Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Tác động của ủ sau sấy và trong bảo quản đến đặc tính nứt và chất lượng xát gạo " docx

Phần 6
Tác động của ủ sau sấy và trong bảo quản đến đặc tính nứt và
chất lượng xát gạo
ợ ggạ

TÓM TẮT
Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy, chế độ tôi ủ và điều kiện tồn trữ đến tỉ
lệ nứt hạt, độ bền cơ học và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của ba giống gạo canh tác ở Úc là
Kyeema (gạo dài), Amaroo và Reiziq (gạo vừa). Sấy lúa hồi ẩm ở 40, 60, và 80
o
C, sau đó ủ
0, 40, 80 và 120 phút. Kết quả cho thấy công đoạn tôi ủ cải thiện tỉ lệ thu hồi gạo nguyên ít
mặc dù độ chặt hạt tăng và tỉ lệ hạt nứt giảm khi thời gian sấy ủ kéo dài 80 – 120 phút. Trong
quá trình tồn trữ đến 4 tháng tại nhiệt độ 4, 20 và 38
o
C, tất cả các thông số đo đạc như tỉ lệ
hạt nứt, độ cứng, độ chặt, tỉ lệ thu hồi gạo nguyên, đặc tính hóa nhão đều có chiều hướng tăng.
Các lý tính của các mẫu gạo biến thiên đáng kể khi tồn trữ ở 38
o
C. Độ chặt hạt gạo nguyên
vẹn gia tăng rõ rệt trong quá trình tồn trữ chứng tỏ có xảy ra hiện tượng già hóa vật lý khi bảo
quản hạt gạo dưới nhiệt độ gương của gạo.

GIỚI THIỆU
Quá trình ủ từ lâu được xem là một công đoạn hiệu quả để tối thiểu hóa gradient ẩm trong hạt
gạo khi sấy ở nhiệt độ cao (Cnossen et al. 2003; Steffe and Singh 1980; Zhang et al. 2003).
Bên cạnh tác động cân bằng ẩm, khái niệm trạng thái gương cũng được áp dụng để giải thích

hiện tượng nứt hạt trong quá trình sấy (Perdon et al. 2000). Giả thuyết đưa ra là quá trình ủ
trên nhiệt độ hóa gương của gạo giúp giảm bớt các nội ứng lực tạo ra trong nhân hạt gạo, đặc
biệt là khi sấy gạo ở nhiệt độ cao (Cnossen et al. 2003; Cnossen et al. 2001; Iguaz et al. 2006;
Zhang et al. 2003).

Trên nền tảng khái niệm chuyển hóa gương, đã có nhiều nghiên cứu giải thích tác động của
các điều kiện sấy ủ đến tỉ lệ thu hồi gạo nguyên (Cnossen và ctv 2003; Cnossen và ctv 2001;
Iguaz và ctv 2006; Zhang và ctv 2003). Khi ứng dụng trạng thái gương để giải thích hiện
tượng nứt hạt gạo, có thể áp dụng hiện tượng phục hồi cấu trúc hay còn gọi là già hóa vật lý
trong quá trình ủ. Người ta biết rằng khi tồn tr
ữ hạt hay còn gọi là tôi ủ (annealing) thì sẽ có
hiện tượng già hóa. Từ “già hóa” được sử dụng để đề cập đến các thay đổi lý, hóa sinh xảy ra
trong quá trình bảo quản gạo dẫn đến các tác động mong muốn và không mong muốn
ồ
c
ó
xu
h
ư
ớ
ng
ổ
n
đ
ị
n
h
tương
đ
ố

i
v
ớ
i
t
h
ờ
i
g
i
an t
ồ
n t
r
ữ
ké
o
dài

(
Hama
k
er
1994
; Howe
ll
v
à
Cogburn 2004). Cơ chế già hóa của gạo vẫn chưa xác định được và được diễn giải theo nhiều
cách khác nhau mặc dù đã có rất nhiều nghiên cứu về đề tài này (Chrastil 1990; 1992; 1994;

Patindol và ctv 2005; Sowbhagya và Bhattacharya 2001). Mối liên hệ giữa biến thiên các hàm
lượng đạm tổng, tinh bột hay amylose và các thay đổi hóa lý và chức năng của gạo như các
đặc tính hóa nhão là không chặt chẽ (Chrastil 1990; 1992; 1994). Một nghiên cứu của Patindol
và ctv (2005) cho thấy già hóa gạo có thể liên hệ với tương tác giữa tinh bột và các cấu tử
không phải là tinh bột như các lipid. Các tác giả này cũng tìm thấy sự thoái biến tinh bột ở
mức độ phân tử làm giảm tỉ lệ amylose: amylopectin và cắt các mạch amylopectin trong quá
trình tồn trữ gạo.

Trên cơ sở khoa học polymer, các thay đổi hóa lý và chức năng của vật liệu thực phẩm vô
định hình trong quá trình tồn trữ được xem là kết quả của hiện tượng già hóa vật lý hay phục
hồi enthalpy do thực tế là sản phẩm thực phẩm thường được bảo quản/ủ ở nhiệt độ thấp hơn
nhiệt độ gương của chúng (Liu và ctv 2006). Khi tham khảo vấn đề này cho thấy khái niệm
già hóa vật lý/ phục hồi cấu trúc có thể ứng dụng để giải thích các thay đổi xảy ra trong quá
trình tồn trữ. Đã có một số nghiên cứu thực hiện chứng minh rằng quá trình già hóa ảnh
hưởng đến các đặc tính cơ học của tinh bột (Chung và Lim 2004; Lourdin và ctv 2002; Noel
và ctv 2005). Tinh bột là thành phần chính của hạt gạo, do đó tác động của quá trình già hóa
có thể đo đạc được qua các thay đổi về đặc trưng cơ học của gạo.

Vì vậy, việc khảo sát hiện tượng này trong quá trình ủ sau sấy trên mẫu lúa tươi sấy khô là
cần thiết. Khảo sát tác động của quá trình ủ sau sấy ở nhiệt độ lớn hơn và nhỏ hơn nhiệt độ
gương của gạo đến độ bền cơ học và liên hệ với tỉ lệ nứt gãy và chất lượng xát sẽ cung cấp
nhiều thông tin giá trị để hiểu rõ cơ chế nứt gãy của hạt gạo. Mục đích của nghiên cứu này là
(i) khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy và ủ sau sấy ở nhiệt độ trên và dưới nhiệt
độ gương
của gạo lên độ bền cơ học, tỉ lệ nứt hạt và chất lượng xát; (ii) khảo sát các thay đổi đặc trưng
cơ học và chất lượng xát của gạo trong quá trình bảo quản. Các nghiên cứu này thực hiện trên
các giống gạo Úc.
Thí nghiệm này sử
d
ụng ba gi

ố
ng g
ạ
o
Ú
c là Kyeema, Amaroo và Reizi
q
do New South Wales
Department of Primary Industries (Yanco, NSW 2703, Australia) cung cấp trong tháng 08
năm 2007 ở dạng lúa khô. Lúa có độ ẩm ban đầu 11.2 - 11.6 % được bảo quản kín tại nhiệt độ
phòng.
Để thực hiện các thí nghiệm sấy và ủ sau sấy, ngâm lúa đến độ ẩm mong muốn (24-27 % cơ
sở ướt) như hàm ẩm của lúa gặt tươi. Lúa ngâm sau khi làm ráo được trữ trong bao nhựa kín ở
nhiệt độ lạnh (4
o
C) trong 4 ngày để cân bằng ẩm trong khối hạt. Trước khi sấy, mẫu gạo được
cân bằng tại nhiệt độ phòng. Độ ẩm lúa gạo trong thí nghiệm này được xác định bằng cách sấy
kiệt 5-10 g lúa gạo trong tủ sấy ở chế độ 130
o
C trong 17 giờ (Jindal & Siebenmorgen 1987).
Độ ẩm được biểu diễn ở dạng cơ sở ướt.

Thí nghiệm sấy và ủ sau sấy
Thực hiện thí nghiệm sơ bộ để xác định tốc độ sấy lớp mỏng lúa. Lúa đã hồi ẩm của mỗi
giống được đem sấy lớp mỏng (dày 1 cm) trong tủ sấy (Thermoline Dehydrating Oven
No.TD-36T-1-D Special, Thermoline Scientific Pty. Ltd, Australia) ở ba chế độ sấy 40
o
C-25
%RH, 60
o

C-20 %RH, 80
o
C-16 %RH. Vận tốc gió là 0.75 m/s. Điều kiện sấy được kiểm soát
và theo dõi qua các bộ điều nhiệt, tốc độ gió và ẩm độ tương đối (Eurotherm 3216,
Thermoline Scientific Pty. Ltd, Australia). Xác định ẩm độ lúa sau mỗi 30 phút sấy. Sử dụng
số liệu ẩm độ thay đổi theo thời gian sấy để tính toán phương trình sấy lớp mỏng thực nghiệm
trên cơ sở phương trình Page (trích dẫn bởi Hall 1980) như sau:
)exp( kt
MM
MM
ei
et
−=
−
−
[1]
Trong đó M
t
là ẩm độ của gạo tại thời gian sấy bất kỳ t, M
e
là ẩm độ cân bằng của gạo, M
i
là
ẩm độ ban đầu của gạo, t là thời gian sấy và k là hằng số sấy. Giá trị M
e
được xác định dựa
vào phương trình Chung-Pfost cải tiến (1967) như sau:

⎟
⎠

⎞
⎜
⎝
⎛
+
−−= )ln(
)(
ln
1
RH
A
CT
B
M
e
[2]
Trong đó M
e
là ẩm độ cân bằng của hạt (thập phân, cơ sở ướt), RH là độ ẩm tương đối của
không khí cân bằng với hạt (thập phân), T là nhiệt độ không khí (
o
C), A, B, và C là hằng số
riêng biệt cho hạt trong điều kiện xem xét (phi thứ nguyên). Đối với lúa, giá trị A, B, và C lần
ẩ
m tương
đ
ố
i

(

RH
, t
h
ậ
p p
hâ
n
)
:
k= -0.020671+0.000228*T+0.019928*RH+0.000999*T*RH
[3]
Để dự đoán ẩm độ của hạt tại thời điểm sấy bất kỳ, ứng dụng phương trình sai biệt hữu hạn
sau:

(
)
)exp())()(( ktktMMMM
eittt
−
−
∆
−
−
=
∆+
[4]
Lúa hồi ẩm (24 – 27 % cơ sở ướt) của mỗi giống gạo được sấy lớp mỏng (độ dày lớp lúa 1
cm) tại ba điều kiện sấy 40
o
C-25 %RH, 60

o
C-20 %RH, 80
o
C-16 %RH. Dựa trên phương
trình thực nghiêm [4] đã tính toán được ở trên, xác định thời gian sấy tại mỗi nhiệt độ sấy để
đạt ẩm độ mong muốn. Các lô lúa hồi ẩm được trải rộng trên khay kim loại đục lỗ và sấy
trong tủ sấy (Thermoline Dehydrating Oven No.TD-36T-1-D Special, Thermoline Scientific
Pty. Ltd, Australia). Nhằm giảm thiểu tác động của cân bằng ẩm trong quá trình tôi/ủ, các mẫu
gạo được sấy cho đến khi đạt ẩm độ cuối kho
ảng 14 % cơ sở ướt. Điều này có nghĩa là sự
phân bố ẩm bên trong nhân hạt sẽ bị giới hạn. Lô mẫu sau đó được chia nhỏ và ủ trong hũ
thủy tinh kín trong tủ ấm. Mẫu gạo được ủ tại nhiệt độ bằng với nhiệt độ sấy (40, 60 và 80
o
C)
trong 0, 40, 80 và 120 phút. Sau ủ, mẫu gạo được làm nguội trong tủ ấm ở chế độ 25
o
C và 65
% RH. Sự thay đổi ẩm độ trong quá trình tôi/ủ là rất ít do sai biệt ẩm độ đo được trước và sau
ủ của tất cả các loại gạo là 0.5 %. Ẩm độ cuối của các mẫu gạo tương đương nhau nhằm tối
thiểu hóa ảnh hưởng của ẩm độ đến việc đo độ bền cơ học của mẫu gạo sau đó. Các mẫu gạo
được đóng kín trong bao nh
ựa, trữ tại nhiệt độ phòng từ 2-3 ngày trước khi xác định phần
trăm nứt gãy, độ cứng cơ học và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên (TLTH). Ẩm độ cuối của các mẫu
sấy là 13±0.5 % cơ sở ướt. Sấy lớp mỏng khoảng 200 g lúa ở 35
o
C trong 16 giờ xuống ẩm độ
14 % cơ sở ướt để làm mẫu đối chứng. Lặp lại ba lần tất cả các đo đạc trong thí nghiệm này.
Tổng nghiệm thức sấy và ủ là 108 (3 giống gạo * 3 nhiệt độ sấy * 4 thời gian tôi ủ * 3 lần lặp
lại).

Tỉ lệ hạt gãy nứt
Lựa chọn ngẫu nhiên 50 hạt lúa trong từng mẫu sấy, bóc vỏ trấu bằng tay và quan sát nứt bằng
hộp đèn. Tỉ lệ hạt gãy nứt là giá trị trung bình của phần trăm số lượng hạt gãy nứt trong mỗi
50 hạt. Mỗi nghiệm thức được lặp lại hai lần.
P
hé
p
đ
o u
ố
n
b
a
đi
ể
m
(
T
h
ree-po
i
nt
b
en
di
ng test
)

đư
ợ

c s
ử
d
ụng
đ
ể
đ
o
đ
ộ
b
ề
n cơ
h
ọc
(đ
ộ
c
ứ
ng
và độ chặt) của từng hạt gạo lức nguyên vẹn. Trong phép đo này, công cụ đo được phát kiến
tại trường Đại học Queensland (Úc) gồm có một đĩa chứa mẫu với nhiều kích cỡ khác nhau.
Mỗi khoang chứa mẫu sâu 2.0 mm và dài 9.0 mm. Chiều rộng của khoang chứa mẫu là 2.0,
2.5, 3.0, 3.5 và 4.0 mm. Đầu đo là một mảnh thép không rỉ có kích thước dày x rộng x dài là 1
x 32 x111 mm. Điểm cuối của đầu đo được mài cùn để
giảm hiệu ứng cắt vốn dẫn đến sai số
trong khi đo. Đầu đo này được gắn vào máy đo cấu trúc TA-XTplus (Micro Stable Systems
Co., Anh quốc).
Phép đo được thực hiện ở chế độ nén. Vận tốc trước đo, đo và sau đo lần lượt là 1 mm/s, 2
mm/s, và 10 mm/s. Lực phá vỡ (N) là lực tối đa để làm gãy hạt và độ cứng (N/mm là độ dốc

của đường cong lực-khoảng cách) trên 50 hạ
t gạo lức nguyên vẹn cho mỗi nghiệm thức. Các
giá trị này được truy xuất bằng phần mềm Texture Exponent (Micro Stable Systems Co., Anh
quốc).

Thí nghiệm tồn trữ
Các điều kiện sấy tôi ủ tối ưu cho mỗi giống gạo cho kết quả TLTH cao nhất được lựa chọn
để làm thông số nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình tôi ủ trong giai đoạn tồn trữ tiếp theo. Để
giảm số lượng nghiệm thức, chỉ lựa chọn nhiệt độ sấy 40
o
C và 80
o
C trong khảo sát ảnh
hưởng của quá trình tồn trữ ở các nhiệt độ khác nhau lên các tính chất của hạt. Mẫu gạo sấy
được chuẩn bị như đã mô tả trong phần trên. Mẫu sấy được chia thành các lô nhỏ 150 g bao
gói trong túi nhựa kín cho mỗi nghiệm thức và được trữ trong tủ mát, tủ ấm tại ba mức nhiệt
độ (4, 20, 38
o
C) cho đến 4 tháng như liệt kê trong Bảng 1. Tổng số lượng nghiệm thức là 180
(3 giống gạo * 2 nhiệt độ sấy * 3 thời gian sấy * 5 thời gian tồn trữ * 2 lần lặp lại). Mỗi
tháng, lấy gạo trong tủ bảo quản, cân bằng với nhiệt độ môi trường và đem đi đo đạc các chỉ
tiêu tỉ lệ hạt nứt gãy, độ bền cơ học, tỉ lệ
thu hồi gạo nguyên và đặc tính hóa nhão.

Bảng 1. Điều kiện thí nghiệm tồn trữ.
Yếu tố ảnh hưởng Mức
yếu tố
Mức giá trị
80

C/

ủ
120

phút
(Amaroo

&

Reiziq)
Nhiệt độ tồn trữ
3 4, 20, 38
o
C
Thời gian tồn trữ
5 0, 1, 2, 3, 4 tháng

Phân tích
Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên
Khoảng 100 g lúa được chà xát bằng hệ thống xay xát mẫu trong phòng thí nghiệm trong 60
giây. Gạo nguyên được phân riêng khỏi gạo tấm để xác định tỉ lệ thu hồi gạo nguyên là tỉ lệ
của khối lượng gạo còn nguyên vẹn trên khối lượng của lúa được chà xát. Gạo nguyên là gạo
sau xát có chiều dài lớn hơn 75% chiều dài ban đầu.
Đặc tính hóa lý
Kích thước
Kích cỡ hạt (chiều dài, rộng, dày) được đo bằng thước đo điện tử.
Hàm lượng protein
Hàm lượng protein của gạo được xác định theo phương pháp vô cơ hóa mẫu (AACC method
1995, 46-30).

Hàm lượng amylose
Sử dụng phương pháp so màu để xác định hàm lượng amylose của ba giống gạo.
Độ kết tinh
Mức độ kết tinh của mẫu gạo được xác định theo phương pháp nhiễu xạ tia X.
Đặc tính hóa nhão
Đặc tính hóa nhão của mẫu sau mỗi giai đoạn tồn trữ được đo bằng nhớt kế nhanh Rapid
Visco Analyser (RVA Model 4, Newport Scientific Pty Ltd., Warriewood, Australia) theo
phương pháp AACC 61-02 (AACC, 1995) (Hình 1).
0
50
100
150
200
250
02468101214
Time, min
Viscosity, RVU
PV
TV
PT
SB
BD

Hình 1. Đồ thị biểu diễn đặc tính hóa nhão của gạo đo bằng nhớt kế nhanh RVA.
PT: nhiệt độ hóa nhão; PV: độ nhớt đỉnh; BD: độ nhớt break down; TV: độ nhớt đáy; FV: độ nhớt cuối và SB: độ
nhớt setback.

Xử lý số liệu
Số liệu được xử lý bằng phần mềm Minitab Release 14 (Minitab Co., USA) với qui trình Phân
tích phương sai (ANOVA) của GLM (General Linear Model) và DOE (Design of

Experiment). Trong các thí nghiệm tồn trữ, sử dụng phân tích phương sai của dạng split-plot
của các đo đạc lặp lại. Các nghiệm thức được xem là khác nhau có ý nghĩa khi P<0.05.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đặc tính hóa lý của các mẫu gạo
Bảng 2 trình bày đặc tính hóa lý của các giống gạo Kyeema, Amaroo và Reiziq. Ba giống gạo
khác biệt nhau đáng kể về kích thước và các thành phần hóa học (P<0.05). Dựa vào phân loại
của Juliano (1998), giống Kyeema có thể xếp vào nhóm gạo dài trong khi Amaroo và Reiziq
thuộc nhóm gạo vừa. Là giống gạo dài nên bề dày của hạt gạo Kyeema nhỏ hơn Amaroo và
Reiziq, hai giống này có bề dày hạt như nhau. Hàm lượng amylose biểu kiến của các giống
gạo khác biệt nhau về mặt thống kê (16.1 – 18.6 %) tuy cùng chung nhóm trung bình. Hàm
lượng protein và
độ kết tinh của Kyeema và Amaroo là tương đương tuy thấp hơn Reziq.

Bảng 2. Đặc trưng hóa lý của ba giống gạo.
B
ề
dày
(mm)
§
1
.
79±0
.
13
2
.
06±0
.
15

2
.
05±0
.
15
Tỉ lệ dài:rộng
3.22:1.00 2.06:1.00 2.35:1.00
Tỉ lệ dài:dày
4.22:1.00 2.81:1.00 3.18:1.00
Amylose (% cs khô)* 18.6
a
19.5
b
16.1
c
Protein (% cs khô)*
5.9
a
5.4
a
7.1
b
Độ kết tinh (% cơ sở khô)*
26.10±0.90
a
27.55±0.81
a
29.12±0.76
b
§

đo trên gạo lức; * phân tích trên bột gạo. Tất cả số liệu biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn.
Các chữ cái trên cùng một hàng giống nhau chứng tỏ các giá trị khác biệt nhau không đáng kể với P>0.05.

Xác định tốc độ sấy
Hình 2 biểu diễn đường cong sấy mô phỏng tính toán được từ phương trình thực nghiệm [4]
và số liệu thí nghiệm. Phương trình thực nghiệm mô tả tốt số liệu thực nghiệm trên cơ sở đánh
giá hệ số tương quan là R
2
= 0.98. Vì vậy, sử dụng phương trình [4] để dự đoán ẩm độ khối hạt
tại các nhiệt độ sấy và ẩm độ tương đối khác nhau như minh họa trong Hình 3.
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0 30 60 90 120 150
Drying time, min
Moisture ratio (decimal
)
MR Experiment
MR Model

Hình 2. Điểm số liệu thí nghiệm và đường cong sấy dự đoán theo phương trình thực nghiệm [4]. R
2
= 0.98.

0.00
0.05

0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720
Drying time, min
Moisture content, decimal, dry
T=60oC, RH=20%
T=40oC; RH=25%

Hình 3. Ẩm độ lúa sấy dự tính tại các nhiệt độ sấy và ẩm độ tương đối khác nhau.

Ảnh hưởng của chế độ sấy và ủ sau sấy đến tỉ lệ nứt gãy hạt, độ bền cơ học và chất lượng
xát của gạo
Nhiệt độ sấy, thời gian ủ và tương tác giữa chúng có tác động đáng kể đến tỉ lệ nứt gãy hạt, độ
bền cơ học và chất lượng xát của cả ba giống gạo (P<0.05).

Tỉ lệ nứt gãy hạt
Khảo sát tỉ lệ nứt gãy hạt của tất cả các nghiệm thức sau mỗi nhiệt độ sấy và thời gian ủ.
Trong mỗi giống gạo, tỉ lệ nứt hạt có xu hướng tăng với nhiệt độ sấy tăng (Bảng 3). Do không
được ủ, quá trình sấy gây ra nội ứng suất dẫn đến hạt gạo bị nứt sau sấy. Mức độ nứt hạt giảm
đ
áng kể khi thời gian ủ tăng đến 2 giờ. Ví dụ, ở nhiệt độ sấy 60
o
C, ủ gạo trong 40 phút làm
giảm tỉ lệ hạt nứt gãy 7% (so với các mẫu gạo không ủ) đối với giống Kyeema và Reziq, trong
khi tỉ lệ hạt nứt gãy giảm ở giống Amaroo là 13 %. Bảng 3 cũng cho thấy ở nhiệt độ sấy 40
o
C, tốc độ sấy thấp nên không gây ra các ảnh hưởng xấu đến tỉ lệ nứt hạt (P>0.05). Vì vậy ủ ở

nhiệt độ này không có lợi ích vì cấu trúc vô định hình của gạo đã hoàn toàn phục hồi và ở
trạng thái gương.

Bảng 3. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên và tỉ lệ hạt nứt của ba giống gạo ở các nhiệt độ sấy và thời gian ủ khác
nhau.
δ τ
Tỉ lệ hạt nứt, % Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên, %
o
C phút Kyeema Amaroo Reiziq Kyeema Amaroo Reiziq
c
ed
cd
b
c
cd

40
17.3±1.2
bc
58.0±3.5
b
23.0±2.0
cd

58.8±3.3
b
52.2±2.4
b
33.2±4.6
b

80
14.3±2.1
c
50.3±6.7
c
21.7±1.2
cd

61.6±0.3
b
56.9±1.6
b
44.1±7.4
cd

120
8.67±1.2
d
45.3±1.5
cd
21.7±0.6
cd

63.7±3.1
b
60.8±2.4
bc
43.9±3.2
cd

80 0
24.3±0.6
a
67.0±2.7
a
36.0±2.0
a

25.0±4.9
a
22.2±3.0
a
22.2±1.8
a

40
18.7±1.2
b
58.7±1.5
b
26.0±2.0
bc

59.5±0.8
b
54.6±1.2
b
32.5±1.6
b

80
15.7±2.9
bc
45.7±2.5
cd
22.0±2.0
cd

60.7±1.3
b
54.9±2.2
b
40.5±3.4
c

120
16.0±1.0
bc
45.5±1.3
cd
20.3±0.6
cd

59.2±1.5
b
60.0±1.2
bc
45.8±0.6
cd
Mẫu đối chứng

4.0±2.1
e
35.0±2.1
e
20.0±2.3
d
65.6±1.7
c
67.9±2.5
cd
52.0±3.1
d
δ: nhiệt độ sấy; τ: Thời gian ủ . Tất cả số liệu biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. Các chữ cái
trong cùng một cột giống nhau chứng tỏ các giá trị khác biệt nhau không đáng kể với P>0.05.

Độ bền cơ học
Độ bền cơ học bao gồm độ cứng và độ chặt của ba giống gạo theo thời gian ủ (từ 0 đến 120
phút) tại ba nhiệt độ sấy được trình bày trong Hình 4. Kết quả trình bày ở Bảng 4 cho thấy
nhiệt độ sấy tăng làm cho hạt gạo cứng hơn do các giá trị độ cứng và độ chặt đều tăng. Đặc
tính độ bền cơ học, đặc biệt là độ ch
ặt được cải thiện sau khi thời gian ủ tăng (Bảng 5).
Kyeema
30
40
50
60
70
0 40 80 120
Annealing time, min
Hardness, N

Kyeema
150
170
190
210
0 40 80 120
Annealing time, min
Stiffness, N/mm

30
40
50
60
70
0 40 80 120
Annealing time, min
Hardness, N

150
170
190
04080120
Annealing time, min
Stiffness, N/mm

Reiziq
30
40
50

60
70
0 40 80 120
Annealing time, min
Hardness, N
80C 60C 40C reference

Reiziq
150
170
190
210
0 40 80 120
Annealing time, min
Stiffness, N/mm
80C 60C 40C reference

Hình 4. Độ bền cơ học (độ cứng và độ chặt) của ba giống gạo sấy tại các nhiệt độ sấy khác nhau và thời
gian ủ đến 120 phút.
Tất cả số liệu biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. Mỗi nghiệm thức đo 50 hạt gạo
nguyên vẹn.
phút

ở
c
ả
ba

gi
ố

ng

g
ạ
o

(Hình

4)
.
Đ
ộ
ch
ặ
t

c
ủ
a

c
ả
ba

gi
ố
ng

g
ạ

o

trong

kho
ả
ng

191
-
200

N/mm

cao hơn độ chặt của các mẫu không ủ (176 – 184 N/mm). Độ cứng của cả ba giống gạo không
đổi khi mẫu gạo được sấy ở nhiệt độ 40
o
C. Độ cứng của Kyeema và Reiziq (lần lượt khoảng
38 N và 57 N) được duy trì trong 80 phút ủ đầu tiên sau khi đã được sấy ở 60 và 80
o
C. Kết
thúc quá trình ủ sau 120 phút, độ cứng của các giống gạo này tăng ít. Độ cứng nhân gạo của
giống Amaroo tại hai nhiệt độ sấy 60
o
C và 80
o
C tăng ít sau khi ủ 80 phút và không đổi khi
tiếp tục ủ.

Bảng 4. Thông số bền cơ học trung bình (độ cứng và độ chặt) của gạo sấy lớp mỏng tại các nhiệt độ sấy

thấp, trung bình, và cao của ba giống gạo.
Độ cứng, N Độ chặt, N/mm Giống
gạo
40
o
C 60
o
C 80
o
C
Trung bình
sai số chuẩn

40
o
C 60
o
C 80
o
C
Trung bình sai
số chuẩn
Kyeema
46.7
a
48.1
ab
49.6
b
0.4 177.1

a
184.2
ab
186.1
b
0.6
Amaroo
57.4
a
61.6
b
63.0
b
0.4 177.3
a
181.1
a
189.4
b
0.5
Reiziq
50.1
a
52.3
a
58.3
b
0.7 174.3
a
176.7

a
183.9
b
0.6
Các chữ cái trong cùng một cột giống nhau chứng tỏ các giá trị khác biệt nhau không đáng kể với P>0.05.

Bảng 5. Thông số bền cơ học trung bình (độ cứng và độ chặt) của gạo tại các thời gian tôi ủ khác nhau sau
khi qua sấy lớp mỏng 40, 60 và 80
o
C.
Độ cứng, N Độ chặt, N/mm
Thời gian ủ,
phút
Kyeema Amaroo Reiziq Kyeema Amaroo Reiziq
0
47.1
a
59.0
a
51.7
a
176.5
a
180.0
a
174.1
a
40
47.7
ab

60.1
a
53.0
a
180.0
a
180.8
a
176.7
a
80
47.8
ab
61.8
a
53.5
a
183.0
ab
182.5
a
178.1
ab
120
50.0
b
61.6
a
56.1
b

190.3
b
187.1
b
184.2
b
TB sai số
chuẩn
0.6 0.5 0.8 0.7 0.6 0.7
Các chữ cái trong cùng một cột giống nhau chứng tỏ các giá trị khác biệt nhau không đáng kể với P>0.05.

Nghiên cứu độ bền cơ học của gạo tại các điều kiện sấy và ủ khác nhau chứng minh được vai
trò quan trọng của công đoạn ủ để cải thiện lý tính của nhân gạo. Cả độ cứng và độ chặt của
g
ạ
os
ấ
y
ở
60 và 80
o
Cvà
ủ
120 phút trên nhi
ệ
t đ
ộ
gương c
ủ
ag

ạ
o (kho
ả
ng 55
o
C) đư
ợ
cc
ả
i
b
ộ
t s
ắ
p x
ế
p
l
ạ
i
. Trong
khi
qu
á
tr
ì
n
h

ủ

ngăn ng
ừ
a
hi
ệ
n t
ư
ợ
ng n
ứ
t gãy
h
ạt, qu
á
tr
ì
n
h
t
ôi

ủ
sau
sấy giúp hạt bền hơn nhờ quá trình mật độ hóa nội cấu trúc phản ánh qua sự gia tăng độ bền
cơ học của gạo. Độ bền cơ học của gạo sấy ở 40
o
C ổn định cho thấy dưới nhiệt độ gương của
gạo, chuyển động phân tử trong cấu trúc vô định hình bị giới hạn ở trạng thái gương. Kết quả
cũng cho thấy giá trị độ cứng của hạt gạo dài Kyeema thấp hơn các giống gạo vừa trong khi
độ chặt của các nhân gạo nguyên vẹn của cả ba giống gạo không khác biệt nhau. Kyeema có

giá trị độ cứng thấ
p có thể là do bề dày hạt thấp hơn so với hai giống gạo còn lại (Bảng 2).
Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên
Nhìn chung, TLTH gạo nguyên của ba giống gạo giảm với nhiệt độ sấy tăng. Chế độ sấy dịu ở
40
o
C bảo toàn được TLTH gạo nguyên như mẫu đối chứng ở cả ba giống gạo (Bảng 3). Nhiệt
độ sấy cao như ở thí nghiệm này (60 và 80
o
C) gây ra tốc độ sấy cao. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên
giảm do các gradient ẩm tạo ra các vết nứt trong hạt. Như trình bày trong Bảng 3, TLTH gạo
nguyên tăng với thời gian ủ tăng. TLTH gạo nguyên tăng từ 8 đến 22 % sau 40 phút ủ sau khi
sấy ở nhiệt độ 60 và 80
o
C so với các mẫu gạo không qua ủ ở cùng nhiệt độ sấy. Kéo dài thời
gian sấy đến 120 phút có ích hơn cho các hạt gạo vừa. Ví dụ, TLTH của các giống Amaroo
và Reiziq ở nhiệt độ sấy 60
o
C lần lượt tăng 8.6 % và 10 % (so với mẫu gạo ủ sau 40 phút).
Các mẫu gạo Amaroo và Reiziq sấy ở 80
o
C cũng có chiều hướng như vậy. Tỉ lệ thu hồi gạo
nguyên của giống Amaroo tăng 5.4 % và giống Reiziq tăng 13 % khi thời gian ủ lâu hơn (120
phút) so với chỉ ủ 40 phút.
Phân tích hệ số tương quan Pearson cho thấy tỉ lệ thu hồi gạo nguyên tăng khi tỉ lệ hạt gãy nứt
giảm (Bảng 3). Tỉ lệ hạt nứt gãy tương quan nghịch với TLTH gạo nguyên với hệ số tương
quan Pearson củ
a ba giống gạo là -0.79 (Kyeema), -0.82 (Amaroo) và -0.71 (Reiziq). Tại thời
gian ủ vừa phải (40, 80 phút) mặc dù tỉ lệ hạt nứt gãy giảm đáng kể theo thời gian ủ nhưng
TLTH chỉ cải thiện một ít. Kết quả này chứng tỏ không phải tất cả các hạt nứt sẽ bị gãy trong

công đoạn xát. Tuy nhiên, khi thời gian ủ lâu hơn nữa (120 phút) TLTH gạo nguyên nhìn
chung là được cải thiện.
Một quan sát trong kết quả thu nhận đượ
c ở thí nghiệm này là giống Amaroo có tỉ lệ hạt nứt
gãy cao nhất giữa ba giống gạo khảo sát, tuy nhiên TLTH cao hơn Reiziq 10 % và tương
đương với TLTH của Kyeema. Điều này chứng tỏ giống Amaroo kháng nứt vỡ hơn và phản
ánh mỗi giống có đặc tính nứt khác nhau dù Amaroo và Reiziq có kích thước tương đương
trữ đến mức độ nứt gãy, độ bền cơ học, chất lượng xát và đặc tính hóa nhão được thực hiện
trên ba giống gạo Kyeema, Amaroo và Reiziq. Nhiệt độ sấy lúa cao và thấp cũng được xem
xét là một yếu tố ảnh hưởng trong thí nghiệm này. Lựa chọn các điều kiện sấy và ủ đã được
trình bày trong thí nghiệm trước được dựa trên TLTH cao nhất để chuẩn bị các mẫu gạo cho
thí nghi
ệm tồn trữ. Sấy lúa ở 80
o
C với thời gian ủ 80 phút cho giống Kyeema và 120 phút cho
giống Amaroo và Reiziq. Không thực hiện công đoạn ủ đối với lúa sấy ở 40
o
C.
Hình 5 và 6 minh họa biến thiên tỉ lệ nứt hạt và TLTH trong 4 tháng tồn trữ. Độ bền cơ học
thay đổi theo thời gian tồn trữ được minh họa trong Hình 7 và 8. Bảng 6 mô tả đặc tính hóa
nhão gồm có độ nhớt đỉnh, độ nhớt cuối và nhiệt độ hóa nhão. Nói tóm lại, nhiệt độ sấy, nhiệt
độ và thời gian tồn trữ ảnh hưởng đáng kể (P <0.05) đến tất cả các thông số đo đạ
c trong thí
nghiệm này.
Tỉ lệ nứt hạt
Như trình bày trong Hình 5 và 6, tỉ lệ hạt nứt tăng lên trong quá trình bảo quản. Số lượng hạt
nứt của mẫu gạo sấy ở 40
o
C tăng đáng kể trong hai tháng đầu bảo quản sau đó giữ nguyên.
Ngược lại, mẫu gạo sấy ở 80

o
C và ủ ít nhất 80 phút không nứt nhiều trong hai tháng đầu bảo
quản mà bắt đầu nứt sau thời gian này. Tỉ lệ nứt cũng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ tồn trữ. Như
trình bày trong Hình 6 và 7, nhiệt độ bảo quản thấp (4
o
C) có tỉ lệ hạt nứt gãy thấp (giống
Amaroo và Reiziq).
Quan sát cho thấy biến thiên tỉ lệ nứt trong nghiên cứu này minh chứng rằng hạt tiếp tục nứt
trong quá trình bảo quản bất kể chế độ sấy trước đó. Theo lý thuyết, nhiệt độ sấy thấp như 40
o
C sẽ không tạo ra gradient ẩm trong quá trình sấy. Công đoạn tôi ủ như trình bày trong phần
trước cũng làm tăng tính toàn vẹn của hạt sau khi sấy ở nhiệt độ cao. Báo cáo của các nhà
nghiên cứu khác cho biết khi hạt gạo hấp phụ ẩm có thể gây ra nứt bề mặt trong khi bảo quản
và đôi lúc trong quá trình xay xát (Kunze và Choudhury 1972; Kunze và ctv 2004). Trong
nghiên cứu này chưa thể biết được yếu tố nào làm cho hạt gạo tiếp tục nứt trong quá trình bả
o
quản vì hạt được bảo quản trong điều kiện ủ kín ngăn được quá trình hấp phụ ẩm. Các nghiên
cứu tiếp theo cần xem xét tỉ lệ hạt nứt bề mặt trong tổng số hạt nứt sau khi ủ và xay xát. Giả
thuyết đưa ra là hạt bị nứt tế vi bề mặt không làm yếu tính toàn vẹn của hạt như hạt bị nứt bên
trong nhân gạo. Do đó, khả n
ăng xảy ra là hạt nứt tế vi bề mặt không bị vỡ trong quá trình xay
xát
d
ẫn đến tỉ l
ệ
thu hồi tăn
g

m
ặ

c dù tỉ l
ệ
n
ứ
t h
ạ
t cũn
g
tăn
g
.
103


Kyeema
0
20
40
60
80
012345
Storage period, month(s)
Head rice yield, %
0
20
40
60
80
Fissured kernels, %

Amaroo
0
20
40
60
80
012345
Storage period, months
Head rice yield, %
0
20
40
60
80
Fissured kernels,%

Reziq
0
20
40
60
80
012345
Storage period, month(s)
Head rice yield, %
0
20
40
60
80

Fissured kernels, %

Hình 5. Tác động của nhiệt độ tồn trữ 38
o
C (), 20
o
C (), và 4
o
C (U) trong thời gian bảo quản 4 tháng trên ba giống gạo đã sấy ở 40
o
C lên tỉ lệ nứt hạt và tỉ lệ
thu hồi gạo nguyên.
Độ lệch chuẩn chung (TLTH;tỉ lệ nứt hạt) của Kyeema, Amaroo và Reiziq lần lượt là (1.03; 1.84), (1.58;1.89) và (1.84;2.03).

104

Kyeema
0
20
40
60
80
0 4 8 12 16 20
Storage period, month(s)
Head rice yield, %
0
20
40
60
80

Fissured kernels, %

Amaroo
0
20
40
60
80
012345
Storage period, month(s)
Head rice yield, %
0
20
40
60
80
Fissured kernels, %

Reziq
0
20
40
60
80
012345
Storage period, month(s)
Head rice yield, %
0
20
40

60
80
Fissured kernels, %

Hình 6. Tác động của nhiệt độ tồn trữ 38
o
C (), 20
o
C (), và 4
o
C (U) trong thời gian bảo quản 4 tháng trên ba giống gạo đã sấy ở 80
o
C lên tỉ lệ nứt hạt và tỉ lệ
thu hồi gạo nguyên.
Độ lệch chuẩn chung (TLTH;tỉ lệ nứt hạt) của Kyeema, Amaroo và Reiziq lần lượt là (1.03; 1.84), (1.58;1.89) và (1.84;2.03).
105


Kyeema
30
60
90
120
150
012345
Storage period, month(s)
Hardness, N
100
120
140

160
180
200
220
240
Stiffness, N/mm
Amaroo
30
60
90
120
150
012345
Storage period, month(s)
Hardness, N
100
120
140
160
180
200
220
240
Stiffness, N/mm

Reiziq
30
60
90
120

150
012345
Storage period, month(s)
Hardness, N
100
120
140
160
180
200
220
240
Stiffness, N/mm
(a) (b) (c)
Hình 7. Biến thiên thông số bền cơ học của ba giống gạo (qua sấy 80
o
C) trong 4 tháng tồn trữ ở 38
o
C (), 20
o
C (), và 4
o
C (U).
Độ lệch chuẩn chung (độ cứng; độ chặt) của Kyeema, Amaroo và Reiziq lần lượt là (0.95;1.26), (1.04;1.20) và (1.34;1.09).

106

Kyeema
30
60

90
120
150
012345
Storage period, month(s)
Hardness, N
100
120
140
160
180
200
220
240
Stiffness, N/mm
Amaroo
30
60
90
120
150
012345
Storage period, month(s)
Hardness, N
100
120
140
160
180
200

220
240
Stiffness, N/mm

Reiziq
30
60
90
120
150
012345
Storage period, month(s)
Hardness, N
100
120
140
160
180
200
220
240
Stiffness, N/mm
(a) (b) (c)
Hình 8. Biến thiên thông số bền cơ học của ba giống gạo (qua sấy 40
o
C) trong 4 tháng tồn trữ ở 38
o
C (), 20
o
C (), và 4

o
C (U).
Độ lệch chuẩn chung (độ cứng; độ chặt) của Kyeema, Amaroo và Reiziq lần lượt là (0.95;1.26), (1.04;1.20) và (1.34;1.09).
92

Độ cứng cơ học
Độ cứng cơ học được xác định bằng phép uốn ba điểm trên mẫu gạo theo thời gian và nhiệt
độ tồn trữ. Như trình bày trong Hình 7 và 8 độ chặt của hạt tăng theo thời gian bảo quản ở tất
cả nhiệt độ tồn trữ cho cả ba giống gạo được khảo sát. Nhiệt độ tồn trữ cao hơn (38
o
C) làm
tăng độ chặt đáng kể trong khi cường độ này nhỏ hơn ở nhiệt độ tồn trữ thấp hơn (20
o
C và 4
o
C). Nhiệt độ sấy cũng ảnh hưởng đến độ bền cơ học của gạo trong quá trình bảo quản như
trình bày trong Bảng 6. Độ cứng của nhân hạt của các giống Kyeema và Amaroo (sấy ở nhiệt
độ 40
o
C) cao hơn các nhân hạt sấy ở 80
o
C. Tuy nhiên, độ cứng của nhân hạt Reziq không bị
ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy (P>0.05). Độ chặt của nhân hạt của cả ba giống gạo có chiều
hướng như nhau đó là hạt sấy ở 80
o
C chặt hơn hạt sấy ở 40
o
C trong quá trình tồn trữ.

Trong hai tháng đầu tồn trữ, độ cứng của hạt Kyeema và Amaroo bảo quản ở 38

o
C tăng theo
thời gian tồn trữ nhưng sau hai tháng thì không đổi. Ngược lại, ở nhiệt độ tồn trữ thấp (4 và
20
o
C) làm cho hạt Kyeema và Amaroo (sấy ở 80
o
C) dễ bị gãy hơn. Đối với giống Reiziq, độ
cứng hạt trữ ở 38
o
C tăng đến ba tháng bảo quản và sau đó giá trị độ cứng giữ nguyên. Nhiệt
độ tồn trữ thấp không ảnh hưởng đến độ cứng của Reiziq vì giá trị độ cứng không đổi trong
thời gian tồn trữ.

Hiện tượng độ chặt của nhân hạt nguyên vẹn tăng liên tục trong quá trình bảo quản có thể là
do quá trình già hóa lý tính hay phục hồi cấu trúc của các phần vô định hình của tinh bột gạo.
Nhiệt độ ủ/bảo quản thấp hơn nhiệt độ hóa mềm của gạo bảo quản. Vì thế gạo luôn ở trạng
thái gương trong điều kiện bảo quản, và hiện tượng phục hồi thứ cấp của cấu trúc vô định
hình có thể xảy ra. Thời gian ủ kéo dài sẽ tạo cơ hội cho sự chuyển động cục bộ rất chậm của
cấu trúc phân tử hướng tới trạng thái bền vững hơn dẫn đến hiện tượng mật độ hóa của mạng
vô định hình. Sự sắp xếp phân tử này làm cho nội cấu trúc của gạo tồn trữ rắn hơn. Hiện
tượng này được gọi là già hóa vật lý và đã được công nhận trên các vật liệu tinh bột và tinh
bột gạo (Chung và Lim 2004, Lourdin và ctv 2002, Noel và ctv 2005).

Tỉ lệ thu hồi gạ
o nguyên
Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản và thời gian bảo quản đến TLTH của gạo sấy ở hai nhiệt độ
sấy được khảo sát. Nhìn chung, TLTH gạo nguyên của các mẫu gạo qua sấy ở 80
o
C thấp hơn

các mẫu sấy ở chế độ dịu nhẹ (40
o
C). TLTH gạo nguyên ở cả 2 nhiệt độ sấy có xu hướng
tăng trong quá trình bảo quản đến 3 tháng ở cả 3 nhiệt độ bảo quản (Hình 5 và 6). Qua 3
tháng bảo quản, nhìn chung TLTH gạo nguyên vẫn được duy trì. Kết quả này phù hợp với
93

những nghiên cứu trước đây báo cáo rằng thông thường TLTH gạo nguyên thay đổi rõ rệt
nhất trong ba tháng đầu tiên khi bảo quản (Daniels và ctv 1998, Pearce và ctv 2001). Nhiệt độ
tồn trữ cũng ảnh hưởng đến TLTH gạo nguyên của Kyeema và Reiziq, TLTH gạo nguyên
cao với nhiệt độ tồn trữ thấp hơn. Ví dụ, mẫu gạo Kyeema trữ ở 38
o
C có TLTH thấp hơn (61
%) so với các mẫu gạo trữ ở 20
o
C và 4
o
C (đều là 63 %).

TLTH gạo nguyên tăng đáng kể trong quá trình bảo quản có thể do độ chặt của gạo được cải
thiện như ghi nhận trong thí nghiệm này. Độ chặt gia tăng đồng nghĩa với khả năng kháng vỡ
của hạt gạo được hoàn thiện sau khi xát dẫn đến TLTH gạo nguyên cũng được cải thiện. Đo
đạc độ bền cơ học thực hiện trong nghiên cứu này chỉ
sử dụng các hạt gạo lức nguyên vẹn, do
đó kết quả này không thể ngoại suy cho TLTH. Tuy nhiên, độ chặt của hạt được cải thiện
chứng tỏ rằng mỗi hạt gạo trở nên cứng chắc hơn trong quá trình tồn trữ. Khi vết nứt chưa đủ
lớn để làm giảm độ bền của nhân hạt thì hạt có thể kháng lại tác động cơ học của công đo
ạn
xát. Ngoài ra, TLTH tăng có thể la do thay đổi các thành phần hóa học như carbohydrate,
protein, các acid béo tự do (Chrastil và Zarins 1992, Dlaliwal và ctv 1991, Patindol và ctv

2005) và có thể là do thay đổi cấu trúc do điều kiện ủ sau sấy.

Đặc tính hóa nhão
Bảng 7 mô tả đặc tính hóa nhão của cả ba loại gạo theo nhiệt độ bảo quản và thời gian tồn
trữ. Các độ nhớt đỉnh và cuối nhìn chung có xu hướng tăng theo thời gian bảo quản trong hai
tháng đầu. Bảo quản lâu hơn, độ nh
ớt đỉnh và cuối của giống Kyeema có tăng nhưng lại giảm
về gần giá trị ban đầu, tuy vậy giống Reiziq lại không thay đổi nhiều từ tháng thứ ba trở đi.
Đối với giống Amaroo, độ nhớt đỉnh và cuối tiếp tục tăng qua 4 tháng bảo quản như minh
họa trong Hình 9.

Nhiệt độ tồn trữ cũng ảnh hưởng đặc tính hóa nhão. Mẫu gạo trữ ở 38
o
C có độ nhớt đỉnh và
cuối cao hơn rất nhiều các mẫu trữ ở 20
o
C và 4
o
C. Chế độ sấy trước khi bảo quản cũng ảnh
hưởng đến độ nhớt đỉnh và cuối. Độ nhớt của mẫu gạo sấy ở nhiệt độ cao (80
o
C) có giá trị
thấp hơn các mẫu sấy ở 40
o
C. Nhiệt độ hóa nhão, tuy nhiên, lại không có chiều hướng giống
nhau ở cả 3 giống gạo. Nhiệt độ hóa nhão của Reiziq biến thiên ít trong suốt thời gian bảo
quản trong khi nhiệt độ hóa nhão giống Kyeema và Amaroo có khuynh hướng tăng theo thời
gian bảo quản. Các biến thiên nhiệt đặc tính hóa nhão dễ thấy hơn ở các mẫu gạo trữ ở nhiệt
độ 38
o

C.

94

Bảng 7. Đặc tính hóa nhão gồm có nhiệt độ hóa nhão (PT), độ nhớt đỉnh (PV), và độ nhớt cuối (FV) của
ba giống gạo dưới các nhiệt độ tồn trữ khác nhau trong thời gian bảo quản 4 tháng.
Kyeema Amaroo Reiziq
∆ δ τ
PT PV FV PT PV FV PT PV FV
o
C tháng
o
C RVU RVU
o
C RVU RVU
o
C RVU RVU
40 4 0
88.6
bc
202.8
efg
226.50
ab
84.6
ab
210.5
c
214.6
b

89.4
b
215.5
b
252.0
d

1
85.9
b
154.1
a
220.3
a
85.8
ab
202.9
bc
213.6
b
88.6
b
211.3
b
236.2
c

2
85.4
a

202.8
f
226.5
ab
85.8
ab
193.6
b
209.1
b
89.8
b
197.8
a
219.4
a

3
86.6
ab
209.9
g
235.2
ab
85.8
b
178.9
a
197.0
a

89.3
b
193.0
a
228.8
b

4
86.2
ab
200.9
ef
221.3
a
86.2
b
175.3
a
190.3
a
88.9
b
191.8
a
232.5
bc

20 0
88.6
bc

202.8
efg
226.5
ab
84.6
ab
210.5
c
214.6
b
89.4
b
215.5
bc
252.0
d

1
88.6
bc
197.8
ef
247.5
bc
85.4
b
207.9
c
215.0
b

89.4
b
222.7
c
233.5
bc

2
87.8
b
195.3
de
227.3
ab
85.3
b
195.4
b
198.5
a
87.2
ab
238.8
cde
247.5
d

3
87.8
b

196.1
ef
237.3
b
86.1
bc
215.8
cd
216.3
b
88.6
b
228.1
cd
237.0
c

4
88.2
bc
186.1
cd
232.9
ab
86.8
bc
211.2
c
210.3
b

89.1
b
230.6
cd
249.9
d

38 0
88.6
bc
202.8
f
226.5
ab
84.6
ab
210.5
c
214.6
b
89.4
b
215.5
bc
252.0
d

1
89.5
bc

211.8
g
262.3
cd
83.9
a
242.3
ef
245.3
de
88.1
ab
231.7
d
247.8
d

2
89.5
bc
231.9
h
285.7
d
84.3
ab
242.5
ef
229.5
c

86.1
a
278.5
g
290.8
g

3
90.9
cd
172.2
b
269.5
cd
85.0
ab
249.8
fg
252.5
e
87.0
ab
276.9
g
287.3
g

4
91.3
cd

171.6
b
262.3
cd
86.3
b
258.1
g
276.3
fg
88.7
b
278.8
g
290.0
g

80 4 0
89.0
bc
182.8
c
256.5
c
85.1
ab
195.7
b
208.9
b

89.0
b
228.5
cd
241.3
d

1
89.7
c
182.8
c
256.5
c
86.2
b
226.4
d
232.0
cd
89.3
b
234.9
d
247.6
c

2
88.2
bc

201.0
f
258.1
c
86.0
b
237.4
e
238.4
cd
88.1
ab
238.8
de
249.8
a

3
90.9
cd
186.3
cd
258.3
c
86.9
bc
243.4
ef
242.4
d

89.5
b
235.3
d
247.8
b

4
90.2
cd
186.1
cd
256.4
c
86.2
b
235.5
e
234.5
cd
88.6
b
236.8
de
247.7
bc

20 0
89.0
bc

182.8
c
256.5
c
85.1
ab
195.7
b
208.9
b
89.0
b
228.5
cd
241.3
cd

1
90.5
cd
171.6
b
247.7
bc
85.8
b
244.3
df
253.1
e

87.8
b
237.5
de
245.6
d

2
89.0
bc
188.8
d
250.3
bc
85.7
b
215.4
cd
211.6
b
86.1
a
244.6
e
245.3
d

3
90.5
cd

189.5
d
263.7
cd
86.9
bc
250.8
fg
247.3
de
88.1
ab
259.6
f
260.8
e

4
89.4
bc
172.0
b
258.8
c
87.6
bc
247.5
f
247.1
de

88.6
b
267.1
f
269.5
f

38 0
89.0
bc
182.8
cd
256.5
c
85.1
ab
195.7
b
208.9
b
89.0
b
228.5
cd
241.3
cd

1
90.9
cd

207.4
gh
298.8
e
86.6
bc
252.9
fg
253.6
e
87.7
ab
278.4
g
303.4
hi

2
90.9
cd
195.1
ef
286.0
ed
85.0
ab
267.1
h
269.3
f

86.2
a
302.5
i
307.9
i

3
91.6
d
194.9
e
286.8
ed
88.2
c
279.9
i
282.3
g
87.0
a
293.7
h
299.2
h

4
91.7
d

190.2
de
274.7
d
88.6
c
298.0
j
304.0
h
88.3
ab
281.4
g
286.8
g

Độ lệch chuẩn
chung
0.7 2.2 5.4 0.7 3.8 4.0 0.9 2.9 2.9
∆: nhiệt độ sấy; δ: nhiệt độ tồn trữ; τ: thời gian tồn trữ. Các giá trị biểu diễn là trung bình của hai lần đo đạc. Độ
lệch chuẩn chung của mỗi chỉ tiêu được biểu diễn trên cùng một cột. Các chữ cái trong cùng một cột giống nhau
chứng tỏ các giá trị khác biệt nhau không đáng kể với P>0.05.
95

Nhìn chung, kết quả đo đạc đặc tính hóa nhão trong nghiên cứu này phù hợp với báo cáo của
các nghiên cứu khác rằng đặc tính hóa nhão nói chung sẽ tăng trong vài tháng đầu bảo quản
là do hiện tượng hóa già gạo (Dhaliwal và ctv 1991, Patindol và ctv 2005, Pearce và ctv 2001;
Perdon và ctv 1997, Villareal và ctv 1976). Mặc dù tổng số tinh bột, protein và lipid không
đổi trong quá trình bảo quản (Charstil 1990, 1992, 1994), Dlaliwal và ctv (1991), Yasumatsu

và Moritaka (1964) cho rằng đặc tính hóa nhão tăng là do ảnh hưởng của hàm lượng acid béo
tự do tăng tạo phức với amylose. Bên cạnh đ
ó, hiện tượng già hóa gạo có liên quan đến thay
đổi thành phần protein như quá trình oxi hóa protein, các cầu nối disulfit tăng trong quá trình
bảo quản và khối lượng phân tử trung bình của oryzenin cũng tăng (Chrastil và Zarins 1992).
Các yếu tố này góp phần làm cho khả năng trương nở của tinh bột gạo bị hạn chế. Kết quả
của nghiên cứu này cho thấy độ bền cơ học của gạo tăng theo thời gian tồn trữ cùng với đặc
tính hóa nhão bi
ến thiên. Điều này chứng tỏ đặc tính hóa nhão biến thiên là do cấu trúc thay
đổi xảy ra khi các đặc tính hóa lý của gạo thay đổi làm cho hạt gạo cứng chắc hơn và kết quả
làm thay đổi đặc tính lưu biến của gạo. Để làm rõ hiện tượng này, cần thực hiện các nghiên
cứu chuyên sâu để phân tích và chứng minh.
Amaroo
0
50
100
150
200
250
300
350
0246810121416
Time, min
RVU

Hình 4. Đồ thị RVA của mẫu gạo Amaroo trữ ở 38
o
C trong thời gian tồn trữ 3 tháng (mo).
mo 0
mo 1

mo 2
mo 3
mo 4
96


KẾT LUẬN
Kết quả thí nghiệm này minh chứng một vai trò quan trọng khác của quá trình là có tác động
đến đặc tính nứt gãy, độ cứng cơ học và chất lượng xát của gạo. Ngoài lợi ích đã biết là quá
trình ủ tạo điều kiện cho ẩm khuyến tán, quá trình ủ còn đồng thời làm tăng tính nguyên vẹn
của nhân hạt. Hiện tượng phục hồi cấu trúc phân tử trong tinh bột gạo dẫn đến quá trình mật
độ hóa của n
ội cấu trúc làm cho nhân gạo chịu được các lực phá vỡ trong công đoạn xát sau
đó. Như trình bày trong nghiên cứu này, độ chặt tăng theo thời gian ủ lâu hơn tại nhiệt độ ủ
60 và 80
o
C làm cho hạt gạo kháng vỡ trong quá trình xay xát dẫn đến TLTH gạo nguyên cao.
TLTH có thể được cải thiện đến 8 và 22 % nếu thực hiện công đoạn ủ từ 40 – 120 phút ngay
sau khi sấy. Giá trị này có ý nghĩa to lớn trong hoạt động sấy lúa gạo.

Các kết quả trên giúp ta hiểu thêm về hiện tượng già hóa gạo trong quá trình bảo quản trong
mối liên hệ với các biến thiên tỉ lệ nứt, đặc tính cơ học và đặc tính hóa nhão. Mặc dù có biế
n
động nhỏ trong các thông số theo dõi nhưng xu hướng chung là gia tăng tỉ lệ nứt, độ cứng cơ
học, TLTH gạo nguyên và các đặc tính hóa nhão ở cả 3 giống gạo khảo sát. Nhân gạo tiếp tục
nứt trong khi bảo quản đến 2 và 3 tháng dù không ảnh hưởng đến TLTH gạo nguyên. TLTH
gạo nguyên tăng tuy tỉ lệ nứt hạt tăng cho thấy hạt đủ cứng để kháng vỡ trong quá trình xát.
Điều này chứng tỏ sự
tồn tại của hiện tượng già hóa khi tồn trữ gạo dưới nhiệt độ gương của
gạo làm cấu trúc gạo cứng hơn. Các nghiên cứu chuyên sâu ở mức độ phân tử với các phương

pháp nghiên cứu tinh vi hơn như nhiễu xạ tia X hay cộng hưởng từ trạng thái rắn sẽ giúp làm
rõ hơn cơ chế này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Chrastil J (1990) Chemical and physicochemical changes of rice during storage at different
temperatures. Journal of Cereal Science 11, 71-85.
Chrastil J (1992) Correlations between the physicochemical ad functional properties of rice.
Journal of Agriculture & Food Chemistry 40, 1683-2686.
Chrastil J (1994) Effects of storage on the physicochemical properties and quality factors of
rice. In 'Rice science and technology'. (Eds WE Marshall, JI Wadsworth) pp. 49-82.
(Marcel Dekker, Inc.: New York, U.S.A.).
Chrastil J, Zarins SM (1992) Influence of storage on peptide subunit composition of rice
oryzenin. Journal of Agriculture & Food Chemistry 40, 927-930.
97

Chung H-J, Lim S-T (2004) Physical aging of glassy normal and waxy rice starches: thermal
and mechanical characterization. Carbohydrate Polymers 57, 15-21.
Cnossen AG, Jimenez MJ, Siebenmorgen TJ (2003) Rice fissuring response to high drying
and tempering temperatures. Journal of Food Engineering 59, 61-69.
Daniels MJ, Marks BP, Siebenmorgen TJ, Mcnew RW, Meullenet JF (1998) Effects of long-
grain rough rice storage history on end-use quality. Journal of Food Science 63, 832-
835.
Dhaliwal YS, Sekhon KS, Nagi HPS (1991) Enzymatic activities and rheological properties
of stored rice. Cereal Chemistry 68, 18-21.
Howell TA, Cogburn RR (2004) Rough-rice storage. In 'Rice chemistry and technology'. (Ed.
ET Champagne) pp. 269-282. (America Association of Cereal Chemists, Inc.: St. Paul,
Minnesota, U.S.A).
Juliano BO (1998) Varietal impact on rice quality. Cereal Foods World 43, 207-222.
Kunze OR, Choudhury MSU (1972) Moisture adsorption related to the tensile strength of
rice. Cereal Chemistry 49, 684-696.

Kunze OR (1979) Fissuring of the rice grain after heated air drying. Transactions of the
ASAE 22, 1197-1202, 1207.
Kunze OR, Calderwood DL (2004) Rough-rice drying-Moisture adsorption and desorption.
In 'Rice Chemistry and Technology'. (Ed. ET Champagne) pp. 223-268. (American
Association of Cereal Chemists, Inc.: St. Paul, Minnesota, USA).
Iguaz A, Rodriguez M, Virseda P (2006) Influence of handling and processing of rough rice
on fissures and head rice yields. Journal of Food Engineering 77, 803-809.
Liu Y, Bhandari B, Zhou W (2006) Glass transition and enthalpy relaxation of amorphous
food saccharides: A review. Journal of Agriculture & Food Chemistry 54, 5701-5717.
Lourdin D, Colonna P, Brownsey GJ, Ring SG (2002) Influence of physical ageing on
physical properties of starchy materials. In 'Amorphous food and Pharmaceutical
Systems'. (Ed. H Levine). (Royal Society of Chemistry: Cambridge, UK).
Noel TR, Parker R, Brownsey GJ, Farhat IA, Macnaughtan W, Ring SG (2005) Physical
aging of starch, maltodextrin, and maltose. Journal of Agriculture & Food Chemistry
53, 8580-8585.
Patindol J, Wang Y-J, Jane J-L (2005) Structural-Functionality changes in starch following
rough rice storage. Starch/Starke 57, 197-207.
Pearce MD, Marks BP, Meullenet JF (2001) Effects of post harvest parameters on functional
changes during rough rice storage. Cereal Chemistry 78, 354-357.