value of germinated soybean reached the optimum values when the germination was carried out at 25^oC, in dark condition and using gibberellic acid 1mg/L solution for soaking soybean. Germination process increased in protein and antioxidant activity of soybean due to the increase in TPC, TFC, vitamin C, α–tocopherol, especially, the increase in isoflavone content and the conversion isoflavone glucosides into aglycones under the action of the β–glucosidase which was activated during germination. Beside, this process decreased lipid content, oligosaccharides, trypsin inhibitor and phytic acid as well as the hydrolysis of the oligosaccharides by the action of α–galactosidase that was activated during germination. All these changes resulted in improving nutritional and functional quality of soybean seed.

            Germination time affect to nutritional and functional quality as well as the sensory quality of the product. Germination for 42 hours was confirmed as optimum time for processing soymilk and silken tofu. To achieve hight recovery efficiency of the solid and antioxidant compounds from soybean, the temperature of extraction water was investigated and verified the optimum value at 70^oC. The sterilization regime of bottled soymilk was studied to maintain quality and ensure food safety, and the best one was confirmed at 121^oC for 3 minutes.

            Response surface methodology (RSM) was used for optimization of multifactors, such as concentration of glucono delta lacton, GDL (2.8–3.2 g/L), gelling temperature (85–95^oC) and gelling time (40–50 minutes) for gelling stage of silken tofu. The yields of TPC, vitamin C, antioxidant activity, texture and sensory scores of the product were used as quality indicators. The best product quality was of obtained when concentration of GDL was 3 g/L, gelling at 90^oC for 44 minutes.

            The hepatoprotective activities of sterilized bottled soymilk and silken tofu made from germinated and non germinated soybeans against CCl₄ induced chronic hepatitis in mice was investigated. The heptatoprotective activity was assessed by the ratio of liver weight to body weight, the levels of serum alanine aminotransferase, total cholesterols, the hepatic malondialdehyde,  protein carbonyl and vitamin C level as well as the histopathological analysis of liver tissue. Sterilized bottled soymilk and silken tofu made from germinated soybean expressed higher hepatoprotective activity as compared to corresponding products from non germinated soybean.

2. New points

   Antioxidant activity of common soybean cultivars in the Mekong Delta was evaluated based on the established optimal polyphenol extraction process.

The antioxidant activity of the soybean varieties and its change during seed germination process was selected as the main quality criterion for researching of processing food products from germinated soybean.

The optimum parameters for germinated soybean getting highest antioxidant activity, in addition, the overall variation in nutrient and anti-nutrient contents, enzyme activity as well as antioxidant activity in the soybean seed during germination has been identified.

Processing and in-vivo testing of sterilized bottled soy milk and silken tofu from germinated soybean were studied in oder to confirm the hepatotoprotective effect of these products against chronic hepatitis in mice intoxicated by CCl₄.

3. Applications/applicability in practice and further studies

   Researched products have the potential to be prosessed on large scale in the factory. Then, the extraction of soy milk is more effective due to the use of specialized filters for collection of soy milk. In addition, the most advanced antiseptic UHT can maintain the antioxidants as well as the antioxidant activity of the product. Therefore, a number of surveys should be conducted as a basis for the development of products that processed on industrial scale, as follows:

- Extension of surveys on consumer liking for sterilized bottled soy milk and silken tofu processed from germinated soybean.

- Monitoring of the product’s shelf life along with the changes in antioxidants during preservation.

- In-vivo studying for hypoglycemic activity and possible preventive of parkinson’s disease in mice of these products.

  Scientific advisor                                                                                PhD student

             Ha Thanh Toan                                                                          Duong Thi Phuong Lien

Dean of Postgraduate Training College

>> Xem chi tiết nội dung luận án

>> Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo.