Nghiên cứu quy trình sản xuất natto từ đậu nành việt nam.doc

Viết đề tài giá sinh viên – ZALO:0973.287.149-TEAMLUANVAN.COM
Tải tài liệu tại kết bạn zalo : 0973.287.149
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ
MINH
ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NATTO
TỪ ĐẬU NÀNH VIỆT NAM
Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
MSSV: 1151110299
GS.TSKH. NGUYỄN TRỌNG CẨN
PHẠM HUỲNH MINH TÂM Lớp:
11DSH02
TP. Hồ Chí Minh, 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ
MINH
ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NATTO
TỪ ĐẬU NÀNH VIỆT NAM
Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
MSSV: 1151110299
GS.TSKH. NGUYỄN TRỌNG CẨN
PHẠM HUỲNH MINH TÂM Lớp:
11DSH02
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
TP. Hồ Chí Minh, 2015

BM05/QT04/ĐT
Khoa: Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trường
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
(Phiếu này được dán ở trang đầu tiên của quyển báo cáo ĐA/KLTN)
1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài: Phạm Huỳnh Minh Tâm
MSSV : 1151110299
Lớp : 11DSH02
Ngành : Công Nghệ Sinh Học
Chuyên ngành : Công Nghệ Sinh Học
2. Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất Natto từ đậu nành Việt Nam
3. Các dữ liệu ban đầu:
• Quy trình dự kiến cho thí nghiệm
• Các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài
4. Các yêu cầu chủ yếu:
• Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
• Xây dựng quy trình sản xuất, sản xuất thử và kiểm tra chất lượng
sản phẩm
• Sơ bộ tính kinh tế
5. Kết quả tối thiểu cần phải có:
• Thực hiện các yêu cầu ở mục 4
• Nộp 1 bài khóa luận tốt nghiệp và 1 đĩa CD về văn phòng khoa
Ngày giao đề tài: 20/05/2015 Ngày nộp báo cáo: 21/09/2015
TP.HCM, ngày ... tháng ... năm 2015
Chủ nhiệm ngành Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CAM ĐOAN
Em cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của em, không sao chép bất kỳ từ nguồn
nào khác. Em hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về sự cam đoan này.
TP. HCM, Ngày ... tháng ... năm 2015
Sinh viên thực hiện
Phạm Huỳnh Minh Tâm

LỜI CẢM ƠN
Lời nói đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô và các cán bộ nhân
viên Trường Đại Học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh đã tận tình quan tâm giảng dạy
cho em những kiến thức về ngành công nghệ sinh học. Trường đã tạo mọi điều kiện
cho em được học tập trong môi trường nghiêm túc và chuyên nghiệp nhất, điều đó
đã giúp em trang bị được nhiều kiến thức chuyên môn để hoàn thành đồ án tốt
nghiệp và kết thúc khóa học của bản thân một cách tốt đẹp nhất.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến thầy GS. TSKH, Nguyễn Trọng Cẩn
đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn chi tiết cho em những kiến thức và kinh nghiệm
trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Bên cạnh đó, em cũng gửi lời cám ơn đến các thầy cô phụ trách phòng thí
nghiệm đã nhiệt tình hướng dẫn và tạo điệu kiện thuận lợi để em có thể thực hiện
công tác nghiên cứu hoàn thiện đồ án tốt nhất.
Em cũng muốn gửi lời cảm ơn đến các bạn sinh viên đang thực hiện các đồ án
tại phòng thí nghiệp của Trường Đại Học Công Nghệ TP.Hồ Chí Minh đã hỗ trợ em
thực hiện các đánh giá cảm quan cho đồ án tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng, em xin gửi lời chúc sức khỏe chân thành nhất đến tất cả mọi người

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................
LỜI CẢM ƠN..........................................................................................................
MỤC LỤC..............................................................................................................................................i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU............................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH VẼ............................................................................................................ viii
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ..............................................................................................................1
2. Tình hình nghiên cứu....................................................................................................................1
3. Mục đích nghiên cứu....................................................................................................................1
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................................................1
5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................................2
6. Kết quả đạt được của đề tài........................................................................................................2
7. Kết cấu của ĐA/KLTN................................................................................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN VẬT LIỆU.............................................3
1.1. Tổng quan về Natto..............................................................................................................3
1.1.1. Nguồn gốc phát hiện đậu nành lên men Natto.......................................................3
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng và lợi ích của Natto....................................................................3
1.1.2.1. Giá trị dinh dưỡng của Natto..............................................................................4
1.1.2.2. Lợi ích của Natto .....................................................................................................5
1.1.3. Tình hình sản xuất Natto trên thị trường............................................................... 12
1.1.4. Giới thiệu sơ nét về quy trình sản xuất truyền thống sản phẩm đậu nành lên
men Natto Nhật Bản....................................................................................................... 14
1.1.5. Bản chất sinh hóa của quá trình lên men Natto.................................................. 15
1.2. Tổng quan về đậu nành (đậu tương) .......................................................................... 15
i

1.2.1. Nguồn gốc và tình hình sử dụng đậu nành trên thế giới ................................ 16
1.2.2. Hình thái và cấu trúc...................................................................................................... 18
1.2.3. Thành phần các chất dinh dưỡng của đậu nành................................................. 18
1.2.3.1. Protein và thành phần acid amin....................................................................... 20
1.2.3.2. Lipid .............................................................................................................................. 20
1.2.3.3. Carbohydrate ............................................................................................................. 20
1.2.3.4. Chất khoáng............................................................................................................... 21
1.2.3.5. Vitamin......................................................................................................................... 21
1.2.3.6. Enzyme......................................................................................................................... 22
1.2.4. Lợi ích từ đậu nành......................................................................................................... 22
1.2.4.1. Cung cấp protein................................................................................................... 22
1.2.4.2. Ngăn chặn ung thư............................................................................................... 22
1.2.4.3. Ngăn chặn chứng loãng xương....................................................................... 23
1.2.4.4. Lợi ích trong nông nghiệp ................................................................................ 23
1.3. Vi khuẩn lên men Natto................................................................................................... 25
1.3.1. Phân loại vi khuẩn........................................................................................................... 25
1.3.2. Hình dạng vi khuẩn và hình thái khuẩn lạc.......................................................... 25
1.3.3. Đặc điểm sinh lý.............................................................................................................. 26
1.3.4. Ứng dụng............................................................................................................................. 26
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................. 28
2.1. Đối tượng.................................................................................................................................... 28
2.1.1. Nguyên liệu ......................................................................................................................... 28
2.1.2. Thiết bị thí nghiệm........................................................................................................... 28
2.1.3. Hóa chất................................................................................................................................ 29
2.2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................................... 29
2.2.1. Phương pháp hóa lý......................................................................................................... 29
2.2.2. Phương pháp cảm quan.................................................................................................. 31
ii

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................................ 33
2.3. Xây dựng quy trình sản xuất Natto từ đậu nành Việt Nam dự kiến.................. 34
2.4. Bố trí thí nghiệm...................................................................................................................... 35
2.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dịch lên men giống và thời gian lên men
đến quá trình lên men Natto...................................................................................................... 35
2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH lên men đến quá trình lên men Natto ............ 37
2.4.3. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến quá trình lên men Natto . 38
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................ 39
3.1. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dịch men giống và thời gian lên men đến
quá trình lên men Natto................................................................................................................. 39
3.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng dịch men giống và thời gian lên men đến hoạt độ
của enzyme protease được tạo thành .................................................................................... 39
3.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng dịch men giống và thời gian lên men đến điểm
cảm quan sản phẩm....................................................................................................................... 42
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men Natto..................................... 45
3.2.1. Ảnh hưởng của pH đến hoạt độ của enzyme protease được tạo thành ..... 45
3.2.2. Ảnh hưởng của pH đến điểm cảm quan sản phẩm............................................. 46
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men Natto .......................... 48
3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ của enzyme protease được tạo thành
48
3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến điểm cảm quan sản phẩm.................................. 49
3.4. Xây dựng quy trình sản xuất Natto.................................................................................. 50
3.4.1. Sơ đồ quy trình ..................................................................................................................... 50
3.4.2. Thuyết minh quy trình....................................................................................................... 51
iii

3.5. Đánh giá chất lượng sản phẩm Natto ............................................................................. 53
3.5.1. Chất lượng cảm quan...................................................................................................... 53
3.5.2. Chất lượng hóa học và vi sinh vật............................................................................. 55
3.6. Sơ bộ tính kinh tế cho sản xuất 1 kg Natto tại phòng thí nghiệm...................... 56
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................................. 57
Kết luận................................................................................................................................................. 57
Kiến nghị.............................................................................................................................................. 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................... 59
PHỤ LỤC..............................................................................................................................................1
A. Nattokinase ......................................................................................................................................1
B. Điểm giống và khác nhau giữa chao và Natto..................................................................8
C. Đường chuẩn Tyrozin trong phương pháp Anson cải tiến..........................................9
D. Một số hình ảnh trong lúc nghiên cứu.............................................................................. 10
E. Xử lý số liệu bằng Statgraphíc.............................................................................................. 11
iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
NA: Nutrition Agar
LB: Luria Bertami
v

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng chủ yếu của Natto .......................................................4
Bảng 1.2. Thành phần các chất có trong hạt đậu nành (% khối lượng)................... 18
Bảng 1.3. Hàm lượng dinh dưỡng của hạt đậu nành Việt Nam .................................. 19
Bảng 1.4. Thành phần Carbohydrate trong đậu nành ...................................................... 20
Bảng 1.5. Thành phần khoáng trong đậu nành ................................................................... 21
Bảng 1.6. Thành phần vitamin trong đậu nành................................................................... 21
Bảng 2.1. Các bước dựng đường chuẩn Tyrosin ............................................................... 31
Bảng 2.2. Các bước chuẩn bị mẫu enzym để đo hoạt tính............................................. 31
Bảng 2.3. Bảng điểm đáng giá cảm quan sản phẩm Natto ............................................ 32
Bảng 3.1. Hoạt độ protease được tạo thành sau 6h........................................................... 39
Bảng 3.2. Hoạt độ protease được tạo thành sau 12h ........................................................ 39
Bảng 3.6. Điểm cảm quan của sản phẩm sau 6h................................................................ 42
Bảng 3.7. Điểm cảm quan của sản phẩm sau 12h............................................................. 42
Bảng 3.10. Điểm cảm quan của sản phẩm sau 30h........................................................... 43
Bảng 3.11. Hoạt độ protease được tạo thành ở các pH khác nhau............................. 45
Bảng 3.12. Điểm cảm quan của sản phẩm ở các pH khác nhau.................................. 46
Bảng 3.13. Hoạt độ protease được tạo thành ở các nhiệt độ khác nhau .................. 48
vi

Bảng 3.14. Điểm cảm quan của sản phẩm ở các nhiệt độ khác nhau ....................... 49
Bảng 3.15. So sánh cảm quan của Natto sản xuất thử nghiệm và Natto thương phẩm
của Nhật Bản...................................................................................................................................... 54
Bảng 3.16. Đánh giá cảm quan sản phẩm Natto hoàn thành của các cảm quan viên
55
Bảng 3.17. Thành phần hóa học và vi sinh vật của sản phẩm...................................... 55
Bảng 3.18. Chi phí nguyên liệu sản xuất 1 kg Natto tại phòng thí nghiệm............ 56
vii

BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Thành phần dinh dưỡng của Natto.........................................................................4
Hình 1.2. Công thức hóa học của poly-γ-Glutamic acid trong thành phần Natto . 7
Hình 1.3. Hiệu ứng của Nattokinase lên sợi máu.................................................................9
Hình 1.4. Một số sản phẩm trên thị trường từ Natto........................................................ 12
Hình 1.5. Một số sản phẩm Natto khác trên thị trường .................................................. 13
Hình 1.6. Natto bọc trong rơm theo phương pháp truyền thống ................................ 14
Hình 1.7. Hạt đậu nành................................................................................................................. 16
Hình 2.1. Men giống Bacillus subtilis Natto sử dụng trong nghiên cứu................. 28
Hình 2.2. Sở đồ quy trình sản xuất Natto dự kiến............................................................. 34
Hình 2.3. Sở đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dịch men giống
và thời gian lên men........................................................................................................................ 36
Hình 2.4. Sở đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH................................... 37
Hình 2.5. Sở đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ......................... 38
Hình 3.1. Biểu đồ khảo sát sự ảnh hưởng của hàm lượng dịch men giống và thời
gian lên men đến hoạt độ enzyme protease được tạo thành khi lên men Natto ... 41
gian lên men đến điểm cảm quan của sản phẩm Natto.................................................... 44
Hình 3.3. Biểu đồ khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ pH đến hoạt độ enzyme
protease được tạo thành khi lên men Natto........................................................................... 46
Hình 3.4. Biểu đồ khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ pH đến điểm cảm quan của
sản phẩm Natto.................................................................................................................................. 47
Hình 3.5. Biểu đồ khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ enzyme protease
được tạo thành khi lên men Natto............................................................................................. 48
viii

Hình 3.6. Biểu đồ khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến điểm cảm quan của sản
phẩm Natto.......................................................................................................................................... 49
Hình 3.7. Sơ đồ sản xuất Natto.................................................................................................. 50
Hình 3.8. Natto sản xuất thử nghiệm (hình trái) và Natto thương phẩm của Nhật
Bản (hình phải).................................................................................................................................. 54
ix

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Natto (納豆) là một loại thức ăn truyền thống độc đáo của người Nhật Bản
được lên men từ đậu nành. Natto ngày càng được sử dụng rộng rãi, phổ biến trên
thế giới, đặc biệt là các nước châu Mỹ và châu Âu vì lợi ích to lớn mà nó mang
lại mà giá thành lại rẻ và dễ chế biến. Enzyme Nattokinase có trong Natto không
nhứng giúp làm tan máu đông mà việc sử dụng sản phẩm Natto còn giúp làm
chắc xương, giảm đau khớp, nhức đầu, ngừa bệnh tả, thương hàn, kiết lị do chứa
hàm lượng vitamin K cao. Mặt khác Natto còn giúp cải thiện hệ tiêu hóa, ngừa
táo bón, ung thư, các bệnh về tim mạch, chống lão hóa và béo phì. Với các tính
chất trên và đang có tiềm năng phát triển cao trên thế giới – Natto cần được quan
tâm nghiên cứu và phát triển.
2. Tình hình nghiên cứu
Natto hiện đang được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới, nhưng vẫn
còn rất mới lạ với số đông người tiêu dùng ở Việt Nam. Hiện nay trên thị trường
Việt Nam, người tiêu dùng chỉ có thể mua Natto nhập khẩu từ Nhật Bản tại các
siêu thị hoặc các nhà hàng Nhật Bản với giá khá cao.
3. Mục đích nghiên cứu
Để góp phần phổ biến rộng rãi sản phẩm Natto đến với người tiêu dùng Việt
Nam cũng như hạ giá thành sản phẩm, người thực hiện đề tài đã chọn “Nghiên
cứu quy trình sản xuất Natto từ đậu nành Việt Nam”.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Natto sẽ được lên men ở quy mô phòng thí nghiệm với trọng tâm là tìm ra điều
kiện lên men tiêu chuẩn cho sản phẩm. Trên cơ sở đó, đề tài nghiên cứu các vấn
đề sau:
1

- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dịch men giống đến quá trình lên men
- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men
- Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men
- Đánh giá cảm quan
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp hóa lý
- Phương pháp cảm quan
- Phương pháp xử lý số liệu
6. Các kết quả đạt được của đề tài
Khảo sát và chọn được những thông số tối ưu cho quy trình sản xuất Natto từ
đậu nành Việt Nam. Thành phẩm tạo thành đạt được điểm cảm quang tương đối
tốt về mùi vị, màu sắc và trạng thái.
7. Kết cấu của ĐA/KLTN
Đồ án tốt nghiệp gồm:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về nguyên vật liệu
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Kết luận và kiến nghị
Do đồ án thực hiện trong thời gian ngắn và phương tiện nghiên cứu tại phòng
thí nghiệm còn nhiều thiếu thốn, bên cạnh đó người thực hiện đề tài mới làm
quen với công tác khoa học nên kinh nghiệm bản thân còn hạn chế, vì vậy mà đồ
án tốt nghiệp còn nhiều sai sót. Rất mong quý thầy cô thông cảm và cho ý kiến đề
đồ án được hoàn thiện hơn.
2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN VẬT LIỆU
1.1. Tổng quan về Natto
1.1.1. Nguồn gốc phát hiện đậu nành lên men Natto [25]
Cho tới nay chưa rõ nguồn gốc của Natto từ đâu vì các sản phẩm tương tự Natto
cũng có mặt từ rất lâu ở các nước Nam Á. Nhưng tại Nhật có một số vùng ở Đông
Bắc Nhật Bản quận Akita được cho là quê hương của Natto. Một truyền thuyết ở
Nhật bản kể rằng tướng Minamoto Yoshiie trong trận chiến vào những năm 1083 ở
miền Đông Bắc đã phát hiện ra Natto. Một ngày nọ thì doanh trại của Yoshiie bất
ngờ bị quân địch tập kích trong khi binh sĩ đang nấu đậu nành làm thức ăn cho
ngựa. Trong cơn hỗn loạn thì người ta đã vội vàng cho đậu nành đang nấu dở vào
những cái túi rơm và không mở trong suốt mấy ngày liền. Khi mở ra thì đậu đã lên
men và sinh mùi kỳ lạ. Một người lính ăn thử thấy rất ngon mới trình lên tướng
Yoshiie và vị tướng cũng bị cái mùi vị kỳ lạ kia quyến rũ. Người ta cho rằng đến
thời Edo (1603 - 1867) thì Natto đã trở thành món ăn hàng ngày trong bữa ăn của
người Nhật và cách chế biến được thay đổi nhiều trong thời Taisho (1912 - 1926)
khi những nhà nghiên cứu tìm được cách chiết xuất vi khuẩn Nattokinase mà không
cần đến rơm. Phát hiện này đã đơn giản hóa quá trình sản xuất Natto và đạt hiệu quả
cao hơn và ngành sản xuẩt món ăn này đã thay đổi nhiều từ đó.
Tuy nhiên trong hội chợ đậu nành quốc tế được tổ chức ở Akita (Nhật Bản) năm
1993 rất nhiều sản phẩm tương tự Natto đã được trưng bày có nguồn gốc từ nhiều
nước như Nepan, Thái Lan, Indonesia và Nigeria [13].
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng và lợi ích của Natto
Hiệu quả của Natto một phần là do nó được làm từ đậu nành. Ngoài ra trong quá
trình lên men, Bacillus subtilis Natto sản xuất ra nhiều loại enzyme, vitamin, axit
amin và các chất dinh dưỡng độc đáo khác. Những chất này làm cho Natto trở thành
một loại thực phẩm bổ dưỡng, có lợi cho sức khoẻ và độc đáo. Đáng chú ý trong số
đó là Nattokinase và Pyrazine có tác dụng ngăn chặn và điều trị bệnh tắc nghẽn
3

mạch máu. Natto cũng cung cấp vitamin B12 thường có xu hướng thiếu ở những
người ăn kiêng và được coi là pho mát thực vật.
1.1.2.1 Giá trị dinh dưỡng của Natto
Thành phần chủ yếu của Natto (tính cho một đơn vị sản phẩm khối lượng 175 g)
bao gồm:
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng chủ yếu của Natto [29]
Thành phần Khối lượng (g)
Tổng lượng chất béo 19
Cholesterol 0
Nattokinase 12
Tổng lượng carbohydrates 25
Protein 31
Hình 1.1. Thành phần dinh dưỡng của Natto
4

1.1.2.2 Lợi ích của Natto
• Ngăn chặn bệnh ung thư [28] [15]
Tác dụng ngăn chặn ung thư của Natto một phần là do những chất có sẵn trong
thành phần của đậu nành và không bị thuỷ phân trong quá trình hoạt động của vi
sinh vật. Đó là các hợp chất Isoflavone như Genestein, Daidzein. Thêm vào đó, đậu
nành còn chứa Selenium là một chất khoáng có khả năng ngăn chặn ung thư. Những
protein dạng sợi trong đậu nành cũng góp phần làm sạch đường ruột và nhờ đó nó
có hiệu quả trong việc ngăn chặn ung thư ruột già. Một lượng lớn Cenlulase tồn tại
trong đậu nành lên men tổ hợp với oligosaccharit mà vi khuẩn Bacillus subtilis
Natto tạo thành protein dạng sợi cũng giúp giải phóng các chất thải và các chất sinh
ung thư. Thông thường 100 g Natto chứa 7 g protein dạng sợi. Ngoài ra, vi khuẩn
Bacillus subtilis Natto tự bản thân chúng cũng có hiệu quả ngăn chặn ung thư nhờ
tác dụng kháng lại các chất sinh ung thư. Theo tờ Thể thao hàng ngày số ra ngày 25
tháng 9 năm 1996 “Một nghiên cứu tiến hành trên chuột do giáo sư Yukio Kameda
tại đại học Kanazawa đã cho thấy chuột được cấy tế bào gây ung thư sau đó được
tiêm vi khuẩn phân lập từ Natto hoàn toàn không có sự phát triển của các tế bào ung
thư hoặc có tốc độ phát triển tế bào ung thư chậm hơn với chuột không được tiêm”.
Những kết quả trên cho thấy nếu ăn các sản phẩm từ đậu nành, đặc biệt là Natto,
thường xuyên sẽ rất có hiệu quả trong việc ngăn chặn nhiều căn bệnh ung thư.
Theo bác sĩ Dean Ornish, giám đốc Viện nghiên cứu Y học Sausalito, California
thì số trường hợp ung thư tuyến tiền liệt ở đàn ông Nhật Bản chỉ bằng 1/4 ở Mỹ.
Tuy nhiên những người Nhật di cư tới Mỹ thì số trường hợp ung thư đột ngột tăng.
Lý do là được giải thích là do người Nhật ăn nhiều các sản phẩm có nguồn thực vật
hơn đặc biệt là nhiều các loại thực phẩm truyền thống của Nhật làm từ đậu nành.
Một báo cáo khác của bác sĩ Amy S. Lee Đại học Miền nam Califonia cũng cho
rằng sự tồn tại của một loại Isoflavone được gọi là Genistein làm giảm sự phát triển
của các tế bào ung thư của chuột. Ông nói rằng Châu Á tiêu thụ lượng đậu nành
nhiều gấp 20 - 30 lần Châu Mỹ. Và đây có thể là lí do giải thích cho tỉ lệ mắc các
5

chứng ung thư ở đây thấp hơn ở Châu Mỹ. Trung tâm nghiên cứu ung thư tại Hawai
năm 1997 đã báo cáo rằng Genisteinm, Daidzein và các loại Isoflavone khác tồn tại
trong đậu nành cũng có hiệu quả trong ngăn chặn ung thư tử cung, ung thư vú và
ung thư thận.
Theo bác sĩ Cathy Read, Tổ chức ngăn chặn bệnh dịch tại London, 1995: “Khoa
học đã chỉ rõ hiệu quả bảo vệ của chế độ ăn kiêng sử dụng nhiều protein đậu nành là
một phần lí do giải thích tại sao phụ nữ ở Trung Quốc và Nhật Bản lại có tỉ lệ ung
thư vú thấp hơn”. Theo nghiên cứu về ung thư ruột kết tại Khoa y tế Trường đại học
Havard, cho thấy: Ăn đậu phụ có thể giảm được một nửa nguy cơ ung thư ruột kết
[15]. Một nghiên cứu khác tại Nhật được thực hiện năm 1984 cũng kết luận: Thực
phẩm từ đậu nành có thể giảm tới 80% nguy cơ ung thư trực tràng và tới 40% ung
thư ruột kết. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ăn kiêng đến bệnh ung thư vú ở
Singapore năm 1991 người ta thấy rằng: “Phụ nữ ăn nhiều các sản phẩm từ đậu
nành giảm một nửa nguy cơ mắc bệnh ung thư vú so với những người phụ nữ sử
dụng ít các sản phẩm đậu nành hơn. Bệnh ung thư vú thấp nhất được tìm thấy ở
những phụ nữ sử dụng 55 g đậu nành/ngày, lượng này tương đương với 2 suất đậu
nành/ngày”. Cũng qua nghiên cứu ở 8000 đàn ông, người ta thấy rằng những người
ăn đậu phụ một lần/tuần hoặc ít hơn có nguy cơ mắc ung thư tiền liệt tuyến nhiều
gấp 3 lần so với những người ăn đậu phụ hàng ngày [15]. Genistein là một chất ức
chế đặc hiệu của enzyme tyrozin kinase, topoisomerase II và protein histidin kinase.
Histidin kinase điều khiển hoạt động của các thụ thể tế bào biểu bì và các yếu tố
sinh trưởng thực bào đơn nhân. Tyrozin kinase cũng kết hợp với sản phẩm gen đột
biến gây ung thư và có thể có ảnh hưởng lên sự phát triển của tế bào thông qua các
cơ chế ngăn chặn.
• Ngăn chặn chứng loãng xương
Tác dụng ngăn chặn chứng loãng xương của Natto là tổng hoà của nhiều yếu tố.
Thứ nhất đó là do ảnh hưởng các hợp chất Isoflavone có sẵn trong đậu nành. Bên
cạnh đó trong quá trình lên men đậu nành vi khuẩn Bacillus subtilis Natto cũng tạo
6

ra các thành phần có ảnh hưởng tích cực trong việc tăng khả năng hấp thụ Ca cho cơ
thể như vitamin K2, axit glutamic.
Xương được cấu thành bởi axit γ-glutamic kết hợp với Ca. Vitamin K đóng vai
trò trung gian trong tổ hợp đó, giúp cho sự tạo thành xương. Vitamin K tồn tại trong
tự nhiên ở 2 dạng K1 và K2. Vitamin K1 có trong rong biển, gan và các loại rau.
Vitamin K2 có trong các sản phẩm lên men như pho mát hoặc đậu nành lên men
trong đó Natto được xác định là có số lượng đáng ngạc nhiên là 870 micrograms
vitamin K2 trong 100 g Natto. Một nghiên cứu đã cho kết quả là mức độ vitamin K2
ở những người bị bệnh loãng xương thì thấp hơn ở những người không mắc bệnh
này mặc dù mức vitamin K1 ở hai nhóm người này như nhau. kết quả này cho thấy
vai trò quan trọng của vitamin K2 trong việc ngăn ngừa bệnh loãng xương. Một
nghiên cứu khác cũng cho thấy rằng axit polyglutamic, một axit tồn tại ở phần nhầy
của Natto được tạo ra trong quá trình lên men, cũng làm tăng khả năng hấp thụ Ca
của hệ tiêu hoá [15].
Hình 1.2. Công thức hóa học của poly-γ-Glutamic acid trong thành phần Natto
• Ngăn chặn bệnh đau tim, đột quỵ và tình trạng suy nhược cơ thể
Trong thành phần của Natto có Pyrazine là một enzyme ngăn chặn hiện tượng
đông máu. Còn một enzyme khác là Nattokinase được bác sĩ Dr.Hiroyuki Sumi
khám phá ra trong quá trình nghiên cứu năm 1990 tại đại học Chicago. Enzyme
Nattokinase là một tác nhân có thể làm tan cục máu đông rất tốt. Các cục máu đông
làm tắc nghẽn mạch máu, dẫn đến đau tim, đột quỵ và các bệnh có liên quan khác.
7

Có báo cáo cho rằng có tới 60% trong số nguyên nhân ra tình trạng lão suy là do các
cục máu đông có trong não. Natto có 2 enzyme hữu ích, một loại ngăn chặn sự đông
máu và một loại làm tan cục máu đông một khi nó được tạo thành, trong việc ngăn
chặn các bệnh tim mạch. Trong khi enzyme Urokinase, một loại enzyme chiết xuất
từ Urine được dùng làm thuốc chữa bệnh giá trị là 1500 USD/một liều lại chỉ có tác
dụng trong 30 phút thì chỉ 100 g Natto cũng có hiệu quả tương tự chỉ với giá 1
USD, và khi vào cơ thể nó lại tác dụng kéo dài có thể lên tới 8 giờ. Một số các bác
sĩ ở Nhật cho rằng những người bị bệnh hoặc có nguy cơ mắc bệnh tim nên sử dụng
Natto 2 lần/tuần. Ăn Natto cũng giúp cho việc giảm cholesterol trong máu. Trung
tâm y tế đại học Y khoa Gifu đã thực hiện một nghiên cứu trên 1242 đàn ông và
3596 phụ nữ và kết quả cho thấy là với những người ăn nhiều Natto hơn thì mức độ
cholesterol thấp hơn [28].
Natto đã là thức ăn chủ yếu trong chế độ ăn kiêng của người Nhật trong một thời
gian dài gần 1000 năm. Nó đặc biệt phổ biến trong cư dân sống ở phía đông Nhật
Bản. Gần đây lượng tiêu thụ Natto tính trên một đầu người mỗi năm là 2 kg. Cho
đến nay chưa có nghiên cứu nào cho thấy Natto có những hiệu ứng phụ bất lợi. Nó
cũng được biết là không gây ra dị ứng đối với người tiêu dùng. Ở Nhật một số các
bác sĩ bắt đầu sử dụng Natto như một loại thuốc trong quy mô thí nghiệm. Một vài
bệnh nhân bị bệnh các tĩnh mạch võng mạc mắt bị cô lập do các cục máu xuất hiện
trong tĩnh mạch võng mạc làm ngăn cản máu đến mắt đã được điều trị bằng cách ăn
Natto 2 lần một tuần và đã có kết quả rõ ràng [28].
Trong đậu nành có chứa nhiều lecithin và linoleic, hai axit này có tác dụng loại
bỏ cặn bẩn cho dòng máu. Protein trong đậu nành giúp đảm bảo tính đàn hồi của
mạch máu, ngăn chặn bệnh tắc nghẽn động mạch vành, vỡ động mạch ở não và
chứng huyết áp cao. Do đó nếu ăn nhiều Natto những căn bệnh thường mắc phải ở
những người trưởng thành có thể được ngăn chặn hoặc cải thiện.
Nghiên cứu thực hiện năm 1989 của trường đại học Harvard trên 20.000 đàn ông
Mỹ chỉ ra rằng sử dụng aspirin hàng ngày lảm giảm chứng suy tim do xuất hiện cục
8

máu đông 44%. Aspirin có xu hướng làm máu dễ tan, và nó được biết là nguyên
nhân gây ra bệnh chảy máu dạ dày. Tuy nhiên nghiên cứu gầy đây cho rằng ăn các
sản phẩm đậu nành mỗi ngày cũng có hiệu quả tương tự mà lại không gây ra tác
dụng phụ [15].
Tuy nhiên do Nattokinase nhạy cảm với nhiệt độ và mất hiệu quả của ở 700
C nên
cách tốt nhất để Natto phát huy tác dụng hiệu quả là ăn không cần đun chín [28].
Hình 1.3. Hiệu ứng của Nattokinase lên sợi máu
• Tác dụng kháng khuẩn
Vi khuẩn Natto có hiệu quả kháng khuẩn với các tác nhân gây bệnh như vi khuẩn
gây bệnh thương hàn và vi khuẩn gây ra bệnh Hamburger. Theo nghiên cứu của một
số nhà khoa học Nhật Bản thì axit Dipicolinic chính là tác nhân kháng khuẩn mà vi
khuẩn Bacillus subtilis Natto tạo ra. Trong một kiểm tra thực hiện bởi Khoa nghiên
cứu sức khoẻ cộng đồng Nagano số lượng vi khuẩn E.coli 0-157 đã giảm mạnh khi
cho dịch chiết vi khuẩn Natto bổ sung vào môi trường.
9

Trước đây khi chưa có các chất kháng sinh, tại Nhật Natto được dùng như một
loại thuốc chống lại các căn bệnh như bệnh lỵ, sốt rét và các bệnh đường ruột khác.
Năm 1936 tại Nhật, có một thí nghiệm được thực hiện về hiệu ứng kháng sinh của
Natto. Kết quả cho thấy Natto có thể hạn chế sự tiết các vi khuẩn gây bệnh sốt rét kí
sinh trong một thời gian ngắn với bệnh nhân không có hiệu quả sau 5 tháng điều trị.
Một nghiên cứu tại Nhật trên họ vi khuẩn Bacillus tìm ra rằng các vi khuẩn này
có khả năng tạo ra một số chất kháng sinh như bacitracin, polymyxin và urethin.
Bào tử của vi khuẩn Natto trong đường ruột có thể gây ức chế đối với các vi khuẩn
Samonella [28].
• Cải thiện khả năng tiêu hóa và ngăn chặn sự rối loạn trong ruột
Trong điều kiện thuận lợi vi khuẩn Natto có thể tăng sinh gấp đôi sau 30 phút và
tạo nhiều enzyme có tác dụng trợ giúp cho sự tiêu hóa của đường ruột. Điều này
giúp các thành phần dinh dưỡng trong đậu nành vốn khó được tiêu thụ ở người có
thể được hấp thụ dễ dàng khi ta ăn Natto. Những enzyme này bao gồm: Protease
chuyển hoá protein thành axit amin; amylase chuyển hóa cacbonhydrate phức tạp
thành các đường glucose; lipase cắt các chất béo bão hoà thành glyxerin và axit béo;
cenlulase phân cắt cenlulose thành cacbonhydrate đơn giản hơn; các enzyme khác
như urease, peroxidase, catalase và pectinase. Hầu hêt các vi khuẩn có lợi cho tiêu
hoá thì bi giết chết trong dạ dày do axit trước khi vào ruột, nhưng vi khuẩn Natto thì
có thể sống sót, phát triển và trợ giúp cho quá trình tiêu hoá [28].
• Ngăn chặn sự lão hoá và béo phì
Lecithin đóng vai như là chất hoạt động bề mặt. Nó được tìm thấy với số lượng
lớn trong các sản phẩm làm đẹp. Nó làm cân bằng nước và chất béo trong tế bào da
và trên bề mặt da. Người ta cho rằng phụ nữ Nhật có làn da nhẵn, mịn hơn phụ nữ
Châu Âu và Châu Phi do họ sử dụng nhiều sản phẩm đậu nành mà các thực phẩm
này lại chứa nhiều lecithin. Đậu nành chứa 18% chất béo, trong đó 85% là chất béo
10

chưa bão hoà bao gồm axit linoleic và axit linolenic. Hai axit béo này có tác dụng
tương tự như lecithin, do đó người ta cho rằng đậu nành ngăn chặn sự già hoá của
mạch máu và kéo dài tuổi thọ của chúng. Lecithin cũng ngăn chặn huyết áp cao gây
ra do bệnh xơ cứng động mạch và sự trì trệ gây ra do giản chất béo trong cơ thể.
Lecithin còn có tác dụng mạnh mẽ trong việc chuyển thành dạng sữa các cholesterol
dư thừa trong máu và giúp cơ thể loại những cục máu đông khỏi cơ thể. Natto giàu
vitamin đặc biệt là vitamin E, một chất chống oxy hóa và tăng cường tuần hoàn máu
giúp ngăn chặn những tác hại từ bên ngoài và giữ cho làn da trẻ trung [28].
• Giúp phát triển trí não
Kẽm là thành phần chủ chốt trong số các vitamin cần thiết cho sự sống. Nguyên
tố này được gọi là khoáng chất thông minh do nó là thành phần cần thiết cho sự phát
triển của não bộ và hệ thần kinh. Nó đóng vai trò quan trọng trong sự tổng hợp
protein và tạo collagen. Nguyên tố này cũng cần thiết trong cơ chế điều hoà đường
huyết và do đó có tác dụng trong việc bảo vệ cơ thể khỏi căn bệnh đái tháo đường,
một căn bệnh đang ngày càng xuất hiện nhiều trên thế giới khi mà điều kiện sống
ngày càng cao, gây ra nhiều tác dụng nguy hiểm và khoa học hiện nay chưa có
thuốc chữa. Các nghiên cứu đã cho thấy kẽm đóng vai trò quan trọng trong sự
truyền các xung thần kinh giữa các tế bào não. Sự thiếu hụt kẽm trong quá trình
mang thai và quá trình tiết sữa đã được nhận thấy là có liên quan tới nhiều khác biệt
bẩm sinh trong hệ thần kinh của đứa trẻ. Sự thiếu hụt kẽm gây cho trẻ sự yếu kếm
trong học tập, tính lãnh cảm, tính thờ ơ và sự chậm phát triển trí tuệ.
Đậu nành là loại thực phẩm có hàm lượng kẽm cao nhưng lượng kẽm này lại khó
được hấp thu vào cơ thể do tác dụng của các chất ức chế enzyme tripsin cũng tồn tại
trong đậu nành. Nhưng trong quá trình hoạt động của mình các vi khuẩn Natto đã
loại bỏ gần như hoàn toàn các chất ức chế này [14] [15].
11

1.1.3. Tình hình sản xuất sản phẩm Natto trên thị trường[10]
Mỗi năm ở Nhật người ta tiêu thụ khoảng 50,000 tấn Natto. Thành phố
Kumamoto và Mito ở Nhật Bản là hai nơi nổi tiếng về chất lượng Natto. Ngày nay
người ta sản xuất Natto hàng loạt đựng trong những hộp nhựa và thường bán kèm
với một gói nhỏ nước chấm Shoyu và mù tạt vàng. Mọi người có thể mua Natto
nhập từ Nhật ở các cửa hàng thực phẩm Nhật trên trên khắp thế giới với giá khoảng
3 - 5 USD cho một hộp Natto. Thường thì Natto nhập luôn được làm đông và cần
phải rã đông trước khi dùng.
Hình 1.4. Một số sản phẩm trên thị trường từ Natto
Ở Việt Nam, Natto hầu như chưa nhận được sự quan tâm của người dân, rất ít
người biết đến và có thể ăn được Natto. Ở các nhà hàng Nhật trên nước ta, giá của
một phần cơm trắng với Natto và một chén súp Miso có giá khá cao (khoảng 80.000
đồng). Với giá bình dân hơn, ông Eda Kaname định cư trên đường Lê Thánh Tôn
bán một hộp Natto 50 g với giá 50.000 đồng. Ông lập gia đình ở Việt Nam và
chuyên làm Natto theo phương pháp cổ truyền và là nhà cung cấp Natto chính cho
các quán ăn Nhật ở Sài Gòn. Các quán ăn trên đường Bùi Viện cũng bán cơm phần
với Natto có giá khoảng 30.000 đồng/phần
Với nhiều lợi ích khác nhau, Natto đang được sự quan tâm trên toàn thế giới, đặc
biệt là Mỹ. Natto có mặt trong tất cả các cửa hàng bách hóa với nhiều dạng mặt
12

hàng khác nhau, đa dạng. Thị trường Natto: 193 tỉ Yen tương đương khoảng 40
nghìn tỉ đồng.
Hình 1.5. Một số sản phẩm Natto khác trên thị trường
13

1.1.4. Giới thiệu sơ nét về quy trình sản xuất truyền thống sản phẩm đậu nành
lên men Natto Nhật Bản[23]
Để làm Natto người ta chọn hạt đậu nành nhỏ để quá trình lên men dễ dàng hơn.
Đậu nành được rửa rồi ngâm trong nước khoảng 12 - 24h và quá trình này sẽ làm
tăng kích thước của hạt đậu. Sau đó đậu nành được đem đi hấp mềm khoảng 6 tiếng,
có thể dùng nồi áp suất để giảm bớt thời gian. Cuối cùng đậu nành được trộn với
dung dịch men Natto. Những nhà sản xuất khác nhau có thể sẽ thêm bớt những
thành phần khác nhau để tạo nên hương vị đặc trưng. Và kể từ lúc này thì người ta
sẽ phải rất cẩn thận, tránh không cho vi khuẩn có hại xâm nhập. Theo những người
có kinh nghiệm thì nếu thấy đậu đổi màu vàng thì là loại hảo hạng, còn màu đen là
loại xấu nhất. Ngoài ra còn có nhiều loại vi khuẩn khác cho ra màu sắc của tương
khác nhau và chất lượng cũng phụ thuộc vào đó. Hỗn hợp đậu nành và men được ủ
ở 40o
C trong hơn một ngày, sau đó nó được làm lạnh và cho vào tủ lạnh chừng một
tuần để Natto sản sinh ra những sợi nhớt. Ngày xưa thì người ta đựng đậu nành đã
hấp trong những cái giỏ bằng rơm rạ, đây là nguồn cung cấp vi khuẩn Natto tự
nhiên. Rồi Natto được hình thành khi gặp điều kiện nhiệt độ thuận lợi như trong
lòng đất hay gần ngọn lửa.
Hình 1.6. Natto bọc trong rơm theo phương pháp truyền thống
14

1.1.5. Bản chất sinh hóa của quá trình lên men Natto
- Quá trình lên men chính: đậu nành sau khi luộc chín sẽ được bổ sung giống
vi khuẩn Bacillus subtilis Natto và được ủ ở nhiệt độ 400
C trong vòng 20 - 24h.
Trong quá trình này, Bacillus subtilis Natto tiết ra các enzyme protease, amylase,
urease, lipase, cellulase, pectinase… thuỷ phân các hợp chất phức tạp có trong đậu
nành thành các đơn phân đơn giản. Lúc này, pH trong sản phẩm Natto giảm, các
amino acid liên kết với nhau hình thành hệ gel. Đến khi protein bị thuỷ phân hết thì
amino acid bị amôn hoá hình thành amoniac sẽ kết hợp với mùi các hớp chất khác
tạo nên mùi đặc trưng cho sản phẩm. Amoniac càng sinh ra nhiều thì giá trị dinh
dưỡng của Natto càng giảm nên chúng ta nên dừng quá trình lên men khi lượng
amoniac sinh ra là thấp nhất. Vị ngọt trong sản phẩm Natto là do đường đơn thuỷ
phân từ tinh bột.
- Quá trình lên men phụ: Ủ lạnh sản phẩm ở 40
C sau khi lên men trong 24h để
điều vị, kích thích quá trình kéo sợi protein làm tăng độ nhớt. Sau quá trình này, có
thể bảo quản lạnh đông để kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm lên men.
1.2. Tổng quan về đậu nành (đậu tương) [24]
Nguyên liệu chủ yếu dùng trong lên men tạo Natto là hạt đậu nành.
Giới Plantae
Ngành Magnoliophyta
Lớp Magnoliopsida
Bộ Fabales
Họ Fabaceae
Chi Glycine
Loài G. max
15

Đậu nành hay còn gọi là đậu tương, tên khoa học Glycinen Max là loại ngũ cốc
giàu protein, lipid, glucid, vitamin và muối khoáng, có đặc tính sinh học do chứa
hầu hết các acid amin không thay thế và còn hỗ trợ khi thiếu thức ăn động vật. Vì
thế đậu nành là loại ngũ cốc quan trọng trong ngành lương thực thực phẩm thế giới.
Tại Việt Nam, đậu nành được trồng nhiều ở miền núi, vùng trung du phía Bắc
(Cao Bằng, Sơn La, Bắc Giang) chiếm hơn 40% diện tích đậu nành cả nước. Ngoài
ra còn trồng ở các tính Hà Tây, Đồng Nai, Đăklăk. Theo thống kê mỗi năm nước ta
trồng khoảng 200.000 ha đậu nành, chủ yếu là vụ đông, sản lượng khoảng 300.000
tấn/năm. Tuy vậy nhu cầu này mới đáp ứng được khoảng 25% nhu cầu trong nước
và nhu cầu này tăng khoảng 10%/năm
Hình 1.7. Hạt đậu nành
1.2.1. Nguồn gốc và tình hình sử dụng đậu nành trên thế giới [17]
Đậu nành là loại ngũ cốc có hàm lượng protein rất cao. Chúng có nguồn gốc từ
Châu Á và được sử dụng rộng rãi trên thế giới trong rất nhiều loại thực phẩm. Từ
ngàn đời nay cư dân các nước Châu Á đặc biệt là Trung Quốc và Nhật Bản đã sử
dụng rất nhiều các sản phẩm thực phẩm có nguồn gốc từ đậu nành. Các sản phẩm
này được ưa thích và sử dụng phổ biến do hàm lượng protein cao, giá thành rẻ, sẵn
có và có tác dụng duy trì sức khoẻ cho người tiêu dùng. Trong vài thập kỉ trở lại đây
những các nhà khoa học Phương Tây đang cố gắng để tìm hiểu tại sao người
16

Phương Đông lại ít gặp vấn để với các căn bệnh ung thư như ung thư vú, ung thư
tiền liệt tuyến, ung thư ruột kết, ung thư trực tràng, bệnh loãng xương, các bệnh tắc
nghẽn mạch máu. Sau nhiều nghiên cứu, các kết quả cho thấy khoa học đã chứng
minh được các tác dụng này của đậu nành có đựơc là do trong thành phần của đậu
nành và các sản phẩm của chúng có chứa một số chất hoá học, vitamin và các chất
có hoạt tính sinh học hữu ích.
Tuy có nguồn gốc từ các nước Châu Á nhưng 45% diện tích sản xuất tương ứng
với 55% sản lượng đậu nành trên thế giới được sản xuất tại Mỹ với sản lượng 75
triệu tấn (năm 2000). Ngoài Mỹ, các nước sản xuất đậu nành lớn trên thế giới bao
gồm Brazil, Argentina, Trung Quốc và Ấn Độ. Hiện nay sản lượng sản xuất đậu
nành ngày càng tăng do đây là nguồn protein thực vật vô cùng quan trọng đối với
cuộc sống của con người. Chúng được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm,
là nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất dầu nành, thức ăn cho động vật, chế biến
các sản phẩm sữa thực vật, nguồn cung cấp nhiên liệu sinh học…
Đậu nành là loại hạt có hàm lượng protein cao nhất trong các loại thực vật với
hàm lượng hơn 30%. Ngoài ra nó còn chứa nhiều axit amin cần thiết cũng như các
vitamin và khoáng chất. Các sản phẩm từ đậu nành do đó là nguồn thực phẩm quan
trọng trong đời sống nhất là với dân cư Châu Á. Trải qua hàng nghìn năm sử dụng
con người ta đã phát minh ra rất nhiều cách chế biến đậu nành. Nhờ đó mà ngày nay
chúng ta có được một số lượng phong phú các sản phẩm từ đậu nành. Các sản phẩm
truyền thống bao gồm bột đậu nành, sữa đậu, đậu phụ; Các sản phẩm đậu nành lên
men như Thua nao (Thái Lan), Kinema (Ấn Độ, Nêpal), Natto, tempeh, shoyu, miso
(Nhật), Đậu phụ lên men (Trung Quốc), Chao (Việt Nam); Các sản phẩm mới là đậu
nành được tách chiết thu protein, có hàm lượng protein cao, là nguyên liệu để tạo
thành các sản phẩm giả thịt, cung cấp protein phục vụ cho những người ăn chay với
số lượng ngày càng tăng trên thế giới. Dầu thực vật cũng là một sản phẩm được tách
chiết từ đậu nành nhờ hàm lượng lipid rất cao. Đậu nành cũng là nguồn cung cấp
dầu thực vật dồi dào do sản lượng đậu nành sản xuất hàng năm trên thế giới là rất
lớn. Từ đậu nành người ta còn sản xuất sữa đậu nành, một loại sữa thực vật giúp
17

giảm hàm lượng cholesterol cho người sử dụng và đang ngày càng phổ biến. Công
nghiệp sản xuất thức ăn gia súc cũng sử dụng đậu nành làm nguyên liệu do giá
thành và chất lượng hợp lý.
1.2.2. Hình thái và cấu trúc [1]
* Hình dạng: hạt đậu nành có nhiều hình dạng khác nhau như hình tròn, bầu dục,
tròn dài, tròn dẹt, chùy dài.
* Màu sắc: vàng, xanh, nâu hoặc đen và các màu trung gian nhưng màu vàng là
tốt nhất nên được trồng và sử dụng nhiều.
* Cấu trúc hạt: gồm 3 phần chính là vỏ hạt, phôi và tử diệp.
- Vỏ: là lớp ngoài cùng của hạt đậu nành, có nhiều loại màu sắc và là yếu tố
cho việc xác định giống đậu nành, có tác dụng bảo vệ phôi mầm.
- Phôi: là rễ mầm, là phần sinh trưởng của hạt khi nảy mầm.
- Tử diệp: gồm hai lá mầm tích trữ dinh dưỡng cho hạt.
Bảng 1.2. Thành phần các chất có trong hạt đậu nành (% khối lượng) [3]
Thành phần
% khối lượng Protein Lipid Carbohydrate Tro
toàn hạt (%) (%) (%) (%)
Hạt đậu nành 100,0 40,0 20,0 35,0 4,9
Tử diệp 90,0 43,0 23,0 29,0 5,0
Vỏ hạt 8,0 8,8 1,0 86,0 4,3
Phôi 2,0 41,1 11,0 43,0 4,4
1.2.3. Thành phần các chất dinh dưỡng của đậu nành
So với các nguyên liệu thực phẩm chính hiện nay, đậu nành thực sự giàu dinh
dưỡng, vừa có nguồn protein cao nhất trong các loại đậu vừa là dược liệu quý.
Đậu nành có hàm lượng dinh dưỡng thay đổi rộng phụ thuộc vào giống và điều
kiện trồng trọt nhưng nhìn chung chúng chứa 35 – 40% protein, 15 - 25% chất béo,
18

15 - 30% carbohydrate; các muối khoáng Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S; các vitamin A,
B1, B2, D, E, F; các enzyme, sáp, nhựa, cellulose và khoảng 5% tro. [1]
Theo số liệu phân tích của công ty Ajinomoto, Thái Lan 1994, hàm lượng dinh
dưỡng của hạt đậu nành Việt Nam như bảng 1.3
Bảng 1.3. Hàm lượng dinh dưỡng của hạt đậu nành Việt Nam [6]
Hạt đậu Hạt đậu Khô đậu Khô đậu
Chỉ tiêu Đơn vị nành trồng nành trồng nành ép nành ép
ở Đồng Nai ở An Giang công nghiệp thủ công
Protein thô % 35,56 38,06 47,81 42,94
Lipid thô % 17,10 18,00 1,50 3,00
Acid linoleic % 8,00 8,45 0,60 1,40
Lysin % 2,05 0,39 2,66 2,72
Methionin % 0,54 0,59 0,61 0,57
Systine % 0,61 0,72 0,72 0,75
Treonin % 1,35 1,53 1,69 1,67
Arginin % 2,11 2,62 3,03 2,85
Phenylalanin % 1,49 1,76 1,83 1,95
Valin % 1,62 1,74 1,85 1,84
Leucin % 2,68 3,03 3,39 3,32
Isoleucin % 1,51 1,67 1,65 1,77
Serin % 1,73 2,05 2,34 2,27
Isoflavones trong đậu nành dao động từ 4,39 mg/g đến 15,58 mg/g, có khả năng
phòng chống nhiều loại bệnh ung thư và bệnh tim mạch.
Ngoài ra, đậu nành cũng rất giàu chất khoáng và nhiều chất xơ.
19

1.2.3.1. Protein và thành phần acid amin
Trong thành phần hóa học của đậu nành, protein chiếm một lượng rất lớn, protein
đậu nành được tạo bởi các acid amin không thể thay thế được với lượng khá cao,
tương đương với lượng acid amin có trong thịt và một số thực phẩm quan trọng
khác.
Hàm lượng protein dao động trong hạt đậu nành từ 29,6 - 50,5%, trung bình
chiếm 36 - 40% trọng lượng chất khô.
1.2.3.2. Lipid
Hàm lượng lipid trong đậu nành giao động từ 13,5 - 24%, trung bình chiếm 18%
trọng lượng chất khô. Lipid chứa nhiều ở nhân hạt đậu nành, tỏng nhóm lipid của
đậu nành có 2 thành phần chính là Glyceride và Lecithin.
Glycerid đậu nành chứa nhiều acid béo không no khoảng 50-60% Acid Linoleic
nên dầu nành được coi là thực phẩm có giá trị sinh học cao.
1.2.3.3. Carbohydrate
Cacbonhydrate trong đậu nành chiếm khoảng 34% khối lượng khô, trong đó hàm
lượng tinh bột không đáng kể. Carbohydrat được chia làm 2 loại:
- Đường tan 10%, Sucrose 5%, Stachyose 4%, Rafinose 1%.
- Chất xơ không tan 20%, hôn hợp polysaccharide và dẫn xuất của chúng, chủ
yếu là cellulose, hemicellulose và các hợp chất khác của acid peptid.
Bảng 1.4. Thành phần Carbohydrate trong đậu nành
Thành phần Hàm lượng %
Cellulose 4,0
Hemicellulose 15,4
Stachyose 3,8
Rafinose 1,1
20

Saccharose 5,0
Các loại đường khác 5,2
1.2.3.4. Chất khoáng
Thành phần chiếm khoảng 5% trọng lượng khô của hạt đậu nành.
Bảng 1.5. Thành phần khoáng trong đậu nành
Thành phần Hàm lượng
Calci 0,16 – 0,47%
Phospho 0,41 – 0,82%
Mangan 0,22 – 0,24%
Kẽm 0,37 g/kg
Sắt 90 – 150 mg/kg
1.2.3.5. Vitamin
Hạt đậu nành chứa nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể nhưng hàm lượng
vitamin trong đậu nành thấp, dễ mất trong quá trình chế biến.
Bảng 1.6. Thành phần vitamin trong đậu nành
Thành phần Hàm lượng (mg/g)
Thiamin 11 – 17,5
Riboflavin 3,4 – 3,6
Niacin 21,4 – 23
Biotin 0,8
Pyridoxin 7,1 – 12
Pantothenic acid 13 – 21,5
Folic acid 1,9
Inositon 2300
21

Vitamin A 0,18 – 2,43
Vitamin E 1,4
Vitamin K 1,9
Vitamin B1 0,54
Vitamin B2 0,29
Vitamin PP 2,3
1.2.3.6. Enzyme [3]
Enzyme quan trọng của đậu nành là lipoxygenase, được biết đến là lipoxydase
xúc tác phản ứng oxy hóa acid béo không bão hòa bởi O2, gây mùi đậu nành.
Enzyme urease có nhiều ở đậu nành sống, phân hủy ure thành amoniac, là một
hợp chất độc với cơ thể người do đó không nên ăn đậu nành sống.
Một số enzyme khác như: amylase, protease, phospholipase, lipoxienase...
1.2.4. Lợi ích từ đậu nành
1.2.4.1. Cung cấp protein
Hiện nay quy mô dân số thế giới đang không ngừng tăng lên. Tương ứng với nó
là nhu cầu về lương thực, thực phẩm ngày càng trở nên cấp thiết. Với hàm lượng
protein cao nhất trong các loại thực phẩm từ 30 - 42 % đậu nành đã, đang và sẽ góp
phần không nhỏ trong việc đáp ứng nhu cầu protein cho con người, đặc biệt là ở các
nước có nền kinh tế kém phát triển. Điều này lí giải tại sao ngày nay đậu nành lại
được quan tâm nghiên cứu, phát triển và sử dụng.
1.2.4.2. Ngăn chặn ung thư
Mặc dù đã được sử dụng từ rất lâu đời nhưng những tác dụng về mặt y học của
đậu nành mãi sau này mới được biết tới cho đến khi khoa học phát triển. Những tác
dụng của đậu nành ban đầu được nhận thấy khi tỉ lệ mắc bệnh ung thư ở phụ nữ
Châu Á thấp hơn nhiều so với phụ nữ phương Tây. Sau nhiều nghiên cứu người ta
22

mới nhận ra rằng khẩu phần ăn của người phương Đông có chứa nhiều sản phẩm từ
đậu nành hơn hẳn so với khẩu phần ăn của người Phương Tây là một phần nguyên
nhân dẫn đến kết quả có lợi này. Những nghiên cứu đầu tiên được tiến hành từ
những năm 1980 về đậu nành đã tìm thấy ở đậu nành những đặc tính đáng ngạc
nhiên. Những nghiên cứu này cho thấy các hợp chất Isoflavone trong đậu nành có
thể là nguyên nhân ban đầu mang lại cho đậu nành những hiệu quả có lợi đối với
sức khoẻ. Chúng giúp giảm sự phát triển của một số căn bệnh ung thư như ung thư
vú, ung thư buồng trứng và ung thư tiền liệt tuyến. Trong thành phần của
Isoflavone, Genistein đóng vai trò như là yếu tố ức chế sự hình thành mạch máu,
các enzyme trong đó có enzyme Tyrozin kinase một loại enzyme ảnh hưởng trực
tiếp trong việc hình thành và phát triển của các tế bào ung thư; Genistein và
Daidzein có khả năng bất hoạt sự phát triển của ung thư vú và ung thư ruột kết,
bằng cách ngăn chặn sự phát triển của khối u và làm cho các tế bào trở nên già cỗi
và mất khả năng sinh sản. Theo nghiên cứu trên phụ nữ Trung Quốc có sự liên quan
giữa việc sử dụng đậu nành và sự giảm bớt chứng ung thư vú ở phụ nữ tiền mãn
kinh [15]. Điều này được giải thích là do việc ăn đậu nành đã làm biến đổi hormon
đặc trưng ở phụ nữ tiền mãn kinh, dẫn đến làm giảm các yếu tố gây ung thư vú [12].
1.2.4.3. Ngăn chặn chứng loãng xương
Bên cạnh tác dụng giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư đậu nành cũng được biết tới
như là một loại thực phẩm giúp ngăn chặn chứng loãng xương nhất là ở phụ nữ tiền
mãn kinh. Isoflavone cụ thể là daidzein có thể duy trì độ chắc của xương nhờ giữ
cho xương lượng Ca cần thiết mà không gây ra một hiệu ứng phụ có hại nào. Một số
nghiên cứu cho thấy rằng tỉ trọng xương, chiều dài xương lớn hơn và giảm sự tiết
Ca trong urine khi chế độ ăn kiêng có chứa các sản phẩm từ đậu nành hoặc khi cơ
thể được cung cấp Isoflavone với hàm lượng nhất định [15].
1.2.4.4. Lợi ích trong nông nghiệp
Trong nông nghiệp đậu nành là một loại cây dễ trồng phù hợp với nhiều điều
kiện canh tác của nông dân, cho năng suất cao, thích hợp với nhiều loại đất trồng,
23

làm tăng hàm lượng đạm trong đất do khả năng cố định đạm của vi khuẩn chứa
trong rễ. Ở nước ta hiện nay có nhiều giống đậu nành mới được nghiên cứu thử
nghiệm và đưa vào nuôi trồng đã cho năng suất cao, khả năng chống chịu bệnh hại
cao như giống đậu DT 84, DT 90 của Viện Di truyền Nông Nghiệp. Cùng với việc
nghiên cứu thử nghiệm các giống đậu nành trong nước thì chúng ta cũng nhập khẩu
các giống đậu nành có năng suất cao, chất lượng tốt và có khả năng chống chịu bệnh
hại và các điều kiện khắc nghiệt của môi trường. Chính vì thế mà trong những năm
gần sản lượng đậu nành ở nước không ngừng tăng lên đáp ứng nhu cầu ngày càng
lớn trong sản xuất thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Theo tập quán canh tác tại một
số vùng ở nước ta, đậu nành thường được trồng vào mùa đông xen giữa vụ lúa hè
thu và đông xuân. Điều này giúp tận dụng tối đa diện tích đất nhàn rỗi đồng thời
cũng cải thiện được tình trạng của đất trồng và tạo thêm thu nhập cho người nông
dân. Chính vì thế mà việc trồng đậu nành ngày càng được nhà nước quan tâm hỗ trợ
về giống vốn, tạo điều kiện tốt nhất để có thể phát triển quy mô trồng đậu, đẩy mạnh
nông nghiệp phát triển.
Tuy có nhiều lợi ích như vậy nhưng những thức ăn từ đậu nành lại khó được hấp
thụ. Điều này được giải thích là do trong thành phần của đậu nành có chứa một số
chất có tác dụng ức chế enzyme tiêu hoá của cơ thể. Một nhược điếm khác của đậu
nành là trong thành phần của nó có chứa axit phytic và các muối của axit này.
Chúng ngăn cản sự hấp thu của cơ thể đối với các nguyên tố khoáng như Fe, Ca,
Mg, và Zn. Thật may mắn là những nhược điểm này của đậu nành được khắc phục
nhờ quá trình lên men.Trong quá trình này các tác nhân lên men sản sinh ra các
enzyme có tác dụng phân cắt protein thành các polypeptide, làm biến tính các
protein gây ức chế trypsin, một enzyme có tác dụng tiêu hoá của cơ thể; Cũng trong
quá trình lên men mà hàm lượng các phyte giảm đáng kể. Chính nhờ lên men mà
ngày nay chúng ta có được một phổ sản phẩm vô cùng phong phú từ đậu nành - Một
nguồn thực phẩm rẻ, sẵn có, dễ trồng, dễ chế biến. Natto là một sản phẩm như vậy.
Loại thức ăn này được sản xuất từ đậu nành hấp chín sau đó lên men nhờ một loại vi
sinh vật có trong tự nhiên sau này được đặt tên là Bacillus subtilis Natto.
24

1.3. Vi khuẩn lên men Natto
1.3.1. Phân loại vi khuẩn [6]
Sau khi tiến hành phân lập và định tên người ta đã xác định rằng Natto là
loại thực phẩm lên men tương đối thuần khiết. Vi khuẩn đóng vai trò chủ yếu
trong Natto là loài Bacillus subtilis chủng Natto.
Giới Bacteria
Ngành Firmicutes
Lớp Bacilli
Bộ Bacillales
Họ Bacillaceae
Chi Bacillus
Loài Bacillus subtilis Natto
B.natto có mặt ở khắp mọi nơi trong tự nhiên, chúng có nhiều trong rơm
cỏ nên còn gọi là “trực khuẩn rơm cỏ”. Chúng còn phân bố trên bề mặt các loại
hạt và các sản phẩm được chế biến từ các loại hạt đó. Trong bột mì, B.subtilis
chiếm khoảng 75 - 95% vi khuẩn tạo bào tử. Trong các sản phẩm thực phẩm
truyền thống như mắm, tương, cơm mẻ (cơm lên men chua)… cũng có mặt của
chúng và có vai trò đáng kể trong quá trình biến đổi sinh học.
1.3.2. Hình dạng vi khuẩn và hình thái khuẩn lạc [20]
Bacillus là trực khuẩn nhỏ, thẳng, có kích thước 0,5-2,5 x 1,2-10 µm,
thường xếp thành cặp đôi hay chuỗi ngắn, hai đầu tế bào tròn hoặc hơi vuông.
Bào tử hình bầu dục có kích thước 0,9 – 0,6 µm, không phân bố theo một nguyên
tắc chặt chẽ nào - lệch tâm hoặc gần tâm nhưng không chính tâm.
25

Là trực khuẩn Gram dương, hiếu khí, khi còn non di động bằng tiên mao, về
già, tiên mao rụng nên mất khả năng di động.
Khuẩn lạc khô hoặc nhớt, vô màu hay có màu trắng xám nhạt, hơi nhăn hay
tạo thành lớp màng mịn lan trên bề mặt thạch, có mép nhăn, mép lồi lõm nhiều
hay ít, bám chặt vào mặt thạch.
1.3.3. Đặc điểm sinh lý
Trong giống Bacillus subtilis là loài có tính đa dạng rất lớn về mặt sinh lý.
Những đặc tính của chúng bao gồm:
Khả năng phát triển trong khoảng pH rộng 5,4 – 8,0; khoảng nhiệt độ lớn 9 –
550
C.
Các Bacillus subtilis có khả năng thuỷ phân nhanh chóng hầu hết các cơ chất có
nguồn gốc động thực vật gồm xenlulose, tinh bột, pectin, protein, agar,
hydrocacbon, gelatin…có khả năng lên men các loại đường như glucose, arabinose,
xylose, manitol và có khả năng sử dụng citrat.
Ngoài ra các chủng này còn có hoạt tính bacteriocin, tạo ra các chất subtilisin; tạo
axit từ các đường; nitrat hoá; phản nitrat hoá; cố định nitơ; tự dưỡng; hô hấp tuỳ
nghi; là vi khuẩn ưa axit; ưa kiềm; ưa nhiệt; ưa tối; sống ký sinh; hầu hết tạo bào tử
nên có khả năng sống sót cao trong môi trường, ở bất kỳ nơi nào chúng chiếm ưu
thế.
Môi trường thuận lợi để Bacillus subtilis phát triển tốt là môi trường LB hoặc
môi trường thạch dinh dưỡng NA.
1.3.4. Ứng dụng [5] [17]
Bacillus đã được sử dụng từ rất lâu trong lịch sử. Sự lên men đậu tương thực hiện
bởi các chủng Bacillus subtilis Natto tạo ra Natto đã được sử dụng nhiều ở Nhật
trong hàng nghìn năm nay. Các chủng Bacillus subtilis khác cũng có nhiều ứng
dụng trong đời sống. Có loại có hoạt tính diệt nấm tự nhiên, và được sử dụng như là
26

tác nhân kiểm soát sinh học. Bacillus subtilis cũng được chứng minh là có thể dễ
dàng sử dụng các thao tác di truyền, do đó nó được sử dụng rộng rãi như là một vi
khuẩn điển hình trong các nghiên cứu. Bacillus subtilis còn có khả năng tiết protein
với hàm lượng lớn vào môi trường, lên tới 20 – 25 g/l. Các chủng Bacillus có thể
tạo ra lượng lớn enzyme thuỷ phân sử dụng trong công nghiệp như amylase và
protease cho công nghiệp thực phẩm và công nghiệp tẩy rửa, công nghiệp thuộc da,
công nghiệp phim ảnh. Lượng enzyme từ Bacillus chiếm khoảng 50% tổng số các
enzyme thương mại. Bên cạnh enzyme, Bacillus còn được dùng để tạo ra các chất
kháng sinh, các hoá chất có khả năng tăng hương vị cho thực phẩm. Bacillus subtilis
còn được sử dụng trong phân bón dạng lỏng để chuyển hóa NH4
+
thành axit
polyglutamic để làm kho dự trữ N cho đất. Bacillus subtilis có thể phát triển trong
môi trường phân bón dạng lỏng bằng cách sử dụng gluconat natri, tạo axit
polyglutamic.
27

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng
2.1.1. Nguyên liệu
Đậu nành được trồng tại Đồng Nai và được phân phối tại chợ Thị Nghè, Tp Hồ
Chí Minh. Tình trạng hạt: vàng đều, vỏ bóng, không sần sùi, không nứt vỏ, không bị
hư, rốn đậu nâu bóng, kích thược hạt đều nhau. (Giá 18.000 VND/kg)
Giống lên men: Bacillus subtilis Natto được nhập trực tiếp tại phòng thí nghiệm
Yuzo Takahashi, Nhật Bản. Giống Natto chuẩn, dạng bột màu trắng, không pha tạp
các chủng loại vi sinh vật khác nên đảm bảo tuyệt đối an toàn cho Natto thành
phẩm. (Giá 240.000 VND/lọ 3,0 gram)
Hình 2.1. Men giống Bacillus subtilis Natto sử dụng trong nghiên cứu
2.1.2. Thiết bị thí nghiệm
- Cân điện tử
- Máy đo pH
- Máy đo quang phổ
28

- Tủ ủ
- Tủ Lạnh
- Một số dụng cụ thông thường ở phòng thí nghiệm
2.1.3. Hóa chất
- Dung dịch Casein 2%
- Dung dịch TCA 5%
- Dung dịch Na2CO3 6%
- Thuốc thử Folin (pha loãng 5 lần)
- Dung dịch HCl 0,2 N
- Dung dịch Tyrozin chuẩn 1 mM/l
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp hóa lý
• Xác định pH bằng máy đo pH
• Xác định hoạt độ protease bằng phương pháp Ason cải tiến [7]
* Nguyên tắc:
Phương pháp này dựa trên sự thủy phân protein casein bằng enzym protease có
trong dịch nghiên cứu, tiếp đó làm vô hoạt enzym và kết tủa protein chưa bị thủy
phân bằng dung dịch acid trichloracetic. Định lượng sản phẩm được tạo thành trong
phản ứng thủy phân bằng phản ứng màu với thuốc thử Folin. Dựa vào đồ thị chuẩn
của Tyrozin để tính lượng sản phẩm do enzym xúc tác tạo nên.
Bảng 2.1. Các bước dựng đường chuẩn Tyrosin
Dung dịch hóa chất Ống nghiệm
1 2 3 4 5 6
Dung dịch Tyrosin
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
chuẩn (ml)
Lượng Tyrosin
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
tương ứng (µM)
Dung dịch HCl
5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 4,0
0,2N (ml)
29

Dung dịch Na2CO3
10 10 10 10 10 10
6% (ml)
Thuốc thử Folin
3 3 3 3 3 3
(ml)
Lắc mạnh, sau 10 phút đo OD ở bước sóng 750 nm
Ống số 1 là ống kiểm tra (KT), các ống còn lại là ống thí nghiệm (TN). Vẽ
đường chuẩn Tyrosin.
* Phương pháp tiến hành
Lấy 6 ống nghiệm sạch, khô, tiến hành làm 3 ống thí nghiệm, 3 ống kiểm tra.
Bảng 2.2. Các bước chuẩn bị mẫu enzym để đo hoạt tính
Ống nghiệm
Dung dịch hóa chất
Thí nghiệm Kiểm tra
Dung dịch Casein 2% (ml) 2 2
Dung dịch TCA 5% (ml) 0 5
Dung dịch enzyme mẫu* (ml) 1 1
Lắc đều và giữ ở 35,5o
C trong 20 phút
Dung dịch TCA 5% (ml) 5 0
Để yên 30 phút, lọc lấy dịch trong
*Dịch enzyme mẫu có được bằng cách nghiền 1 g Natto với 10 ml nước cất sau
đó lọc bỏ bã.
Lấy 2 ống nghiệm mới khác, cho vào ống thứ nhất 5ml dịch lọc của ống thí
nghiệm và cho vào ống thứ hai 5 ml dịch lọc cùa ống kiểm tra.
Tiếp tục thêm vào mỗi ống 10ml Na2CO3 6% và 3 ml thuốc thử Folin, lắc mạnh,
sau 10 phút đo OD ở bước sóng 750 nm. Tính ΔOD = ODTN – ODKT, sau đó dựa
vào đồ thị chuẩn suy ra được số µM Tyrosin.
30

* Tính kết quả:
Định nghĩa đơn vị Anson: một đơn vị Anson là lượng enzym tối thiểu trong
điều kiện thí nghiệm (35,50
C) thủy phân Casein trong 1 phút tạo thành sản phẩm
hòa tan trong TCA, phản ứng với thuốc thử Folin cho ta độ hấp thu OD ở bước sóng
750 nm tương ứng với 1 µM Tyrosin trong đường chuẩn.
Hđ Protease = µmol tyrosin .8 . 1000
t a
Với: Hđ Protease : hoạt độ enzym protease (HP/g)
t : thời gian thủy phân (phút)
a : khối lượng mẫu enzym đem đi xác định hoạt tính (mg)
µM Tyrosin: lượng µM Tyrosin trong v (ml) suy ra từ đường chuẩn
2.2.2. Phương pháp cảm quan[4]
Phương pháp này được sử dụng để đánh giá tổng quát mức chất lượng của một
sản phẩm so với tiêu chuẩn hoặc so với một sản phẩm cùng loại trên tất cả tiêu chí
cảm quan: màu sắc, mùi, vị, trạng thái. Tình trạng chất lượng của mỗi chỉ tiêu được
đánh giá bằng điểm. Giá trị điểm tăng theo mức tăng chất lượng.
Khi đánh giá cảm quan các sản phẩm thực phẩm bằng phương pháp cho điểm
theo TCVN 3215-79, thì từng chỉ tiêu riêng biệt của sản phẩm ta dùng hệ điểm 20
xây dựng trên thang thống nhất 6 bậc 5 điểm (từ 0 đến 5) trong đó 0 điểm ứng với
chất lượng sản phẩm bị hỏng, còn từ 1 đến 5 ứng với mức khuyết tậ giảm dần.
Để tiến hành đánh giá cảm quan cho sản phẩm Natto, thí nghiệm xây dựng bảng
điểm đánh giá cảm quan
31

Bảng 2.3. Bảng điểm đánh giá cảm quan sản phẩm Natto
Chỉ Hệ số quan
Yêu cầu Điểm
tiêu trọng
Hỗn hợp đậu mềm có độ dính nhớt cao, kéo sợi
5
protein trắng, nhiều.
Hỗn hợp đậu rất mềm, nhớt dính cao, kéo sợi
4
protein trắng, nhiều.
Trạng
Hỗn hợp đậu mềm, nhớt dinh, kéo sợi protein
3
1,2 trắng vừa.
Thái
Hỗn hợp đậu mềm, nhớt dính, kéo sợi protein
2
trắng ít.
Hỗn hợp đậu hơi nhớt dính, không kéo sợi
1
protein.
Hỗn hợp đậu rời rạt, không kéo sợi protein 0
Màu nâu 5
Màu nâu nhạt 4
Màu nâu đậm 3
Màu 0,8 Màu nâu sữa 2
Màu vàng nâu 1
Không đổi màu hoặc xuất hiện màu lạ do vi
0
sinh vật tạp nhiễm
Mùi thơm đặc trưng, dễ chịu 5
Mùi thơm mạnh, có thể chịu được 4
Mùi Mùi thơm mạnh, khó chịu 3
Đặc 1 Mùi thơm nhẹ 2
Trưng Mùi thơm rất nhẹ 1
Không có mùi thơm đặc trưng hoặc có mùi lạ
0
do vi sinh vật tạp nhiễm
32

Vị 1
Vị ngọt ngọt, bùi bùi đặc trưng 5
Vị ngọt ngọt, bùi bùi, hơi đắng 4
Vị ngọt ngọt, bùi bùi, chua 3
Vị bùi bùi, hơi chua 2
Vị bùi bùi 1
Không có vị hoặc có vị lạ do vi sinh vật tạp
0
nhiễm.
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm
Thí nghiệm sử dụng chương trình Excel và Statgraphics
33

2.3. Xây dựng quy trình nghiên cứu sản xuất Natto từ đậu nành Việt Nam dự
kiến:
Chọn lọc hạt chất
lượng tốt
Tiệt trùng
dụng cụ chứa
đậu ở 120o
C
Đậu nành
Ngâm đậu qua đêm
Nấu chín bằng nồi áp suất
trong 45 phút
Để ráo nước
Lên men
Sau lên men, chờ 1h cho Natto
nguội
Bọc kín, giữ lạnh ở 4o
C;
1 ngày
Thêm dung dịch
chứa Bacillus
subtilis Natto
Natto
Hình 2.2. Sở đồ quy trình sản xuất Natto dự kiến
34

2.4. Bố trí thí nghiệm
2.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dịch men giống và thời
gian lên men đến quá trình lên men
Hòa tan 10 g men Natto đã mua ở trên với 10 ml nước cất ta thu được dịch lên
men Natto 1 g/ml.
Tiến hành khảo sát với lượng dịch lên men thay đổi như sau: 0,15 ml; 0,25 ml;
0,50 ml; 0,75 ml; 1,00 ml cùng với các khoảng thời gian khác nhau như sau: 6h,
12h, 18h, 24h, 30h để xác định được hàm lượng men giống và thời gian lên men
thích hợp nhất.
35

lượng tốt
Đậu nành
Ngâm đậu ngập nước 12h
trong 45 phút
Để ráo nước, cân 50 g đậu nành vào 5 cốc
thủy tinh 250 ml đã tiệt trùng, sau đó bổ
sung dịch lên men
Cốc 1: Cốc 2: Cốc 3: Cốc 4: Cốc 5:
0,15ml 0,25ml 0,50ml 0,75ml 1.00ml
Mang 5 mẫu ủ ở 40 độ C, mỗi 6h mang ra khảo
sát hoạt tính enzyme protease bằng phương pháp
Ason cải tiến và đánh giá cảm quan.
Hình 2.3. Sở đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hàm
lượng dịch men giống và thời gian lên men
36

2.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của pH lên men đến quá trình lên men
Tiến hành khảo sát pH lên men thay đổi như sau: 4, 5, 6, 7 ,8 với thời gian lên
men và hàm lượng dịch lên men là kết quả của thí nghiệm 1 để xác định pH lên men
thích hợp nhất.
lượng tốt
Đậu nành
trong 45 phút
Để ráo nước, cân 50g đậu nành vào 5 cốc
thủy tinh 250ml đã tiệt trùng, sau đó bổ
sung dịch lên men, trộn đều và chỉnh pH
Cốc 1: Cốc 2: Cốc 3: Cốc 4: Cốc 5:
pH 4 pH 5 pH 6 pH 7 pH 8
Mang 5 mẫu ủ ở 40O
C, 24h sau đó khảo sát hoạt
tính enzyme protease bằng phương pháp Ason cải
tiến. Tiếp tục trữ lạnh ở 4O
C, 24h sau đó đánh giá
cảm quan.
Hình 2.4. Sở đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH

37

2.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men
Tiến hành khảo sát pH lên men thay đổi như sau: 30O
C, 40O
C, 50O
C, 60O
C,
70O
C với thời gian lên men, hàm lượng dịch lên men và pH là kết quả của thí
nghiệm 1 và 2 để xác định nhiệt độ lên men thích hợp nhất.
lượng tốt
Đậu nành
trong 45 phút
Để ráo nước, cân 50 g đậu nành vào 4 cốc
thủy tinh 250 ml đã tiệt trùng, sau đó bổ
sung dịch lên men, trộn đều và đem ủ
Cốc 1: Cốc 2: Cốc 3: Cốc 4:
30O
C 40O
C 50O
C 60O
C
Sau 24h mang ra khảo sát hoạt tính enzyme
protease bằng phương pháp Ason cải tiến.
Tiếp tục trữ lạnh ở 4O
C, 24h sau đó đánh giá
cảm
Hình 2.5. Sở đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ

38

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng dịch men giống và thời gian lên men
đến quá trình lên men Natto
3.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng dịch men giống và thời gian lên men đến hoạt
độ của enzyme protease được tạo thành
Bảng 3.1. Hoạt độ protease được tạo thành sau 6h
Tỷ lệ giống
∆(TN – KT)
Tyrozin tạo thành Hoạt độ protease
(1 g/ml) (µmol) (HP/g)
0,15 0,0230a
± 0,0026 0,0074 0,00589
0,25 0,0327b
± 0,0025 0,0108 0,00864
0,50 0,0277ab
± 0,0015 0,0090 0,00720
0,75 0,0473c
± 0,0065 0,0159 0,01272
1,00 0,0267ab
± 0,0025 0,0087 0,00696
Tỷ lệ giống
∆(TN – KT)
0,15 0,0450c
± 0,0030 0,0151 0,01208
0,25 0,0573b
± 0,0055 0,0194 0,01552
0,50 0,0497b
± 0,0030 0,0167 0,01336
0,75 0,0727a
± 0,0005 0,0248 0,01984
1,00 0,0550b
± 0,0010 0,0186 0,01488
39

Tỷ lệ giống
∆(TN – KT)
0,15 0,0757c
± 0,0035 0,0258 0,02064
0,25 0,1037a
± 0,0045 0,0357 0,02856
0,50 0,0840b
± 0,0075 0,0288 0,02304
0,75 0,0680c
± 0,0070 0,0231 0,01848
1,00 0,0517d
± 0,0095 0,0174 0,01392
Tỷ lệ giống
∆(TN – KT)
0,15 0,1197b
± 0,0061 0,0413 0,03304
0,25 0,1373a
± 0,0090 0,0475 0,03800
0,50 0,1020c
± 0,0010 0,0351 0,02808
Tỷ lệ giống
∆(TN – KT)
(1g/ml) (µmol) (HP/g)
0,15 0,1057b
± 0,0042 0,0364 0,02912
0,25 0,1173ab
± 0,0075 0,0404 0,03232
0,50 0,0987a
± 0,0075 0,0339 0,02712

40

HP/g
0.04
Hàm lượng dịch
0.035
men giống
0.03 (0,1g/ml)
0.025
0.15 ml
0.02
0.25 ml
0.50 ml
0.015 0.75 ml
0.01 1.00 ml
0.005
0 giờ
0 6 12 18 24 30 36
gian lên men đến hoạt độ enzyme protease được tạo thành khi lên men Natto
Nhận xét: Dựa vào biểu đồ hình 3.1 nhận thấy:
- Hàm lượng dịch men giống 0,15 ml: hoạt độ protease tạo thành tăng dần theo
thời gian lên men và đạt cao nhất tại tại 24h (0,03304 HP/g), sau đó giảm dần.
- Hoạt độ của enzyme protease được tạo thành đạt cao nhất ở hàm lượng dịch
men giống là 0,25 ml và thời gian là 24h.
41

3.1.2. Ảnh hưởng của hàm lượng dịch men giống và thời gian lên men đến điểm
cảm quan sản phẩm
Bảng 3.6. Điểm cảm quan của sản phẩm sau 6h
Tỷ lệ giống
Trạng Thái Màu Mùi Vị
Điểm cảm
(1 g/ml) quan
0,15 0 0 0 0 0
0,25 0 0 0 0 0
0,50 0 0 0 0 0
0,75 0 0 0 0 0
1,00 0 0 0 0 0
Tỷ lệ giống
Điểm cảm
(1 g/ml) quan
0,15 1 0 0 0 1,2
0,25 1 0 1 0 2,2
0,50 1 0 0 0 1,2
0,75 2 1 2 1 6,2
1,00 1 0 1 0 2,2
Tỷ lệ giống
Điểm cảm
(1 g/ml) quan
0,15 2 1 1 2 5,6
0,25 3 2 4 2 11,2
0,50 2 1 1 2 6,2
0,75 2 2 3 2 9,0
1,00 2 1 3 2 8,2

42

Tỷ lệ giống
Điểm cảm
(1 g/ml) quan
0,15 3 2 4 5 14,2
0,25 4 4 4 5 17,0
0,50 3 2 4 5 14,2
0,75 3 2 4 4 13,2
1,00 3 2 4 4 13,2
Tỷ lệ giống
Điểm cảm
(1 g/ml) quan
0,15 4 4 4 4 16,0
0,25 5 3 3 4 15,4
0,50 4 3 4 4 15,2
0,75 4 3 3 3 13,2
1,00 4 3 3 3 13,2
43

điểm
20
18
Hàm lượng
16
dịch men giống
14
(0,1g/ml)
12
0.15 ml
10
0.25 ml
0.50 ml
8 0.75 ml
6 1.00 ml
4
2
0 giờ
6 12 18 24 30
Thời gian lên men
gian lên men đến điểm cảm quan của sản phẩm Natto
Nhận xét: Dựa vào biểu đồ hình 3.2 nhận thấy:
- Hàm lượng dịch men giống 0,15 ml: điểm cảm quan tăng dần theo thời gian
lên men và đạt cao nhất tại tại 30h (16,0 điểm), sau đó tăng chậm dần và có xu
hướng sẽ giảm vì khi tiếp tục lên men sẽ sản sinh ra nhiều amoniac làm giảm
điểm cảm quan của sản phẩm.
lên men và đạt cao nhất tại tại 24h (17,0 điểm), sau đó giảm dần.
lên men và đạt cao nhất tại tại 30h (15,2 điểm), sau đó tăng chậm dần và có xu
hướng sẽ giảm vì khi tiếp tục lên men sẽ sản sinh ra nhiều amoniac làm giảm
điểm cảm quan của sản phẩm.
44

Nghiên cứu quy trình sản xuất natto từ đậu nành việt nam.doc

Nghiên cứu quy trình sản xuất natto từ đậu nành việt nam.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Nghiên cứu quy trình sản xuất natto từ đậu nành việt nam.doc

Similar to Nghiên cứu quy trình sản xuất natto từ đậu nành việt nam.doc (20)

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu quy trình sản xuất natto từ đậu nành việt nam.doc