Công nghệ sản xuất gạo đồ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ SH-TP-MT

ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠO ĐỒ

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Huỳnh Phương Quyên
Thành viên nhóm 2:
Lê Trung Hiếu
Lê Văn Thái
Nguyễn Minh Hiếu
Nguyễn Thị Như Ý
Ngô Thị Hồng


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
pH nước sử dụng :........................................................................................................................13
Hàm lượng muối sử dụng trong nước..........................................................................................13
Ngoài ra còn có yếu tố về :............................................................................................................14
Nhiệt độ nước sử dụng.................................................................................................................14
Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến tỷ lệ hạt trắng bụng với độ ẩm ban đầu của hạt khoảng 41.5% –
42.5 % chất khô............................................................................................................................34
VI. TÍNH CHẤT SẢN PHẨM GẠO ĐỒ...............................................................................................38
1.Vật lý :........................................................................................................................................38
Độ cứng :......................................................................................................................................38
Độ cứng của gạo đồ cao hơn các loại gạo khác do các nguyên nhân:..........................................38
Protein dự trữ thường tồn tại trong nội nhũ dưới dạng thể hình cầu có màng bao, nằm riêng biệt
hay kết dính với nhau tạo thành mạng lưới hạt protein bao bọc các hạt tinh bột........................38
Các mạng lưới hạt protein này tập trung nhiều ở gần thành tế bào của hạt và góp phần trong
việc tạo nên độ cứng cho hạt. Trong quá trình gia công nước nhiệt, dưới tác dụng của nước và

nhiệt độ màng bao các thể protein này bị vỡ, các protein được giải phóng và tạo thành dạng vô
định hình bao bọc xung quanh các hạt tinh bột tạo nên độ cứng cho hạt....................................38

Sự hồ hóa tinh bột và sự hình thành phức hệ amylose – lipid làm nội nhũ hạt trở
nên cứng chắc..........................................................................................................38
Hình dạng - kích thước hạt :.........................................................................................................39
Trong quá trình gia công nước nhiệt nước tương tác với các thành phần của hạt ( chủ yếu là tinh
bột và protein) và có những biến đổi nhất định gây ra sự thay đổi về kích thước và hình dáng của
gạo đồ so với gạo thường.............................................................................................................39
Qua bảng số liệu cho thấy qua quá trình gia công nước nhiệt chiều dài trung bình của gạo giảm
đi trong khi chiều rộng có xu hướng tăng lên. Hạt gạo sau khi đồ có hình dạng ngắn và mập hơn
so với gạo thường.........................................................................................................................39
Hình dạng này ít bị thay đổi khi hạt được đem đi nấu cơm, do đó hạt cơm gạo đồ cũng có hình
dạng ngắn và map hơn so với cơm nấu từ gạo thường................................................................39
Protein..........................................................................................................................................40
Hàm lượng protein trong gạo đồ giảm nhẹ so với gạo thường do 1 phần đã bị thủy phân.........40
Chất béo:......................................................................................................................................40
Hàm lượng chất béo trong nội nhũ hạt gạo đồ thấp hơn gạo thường nhưng hàm lượng chất béo
trong phần cám gạo đồ sau khi xay thì lại cao hơn.......................................................................40
Do đó tổng hàm lượng chất béo trong toàn hạt không thay đổi sau quá trình gia công nước
nhiệt.............................................................................................................................................40
Chất khoáng..................................................................................................................................41
Vitamin.........................................................................................................................................42

3.Cảm quan:...............................................................................................................42
Trang 2


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
Chủ yếu là biến đổi màu sắc gây ra do phản ứng mailard.....................................42

Quy trình Dankekar ở Ấn Độ...................................................................................48
Quy trình Avorio ở Italia..........................................................................................48
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO :
1. Khái niệm :
- Đồ gạo là quá trình xử lý nước nhiệt hạt thóc, được thực hiện trước quá trình
xay xát.
- Gạo đồ là sản phẩm đi từ hạt thóc có qua quá trình xử lý nước nhiệt.
2. Lịch sử phát triển :
- Quá trình đồ gạo đầu tiên xuất hiện vào khoảng thế kỉ XIX ở các khu vực
châu Phi, Nam Á…, đơn giản đó chỉ là đun thóc trong nước sau đó đem phơi khô
để có thể dễ dàng tách bỏ lớp vỏ trấu bên ngoài
- Đến khoảng giữa thế kỉ XIX, trên thế giới đã có nghiên cứu về ưu điểm của
quá trình làm ẩm hạt trước quá trình nghiền, đồng thời với công nghệ phát triển
máy móc được ứng dụng trong sản xuất nên quá trình đồ gạo được phổ biến và lan
sang các nước ở khu vực châu Á, châu Phi
- Thời gian gần đây khi có các công trình nghiên cứu về hiệu quả của quá
trình xử lý nước nhiệt đến tính năng công nghệ và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm
gạo đồ thì quá trình này được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Khoảng hơn 25% sản
lượng gạo trên thế giới được xử lý nước nhiệt để có được sản phẩm gạo đồ
- Ở nước ta, quá trình đồ gạo tuy đã có từ lâu nhưng đến nay vẫn ít phổ biến,
chỉ có ở một số ít địa phương, hầu như chỉ ở qui mô gia đình, chưa hình thành
trong qui mô công nghiệp.
3. Mục đích của quá trình đồ gạo:
 Cải thiện tính năng công nghệ của gạo:
- Hiệu suất của quá trình xay xát tách vỏ tăng, tỉ lệ thu nhận gạo từ thóc cao
hơn, tỉ lệ tấm cám giảm rõ rệt
- Cơm nấu từ gạo tơi hơn.
- Tăng cho quá trình bảo quản
 Cải thiện giá trị dinh dưỡng của gạo
- Thành phần các chất dinh dưỡng cao hơn, đặc biệt là hàm lượng vitamin B1,

PP, B2
- Dễ tiêu hóa hơn so với các loại gạo khác vì trong quá trình đồ gạo một số
các hợp chất cao phân tử như protein, lipid, glucid được thủy phân một phần
Tuy nhiên quá trình đồ gạo cũng có một số nhược điểm như sau:
- Làm sẫm màu hạt gạo, không giữ đựơc màu trắng của gạo
- Cơm nở hơn nhưng độ dính kém hơn so với các loại gạo khác
- Do quá trình xử lý nhiều hơn nên dây chuyền sản xuất phức tạp, thiết bị
nhiều hơn, giá thành cao hơn

Trang 3


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

I.

NGUYÊN LIỆU THÓC:
1. Cây lúa :

Họ (Family)
Phân họ (Subfamily)
Tộc (Tribe)
Chi (Genus)
Loài (Species)

: Poaceae/Gramineae (Hòa thảo)
: Oryzoideae
: Oryzeae
: Oryza
: Oryza Sativa L

Hình 1: Cây lúa
Lúa là một trong năm loại cây lương thực chính của
thế
giới, cùng với ngô, lúa mì, sắn, khoai tây
Lúa là 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 thụ phấn nhờ gió mọc
thành các cụm hoa phân nhánh cong hay rủ xuống, dài 30-50 cm. Hạt là loại quả thóc ,
hạt nhỏ, cứng, dài 5-12 mm và dày 2-3 mm.
Thóc là sản phẩm của lúa chưa qua xay xát. Thành phần hóa học của thóc phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như đất đai khí hậu, phân bón, giống lúa, kĩ thuật chế biến và
bảo quản.
 Phân loại:
Lúa có hai giống chính là Japonica (lúa cánh) và Indica (lúa tiên).
- Lúa cánh:
Cây thấp, lá to màu xanh đậm, bông chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dày. Gạo cho cơm dẻo
và ít nở. Cây phân bố ở cac vùng vĩ độ cao như Nhật Bản, Triều Tiên, Bắc Trung
Quốc và một số nước Châu Âu. Lúa cánh thích nghi với điều kiện thâm canh và cho
năng suất cao.
- Lúa tiên:
Cây cao, lá nhỏ màu xanh nhạt, bông xèo, hạt dài, vỏ trấu mỏng. Gạo cho cơm khô
và nở nhiều. Cây phân bố ở vùng vĩ độ thấp như Ấn Độ, Nam Trung Quốc, Việt Nam,
Indonesia. Cây có năng suất không cao.
 Ở nước ta, lúa được phân thành hai loại: lúa nếp và lúa tẻ. (phân biệt theo sự
khác nhau về thành phần và tính chật nội nhũ).

Trang 4


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

2. Hạt thóc:
2.1. Cấu tạo:

Hình 2: Hạt thóc
 Mày thóc:
Tùy theo loại thóc và điều kiện canh tác mà mày thóc có độ dày khác nhau, nói
chung độ dài không vượt quá 1/3 chie2u dài vỏ trấu. Trong qáu trình bảo quản, do sự
cọ xát giữa các hạt thóc nên phần lớn mày thóc bị rụng ra làm tăng lượng tạp chất
trong khối thóc.
 Vỏ trấu:
Vỏ trấu có tác dụng bảo vệ hạt thóc chống các ảnh hưởng xấu của điều kiện môi
trường (nhiệt, ẩm) và sự phá hoại của sinh vật có hại (côn trùng, nấm mốc). Trên mặt
vỏ trấu có các đường gân và có nhiều lông ráp xù xì. Tùy theo giống lúa mà vỏ thóc có
độ dày và chiếm một tỷ lệ khác nhau so với toàn bộ hạt thóc. Độ dày của vỏ trấu
thường là 0,12-0,15mm và thường chiếm 18-20% so với khối lượng toàn hạt thóc.
 Vỏ hạt:
Là lớp vỏ mỏng bao bọc nội nhũ, có màu trắng đục hay vỏ cua. Về mặt cấu tạo, từ
ngoài vào trong gồm có: quả bì, chủng bì và tầng aleuron. Tùy theo giồng lúa và độ
chín của thóc mà lớp vỏ hạt này dày hay mỏng. Trung bình lớp vỏ hạt chiếm 5,6-6,1%
khối lượng hạt gạo (hạt thóc sau khi tách lớp vỏ trấu). Lớp aleuron có cấu tạo chủ yếu
là protid và lipid. Khi xay xát lớp vỏ hạt bị vụn nát và thành cám. Nếu còn sót lại trong
gạo, trong quá trình bảo quản dễ bị oxy hóa làm cho gạo bị chua và có mùi ôi khét.
 Nội nhũ:

Trang 5


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
Là thành phần chính chủ yếu trong hạt thóc. Trong nội nhũ chủ yếu là glucid,

chiếm tới 90%, trong khi đó trong toàn hạt gạo glucid chỉ chiếm 75%. Tùy theo giống
lúa và điều kiện canh tác mà nội nhũ có thể trắng trong, còn các giống hạt ngắn bầu
thường trắng đục. Các giống thóc mà nội nhũ trắng đục thường có vệt trắng ở giữa hạt
hay phía bên hạt gọi là bạc bụng, khi xay xát dễ bị nát và khi nấu thì lâu chín, phẩm
chất không bằng gạo trắng trong.
 Phôi:
Nằm ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử, đây là bộ phận biến các chất dự
trữ trong nội nhũ thành chất dinh dưỡng nuôi mộng khi hạt thóc nảy mầm. Phôi chứa
nhiều protid, lipid, vitamin (vitamin B1 trong phôi chiếm tới 66% lượng vitamin B1
trong toàn hạt thóc). Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà phôi to, nhỏ khác nhau.
Phôi có cấu tạo xốp, nhiều dinh dưỡng, hoạt động sinh lí mạnh nên trong quá trình bảo
quản dễ bị côn trùng và vi sinh vật tấn công, gây hại; khi xay xát, phôi thường vụn nát
và thành cám.
2.2. Thành phần hóa học:
Bảng 1: Sự phân bố thành phần hóa học của hạt thóc (% w/w)
Thành phần

Tinh bột

Chất xơ

Protein

Lipid

Tro

Các chất khác

Nội nhũ

Mầm
Cám

90,2
2,4
16,0

0,4
3,5
10,7

7,8
20,2
15,2

0,5
21,6
20,1

0,6
7,9
9,6

0,4
44,4
28,4

 Nước:
- Lượng nước trong hạt ở dạng tự do và liên kết.
- Lượng nước ảnh hưởng đến công nghệ bảo quản và chế biến lúa gạo.

- Hạt lúa càng chín vàng trên cây thì độ ẩm hạt càng giảm. Khi hạt ở giai
đoạn chín sữa, lượng nước chiếm gần 70% khối lượng hạt, khi hạt ở giai đoạn thu
hoạch thì độ ẩm khoảng 16%.
 Glucid:
Glucid bao gồm tinh bột, đường, dextrin, cellulose và hemicellulose.
- Tinh bột: là thành phần chủ yếu của hạt lúa, có hình đa giác đặc trưng, kích
thước 2-10µm. Tinh bột tồn tại chủ yếu dưới hai dạng là Amylose và
Amylopectin, hai loại này có tỉ lệ thay đổi tùy giống lúa và có liên quan đến độ
dẻo của hạt. Càng nhiều Amylopectin hạt càng dẻo. Thông thường hàm lượng
Amylose khoảng 15-35%. Nhiệt độ hồ hóa : 70-800C
- Đường: trong lúa gạo, đường tồn tại ở dạng chủ yếu là saccarose, ngoài ra
còn có một ít đường glucose, fructose và rafinose. Trong hạt lúa nảy mầm, tồn tại
đường maltose.
- Dextrin, hemicellulose và cellulose: dextrin là dạng trung gian giữa tinh
bột và đường. Cellulose và hemicellulosee là dạng glucid bền, có nhiều trong
thành phần vỏ trấu.

Trang 6


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

 Protein:
Chiếm khoảng 7-8% hàm lượng chất khô. Có 4 loại protein gồm: glutelin
(oryzenin) 80%, albumin 5%, globulin 10% và prolamin (oryzin) 5%.
 Lipid:
Trong lúa gạo hàm lượng chất béo rất nhỏ và tập trung ở lớp vỏ cám, aleuron và ở
phôi hạt. Lipid tồn tại ở các dạng acid béo không no bao gồm acid oleic (42,3%), acid
linoleic(30,6%), acid palmitic (15,5%)và lượng nhỏ các acid béo khác như acid steric,
linostearic,… Trong thành phần chất béo con có lượng nhỏ lizoxitin và phospho.

 Chất khoáng:
Tập trung ở lớp vỏ hạt lúa. Trong hạt lúa nhiều nhất là Phospho. Trong lớp vỏ
trấu, Silic có hàm lượng cao nhất. Trong phôi hạt, chất khoáng có hàm lượng cao là P,
K, Mg. Lượng P trong hạt lúa đa số tồn tại ở dạng Phitin (83%) và ở dạng acid nucleic
(13%).
 Vitamin:
Trong lúa gạo, thành phần vitamin gồm các loại B 1, B2, B5, B12, PP,… và
vitamin E. Phần lớn lượng Vitamin tập trung ở lớp vỏ hạt, lớp aleuron và phôi hạt.
Phần nội nhũ chứa rất ít Vitamin. Vitamin là thành phần dễ mất trong chế biến lúa gạo.
Thành phần Vitamin trong lúa gạo chủ yếu là Vitamin nhóm B, trong đó
Vitamin nhóm PP chiếm một hàm lượng khá lớn. Trong quá trình chế biến, các
Vitamin nằm trong phần cám bị mất đi
 Các thành phần khác:
Trong lúa gạo có những chất dễ bay hơi như NH 3, H2S và các aldehyde. Đặc biệt
hợp chất 2-acetyl-1-pyrrolintạo hương thơm đặc trưng cho cơm. Tuy nhiên khi bảo
quản hạt không tốt, thành phần lipid trong gạo phân hủy tạo thành mùi khó chịu.
Bảng 2 : Thành phần hóa học của hạt thóc (% w/w)
Thành phần

Tinh bột

Protein

Lipid

Xenlulose

Tro

Nước

Phần trăm

62,4

7,9

2,2

9,9

5,7

11,9

Trang 7


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

II. QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO ( GIA CÔNG NƯỚC NHIỆT ):
Qui trình sản xuất gạo đồ

Thóc
Gia công nước nhiệt
Xay
Phân loại

Vỏ,
trấu

Xát
Tấm, cám

Phân loại
Xoa
Phân loại

Tấm, cám

Lau bóng, làm trắng
Bao gói

Thành
phẩm

Quá trình đồ gạo :
Qua qui trình ta thấy, quá trình đồ gạo được tiến hành trên đổi tượng là hạt
thóc, quá trình đồ gạo thông thường được thực hiện theo 3 bước :
Trang 8


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

Làm ướt - ủ ẩm

Hấp
Sấy

Các bước thực hiện

1. Làm ướt - ủ ẩm:
1.1.Mục đích – yêu cầu :
 Mục đích :
- Làm ướt : cung cấp nước cho khối thóc nhằm làm tăng hàm ẩm, chuẩn bị cho
quá trình hồ hóa xảy ra trong giai đoạn hấp sau này, ngoài ra còn giúp loại bỏ các
tạp chất bám bên ngoài hạt thóc.
- Ủ ẩm : để nước ngấm vào bên trong hạt, đảm bảo ẩm phân phối đều trong khối
hạt, trong từng hạt và làm giảm độ nứt của hạt.
- Ngoài ra còn giúp loại bỏ một phần tạp chất bám bên ngoài.
 Yêu cầu :
Đảm bảo độ ẩm cuối cùng của khối hạt trong khoảng 25 - 30%.
1.2. Phương pháp:
- Ban đầu khối hạt được làm ướt, có 3 cách làm ướt : ngâm nước, phun hơi, phun
nước.
- Nước sử dụng để làm ướt có thể ở nhiệt độ trung bình hoặc cao, khoảng 45 oC
đến 75oC tùy theo từng địa phương.
- Làm ướt có thể thực hiện ở áp suất thường hay áp suất chân không.Tuy nhiên,
thực hiện ở áp suất chân không ưu điểm nhiều hơn áp suất thường.Áp suất chân
không tạo điều kiện cho nước vào tốt hơn, vitamin theo dó cũng vào trong dễ
dàng.Trong khi đó, áp suất thường thì quá trình thực hiện ở nhiệt độ cao hơn, nên
rất dễ tổn thất vitamin.
- Sau khi làm ướt khối hạt được ủ, thời gian ủ tùy thuộc vào độ ẩm ban đầu, độ
ẩm cuối cùng, giống thóc… nhưng phải đảm bảo độ ẩm cuối cùng của khối hạt đạt
đến mức yêu cầu.
- Thông thường thóc được ủ trong khoảng 8 – 10 giờ.
1.3.

Biến đổi:

Trang 9

QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
- Trong quá trình này thực tế thóc chịu ảnh hưởng của 2 nhân tố nước và thời
gian, nếu dùng nước nóng hay hơi nóng để làm ướt thì còn chịu thêm ảnh hưởng
của nhân tố nhiệt nữa.
- Quá trình làm ướt và ủ trong một khoảng thời gian nhất định, nước dần dần
ngấm vào trong hạt gây nên những biến đổi như sau .
a. Vật lý:
 Điều dễ nhận thấy nhất là nhiệt độ của khối hạt và bản thân hạt thóc tăng lên
 Hạt thóc thay đổi hình dạng:
- Do hạt hút nước và tăng thể tích.
- Kết quả của sự trương nở các phần tử trong hạt gây ra áp suất trương nở, và
chính do sự trương nở không đều gây ra sức căng nội tại làm hạt biến dạng.
- Mức độ trương nở của hạt phụ thuộc vào một số yếu tố. Ví dụ: hạt nhỏ và
hạt non hút nước nhiều hơn và trương nhanh hơn; nhiệt độ nước càng cao thì hạt
càng trương nở nhanh hơn…
Bảng 3: Kích thước hạt thóc trường hợp có và không có quá trình làm ẩm và ủ ướt
Chiều dài
Chiều rộng
Bề dày
Phương pháp xử lý
(mm)
(mm)
(mm)
Không làm ẩm và ủ ướt

6.87 ± 0.09

2.23 ± 0.07

1.70 ± 0.03

Có làm ẩm và ủ ướt

7.58 ± 0.05

2.38 ± 0.04

1.88 ± 0.03

 Ảnh hưởng đến cấu trúc của hạt:
- Biểu hiện rõ nhất của tình trạng thay đổi cấu trúc của hạt là hạt bị nứt nhiều, do
các ảnh hưởng sau đây:
• Độ ẩm tăng dẫn đến độ nứt tăng nhiều
• Số lượng hạt nứt tăng có liên quan đến lượng nước hạt hấp thu, lượng
nước càng nhiều thì hạt nứt càng nhiều
- Trong thời gian đầu quá trình ủ lượng nước tăng lên rất mạnh, sau 8 giờ
lượng nứt có giảm một chút nhưng vẫn lớn hơn khi chưa làm ẩm, sau 12 giờ thì
lượng nứt thay đổi rất ít, có thể tham khảo đồ thị sau:

Trang 10


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

Đồ thị 1: sự thay đổi độ nứt hạt thóc theo thời gian
- Có thể giải thích hiện tượng này như sau
• Hạt gồm phần lớn những hạt tinh bột rất nhỏ và một ít protein, tốc độ hút nước
của protein và tinh bột không giồng nhau, sau một thời gian hạt bị ngấm nước độ

trương của tinh bột và protein cũng khác nhau do đó tạo thành những vết nứt
• Cấu trúc của hạt có rất nhiều mao quản, càng đi sâu vào trong hạt đường kính
mao quản nhỏ dần, do đó khi nước ngấm vào hạt càng sâu càng bị ngăn trở sinh ra
một ứng suất tác động làm cho hạt bị nứt
• Nước thấm vào hạt càng nhiều thì một số hợp chất cao phân tử bị thủy phân
thành các chất hòa tan làm kín các khe nứt nên tỉ lệ nứt có xu thế giảm
- Nếu dùng nước nóng thì lượng nước tăng nhiều, tốc độ hút nước cũng tăng
nhanh, các chất thủy phân nhiều nên tỉ lệ nứt giảm nhanh, tham khảo đồ thị sau:

Đồ thị 2: Sự khác nhau về độ nứt của thóc theo nhiệt độ

Trang 11


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
-

Trong quá trình ngâm, nội nhũ hạt hút nước trương nở, liên kết giữa các phân tử
bị yếu đi do nước thâm nhập vào khoảng trống giữa các phân tử
- Thay đổi tính chất cơ cấu hạt: do liên kết giữa phôi và nội nhũ bị yếu hay bị phá
hủy đi.
- Thay đổi cấu trúc nội nhũ hạt: do phá hủy hay làm yếu đi liên kết giữa các tế
bào nội nhũ cũng như các hạt tinh bột và các phần tử protein trong tế bào.
- Sự thay đổi cấu trúc hạt dẫn đến giảm độ bền cơ học do hạt hút nước trương lên
và mềm ra.
b. Hóa học :
 Sự phân bố lại thành phần chất dinh dưỡng:
- Trong hạt thóc, nhiều thành phần dinh dưỡng có giá trị nắm ở các lớp phía
ngoài hạt trong đó có nhiều thành phần dễ hòa tan ( vitamin, muối khoáng..)
- Vì thế trong quá trình này các thành phần hòa tan theo nước ngấm vào trong

hạt, nội nhũ hấp thụ nước đồng thời cũng hấp thụ một phần các chất dinh dưỡng hòa
tan.
- Tham khảo bảng số liệu về hàm lượng vitamin của các loại gạo sau:
Bảng 4 : Hàm lượng vitamin trong một số loại gạo
Loại gạo

Vitamin B1

Vitamin B2

Vitamin PP

Gạo thường

1.22

0.32

26

Gạo đồ áp suất cao

2.0

0.4

44

Gạo đồ áp suất chân không

3.2

0.5

49

- Cũng cần nói thêm một số chất dinh dưỡng hòa tan đi sâu vào trong hạt đồng
thời cũng có một số chất lại đi ra bên ngoài nên cũng sẽ tổn thất một phần dinh
dưỡng
 Thay đồi độ ẩm (hàm lượng nước) trong hạt thóc : chịu ảnh hưởng bởi các
nhân tố (trình bày chi tiết ở phần các yếu tố ảnh hưởng )
- Nhiệt độ nước sử dụng
- Áp suất ngâm
- Thời gian xử lý
c. Hóa sinh:
 Enzym được hoạt hóa:
- Trong quá trình làm ướt và ủ độ ẩm của hạt tăng, các phân tử tinh bột trương
lên , đồng thời một số enzym được hoạt hóa chuyển một phần tinh bột thành dextrin.
- Ảnh hưởng này phụ thuộc vào lượng nước, nhiệt độ và thời gian ủ ẩm
d. Cảm quan:
Chủ yếu là sự thay đổi màu sắc của hạt thóc: chịu ảnh hưởng bởi các nhân tố sau

Trang 12


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
 pH nước sử dụng :

Đồ thị 3: Sự thay đổi độ trắng của gạo theo pH nước làm ướt
- pH nước sử dụng làm ướt ảnh hưởng đến độ sẫm màu của gạo thành phẩm

- Hình cho thấy sự thay đổi độ trắng của gạo theo pH nước ngâm.
- Theo đồ thị ta thấy khi pH của nước ngâm bằng 4 – 6 thì hạt có màu sáng nhất,
độ sẫm của hạt tăng lên khi pH tăng lên
- Thực nghiệm lại cho kết quả l khi sử dụng nước có tính axit yếu, sau khoảng
1giờ pH của dung dịch thay đổi từ 2 – 4. Điều này cho thấy lượng nước được hấp thụ
vào bên trong hạt có thể bị trung hòa bằng những chất có tính kiềm trong thành phần
hạt. Nếu nước có tính axit mạnh thì mặc dù chúng xâm nhập vào bên trong hạt nhưng
phản ứng thủy phân vẫn xảy ra và tạo thành những hợp chất như đường, aldehyt…. Có
ảnh hưởng lớn đến hương vị của gạo thành phẩm
- Qua đó cho thấy ảnh hưởng lớn của pH nước làm ướt đến chất lượng gạo, do đó
cần có sự nghiên cứu cẩn thận trứoc khi sử dụng nước
 Hàm lượng muối sử dụng trong nước
- Theo nghiên cứu và kinh nghiệm trong quá trình làm ướt nếu bổ sung vào nước
các loại muối như Natribisulphit và Metabisulphit sẽ làm giảm thời gian và nhiệt độ
của nước sử dụng
- Đồng thời còn có tác dụng làm giảm sự sẫm màu của sản phẩm (đồ thị)
- Tuy nhiên có thể lưu lại hàm lượng SO2 nhất định trong sản phẩm và điều này
cần phải hạn chế

Trang 13


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

Đồ thị 4: Sự thay đổi độ trắng của gạo theo nồng độ muối
 Ngoài ra còn có yếu tố về :
Nhiệt độ nước sử dụng
Thời gian xử lý
(Trình bày chi tiết ở phần các yếu tố ảnh hưởng )
1.4. Thiết bị : Một số thiết bị tham khảo

 Bồn ngâm :
Là dạng bồn hình hộp chữ nhật đơn giản, dùng để làm ướt thóc dưới hình thức
ngâm nước, sau khi đảm bảo đã làm ướt được khối thóc theo yêu cầu,nước sẽ được
tháo ra và tiến hành ủ ẩm

Trang 14


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
 Thiết bị phun hơi nóng :
Dùng làm ướt thóc bằng hơi nước, nước qua từ bơm qua hệ thống trao đổi
nhiệt làm tăng nhiệt độ đến mức yêu cầu, sau đó nước được dẫn qua vòi phun hơi
và tiến hành phun hơi nước vào bồn chứa, nước ngưng sẽ theo hệ thống ống dẫn
dưới bồn chứa đi ra ngoài, sau quá trình phun, thóc sẽ được ủ ẩm.
Quá trình ủ có thể tiến hành ở áp suất thường hay áp suất khác thông qua
việc điều chỉnh hai van ở phía trên bồn chứa

Hình 3: Một số thiết bị dùng làm ướt (bồn ngâm và thiết bị
phun hơi )

1.5.Ảnh hưởng của các thông số đến chất lượng sản phẩm:
 Nhiệt độ nước :
a. Ảnh hưởng đến lượng nước hấp thụ :
- Trong quá trình xử lý , nước ngấm vào bên trong hạt làm tăng hàm ẩm bên
trong hạt.
- Lượng nước ngấm vào bên trong hạt chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiệt
độ nước sử dụng, thời gian xử lý….

Trang 15

QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
Bảng 5 : Sự thay đổi độ ẩm theo nhiệt độ của nước làm ướt
Nhiệt độ nước
Độ ẩm hạt ban đầu
Độ ẩm hạt sau khi xử lý
0
( C)
(kg/kg chất khô)
(kg/kg chất khô)
35
40
45
60
75
80
85
90
95

0.1082
0.1178
0.1215
0.1965
0.1893
0.2192
0.2053
0.2550
0.3099

0.3018
0.3256
0.3984
0.4400
0.5150
0.5350
0.7100
0.7500
0.7900

- Sử dụng nước quá nóng sẽ giảm thời gian .
- Trong một giới hạn nhất định, lượng nước được hấp thụ trong một đơn vị thời
gian tỷ lệ với nhiệt độ nước sử dụng.
- Thực nghiệm cho thấy nếu sử dụng nước có nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ hồ hóa
của tinh bột ( khoảng 700C ) sẽ làm tăng tốc độ hấp thụ nhưng không làm tăng hàm
lượng nước nước được hấp thụ. Nếu nhiệt độ nước ngâm lớn hơn nhiệt độ hồ hóa
của tinh bột, thời gian hấp thụ giảm nhưng lượng nước được hấp thụ vào hạt nhiều
hơn mức cần thiết.
- Khi nhiệt độ nước ngâm cao thì thời gian ngâm cần thiết để hạt đạt được độ ẩm
cân bằng giảm xuống.
- Để nước ngâm thẩm thấu vào tâm hạt thì độ ẩm hạt phải đat ít nhất là 30%. Nếu
lượng nước hấp thụ nhiều hơn mức cần thiết nội nhũ sẽ trương nở đáng kể làm nứt
lớp vỏ trấu và nội nhũ hạt trở nên phơi trần trong nước ngâm. Vỏ trấu nứt vỡ gây nên
sự hạn chế là các hợp chất bên trong hạt sẽ bị rửa trôi vào nước.
- Do đó cần khống chế lượng nước ngấm vo hạt thông qua việc điều chỉnh nhiệt
độ nước thích hợp để vỏ trấu thóc không nứt vỡ để lộ phần nội nhũ ra ngoài sẽ không
ảnh hưởng tốt đến chất lượng của hạt.

Trang 16

QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

Đồ thị 5: Nước được hấp thụ theo thời gian ngâm ở những nhiệt độ
nước ngâm khác nhau 80, 85 độ C
Trang 17


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
- Khi nhiệt độ nước ngâm thấp, năng lượng cung cấp cho sự khuếch tán nước
thấp. Ở nhiệt độ thấp hạt có cấu trúc cứng nhắc và những hạt tinh bột còn nguyên
vẹn. Khi tỷ lệ nước được hấp thụ thấp thì không gian dành cho những phân tử nước
được giới hạn
- Tuy nhiên khi nhiệt độ nước ngâm vượt quá nhiệt độ hồ hoá, năng lượng này
tăng lên dẫn đến sự thay đổi về cấu trúc hạt, cấu trúc hạt thay đổi để hấp thụ được
lượng nước nhiều hơn.
- Do đó quá trình gia công nước nhiệt được điều khiển thông qua tỷ lệ nước
được hấp thụ.
b. Ảnh hưởng đến sự sẫm màu của sản phẩm :
- Nước nóng làm tăng nhanh sự hấp thụ nước đồng thời làm cho sản phẩm sau
khi xay có sự biến đổi màu sắc.

Đồ
Đồ thị 6: Sự thay đổi độ trắng gạo theo nhiệt độ ngâm.
thị
6 thể
hiện sự sẫm màu của gạo gia tăng theo nhiệt độ nước ngâm. Ta có thể thấy qua hình
rằng màu sắc trở nên sậm hơn ngay sau khi nhiệt độ nước ngâm vượt quá 70 0C.
- Thời gian ngâm và nhiệt độ nước ngâm ảnh hưởng đến sự sẫm màu của gạo đồ
vì những yếu tố này hỗ trợ hoạt động của enzyme, enzyme amylase thủy phân tinh

bột thành đường đặc biệt là glucose.
- Sự ố màu phụ thuộc vào hoạt động của enzyme amylase trong suốt quá trình
ngâm. Kết quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ khoảng 60 0C là lý tưởng cho enzyme
amylase hoạt động.
- Thời gian ngâm và nhiệt độ nước ngâm ảnh hưởng đến protein (albuminoids) ở
lớp vỏ bao bọc nội nhũ, albuminoids bị thủy phân tạo thành aminoacid.
Trang 18


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
- Do đó có thể xảy ra phản ứng Maillard làm sẫm màu hạt gạo.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ có thể phân huỷ các axit amin chứa S, giải phóng
hydrogen sulphide và các hợp chất hữu cơ chứa S có phân tử lượng thấp khác.
- Những chất này kết hợp với rượu ( tạo ra nhờ phản ứng thủy phân lignin trong
vỏ trấu) tạo ra những sản phẩm có mùi như thioalcohols hay thioethers tạo nên mùi
và hương vị cho sản phẩm gạo đồ.
- Trong những quá trình hiện đại, áp suất chân không và áp suất cao được sử
dụng để rút ngắn thời gian.
- Nhiệt độ nước ngâm được duy trì trong giới hạn nhất định để không ảnh hưởng
đến chất lượng sản phẩm cuối cùng
 Áp suất khi xử lý : ảnh hưởng đến lượng nước hấp thụ :
Bằng cách rút chân không và áp dụng áp suất cao thời gian ngâm được rút ngắn
trong khi nhiệt độ nước ngâm không đổi

Đồ thị 7: Lượng nước ngâm ở 450C được hạt hấp thụ trong quá
trình ngâm trong 2 trường hợp áp suất khác nhau.
gian xử lý :
a. Ảnh hưởng đến lượng nước hấp thụ :
.

Trang 19


Thời


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

Đồ thị 8: Lượng nước được hấp thụ theo thời gian ngâm ở nhiệt độ
Dựa
80 0C, 85 0C.
vào đồ thị ta thấy rằng thời gian ngâm càng dài thì lượng nước được hạt hấp thụ càng
lớn.
- Tuy nhiên tốc độ nước được hấp thụ vào hạt giảm dần và khi hạt đạt được hàm
ẩm nhất định thì lượng nước được hấp thụ không tăng nữa.
b. Ảnh hưởng lên độ sẫm màu của hạt
Thời gian ngâm càng dài hạt càng giảm độ trắng. Đó là do kết quả của hoạt động
của hệ enzyme trong hạt thủy phân các hợp chất cao phân tử tạo ra những tiền chất cho
phản ứng maillard tạo ra màu sẫm cho hạt

Đồ thị 9: Sự thay đổi độ trắng của gạo theo thời gian ngâm ở
nhiệt độ nước ngâm 700C.

Trang 20


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
2.Hấp:
2.1. Mục đích – yêu cầu :
 Mục đích :

Gây ra những biến đổi sâu sắc của các thành phần trong hạt để đạt được hiệu quả
về mặt dinh dưỡng và công nghệ.
Mang vitamin vào trong, làm quá trình hồ hóa diễn ra tốt hơn, phá vỡ hạt tinh bột
để hồ hóa.
 Yêu cầu:
- Toàn bộ khối hạt phải được tiếp xúc với hơi nước một cách đồng đều, nhiệt độ
hơi phải như như nhau ở các phần của khối hạt.
- Thời gian hấp và nhiệt độ hấp có thể thay đổi đối với các loại hạt khác nhau và
tuỳ thuộc yêu cầu của chất lượng sản phẩm cuối cùng.
- Cần tránh ngâm hạt quá mức để vỏ trấu không bị tách ra.
- Quá trình ngâm và hấp có sự tương tác, bổ sung cho nhau. Ngâm hạt trong
nước nóng giúp gia nhiệt bước đầu cho hạt trong khi phần nước ngưng tụ trên bề mặt
hạt trong quá trình hấp đảm bảo hạt luôn được bão hòa ẩm.

2.2.Phương pháp thực hiện:
 Hấp ở áp suất thường :
- Hấp ở áp suất thường đòi hỏi thời gian dài, có thể tới 20 phút hoặc hơn nữa.
Khi hơi được sục vào khối hạt trong thiết bị hở nắp ở nhiệt độ <1000C giá thành
thiết bị sẽ thấp hơn, lượng nước ngưng dễ dàng được tháo ra, thực hiện quá trình
đơn giản. Nói cách khác, rất khó để phân bố hơi đồng đều. Phần hạt ở gần lối vào
nhận được nhiều nhiệt hơn phần còn lại.
- Hơn nữa phương pháp này đòi hỏi lượng hơi nhiều hơn các phương pháo khác,
do đó tiêu tốn nhiều nhiên liệu. do quá trình trao đổi nhiệt, nhiệt độ không tăng
thêm, có thể đạt tới nhiệt độ hồ hóa tinh bột nhưng hạt không được tiệt trùng hoàn
toàn.
 Hấp ở áp suất cao :
- Hấp ở áp suất cao đòi hỏi thời gian ngắn hơn.
- Áp suất càng cao thời gian hấp càng giảm, những biến đổi cấu trúc cơ học và
các quá trình sinh hóa xảy ra càng sâu sắc nhưng đồng thời gạo thành phẩm bị sẫm
màu và vitamin bị phá hủy, vì vậy không nên dùng áp suất quá cao.

- Trong thực tế thường hấp thóc trong khoảng 9-12 phút với áp suất 1-2 at.
- Nếu gia nhiệt dưới áp suất cao, nhiệt độ có thể thay đổi( trong giới hạn chịu
nhiệt của thiết bị). Sự phân bố nhiệt đồng đều hơn vì khối hạt bên trong vẫn được
gia nhiệt đều.
- Tuy nhiên thiết bị sẽ đắt tiền hơn và việc tháo nước ngưng, nhập liệu và tháo
liệu trở nên khó khăn.
 Hấp trong điều kiện chân không :

Trang 21


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
- Hấp thóc trong chân không đã được nhiều nghiên cứu khẳng định tính ưu việt
so với 2 phương pháp trên.
- Hạt chịu những biến đổi sâu sắc, nhanh chóng đạt các tính chất công nghệ cần
thiết. Gạo thành phẩm không bị sẫm màu và cơm có độ dính tốt hơn.
- Nhưng cũng kèm theo những nhược điểm là thiết bị phức tạp, tỷ lệ tấm giảm
không rõ rệt
2.3.Biến đổi :
- Khi hấp hơi nước có nhiệt độ cao tiếp xúc với hạt có nhiệt độ thấp sẽ ngưng tụ
nước trên bề mặt hạt, làm ẩm toàn bộ vỏ hạt và ngấm vào khoảng không gian giữa
vỏ và nhân.
- Quá trình hấp trong một điều kiện nhất định, hạt hấp phụ phần nước ngưng.
a.Vật lý:
- Nhiệt độ của khối hạt và bản thân hạt thóc tăng lên do hạt được đốt nóng
- Tác dụng nhanh của nước và nhiệt làm giảm đáng kể mối liên kết vỏ và nhân,
giữa vỏ quả, vỏ hạt và nội nhũ.
- Tinh bột trong hạt được thủy phân và cấu trúc dạng hột của nội nhũ trở thành
dạng paste vì tinh bột được hồ hóa.
- Những vết nứt trong nội nhũ được lấp đầy và biến mất. Cấu trúc nội nhũ trở nên

rắn chắc và trong suốt. Hiện tượng này được giải thích như sau:
o Khi có tác dụng của hơi nước hạt tinh bột trương nở khoảng cách giữa các hạt
tinh bột với nhau thu hẹp lại. Trong tế bào hạt thóc đã qua quá trình gia công nước
nhiệt, thông thường các hạt tinh bột được sắp xếp lại thứ tự và khít với nhau hơn,
người ta thấy rõ các hạt tinh bột gạo được xếp thành từng chùm.
o Trong trường hợp gia công nước nhiệt với áp suất cao thì các hạt tinh bột bị vỡ
ra và mất hình dáng ban đầu. Tinh bột trong hạt được thủy phân và cấu trúc dạng hạt
của nội nhũ trở thành dạng paste vì tinh bột được hồ hóa. Những vết nứt trong nội
nhũ (xuất hiện trong quá trình ngâm) được lấp đầy và biến mất. Cấu trúc nội nhũ trở
nên chắc và trong suốt, ít bị gãy nát trong quá trình xay xát.

Trang 22


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO

Hình 4: Cấu trúc nội nhũ gạo thường và gạo đồ
b.Hóa học :
- Sự phân bố của những hợp chất tan trong nước bên trong hạt bắt đầu từ quá
trình ngâm được tiếp tục và gia tăng:
Hàm lượng chất rắn di chuyển vào nước nấu của gạo đồ thấp hơn gạo thường. Khi
áp suất hấp tăng lượng chất rắn di chuyển vào nước nấu càng giảm.
Sự tạo thành phức hệ amylose-lipid không tan là yếu tố làm giảm khả năng hoà tan
vào nước nấu của gạo đồ.
Phức hệ amylose – lipid có thể hình thành theo 2 dạng:
Dạng 1: Những chuỗi xoắn ốc được sắp xếp 1 cách ngẫu nhiên và có thể có những
tinh thể nhưng chỉ với số lượng ít.
Dạng 2: Những chuỗi xoắn ốc và các tinh thể kết hợp với nhau tạo thành phức hệ
chặt chẽ.
Cơ chế:

Phức hệ amylose – lipid được hình thành do sự gắn kết của các thành phần vô định
hình nằm riêng rẽ trong hạt trong quá trình gia công nước nhiệt.
Phức hệ amylose – lipid được hình thành do sự tạo thành tinh thể của amylose và
lipid có sẵn trong hạt.

Hình 4: Phức hệ amylase - lipid
Sự hồ hóa tinh bột và sự hình thành phức hệ amylose – lipid làm nội nhũ hạt trở
nên cứng chắc, do đó hiệu quả xay tăng, tính chất nấu thay đổi.Đồng thời các phân tử
Trang 23


QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
Iot không có khả năng thay thế phân tử chất béo trong phức hệ amylose – lipid này dẫn
đến phản ứng tạo màu hồng với Iot thay vì màu xanh.
Sự liên kết này làm gạo nhiều amylose sẽ dễ hồ hóa hơn do cấu trúc của phức hệ
amylose – lipid tạo thành dạng 1 dễ tiêu hóa hơn.Ngoài ra , liên kết phân tử mạnh
hơn liên kết ngoài nên cơm ít dính.
- Sự thay đổi hàm lượng vitamin và chất khoáng:
Bảng 6 : Sự thay đổi về hàm lượng chất khoáng của gạo qua quá trình
gia công nước nhiệt

Nguyên tố (mg/0.1kg)
Gạo thường Gạo đồ
Tro (%)
0.39
0.44
Na
7.28
11.75
Ca

16.01
23.20
K
97.0
121.1
P
84.2
127.0
Mg
28.33
40.04
Fe
1.21
1.27
Hàm lượng tro trong gao đồ tăng vì trong quá trình ngâm và hấp, một số thành
phần muối hòa tan được trong nước đã xâm nhập vào hạt. Những nguyên tố khoáng
như Na, Ca, Fe, Mg, Cu, Mn và Zn có mặt ở lớp vỏ hạt bị loại bỏ trong quá trình xay
xát do đó mức độ xay cũng ảnh hưởng đến hàm lượng khoáng trong gạo.

trình
công

Bảng 7: Sự thay đổi về hàm lượng vitamin của gạo qua quá trình gia
công nước nhiệt

Vitamin

Thiamine
Riboflavin
Niacin

Folic acid

Hàm lượng vitamin(%) so với gái trị của gạo thường
Hạt thóc
Gạo
lau Gạo giã
Gạo đồ
bóng
100
15
66
72
100
35
87
66
100
37
85
83
100
22
60
30

Trang 24

Quá
gia

QUÁ TRÌNH ĐỒ GẠO
nước nhiệt làm giảm sự mất mát các thành phần tan trong nước ( Vitamin B, đường ,
acid amin, khoáng) trong quá trình xay xát, điển hình là Thiamin.
- Hàm lượng vitamin trong gạo đồ cao hơn gạo thường là do:
 Lớp ngoài của hạt gồm những tế bào của các lớp aloron, vỏ quả, vỏ hạt. Các
chất khoáng và vitamin cũng được phân bố nhiều ở các tế bào lớp ngoài của hạt chất
xơ, chất béo. Nếu không qua quá trình gia công nước nhiệt thì phần lớn lượng chất
dinh dưỡng này sẽ bị loại bỏ trong quá trình xay xát.
 Trong quá trình gia công nước nhiệt, hàm lượng khoáng và vitamin có những
biến đổi nhất định. Trong khi ngâm và hấp hạt, các chất khoáng và vitamin chuyển từ
các lớp ngoài vào phía trong.
 Dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cao trong quá trình hấp, các thành phần dinh
dưỡng này di chuyển từ bên ngoài vào trong nội nhũ hạt.
 Khi hạt có qua quá trình hấp thì sự mất mát Thiamin giảm đáng kể và mức độ
hấp càng cao thì sự mất mát Thiamin càng giảm. Do trong quá trình hấp tinh bột được
hồ hóa, cấu trúc hạt trở nên vững chắc nên có khả năng giữ lại lớp cám giàu vitamin
trong quá trình xay xát và lau bóng.
- Những hạt cầu béo, chủ yếu có trong lớp aleuron bị phá hủy.
- Xảy ra phản ứng mailard làm sậm màu hạt.
c.Hóa sinh:
- Phần lớn các hoạt động sinh học, dạng hoạt động hay dạng nghỉ, như sự phát
triển của nấm, bào tử nấm, côn trùng, trứng và ấu trùng của chúng bị kìm hãm và tiêu
diệt.
- Những enzyme có mặt trong hạt bị vô hoạt và phá huỷ. Enzyme peroxidase
trong gạo là 1 trong những enzyme bền nhiệt nhất, sẽ bị vô hoạt sau khi hấp 8 phút ở
nhiệt độ 1210C.
d.Cảm quan:
- Hạt hút nước và trương nở.
- Có sự thay đổi màu sắc: hạt bị sẫm màu.

2.4.Thiết bị :

Trang 25