Sự biến đổi của một số tính chất của hạt mầm đậu đen xanh lòng (Vigna cylindrica) trong quá trình sấy
Cũng như các loại đậu khác, đậu đen xanh lòng có hàm lượng các chất dinh dưỡng như protein, carbohydrate, chất xơ, khoáng chất và vitamin cao. Đồng thời, đậu đen xanh lòng cũng có chứa một lượng khoáng chất bao gồm canxi, phốt pho, vitamin, sắt,… và các amino acid tốt có khả năng làm chậm quá trình lão hóa như lysin, valin… Hơn nữa, hạt đậu đen xanh lòng còn có hàm lượng cao của một số hợp chất có hoạt tính sinh học như glycoside flavonol, anthocyanin và tannin ngưng tụ (proanthocyanidins), là nguồn cung cấp folate, tocopherols, thiamine, riboflavin, niacin, biotin và pyridoxaimine.
Đậu đen xanh lòng nếu được nảy mầm trước khi sử dụng chất lượng của nó sẽ tăng lên rất nhiều. Trong quá trình nảy mầm, enzyme amylase sẽ thủy phân tinh bột để tạo thành glucose, maltose và dextrin; các enzyme protease sẽ thủy phân protein thành các amino acid; enzyme lipase sẽ thủy phân lipid thành glycerin và các acid béo. Bên cạnh đó, hàm lượng phenolic tổng số, flavonoid tổng số cũng tăng trong quá trình nảy mầm, đặc biệt là khả năng tách chiết các hợp chất phenolic và khả năng oxy hóa của dịch chiết cao hơn so với hạt chưa nảy mầm.
Như trong mầm hạt đậu xanh, sau khi nảy mầm 96 giờ trong điều kiện tối ở nhiệt độ 26-280C, hàm lượng phenolic tổng số thu được là 7,19 mg/g và khả năng chống oxy hóa 86,4%. Ngoài mục đích làm giảm độ ẩm, việc sấy hạt mầm còn có tác dụng tạo màu, mùi, vị thích hợp cho quá trình sản xuất các sản phẩm thực phẩm tiếp theo.
Phản ứng tạo màu và tạo mùi chủ yếu là phản ứng melanoidin do sự kết hợp của amino acid và glucose tự do. Trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, khi mà độ ẩm của hạt mầm còn quá cao, hoạt động của các enzyme trong hạt cao hơn nhiều so với giai đoạn ươm mầm, vì hầu hết các enzyme của hạt mầm hoạt động trong khoảng nhiệt độ thích hợp là 40-500C, phóng thích các hợp chất đơn giản trong đó có glucose và amino acid. Chất lượng của hạt mầm sau khi sấy phụ thuộc vào chế độ sấy như số giai đoạn sấy, nhiệt độ sấy và thời gian sấy. Enzyme trong hạt mầm nhạy cảm với nhiệt tăng khi độ ẩm trong hạt cao.
Vì vậy, nguyên tắc của sấy nông sản nói chung và sấy hạt mầm nói riêng thường được thiết kế thành nhiều giai đoạn nhiệt độ. Theo đó, nhiệt độ sấy trong từng giai đoạn tăng theo độ giảm độ ẩm của hạt.
Trong công trình này, ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến sự biến đổi của độ ẩm, hoạt độ của enzyme amylase, protease, hàm lượng glucose và amino acid tự do được nghiên cứu qua 3 giai đoạn. Từ đó, chế độ sấy thích hợp được xác định để thu sản phẩm sấy làm đối tượng nghiên cứu sản xuất trà mầm đậu đen xanh lòng sau này.
Phương pháp sấy được chọn để khảo sát là sấy tĩnh đối lưu trực tiếp bằng không khí nóng. Mỗi mẻ được bố trí 300 g nguyên liệu với chiều dày 2 cm. Quá trình sấy hạt mầm đậu đen xanh lòng được nghiên cứu theo 3 giai đoạn.
* Giai đoạn 1: Xác định nhiệt độ và thời gian sấy từ độ ẩm ban đầu (khoảng 54%) đến độ ẩm 30%. Các mức nhiệt độ sấy ở giai đoạn này là 400C, 450C và 500C. Trong quá trình sấy, cứ 30 phút lấy mẫu 1 lần để theo dõi sự thay đổi của độ ẩm, hoạt độ amylase và hàm lượng glucose, hoạt độ protease và hàm lượng amino acid. Số liệu thu được sẽ được xử lý và biện luận để xác định nhiệt độ và thời gian sấy giai đoạn 1.
* Giai đoạn 2: Xác định nhiệt độ và thời gian sấy từ độ ẩm 30% đến 15%. Nhiệt độ sấy điều chỉnh ở 3 mức (550C, 600C và 650C). Các chỉ tiêu được theo dõi trong quá trình sấy là độ ẩm, hàm lượng glucose và hàm lượng amino acid. Tần suất lấy mẫu để phân tích trong giai đoạn này là 15 phút lấy mẫu phân tích 1 lần (mẫu sấy ở 550C) và 10 phút lấy mẫu phân tích 1 lần (mẫu sấy ở 600C và 650C). Các số liệu được phân tích để xác định chế độ sấy ở giai đoạn 2.
* Giai đoạn 3: Xác định nhiệt độ và thời gian sấy từ độ ẩm 15% đến độ ẩm cuối cùng là 8%. Các mức nhiệt độ sấy trong giai đoạn này là 700C, 750C và 800C. Các mẫu phân tích được lấy theo tần suất 15 phút 1 lần (mẫu sấy ở 700C) và 10 phút (mẫu sấy ở 750C và 800C). Các chỉ tiêu phân tích: độ ẩm, hàm lượng glucose và hàm lượng amino acid. Kết quả phân tích sẽ làm cơ sở để xác định nhiệt độ và thời gian sấy ở giai đoạn 3.
Kết quả của nghiên cứu đã xây dựng được chế độ sấy phù hợp đối với sấy hạt mầm đậu đen xanh lòng với 3 giai đoạn nhiệt độ khác nhau. Giai đoạn 1 (500C) đã tạo điều kiện cho các enzyme thủy phân hoạt động tiếp tục. Sấy ở giai đoạn 2 (600C) vừa có tác dụng tiếp tục làm tăng hàm lượng amino acid và glucose đồng thời tạo màu, mùi và giảm độ ẩm của hạt. Nhiệt độ 700C ở giai đoạn 3 có tác dụng vừa tạo màu, mùi đồng thời giảm độ ẩm của hạt phù hợp cho giai đoạn sao rang tiếp theo trong quy trình sản xuất trà từ nguyên liệu này.
Hạt đậu đen xanh lòng chứa nhiều hợp chất hoạt tính sinh học có khả năng chống oxy hóa cao. Nghiên cứu này nhằm xác định chế độ sấy đối lưu bằng không khí nóng thích hợp nhằm thu được hạt mầm đậu đen xanh lòng có chất lượng cao. Các thí nghiệm sấy được thiết kế gồm 3 giai đoạn nhiệt độ là 40-500C, 55-650C và 70-800C tương ứng với các giai đoạn giảm độ ẩm của hạt. Chế độ sấy thích hợp được xác định thông qua sự biến đổi của độ ẩm, hoạt độ amylase, hàm lượng glucose tự do của hạt trong quá trình sấy. Kết quả cho thấy rằng nhiệt độ sấy và thời gian sấy thích hợp của giai đoạn 1, giai đoạn 2 và giai đoạn 3 lần lượt là 500C trong thời gian 105 phút, 600C trong thời gian 90 phút và 700C trong thời gian 60 phút.