TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
VÕ THANH QUANG
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN
XUẤT GẠO MẦM TỪ GIỐNG LÚA JASMINE 85
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Cần Thơ, 2013
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tên đề tài:
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT
GẠO MẦM TỪ GIỐNG LÚA JASMINE 85
Giảng viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
TS. Lê Nguyễn Đoan Duy
Võ Thanh Quang
MSSV: 2101952
Lớp: CNTP K36
Cần Thơ, 2013
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
Luận văn đính kèm với đề tài “Các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất gạo
mầm từ giống lúa Jasmine 85” do sinh viên Võ Thanh Quang thực hiện và báo cáo đã
được hội đồng chấm luận văn thông qua.
Giảng viên hướng dẫn
Cần Thơ, ngày
tháng
năm 2013
Chủ tịch hội đồng
Ts.Lê Nguyễn Đoan Duy
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-i-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình
bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình
luận văn nào trước đây.
Sinh viên thực hiện
Võ Thanh Quang
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-ii-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
LỜI CẢM TẠ
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Nguyễn Đoan Duy đã tận
tình hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn
thành luận văn này.
Em xin thành thật biết ơn hội đồng bảo vệ luận văn và các giảng viên phản biện đã đọc
và góp ý kiến quý báu để luận văn này được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành biết ơn tất cả quý thầy cô trong bộ môn Công nghệ thực phẩm đã
truyền đạt cho em những kiến thức vô cùng hữu ích và quý báu trong thời gian học tập
và rèn luyện tại trường. Xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị trong phòng thí nghiệm,
các bạn trong lớp Công nghệ thực phẩm khóa 36 đã luôn giúp đỡ, động viên và đóng
góp ý kiến khi tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp này.
Cuối cùng con xin cảm tạ và biết ơn cha mẹ đã nuôi dưỡng, bảo bọc và tạo mọi điều
kiện thuận lợi để con học tập và có được thành quả như ngày hôm nay.
Xin chân thành cảm ơn
Cần Thơ, ngày
tháng
năm 2013
Sinh viên thực hiện
Võ Thanh Quang
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-iii-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
TÓM LƯỢC
Quy trình chế biến gạo lứt nảy mầm được tiến hành trên gạo lứt lấy từ giống lúa
Jasmine 85. Gạo lứt sẽ được ngâm trong nước để xác định thời gian hút nước bão hòa,
sau đó đem đi ủ ở các khoảng thời gian 6, 12, 18, 24, 30, 36 giờ ở nhiệt độ phòng
(30 ± 2oC) với các điều kiện ủ hiếu khí và yếm khí khi được ngâm trong các dung dịch
có pH khác nhau (pH 2, 3, 5, 7 và nước cất). Kết quả thí nghiệm thu được như sau:
Gạo lứt từ giống lúa Jasmine 85 sẽ đạt trạng thái hút nước bão hòa sau 6 giờ ngâm.
Tỉ lệ nảy mầm tốt nhất khi ủ gạo 30 giờ ở điều kiện yếm khí.
Hàm lượng γ-aminobutyric acid (GABA) sinh ra cao nhất khi ngâm gạo trong dung
dịch đệm glycine pH 2. Hàm lượng GABA tăng khoảng 22 lần so với gạo lứt ban đầu.
Enzyme trong gạo hoạt động tốt nhất khi gạo được ngâm ở dung dịch đệm pH 5 và ủ
trong thời gian 30 giờ.
Cơm gạo mầm đã cải thiện được mùi vị, cơm có vị ngọt và cấu trúc mềm hơn so với
cơm gạo lứt.
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-iv-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ii
LỜI CẢM TẠ ................................................................................................................. iii
TÓM LƯỢC ....................................................................................................................iv
MỤC LỤC ........................................................................................................................ v
DANH SÁCH HÌNH.................................................................................................... viii
DANH SÁCH BẢNG .....................................................................................................ix
Chương 1: GIỚI THIỆU .................................................................................................. 1
1.1
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
1.2
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .............................................................................. 1
Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................................. 2
2.1
KHÁI QUÁT VỀ LÚA GẠO Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ............. 2
2.2
SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU ....................................................................... 3
2.2.1
Nguyên liệu lúa. ................................................................................................. 3
2.2.2
Sơ lược về giống lúa Jasmine 85 ........................................................................ 5
2.2.3
Một số thành phần trong nguyên liệu gạo lứt..................................................... 6
2.3
KHÁI QUÁT VỀ GẠO MẦM. ......................................................................... 8
2.3.1
Khái niệm gạo mầm ........................................................................................... 8
2.3.2
Quá trình nảy mầm ............................................................................................. 9
2.3.3
Các giai đoạn của quá trình nảy mầm .............................................................. 11
2.4
GIỚI THIỆU GABA ....................................................................................... 12
2.4.1
GABA là gì? ..................................................................................................... 12
2.4.2
Một số nghiên cứu khoa học trên thế giới về GABA....................................... 13
2.4.3
Vai trò của GABA đối với cơ thể con người. .................................................. 15
2.5
KHÁI QUÁT VỀ ENZYME AMYLASE ...................................................... 15
2.5.1
Giới thiệu chung về enzyme amylase .............................................................. 15
2.5.2
Cơ chất của enzyme amylase ........................................................................... 17
2.5.3
Các loại enzyme ............................................................................................... 19
2.5.4
Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme ................................................... 23
2.5.5
Các quá trình enzyme xảy ra khi hạt nảy mầm ................................................ 24
2.5.6
Một số nghiên cứu có liên quan về gạo mầm................................................... 25
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-v-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
Chương 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................. 27
3.1
PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU .................................................................... 27
3.1.1
Địa điểm và thời gian thực hiện ....................................................................... 27
3.1.2
Nguyên liệu ...................................................................................................... 27
3.1.3
Thiết bị và hóa chất .......................................................................................... 27
3.2
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................... 29
3.2.1
Phương pháp thí nghiệm .................................................................................. 29
3.2.2
Phương pháp phân tích ..................................................................................... 29
3.3
NỘI DUNG THÍ NGHIỆM............................................................................. 30
3.3.1
Quy trình tổng quát .......................................................................................... 30
3.3.2
Phương pháp bố trí thí nghiệm ......................................................................... 31
Thí nghiệm 1: Xác định thời gian ngâm ở nhiệt độ phòng (30± 2oC) để gạo lứt hút
nước đạt trạng thái bão hòa ........................................................................................... 31
Thí nghiệm 2: Khảo sát thời gian ủ tối ưu cho gạo đạt tỉ lệ nảy mầm tốt nhất ............. 32
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng pH dung dịch ngâm đến hàm lượng GABA và hoạt
độ enzyme amylase trong gạo nảy mầm......................................................................... 33
Thí nghiệm 4: Khảo sát điều kiện ủ thích hợp đến hàm lượng GABA sinh ra .............. 34
Chương 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN ............................................................................ 37
4.1
XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NGÂM GẠO Ở NHIỆT ĐỘ 30 ± 2oC ĐỂ GẠO
LỨT HÚT ẨM BẢO HÒA ............................................................................................ 37
4.2
XÁC ĐỊNH TỶ LỆ NẢY MẦM CỦA GẠO LỨT SAU Ủ Ở NHIỆT ĐỘ
PHÒNG (30 ± 2oC) ........................................................................................................ 38
4.3
ẢNH HƯỞNG CỦA pH NƯỚC NGÂM ĐẾN HÀM LƯỢNG GABA VÀ
HOẠT ĐỘ ENZYME AMYLASE CÓ TRONG GẠO NẢY MẦM ............................ 40
4.3.1 Ảnh hưởng pH dung dịch ngâm đến hàm lượng GABA sinh ra của gạo trong
quá trình nảy mầm .......................................................................................................... 40
4.3.2 Ảnh hưởng của pH nước ngâm và thời gian ủ đến hoạt độ enzyme amylase
sinh ra trong gạo mầm .................................................................................................... 41
4.4
KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN Ủ THÍCH HỢP ĐẾN HÀM LƯỢNG GABA SINH
RA TRONG GẠO MẦM ............................................................................................... 42
4.5
ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ THÀNH PHẦN GIỮA NGUYÊN LIỆU GẠO LỨT
VÀ GẠO MẦM ............................................................................................................. 43
4.5.1
So sánh một số thành phần trong nguyên liệu gạo lứt và gạo mầm. ................ 43
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-vi-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
4.5.2
Trường Đại học Cần Thơ
So sánh giá trị cảm quan giữa cơm gạo lứt và cơm gạo mầm. ........................ 45
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 47
5.1
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 47
5.2
ĐỀ NGHỊ ......................................................................................................... 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 48
PHỤ LỤC 1
PHỤ LỤC 2
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-vii-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của hạt lúa ........................................................................................ 4
Hình 2.2: Hình ảnh gạo mầm và sản phẩm thành công của công ty Vĩnh Bình ......................... 8
Hình 2.3: Công thức hóa học của GABA ................................................................................. 12
Hình 2.4: Các loại enzyme endoamylase và exoamylase ......................................................... 17
Hình 2.5 : Quá trình thủy phân tinh bột của các enzyme amylase ........................................... 19
Hình 3.1: Quy trình thí nghiệm tổng quát ................................................................................. 30
Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 .......................................................................................... 31
Hình 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 .......................................................................................... 32
Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 .......................................................................................... 34
Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 .......................................................................................... 36
Hình 4.1: Gạo sẽ bị mốc nếu ủ lâu hơn 30 giờ ......................................................................... 40
Hình 4.2: Sắc ký đồ của HPLC: (a) Đường chuẩn của GABA, (b) mẫu gạo mầm của Jasmine
85, (c) mẫu gạo lứt của Jasmine 85........................................................................................... 45
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-viii-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần các chất dinh dưỡng trong gạo ................................................................ 5
Bảng 2.2 Giá trị dinh dưỡng trong 100 g nguyên liệu gạo lứt .................................................... 7
Bảng 3.1 Phương pháp phân tích .............................................................................................. 29
Bảng 4.1: Kết quả xác định hàm lượng ẩm trong gạo lứt sau các khoảng thời gian ngâm. ..... 37
Bảng 4.2: Kết quả tỉ lệ nảy mầm cùa gạo lứt sau khi ủ ........................................................... 39
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của pH dịch ngâm đến hàm lượng GABA sinh ra của gạo lứt nảy mầm 40
Bảng 4.4: Hoạt độ enzyme amylase của gạo lứt sau khi ngâm ở các dung dịch có pH 2, 3, 5, 7
và được ủ ở các khoảng thời gian 12, 18, 24, 30, 36 giờ. ......................................................... 41
Bảng 4.5: Hàm lượng GABA sinh ra của gạo mầm với phương pháp ủ và thời gian ủ khác
nhau ........................................................................................................................................... 42
Bảng 4.6: Một số thành phần trong gạo lứt và gạo mầm .......................................................... 43
Bảng 4.7: Điểm đánh giá cảm quan về sản phẩm của cơm gạo mầm và cơm gạo lứt .............. 45
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-ix-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
Chương 1: GIỚI THIỆU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Gạo lứt là một nguồn thực phẩm rất giàu dinh dưỡng so với gạo đã xát trắng, một số
thành phần trong gạo lứt còn có thể ngăn ngừa và điều trị một số bệnh. Đây là loại gạo
rất giàu dinh dưỡng đặc biệt là các sinh tố và nguyên tố vi lượng. Gạo lứt có nhiều chất
dinh dưỡng hơn gạo trắng như: chất xơ, các acid amin thiết yếu, khoáng chất, protein,
vitamin B,... Các chất có hoạt tính sinh học này chủ yếu tập trung ở phôi mầm và lớp
cám gạo, mà các thành phần này thường bị loại bỏ trong quá trình xát trắng. Tuy nhiên,
gạo lứt đòi hỏi thời gian nấu lâu hơn, và cơm gạo lứt có cấu trúc cứng và có vị không
hấp dẫn như cơm gạo trắng. Vì vậy để cải thiện tình hình này cần phải có phương pháp
chế biến gạo lứt thích hợp nhằm đẩy mạnh giá trị xuất khẩu cũng như tận dụng nguồn
dinh dưỡng trong gạo lứt để tạo ra sản phẩm vừa có giá trị dinh dưỡng vừa có giá trị
cảm quan.
Dùng phương pháp ủ để gạo lứt nảy mầm sẽ giúp gạo cải thiện chất lượng và gạo sau
khi nấu sẽ trở nên mềm hơn. Ngoài ra quá trình nảy mầm gây ra những thay đổi quan
trọng về dinh dưỡng như tăng hàm lượng chất xơ, tocotrienols, gamma oryzanol và đặc
biệt là γ-aminobutyric acid (GABA)
GABA (γ-aminobutyric acid), công thức phân tử: C4H9NO2, là một trong những chất
thuộc nhóm acid amine có vai trò là chất dẫn truyền thần kinh. GABA là một loại
amino acid không thể thiếu đối với cơ thể để đảm bảo duy trì sự hoạt động của não bộ.
Nó có vai trò chính trong việc giảm bớt hoạt động của các neuron thần kinh và ức chế
sự lan truyền của các tế bào dẫn truyền. Cùng với niacinamide và inositol, GABA ngăn
cản các truyền dẫn căng thẳng vùng thần kinh trung ương bằng việc chiếm giữ các
vùng tiếp nhận tin các tế bào này, khống chế các vùng tiếp nhận tin.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Khảo sát quy trình sản xuất gạo mầm từ giống lúa Jasmine 85 có hàm lượng GABA
cao, đồng thời chọn ra quy trình sản phẩm gạo mầm đạt giá trị tốt nhất.
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-1-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1
KHÁI QUÁT VỀ LÚA GẠO Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có diện tích trồng lúa khoảng 3,9 triệu ha, trong
đó diện tích lúc cao sản (hè thu – đông xuân) mỗi vụ khoảng 1,6 – 1,7 triệu ha. Là vựa
lúa lớn nhất của cả nước, hàng năm vùng này đóng góp trên 50% sản lượng lúa và trên
90% tổng sản lượng gạo xuất khẩu của cả nước. Cây lúa hiện nay và trong những năm
tới vẫn là cây trồng chủ lực của vùng ĐBSCL.
Những năm qua, nước ta khẳng định và giữ vững vị trí xuất khẩu gạo hàng đầu thế
giới, đời sống người nông dân ngày càng được nâng cao, thị trường xuất khẩu ngày
càng được mở rộng. Lúa gạo Việt Nam và doanh nghiệp xuất khẩu gạo của Việt Nam
ngày càng khẳng định được uy tín và vị trí trên trường quốc tế. Tuy nhiên, những năm
qua, trong sản xuất, tiêu thụ lúa gạo Việt Nam nói chung và đồng bằng sông Cửu Long
nói riêng đã bộc lộ nhiều khó khăn, bất cập. Sản xuất lúa gạo nhìn chung vẫn nặng về
năng suất, số lượng chưa gắn với quy hoạch và thị trường tiêu thụ. Các điều kiện hạ
tầng phục vụ cho sản xuất, bảo quản, chế biến, tiêu thụ còn nhiều bất cập. Việc xây
dựng và quảng bá thương hiệu chưa được chú trọng đúng mức. Khâu tiêu thụ còn nhiều
khó khăn, thường xuyên xảy ra tình trạng “trúng mùa, mất giá”, liên kết “4 nhà” còn
yếu kém, tổ chức sản xuất còn nhỏ lẻ... đã buộc chúng ta phải có chiến lược phát triển
nghề trồng lúa một cách hợp lý và bền vững.
Mặt khác, theo đánh giá của nhiều chuyên gia, sản xuất và tiêu thụ lúa gạo ở khu vực
này còn chịu tác động bởi các yếu tố như: đặc điểm chung của vùng ĐBSCL là phổ
biến việc trồng lúa nước 3 vụ/năm; lại chịu ảnh hưởng rất lớn về thời tiết, mưa lũ, chế
độ bán nhật triều biển Đông, địa hình đất đai không đồng đều, sự xâm nhập mặn... ảnh
hưởng không nhỏ đến quá trình trồng lúa và gây thiệt hại nặng cho nông dân. Diện tích
trồng lúa hiện nay đã bị thu hẹp gần 200 nghìn ha hoặc thời vụ phải xuống giống sớm
hoặc chậm hơn so với dự định. Ngoài ra sự chọn giống lúa chưa phù hợp, bón phân
bừa bãi, thiếu kiến thức trong sản xuất... làm ảnh hưởng đến chất lượng cũng như sản
lượng lúa gạo. Bên cạnh đó, việc bảo quản và tiêu thụ lúa gạo tại Đồng bằng sông Cửu
Long cũng đã nảy sinh nhiều vấn đề như giá thành lúa gạo trên thị trường tăng, nhưng
nông dân lại không có lãi, do phải bán qua nhiều trung gian, bị doanh nghiệp trung gian
ép giá, hình thức liên kết tiêu thụ lúa trong nông dân còn yếu, việc tồn trữ lúa trong dân
làm tăng chi phí... Điều đó là vấn đề thực sự khó khăn không chỉ ảnh hưởng đến đến
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-2-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
giá cả do sản lượng lúa bị dồn nhiều cùng lúc, giá lúa giảm, mà còn làm giảm chất
lượng lúa, ảnh hưởng đến thu nhập của nông dân và ngay cả đối với doanh nghiệp.
Để giải quyết vấn đề này, ĐBSCL cần có chiến lược sản xuất lúa cụ thể trong từng thời
kỳ nhất định, có các bước đi phù hợp trong từng thời điểm và từng vùng sản xuất đặc
thù. Một mặt Nhà nước cần ban hành các chủ trương chính sách đồng bộ hóa từ sản
xuất đến chế biến, bảo quản và xuất khẩu. Mặt khác đối với nông dân, những người
trực tiếp sản xuất, cần tập huấn, khuyến khích nông dân ý thức về những điều có lợi có
hại trong nhiều công đoạn từ sản xuất, chế biến đến duy trì ổn định chất lượng, tạo uy
tín lâu dài.
Tóm lại, tiềm năng lúa gạo ở vùng ĐBSCL là rất lớn mặc dù phải đối mặt với những
thách thức và khó khăn do những nguyên nhân chủ quan và khách quan trong thời gian
tới, nhưng việc thực hiện các giải pháp kĩ thuật thông qua mối liên kết vùng và có sự
tham gia của “4 Nhà” thì vẫn đảm bảo được các mục tiêu:
ĐBSCL vẫn là vùng trọng điểm an ninh lương thực quốc gia.
Sự liên kết sẽ giúp thực thi các kế hoạch, chiến lược sản xuất lúa và an ninh lương
thực đến từng địa phương.
Sự đồng thuận không những từ nguồn lực nhà nước mà cả xã hội để sản xuất và tiêu
thụ nhằm gia tăng thu nhập và ổn định cuộc sống cho nông dân.
Sản xuất và tiêu thụ lúa, gạo mang tính bền vững.
2.2 SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU
2.2.1 Nguyên liệu lúa.
Lúa có tên khoa học là Ozyra sativa là các loài thực vật sống một năm, có thể cao tới
1-1,8 m, đôi khi cao hơn, với các lá mỏng, hẹp bản (2-2,5 cm) và dài 50–100 cm. Các
hoa nhỏ tự thụ phấn mọc thành các cụm hoa phân nhánh cong hay rủ xuống, dài 30–
50 cm. Hạt là loại quả thóc (hạt nhỏ, cứng của các loại cây ngũ cốc) dài 5–12 mm và
dày 2–3 mm. Hạt lúa cấu tạo gồm 4 phần chính là vỏ trấu (hull), vỏ cám (bran layers),
nội nhũ (starchy endosperm) và phôi hạt (embryo).
Vỏ trấu chiếm khoảng 14-23% trọng lượng hạt, bao gồm chủ yếu là cellulose và chất
xơ. Vỏ trấu cho phép nước, O2 và CO2 truyền qua trong quá trình sấy khô hoặc làm ướt
hạt. Vỏ trấu rất cứng có tác dụng như một màng bảo vệ chống sự xâm nhập của côn
trùng, nấm mốc, sự oxy hóa, tác động của enzyme và những điều kiện thời tiết bất lợi.
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-3-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
Trên vỏ trấu có các đường gân nổi lên rất rõ và màu sắc của vỏ trấu (từ vàng nhạt đến
vàng nâu) tùy thuộc vào giống lúa.
Vỏ cám bao gồm nhiều lớp, chiếm khoảng 4- 5% trọng lượng hạt. lớp mỏng ngoài
cùng của vỏ cám có cấu trúc rất cứng, không cho phép sự di chuyển của oxy, CO2 và
hơi nước. Lớp aloron thuộc vỏ quả (vỏ hạt) và sẽ thành cám khi xát trắng. Vỏ quả cùng
với lớp bao phủ hạt hình thành cám, cám chiếm khoảng 5 - 7% gạo lứt. Cám giàu
protein, khoáng, vitamin và chất béo, vì thế gạo lứt dễ bị hư hỏng hơn gạo trắng trong
quá trình bảo quản
Nội nhũ là phần chủ yếu của hạt thóc, thành phần chủ yếu của nội nhũ là tinh bột
(chiếm đến 90%). Tùy theo điều kiện canh tác và giống lúa, nội nhũ có màu trắng trong
hay trắng đục (giống hạt dài nội nhũ trắng trong, giống hạt bầu nội nhũ có màu trắng
đục). Sự hiện diện của protein và tinh bột chịu trách nhiệm cho những thay đổi trong
quá trình già của hạt gạo.
Phôi là thành phần riêng lẽ nằm trong nội nhũ, bên góc dưới hạt gạo. Phôi là nơi dự trữ
chất dinh dưỡng của hạt và nảy mầm tạo cây mới trong điều kiện thích hợp (Dương Thị
Phượng Liên và Hà Thanh Toàn, 2012)
Gạo lứt bao gồm 1- 2% vỏ, lớp vỏ gạo 4-6%, phôi 1%, lớp vảy 2%, nội nhũ chiếm
khoảng 91-92% (Nguyễn Nhật Minh Phương, 2010).
Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của hạt lúa
(Nguồn:http://www.flickr.com/photos/47348685@N08/4335554635/in/photostream/)
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-4-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
Bảng 2.1 Thành phần các chất dinh dưỡng trong gạo
Chất xơ
Tro
(%)
Hợp chất
đường
(%)
(%)
(%)
Mức độ
đánh bóng
(%)
7,4
2,3
72,5
1,0
1,3
0
13,5
13,2
18,3
38,3
7,8
8,9
-
15,5
6,2
0,8
76,6
0,3
0,6
8 – 10
Độ ẩm
Protein
Lipid
(%)
(%)
Gạo lứt
15,5
Cám
Gạo được
đánh bóng
Nguyên liệu
(Nguồn: Bureau of Science and Technology, 1963)
Gạo được chia thành ba loại theo hàm lượng amylose và kích thước hạt gạo: gạo hạt
ngắn và trung bình có hàm lượng amylose thấp (12-20%); giống hạt gạo dài có hàm
lượng amylose trung bình (20-25%), và hàm lượng amylose cao (>25%) (Julianno và
Bechtel, 1985).
Gạo lứt là gạo chỉ xay bỏ lớp vỏ trấu bên ngoài, giữ lại lớp vỏ cám nên giá trị dinh
dưỡng hầu như không bị mất. Trong khi đó quá trình chuyển từ gạo lứt sang gạo trắng
làm mất đi khoảng 67% vitamin B3, 80% vitamin B1, 90% vitamin B6, 50% mangan,
phospho và 60% sắt, hầu hết các chất xơ và acid béo cần thiết (Dinesh Babu và cộng
sự, 2009). Phần vỏ cám bao gồm protein, vitamin B, K và đặc biệt là vitamin E (có
chứa α – tocopherol, tocotrienol) và γ- oryzanol là chất chống oxy hóa làm giảm khả
năng gây ung thư và bệnh tim (Zhimin, Na, và Samuel, 2001), ngăn chặn bệnh
Alzheimer và dị ứng (Nakamura, Tian, và Kayahara, 2004; Kim và cộng sự, 2012). Do
đó gạo lứt rất giàu dinh dưỡng, đặc biệt là vitamin nhóm B, chất xơ và khoáng.
2.2.2 Sơ lược về giống lúa Jasmine 85
2.2.2.1 Đặc tính:
Thời gian sinh trưởng: 100 - 105 ngày,
Chiều cao cây: 95 - 100 cm, khá cứng cây, đẻ nhánh trung bình, lá đòng thẳng;
Nhiễm rầy nâu, đạo ôn và bệnh cháy bìa lá; ít chịu phèn, hạn và nhập úng.
Năng suất trung bình trong vụ Đông Xuân từ 6 - 8 tấn/ ha; vụ Hè Thu 4 - 5 tấn/ ha.
Khối lượng 1,000 hạt từ 26 - 27 gram.
Hạt gạo dài 7,2 - 7,6 mm, trong, ít bạc bụng (<10%).
Hàm lượng amylose trung bình (20 - 21 %), cơm mềm, dẻo có mùi thơm đặc trưng.
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-5-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
Thích hợp nhất là vụ Đông Xuân; phù hợp sản xuất gạo đặc sản cho tiêu dùng trong
nước hoặc xuất khẩu
2.2.2.2 Phản ứng sâu bệnh:
Nhiễm rầy nâu
Hơi nhiễm đạo ôn
Nhiễm cháy bìa lá
2.2.2.3 Gieo sạ:
Nên gieo thưa theo hàng bằng công cụ máy sạ hàng, nhất là vụ Hè Thu
Lượng giống sử dụng: 80-100 kg/ha
2.2.2.4 Phân bón:
Vụ Đông Xuân: 100 kg N - 30 kg P2O5 - 30 kg K2O/ha
Vụ Hè Thu: 80 kg N - 40 kg P2O5 - 30 kg K2O/ha
2.2.2.5 Thu hoạch:
Đúng độ chín: khi có khoảng 85% số hạt chín trên bông, không để chín quá.
Nên sấy để tăng chất lượng, giảm thất thoát (nhất là trong mùa mưa).
2.2.3 Một số thành phần trong nguyên liệu gạo lứt
Thành phần của gạo lứt gồm chất tinh bột, chất đạm, chất béo, chất xơ cùng
các vitamin như B1, B2, B3, B6; các axit như pantothenic (vitamin B5),
paraaminobenzoic (PABA), folic (vitamin M), phytic. Các nguyên tố vi lượng
như canxi, sắt, magiê, selen, glutathion (GSH), kali và natri.
Trường hợp gạo trắng qua quá trình xay, giã, 67% vitamin B3, 80% vitamin B1, 90%
vitamin B6, một nửa lượng mangan và hầu hết chất xơ bị mất đi. Các chuyên gia dinh
dưỡng cũng nhận thấy, một lon gạo lứt khi nấu thành cơm chứa 84 mg magiê, trong khi
đó ở gạo trắng chỉ có 19 mg.
Một số chất dinh dưỡng có trong gạo lứt như chất xơ, carotenoid, phytosterol, acid
omega 3 và inositol hexaphosphate (IP6) đều có vai trò rất quan trọng trong việc phòng
chống sự ngưng kết các tiểu huyết cầu và làm giảm hàm lượng cholesterol và
triglyceride. Các vai trò này và những cơ chế đồng hợp khác đã được thể hiện rõ ở chỗ:
làm giảm LDL-cholesterol (xấu) và làm tăng HDL-cholesterol (tốt); giảm việc hấp thụ
chất béo và cholesterol; làm tăng việc bài tiết chất béo, cholesterol và acid mật; làm
giảm áp suất máu và triglyceride, ngăn ngừa việc ngưng kết tiểu huyết cầu. Coenzyme
Q10 cũng có những hiệu ứng tích cực đối với áp suất máu và cholesterol đồng thời cải
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-6-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
thiện năng lượng của cơ tim. Nó cũng giúp cho việc ổn định nhịp đập tim. Tất cả
những chức năng này ở trong gạo lứt hoạt động đồng thời đã làm giảm các nguy cơ đột
qụy hoặc các tai biến tim mạch.
Các chuyên gia cho rằng những người trưởng thành chỉ cần một nửa lượng chất xơ (mà
cơ thể cần) cũng đã có thể phòng chống bệnh tiểu đường type 2 và bệnh tim mạch…Họ
khuyến cáo: tối thiểu lượng chất xơ trong khẩu phần phải đảm bảo 14 gam cho 1000
calo tiêu thụ. Đàn ông cần khoảng 30-38g/ngày, còn phụ nữ cần khoảng 25-30g/ngày
từ các loại thực phẩm toàn phần.
Bảng 2.2 Giá trị dinh dưỡng trong 100 g nguyên liệu gạo lứt
Đơn vị
Số lượng
Năng lượng
Kcal
370
Carbohyrate
g
77,24
Đường
g
0,85
Chất xơ
g
3,5
Chất béo
g
2,92
Protein
g
7,94
Nước
g
10,37
Vitamin B1
mg
0,401
Vitamin B2
mg
0,093
Vitamin B3
mg
5,091
Vitamin B5
mg
1,493
Vitamin B6
mg
0,509
Vitamin B9
µg
20
Thành phần
Vitamin
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-7-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
Khoáng
Canxi
mg
23
Sắt
mg
1,47
Magiê
mg
143
Phospho
mg
333
Kali
mg
223
Natri
mg
7
Kẽm
mg
2,02
Đồng
Mg
0,277
Mangan
Mg
3,743
Selenium
µg
23,4
(Nguồn: http://en.wikipedia.org/wiki/Brown_rice)
2.3 KHÁI QUÁT VỀ GẠO MẦM.
2.3.1 Khái niệm gạo mầm
Hình 2.2: Hình ảnh gạo mầm và sản phẩm thành công của công ty Vĩnh Bình
(Nguồn: http://m.hanoimoi.com.vn/Tin-tuc/Suc-khoe/636811/san-xuat-thanh-cong-gao-mam-vibigaba-chua-tieuduong và http://gaovibigaba.wordpress.com/tag/gao-mam-vibigaba/)
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-8-
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 - 2013
Trường Đại học Cần Thơ
Gạo mầm là sản phẩm từ gạo lức nảy mầm, còn nguyên phôi, chứa chất GABA. Xuất
hiện lần đầu tiên năm 1995 tại Nhật Bản và ngày càng trở nên phổ biến trên thế giới.
Tại Việt Nam, trong quá trình nghiên cứu thành công gần đây, chúng ta đã chứng minh
được khi cho gạo lứt nảy mầm trong điều kiện thích hợp sẽ tạo ra một số chất dinh
dưỡng đặc biệt là gamma amino butyric acid (GABA), vitamin E, niacin, vitamin B1,
B6… và một số chất chống oxy hóa có hàm lượng cao hơn gạo lức. Ta gọi là gạo mầm.
Gạo mầm có màu vàng nhạt, một đầu hạt gạo có mầm đục nhỏ. Ta thấy dễ ăn vì nó
mềm cơm, có vị ngọt hơn gạo lứt. Gạo mầm có công dụng giải quyết các vấn đề giảm
cân an toàn, đường huyết, cao huyết áp, tiểu đường, làm đẹp da, chống lão hóa.
Công dụng của gạo mầm giúp cân bằng huyết áp đối với những người mắc bệnh huyết
áp cao, giảm Choresterol giảm mỡ máu, chống béo phì. Gạo mầm có công dụng làm
giảm cân. Tăng cường chức năng của thận, an thần, đẹp da, giảm stress căng thẳng thần
kinh và chứng mất ngủ. Đồng thời giúp ổn định đường huyết cho những người bệnh
tiểu đường.
Theo nghiên cứu của Dinesh và cộng sự (2009), gạo mầm được xem như là một loại
gạo tiên tiến có giá trị dinh dưỡng cao bao gồm vitamin, chất khoáng và những giá trị
dinh dưỡng khác cần thiết cho cơ thể chống lại bệnh tật, sự lão hóa và tăng cường sức
khỏe. Trong sản phẩm gạo mầm có chỉ số Glycemic thấp giúp kiểm soát lượng đường
trong máu, do đó có vai trò quan trọng đối với bệnh nhân tiểu đường và những người
muốn kiểm soát cân nặng của họ. Sản phẩm gạo mầm cũng là một nguồn dồi dào
magiê, có tác dụng làm giảm tính trầm trọng của bệnh hen suyễn, giảm bệnh cao huyết
áp, chứng đau nửa đầu, bệnh tim và đột quỵ.
2.3.2 Quá trình nảy mầm
Nảy mầm là sự phát triển của phôi bên trong hạt. Đây là một quá trình bao gồm sự kết
hợp những khả năng có thể xảy ra để bắt đầu sự hấp thu nước của hạt gạo, kết thúc quá
trình này là sự phát triển của phôi và sự hình thành rễ mầm xuyên qua cấu trúc của hạt
xung quanh phôi và tiếp theo là sự phát triển thành cây con (Bewley và Black, 1994).
Theo Bello và cộng sự (2004) và Wijngaard và cộng sự (2005), giai đoạn đầu ngâm
gạo lứt 0 - 2 giờ hấp thụ nước tăng nhanh chóng lên do sự hấp thụ vào phôi của hạt.
Sau đó 2-5 giờ, hạt gạo hấp thụ nước chậm dần và đến một trạng thái cân bằng hoặc
bão hòa. Độ ẩm sau khi 5 giờ thay đổi không đáng kể và tỷ lệ hấp thụ là rất chậm.
Banchuen và cộng sự (2010) đã ghi nhận rằng, khi ngâm 3 giống lúa của Thái Lan
(Niaw Dam Peuak Dam, Sangyod Phatthalung và Chiang Phatthalung) trong nước cất
thì sau 5 giờ đến 7 giờ sẽ đạt được trạng thái bão hòa.
Ngành Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng
-9-
- Xem thêm -