Dự đoán hạn sử dụng của gạo mầm đỏ lúa nương và gạo mầm trắng jasmine ở điều kiện bảo quản lạnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DỰ ĐOÁN HẠN SỬ DỤNG CỦA GẠO MẦM ĐỎ LÚA
NƯƠNG VÀ GẠO MẦM TRẮNG JASMINE
Ở ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN LẠNH ĐÔNG

Ngành:

Công nghệ thực phẩm

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Thị Ngọc Yến
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1151100309

: Bùi Thị Minh Thy
Lớp: 11DTP02

TP. Hồ Chí Minh, 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, được xuất phát từ yêu cầu
phát sinh trong công việc để hình thành hướng nghiên cứu. Các số liệu có nguồn gốc rõ
ràng tuân thủ đúng nguyên tắc và kết quả trình bày trong đồ án được thu thập được trong
quá trình nghiên cứu là trung thực.
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Minh Thy


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến cô Nguyễn Thị Ngọc Yến đã
tận tình hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em từng bước có
thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp đại học này.
Em xin cảm ơn Ban Lãnh Đạo Khoa, các Thầy Cô trong khoa Công Nghệ Sinh Học –
Thực Phẩm – Môi Trường đã chỉ dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ để em có thể hoàn
thành tốt đề tài này. Qua đó, em đã học hỏi được thêm nhiều kinh nghiệm, vận dụng được
những kiến thức đã học vào trong thực nghiệm từ đó có thể giúp em hoàn thiện hơn
những kỹ năng trong vai trò là người kỹ sư sắp ra trường.
Em xin chân thành biết ơn hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp và các giảng viên phản
biện đóng góp ý kiến quý báu để đề tài này được hoàn chỉnh hơn.
Cuối cùng con xin cảm ơn cha mẹ đã nuôi dưỡng, bảo bọc, động viên 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
TP Hồ Chí Minh, ngày........tháng 8 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Minh Thy


Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
GIỚI THIỆU ...................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................. 4

1.1. Tổng quan về gạo lứt .............................................................................................. 4
1.1.1. Giới thiệu chung về gạo lứt .............................................................................. 4
1.1.2. Thành phần hóa học của gạo lứt ...................................................................... 9
1.1.2.1 Tinh bột ....................................................................................................... 9
1.1.2.2 Nước .......................................................................................................... 11
1.1.2.3 Glucid ........................................................................................................ 11
1.1.2.4 Protein ....................................................................................................... 11
1.1.2.5 Lipid .......................................................................................................... 12
1.1.2.6 Chất khoáng .............................................................................................. 12
1.1.2.7 Vitamin ...................................................................................................... 13
1.1.2.8 Các thành phần khác ................................................................................. 13
1.1.2.9 Enzym........................................................................................................ 13
1.1.2.10 Chất màu trong gạo lứt ........................................................................... 14
1.1.3 Dược tính của gạo lứt [54] .............................................................................. 16
1.2. Tổng quan về gạo mầm......................................................................................... 18
1.2.1. Giới thiệu về gạo mầm ................................................................................... 18
1.2.2. Thành phần hóa học của gạo mầm ................................................................. 20
1.2.3. Các hợp chất sinh học có trong gạo mầm ...................................................... 24
1.2.3.1 GABA........................................................................................................ 24

iv


Đồ án tốt nghiệp

1.2.3.2 Oryzano ..................................................................................................... 25
1.2.3.3 Acid ferulic................................................................................................ 26
1.2.3.4 Acid phytic ................................................................................................ 26
1.2.3.5 Enzyme amylase ....................................................................................... 27
1.3. Phương pháp xác định hạn sử dụng của sản phẩm............................................... 29

1.3.1 Dựa trên hạn sử dụng của sản phẩm tương tự ................................................ 30
1.3.2. Gia tốc nhiệt.................................................................................................... 31
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hạn sử dụng................................................................ 33
1.4.1. Yếu tố liên quan đến bản chất của sản phẩm ................................................. 33
1.4.2. Các yếu tố tác động bên ngoài ....................................................................... 34
1.5. Một số sản phẩm gạo mầm trên thị trường........................................................... 35
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................. 38
2.1.1. Gạo lứt trắng Jasmine ..................................................................................... 39
2.1.2 Gạo lứt đỏ lúa nương ....................................................................................... 39
2.2. Thiết bị và hóa chất.............................................................................................. 39
2.2.1 Thiết bị ............................................................................................................. 39
2.2.2 Hóa chất ........................................................................................................... 40
2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 40
2.3.1 Phương pháp thí nghiệm ................................................................................. 40
2.3.2. Phương pháp phân tích ................................................................................... 41
2.4 Bố trí thí nghiệm .................................................................................................... 46
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .................................................................... 52

v


Đồ án tốt nghiệp

3.1. Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và sinh học của 2 loại nguyên liệu
gạo lứt (gạo lứt đỏ lúa nương và gạo lứt trắng Jasmine)............................................. 52
3.2. Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của 2 loại gạo mầm (gạo mầm đỏ
lúa nương và gạo mầm trắng Jasmine) ........................................................................ 53
3.3 Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ dung dịch ngâm (NaCl và Vitamin
C) và thời gian ngâm đến pH của 2 loại gạo mầm và tổng số tế bào nấm men, nấm
mốc, E.coli, Coliforms có trong 2 loại gạo mầm......................................................... 55

3.4. Kết quả dự đoán hạn sử dụng của hai loại gạo mầm............................................ 69
3.4.1. Kết quả dự đoán hạn sử dụng của gạo mầm đỏ ............................................. 70
3.4.1.1. Kết quả dự đoán hệ số Q10 của gạo mầm đỏ ........................................... 70
3.4.1.2. Tính hạn sử dụng của gạo mầm đỏ ......................................................... 72
3.4.2. Kết quả dự đoán hạn sử dụng của gạo mầm trắng ........................................ 74
3.4.2.1. Kết quả dự đoán hệ số Q10 của gạo mầm trắng ....................................... 74
3.4.2.2. Tính hạn sử dụng của gạo mầm trắng .................................................... 76
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 80
4.1. Kết luận ................................................................................................................. 80
4.2. Kiến nghị ............................................................................................................... 80

vi


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại gạo lứt theo màu sắc ......................................................................... 6
Bảng 1.2. Phân loại gạo lứt theo kích thước hạt ............................................................... 8
Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của 100g gạo lứt [53] ............................................... 14
Bảng 1.4. So sánh thành phần dinh dưỡng của 100g gạo trắng và gạo lứt [53] ............ 15
Bảng 1.4. Thành phần hóa học của gạo mầm trong 100g [10]....................................... 21
Bảng 1.5. Hàm lượng acid amin thiết yếu có trong 100g gạo mầm [10] ....................... 21
Bảng 1.6. Tóm tắt các thay đổi các thành phần hóa học trong gạo mầm [55] ............... 22
Bảng 1.7. Một số sản phẩm gạo mầm trên thị trường .................................................... 36
Bảng 2.1 Phương pháp phân tích .................................................................................... 41
Bảng 3.1. Các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và sinh học của 2 loại nguyên liệu gạo lứt (gạo
lứt trắng Jasmine và gạo lứt đỏ lúa nương)..................................................................... 52
Bảng 3.2. Các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của 2 loại gạo lứt nảy mầm sau giai đoạn ngâm
ủ ....................................................................................................................................... 53

Bảng 3.3. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl theo nồng độ tăng dần sau khi rửa 2 loại
gạo mầm bằng phương pháp nhúng rửa 1 lần................................................................. 56
Bảng 3.4. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl theo nồng độ tăng dần sau khi ngâm 2
loại gạo mầm bằng phương pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở thời gian 5 phút ............. 56
Bảng 3.5. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl theo nồng độ tăng dần sau khi ngâm 2
loại gạo mầm bằng phương pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở thời gian 10 phút ......... 57
Bảng 3.6. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến pH của 2 loại gạo mầm ở các thời gian
ngâm khác nhau. .............................................................................................................. 58

vii


Đồ án tốt nghiệp

Bảng 3.7. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl ( theo nồng độ tăng dần) + 0,25%
Vitamin C sau khi rửa 2 loại gạo mầm bằng phương pháp nhúng rửa 1 lần. ................ 60
Bảng 3.8. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl ( theo nồng độ tăng dần) + 0,25%
Vitamin C sau khi ngâm 2 loại gạo mầm bằng phương pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở
thời gian 5 phút ................................................................................................................ 61
Bảng 3.9. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl ( theo nồng độ tăng dần) + 0,25%
Vitamin C sau khi ngâm 2 loại gạo mầm bằng phương pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở
thời gian 10 phút .............................................................................................................. 61
Bảng 3.10. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl + 0,25% Vitamin C đến pH của 2 loại gạo
mầm ở các thời gian ngâm khác nhau. ............................................................................ 62
Bảng 3.11. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl ( theo nồng độ tăng dần) + 0,5%
Vitamin C sau khi rửa 2 loại gạo mầm bằng phương pháp nhúng rửa 1 lần. ................ 64
Bảng 3.12. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl ( theo nồng độ tăng dần) + 0,5%
Vitamin C sau khi ngâm 2 loại gạo mầm bằng phương pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở
thời gian 5 phút ................................................................................................................ 64
Bảng 3.13. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl ( theo nồng độ tăng dần) + 0,5%

Vitamin C sau khi ngâm 2 loại gạo mầm bằng phương pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở
thời gian 10 phút .............................................................................................................. 65
Bảng 3.14. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl + 0,5% Vitamin C đến pH của 2 loại gạo
mầm ở các thời gian ngâm khác nhau. ............................................................................ 65
Bảng 3.15. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến tổng số tế bào nấm men và nấm mốc
.......................................................................................................................................... 67
Bảng 3.16. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến tổng số tế bào Coliforms và E.coli có
trong 2 loại gạo mầm. ...................................................................................................... 68
Bảng 3.18. Sự thay đổi độ chua của gạo mầm đỏ theo thời gian và nhiệt độ bảo quản 71
viii


Đồ án tốt nghiệp

Bảng 3.19. Hệ số Q10 tính theo hạn sử dụng................................................................... 72
Bảng 3.20. Hệ số Q10 theo độ chua vào ngày thứ 5 ........................................................ 72
Bảng 3.21. Sự thay đổi độ chua và hạn sử dụng tại nhiệt độ gia tốc 100C của gạo mầm
đỏ .................................................................................................................................... 73
Bảng 3.22. Sự thay đổi độ chua và hạn sử dụng tại nhiệt độ gia tốc 200C của gạo
mầm đỏ ............................................................................................................................ 73
Bảng 3.23. Sự thay đổi độ chua của gạo mầm trắng theo thời gian và nhiệt độ bảo quản
.......................................................................................................................................... 74
Bảng 3.24. Hệ số Q10 tính theo hạn sử dụng tại mỗi khoảng nhiệt độ của gạo mầm trắng
.......................................................................................................................................... 75
Bảng 3.25. Hệ số Q10 theo độ chua ngày thứ 3 của gạo mầm trắng ............................... 75
Bảng 3.26. Sự thay đổi độ chua và hạn sử dụng tại nhiệt độ gia tốc 100C của gạo mầm
trắng ................................................................................................................................. 76
Bảng 3.27. Sự thay đổi độ chua và hạn sử dụng tại nhiệt độ gia tốc 200C của gạo mầm
trắng ................................................................................................................................. 77
Bảng 3.28. Kết quả hạn sử dụng của hai loại gạo mầm tại hai nhiệt độ bảo quản ........ 77

ix


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Cấu tạo hạt thóc .................................................................................................. 5
Hình 1.2: Cấu trúc hạt tinh bột của gạo ............................................................................ 9
Hình 1.3. Công thức hóa học của GABA ....................................................................... 24
Hình 1.4. Các loại enzyme endoamylase và exoamylase ............................................... 28
Hình 3.1. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến pH của gạo mầm đỏ lúa nương ở các
thời gian ngâm khác nhau ............................................................................................... 59
Hình 3.2. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến pH của gạo mầm trắng Jasmine ở các
thời gian ngâm khác nhau ............................................................................................... 59
Hình 3.3. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl + 0,25% Vitamin C đến pH của gạo mầm
đỏ lúa nương ở các thời gian ngâm khác nhau. .............................................................. 63
Hình 3.4. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl + 0,25% Vitamin C đến pH của gạo mầm
trắng Jasmine ở các thời gian ngâm khác nhau. ............................................................. 63
Hình 3.5. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl + 0,5% Vitamin C đến pH của gạo mầm đỏ
lúa nương ở các thời gian ngâm khác nhau. ................................................................... 66
Hình 3.6. Sự ảnh hưởng của nồng độ NaCl + 0,5% Vitamin C đến pH của gạo mầm
trắng Jasmine ở các thời gian ngâm khác nhau. ............................................................. 66
Hình 3.7. Sản phẩm gạo mầm đỏ lúa nương (phải) và gạo mầm trắng Jasmine (trái) .. 79

x


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
QĐ: Quyết định
BYT: Bộ Y tế
Dd: Dung dịch
VitC: Vitamin C

xi


Đồ án tốt nghiệp

GIỚI THIỆU
Trong thời đại công nghiệp hóa, sức khỏe con người luôn được đặt lên hàng đầu,
tiêu chí thực phẩm đặt ra là phải ngon, bổ, không độc hại, hỗ trợ tốt cho sức khỏe. Điều
đó đã tạo điều kiện cho các loại thực phẩm chức năng ra đời và phổ biến trên thị trường.
Thực phẩm chức năng là xu hướng chung của con người trong tương lai do đảm bảo đủ
calo, sạch, có các hoạt chất sinh học tự nhiên cần cho sức khoẻ và sắc đẹp, không chỉ
tạo cho con người khả năng miễn dịch cao, chống sự lão hoá, tăng tuổi thọ, mà còn
giúp phòng chống được một số bệnh. Chúng nằm ở ranh giới giữa thức ăn và thuốc
chữa bệnh.
Thế giới hiện đại đang có xu hướng quay về với các hợp chất thiên nhiên có trong
thực vật, khai thác kinh nghiệm y học cổ truyền và nền văn minh ẩm thực của các dân
tộc phương Đông, hạn chế tối đa việc đưa các hoá chất vào cơ thể - thủ phạm của các
phản ứng phụ, quen thuốc, nhờn thuốc. Hiện nay các nước phát triển có xu hướng ưa
chuộng các thực phẩm chức năng hơn là dùng thuốc, bởi vì phòng bệnh hơn chữa bệnh.
Lúa gạo là thực phẩm chính của hơn phân nửa dân tộc thế giới và cung cấp hơn 20%
tổng năng lượng hấp thụ hàng ngày của nhân loại. Riêng hơn 2 tỉ người Châu Á, lúa
gạo cung cấp từ 60 đến 70% calories. Hiện nay lúa gạo ngày càng trở nên phổ biến sâu
rộng ở Châu Mỹ, Trung Đông và nhất là Châu Phi vì lúa gạo được xem như thực phẩm

bổ dưỡng lành mạnh cho sức khoẻ và thích hợp cho đa dạng hóa các bữa ăn hàng ngày.
Mặc dù gạo cung cấp cho chúng ta một nguồn dinh dưỡng giàu tinh bột, protein, chất
khoáng và vitamin nhưng vẫn còn hạn chế. Theo nghiên cứu cho thấy việc sử dụng gạo
chưa qua xay xát và đánh bóng còn nguyên lớp cám thường được gọi là gạo lứt thì tốt
hơn.
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

1


Đồ án tốt nghiệp

rất giàu dinh dưỡng đặc biệt là các vitamin 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 giúp gạo cải thiện chất
lượng cảm quan, gạo sau khi nấu sẽ trở nên mềm hơn và tăng hương vị. Trong hạt nảy
mầm, enzym thủy phân được kích hoạt và chúng thủy phân tinh bột, polysaccharides
và protein, dẫn đến sự gia tăng của oligosaccharides, và acid amin. Gạo lứt nảy mầm
mang lại lợi ích đáng kể như sự gia tăng γ-aminobutyric acid (GABA), chất xơ,
inositols, acid ferulic, acid phytic, tocotrienols, magiê, kali, kẽm, γ-oryzanol, và
prolylendopeptidase.
Hiện nay, gạo mầm ngày càng trở nên phổ biến ở Nhật Bản, Hàn Quốc, Thái Lan,...
và ở Việt Nam cũng đã có sản phẩm thương mại trên thị trường nhưng vẫn chưa đa

dạng và phong phú về nguồn nguyên liệu. Phần lớn, các sản phẩm gạo mầm trên thị
trường hiện nay đều được sấy khô với độ ẩm 13 - 15% và được bảo quản trong điều
kiện chân không. Gạo mầm tươi sau quá trình ngâm ủ chứa nhiều hàm lượng các chất
dinh dưỡng nhạy cảm với nhiệt độ cao nhưng thời gian bảo quản gạo mầm tươi không
được lâu.
Vì vậy mục tiêu nghiên cứu của đề tài hướng tới khảo sát hạn sử dụng của gạo mầm đỏ
lúa nương tươi và gạo mầm trắng Jasmine không qua công đoạn sấy và được bảo quản
ở nhiệt độ -10oC và 0oC.

2


Đồ án tốt nghiệp

➢ Nội dung nghiên cứu:
- Khảo sát các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và của 2 loại gạo lứt nguyên liệu để
làm cơ sở cho sự so sánh với gạo mầm sau quá trình ngâm ủ.
- Khảo sát nồng độ dung dịch rửa ảnh hưởng đến chỉ tiêu hóa lý và vi sinh
của hai loại gạo sau công đoạn rửa gạo trước khi đem bảo quản và xác định hạn
sử dụng.
- Đánh giá và so sánh hạn sử dụng của 2 loại gạo mầm bảo quản ở nhiệt độ
-10oC và 0oC.

3


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về gạo lứt

1.1.1. Giới thiệu chung về gạo lứt
❖ Cấu tạo hạt gạo lứt
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.
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 O2, CO2 và hơi
nước. Lớp aleurone 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.

4


Đồ án tốt nghiệp

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. [1]
Gạo lứt bao gồm 1 - 2% vỏ, lớp vỏ gạo 4 - 6%, phôi 1%, lớp vảy 2%, nội nhũ chiếm
khoảng 91-92%. [2]

Hình 1.1 Cấu tạo hạt thóc

5


Đồ án tốt nghiệp

➢ Phân loại gạo lứt
❖ Theo màu sắc: Màu sắc của gạo là do số lượng lớn hợp chất anthocyanin
tích tụ trong những lớp khác nhau của bì mô, vỏ hạt và aleurone. Tùy thuộc vào hàm
lượng anthocyanin tích tụ mà gạo có màu từ trắng ngà đến đỏ, đỏ sẫm, tím và tím
đen. [52]
Bảng 1.1. Phân loại gạo lứt theo màu sắc
Đặc điểm

Tên gạo

Hình ảnh

lứt
Gạo

lứt

trắng

- Gạo trắng thường chỉ
bóc vỏ trấu.
- Lớp cám có màu vàng
ngà.
- Mùi ít thơm.
- Hạt cơm thường xốp.

Gạo
cám đỏ

lứt

- Hạt gạo dài.
- Lớp cám có màu đỏ, nội
nhũ màu trắng.
- Hương thơm nhẹ.

6


Đồ án tốt nghiệp

Gạo

lứt

cám và nội

nhũ đỏ

- Hạt gạo trung bình.
- Lớp cám và nội nhũ đều
màu đỏ. Khi nấu chín cơm
có màu đỏ tía.

Gạo

lứt

tím

- Hương thơm nồng đặc
biệt.
- Vị ngọt đặc trưng, nổi
trội hơn các loại khác.
- Hạt gạo sau nấu mềm
dẻo hơn các loại khác.

Gạo
đen

lứt

- Hạt gạo trung bình.
- Lớp cám màu đen, nội
nhũ màu trắng.
- Sau nấu cơm có màu tím
sẫm

7


Đồ án tốt nghiệp

❖ Phân loại theo kích thước hạt
Bảng 1.2. Phân loại gạo lứt theo kích thước hạt
Đặc điểm

Tên gạo lứt
Gạo lứt hạt dài

Hình ảnh

- Gạo hạt dài.
- Hạt nhân dài và mảnh, dài
hơn chiều rộng của nó 4 - 5
lần.
- Khi nấu chín cơm xốp
mềm

Gạo

lứt

hạt

trung bình

- Gạo hạt trung bình.
-

Hạt

nhân

rộng

lớn

hơn( chiều dài dài hơn 2 - 3
lần chiều rộng của nó).
- Khi nấu chín cơm mềm
dẻo hơn và có xu hướng bám
lại với nhau hơn hạt dài.
Gạo lứt hạt ngắn

- Gạo hạt ngắn.
- Hạt đầy đặn, hạt nhân gần
như tròn ngắn.
- Khi nấu chín mềm và bám
dính với nhau.

8


Đồ án tốt nghiệp

1.1.2. Thành phần hóa học của gạo lứt

1.1.2.1 Tinh bột
❖

Cấu trúc hạt tinh bột:

Tinh bột tự nhiên nằm trong các tế bào thực vật dưới dạng hạt và giải phóng khi tế
bào bị phá vỡ. Tinh bột gạo thuộc loại tinh bột phức tạp, kích thước rất nhỏ, có thể nói
là nhỏ nhất trong các tinh bột ngũ cốc (3 – 8 μm). Thành phần tinh bột gồm khoảng
17% amylose và 83% amylopectin. Hạt tinh bột gạo thường có kích thước khoảng
4 – 7μm, các hạt tinh bột sắp xếp không thứ tự, giữa các hạt tinh bột với nhau có các
khe hở lớn và bên cạnh các hạt tinh bột đa góc cạnh có lác đác những hạt tròn hoặc bầu
dục. Sự sắp xếp cũng như sự phân bố kích thước các hạt tinh bột trong những giống
gạo khác nhau không có sự khác biệt đáng kể.

.

Hình 1.2: Cấu trúc hạt tinh bột của gạo
Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin có tỷ lệ thay đổi phụ thuộc
vào giống lúa. Tỷ lệ này quyết định độ mềm dẻo của gạo. Gạo càng nhiều amylopectin
thì càng dẻo, mềm. [6]
❖

Khả năng trương nở hồ hóa của hạt tinh bột:

9


Đồ án tốt nghiệp

Khi hòa tan tinh bột vào nước thì có sự tăng thể tích hạt do sự hấp thụ nước làm tinh

bột trương phồng lên. Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của tinh bột. Một số
kết quả nghiên cứu đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến sự trương nở và hòa tan
của tinh bột như loại và nguồn gốc của tinh bột, ảnh hưởng của quá trình sấy, sự lão
hóa tinh bột, phương thức xử lý nhiệt ẩm, ảnh hưởng của các chất béo cho vào.
Trên 55 - 70 các hạt tinh bột sẽ trương phồng do hấp thụ nước vào các nhóm
hydroxyl phân cực. Khi đó độ nhớt của dung dịch tăng mạnh. Kéo dài thời gian xử lý
nhiệt, có thể gây nổ vỡ hạt tinh bột, thủy phân từng phần và hòa tan phần nào các phần
tử cấu thành của tinh bột, kèm theo sự giảm độ nhớt của dung dịch. Như vậy nhiệt độ
để phá vỡ hạt, chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxy hóa khác nhau thành
dung dịch keo gọi là nhiệt hồ hóa. [3]
Nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng, nhiệt độ thấp nhất là
nhiệt độ mà tại đó các hạt tinh bột bắt đầu mất tính lưỡng chiết, còn nhiệt độ cao nhất
là nhiệt độ tại đó còn khoảng 10% hạt tinh bột chưa mất đi lưỡng chiết. Tùy thuốc điều
kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kích thước hạt và pH môi trường, nhiệt
độ phá vỡ và trương nở hạt có thể biến đổi trong một khoảng khá rộng.
Phần lớn tinh bột được hồ hóa khi nấu và ở trạng thái trương nở được sử dụng nhiều
hơn ở trạng thái tự nhiên. Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột gạo bắt đầu từ 68oC.
Các biến đổi của tinh bột trong quá trình bảo quản
Tinh bột

thủyphân

dextrin, maltodextrin, glucose, maltose.

amylase

- Sự hao hụt về tinh bột do hô hấp.
- Vi sinh vật thủy phân hoặc lên men tinh bột.
•

Nấm mốc: Asp.niger, Asp.oryzae

10


Đồ án tốt nghiệp

•

Nấm men.

1.1.2.2 Nước
Nước là một thành phần của thóc gạo và là một chỉ số quan trọng. Lượng nước trong
hạt ở dạng tự do và liên kết. Lượng nước trong thóc gạo có ảnh hưởng trực tiếp đến sự
thay đổi về chất lượng của thóc gạo trong quá trình bảo quản.
1.1.2.3 Glucid
Glucid là thành phần chủ yếu và chiếm tỉ lệ cao nhất trong thành phần hạt thóc.
Glucid của hạt thóc gồm các monosaccarid và disaccarid. Các chất đường này thường
tập trung ở nội nhũ của hạt. Ngoài ra, glucid của thóc gạo còn có các polysaccarid như
tinh bột, cellulose và hemicellulose.
1.1.2.4 Protein
Protein trong gạo có hàm lượng từ 6,6 – 10,4% tùy thuộc vào giống và điều kiện
chăm sóc cây lúa. Protein trong gạo chủ yếu bao gồm bốn loại chính : globulin
(14,17%), glutenin (70,9%), albumin (9,17%), prolamin (5%).
➢ Các biến đổi của protein trong quá trình bảo quản
•

VSV hiếu khí:

Phân hủy acid amin thành acid hữu cơ & NH3:

R – CH – COOH

R – CH2 – COOH + NH3

NH2
Acid hữu cơ

Acid amin
•

Amoniac

VSV kị khí:

11


Đồ án tốt nghiệp

Phân hủy acid amin tạo ra CO2 và các amin (là các chất độc cho cơ thể, nhất là
amin mạch kín)
R – CH – COOH

R – CH2 – NH2 + CO2

1.1.2.5 Lipid
Trong lúa gạo, hàm lượng chất béo rất nhỏ và tập trung ở lớp cám, aleuron và phôi
hạt. Hàm lượng của nó chỉ chiếm trên 2%. Lipid tồn tại dưới dạng acid béo không no
bao gồm acid oleic (43,2%), acid linoleic (30,6%), acid palmitic ( acid béo no 15,5%)
và một lượng nhỏ các acid béo khác. Trong thành phần chất béo còn có một hàm lượng

nhỏ lượng photpho. Vì vậy, trong quá trình bảo quản, nếu gặp điều kiện nhiệt độ cao
kèm theo hàm lượng nước cao sẽ dẫn đến quá trình oxi hóa chất béo dễ dàng xảy ra
gây biến chất và làm hư hỏng gạo.
➢ Biến đổi của lipid trong quá trình bảo quản
- Chất béo

thủy phân

Glycerin + acid béo (làm chua hạt)

- Các acid béo mạch ngắn (<8C): mùi ôi
- Lipid

phân hủy

nhiệt lượng lớn hạt bị bốc nóng

CH2OCOR1
CHOCOR2 + H2O
CHOCOR3

CH2OH
Lipase

CHOH + R1COOH + R2COOH +R3COOH
CH2OH

1.1.2.6 Chất khoáng
Các chất khoáng vô cơ tập trung ở lớp vỏ trấu, hạt và phôi. Chất khoáng nhiều nhất
trong vỏ trấu là Sillic, trong phôi hạt là Photpho, Kaki, Magie. Lượng Photpho trong

hạt lúa đa số tồn tại ở dạng phitin (83%) và dạng acid nucleic (13%).
12


Đồ án tốt nghiệp

1.1.2.7 Vitamin
Vitamin trong lúa gạo chủ yếu là vitamin tan trong nước, các vitamin tan trong chất
béo có hàm lượng không đáng kể. Trong các nhóm vitamin tan trong nước, chứa nhiều
nhất là B1, kế đến là Vitamin B2,B6, PP, B12… Phần lớn lượng vitamin tập trung ở vỏ
hạt, lớp aleuron và phôi hạt. Phần nội nhũ hạt chứa lượng vitamin rất ít. Vitamin là
thành phần dễ mất mát trong quá trình chế biến và bảo quản lúa gạo.
1.1.2.8 Các thành phần khác
Trong gạo có các chất dễ bay hơi như NH3, H2S và các aldehyde. Đặc biệt hợp chất
2-acetyl-1-pyrolin tạo hương thơm đặc biệt cho cơm. Tuy nhiên nếu quá trình bảo quản
không tốt thành phần lipid trong gạo sẽ phân hủy gây mùi khó chịu cho gạo.
1.1.2.9 Enzym
Hầu hết các quá trình xảy ra trong tế bào sống kể cả trong hạt đều tiến hành dưới tác
dụng của enzyme. Có nhiều loại enzyme như: amilase, oxidase, peoxidase và các loại
enzyme khác.
Tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường và chất xúc tác mà các enzyme này có cường độ
hoạt động khác nhau gây cho thóc gạo có những biến đổi về chất lượng nhất định. Có
loại enzyme xúc tác phản ứng làm tăng chất lượng thóc gạo, nhưng cũng có loại
enzyme hoạt động làm thóc gạo bị giảm chất lượng nghiêm trọng. Chẳng hạn như
enzyme phosphorilase xúc tác phản ứng tổng hợp nên tinh bột giúp hạt hoàn thiện hơn
về mặt chất lượng trong quá trình chín sau thu hoạch. Nhưng ngược lại, enzyme
hydrolase ( amilase, lipase…) khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ thủy phân các acid hữu cơ
phức tạp (tinh bột, lipid), thành những chất đơn giản dễ hòa tan nuôi phôi phát triển
nhanh thành mầm.

13


Đồ án tốt nghiệp

1.1.2.10 Chất màu trong gạo lứt
Trong quá trình nghiên cứu các nhà khoa học đã xác định chất màu trong gạo lứt
chính là anthocyanin, là chất màu thực vật thuộc nhóm flavonoid. Có ba nhóm
anthocyanin chủ yếu là:
-

Pelargonidin : màu vàng cam hoặc hồng

-

Cyanidin : màu hồng xỉn

-

Delphinidin :màu đỏ hoặc tím

-

Anthocyanin là một chất chống oxy hóa mạnh, có thể cắt dứt các

cơn đau tim và ngăn cản sự tạo thành máu đông trong lòng mạch máu.
Thêm vào đó gạo lứt đỏ có chứa sắc tố có hàm lượng vitamin B2 nhiều
hơn gạo lứt trắng.
Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng của 100g gạo lứt [53]
Đơn vị

Thành phần

Số lượng

Năng lượng

kcal

370

Carbohydrate

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

g

0,093

Vitamin B3

mg

5,091

Vitamin B5

mg

1,493

Vitamin

14