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

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: 1151100249

: Nguyễn Thị Liên Phương
Lớp: 11DTP02

TP. Hồ Chí Minh, 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, đƣợc xuất phát từ yêu
cầu phát sinh trong công việc để hình thành hƣớng nghiên cứu. Các số liệu có nguồn
gốc rõ ràng tuân thủ đúng nguyên tắc và kết quả trình bày trong đồ án đƣợc thu thập
đƣợc trong quá trình nghiên cứu là trung thực.
TP. HCM, ngày 17 tháng 8 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Liên Phƣơng


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến cô Nguyễn Thị Ngọc Yến
đã tận tình hƣớng dẫn, quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em từng
bƣớc 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 Trƣờng 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 đƣợc thêm nhiều kinh nghiệm, vận dụng
đƣợc 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 ngƣời kỹ sƣ sắp ra trƣờng.
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 đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Cuối cùng con xin cảm ơn cha mẹ đã nuôi dƣỡng, bảo bọc, động viên và tạo mọi
điều kiện thuận lợi để con học tập và có đƣợc thành quả nhƣ ngày hôm nay.
Xin chân thành cảm ơn!
TP Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 8 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Liên Phƣơng


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
GIỚI THIỆU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 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
1.1.3 Dƣợc tính của gạo lứt ..................................................................................... 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 ................................................................ 21
1.2.3. Các hợp chất sinh học có trong gạo mầm ..................................................... 24
1.3. Phƣơng pháp xác định hạn sử dụng của sản phẩm .............................................. 29
1.3.1 Dựa trên hạn sử dụng của sản phẩm tƣơng tự ................................................ 30
1.3.2. Gia tốc nhiệt .................................................................................................. 31
1.3.3. Sử dụng mô hình toán học ............................................................................ 32
1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng 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 trƣờng .......................................................... 36
CHƢƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.................................................................... 38
2.1. Nguyên liệu .......................................................................................................... 39
2.1.1. Gạo lứt trắng Jasmine .................................................................................... 39
2.1.2 Gạo lứt đỏ lúa nƣơng ...................................................................................... 39
2.2. Thiết bị và hóa chất............................................................................................. 39
2.2.1 Thiết bị ........................................................................................................... 39
2.2.2 Hóa chất .......................................................................................................... 40
i


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... 40

2.3.1 Phƣơng pháp thí nghiệm ................................................................................ 40
2.3.2. Phƣơng pháp phân tích .................................................................................. 41
2.4 Bố trí thí nghiệm ................................................................................................... 46
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................... 52
3.1. Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh của 2 loại nguyên liệu gạo lứt (gạo
lứt đỏ lúa nƣơng 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 nƣơng và gạo mầm trắng Jasmine) ....................................................................... 53
3.3. Kết quả khảo sát sự ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch ngâm (NaCl và Vitamin
C) và thời gian ngâm đến pH của 2 loại gạo mầm và tổng số nấm men, nấm mốc,
E.coli, Coliforms có trong 2 loại gạo mầm................................................................. 56
3.4. Kết quả dự đoán hạn sử dụng của 2 loại gạo mầm .............................................. 70
3.4.1. Kết quả dự đoán hạn sử dụng của gạo mầm đỏ lúa nƣơng ........................... 71
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 79
4.1 Kết luận ................................................................................................................. 79
4.2 Kiến nghị............................................................................................................... 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 80
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 1

ii


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 thƣớc hạt .............................................................. 8
Bảng 1.3. Thành phần dinh dƣỡng của 100g gạo lứt [53] ............................................. 14
Bảng 1.4. So sánh thành phần dinh dƣỡng của 100g gạo trắng và gạo lứt [53] ............ 15
Bảng 1.5. Thành phần hóa học của gạo mầm trong 100g [10] ...................................... 21

Bảng 1.6. Hàm lƣợng acid amin thiết yếu có trong 100g gạo mầm [10] ....................... 21
Bảng 1.7. Tóm tắt các thay đổi các thành phần hóa học trong gạo mầm [55] ............... 22
Bảng 2.1. Phƣơng pháp phân tích .................................................................................. 41
Bảng 3.1. Các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan của 2 loại nguyên liệu gạo lứt (gạo
lứt trắng Jasmine và gạo lứt đỏ lúa nƣơng) .................................................................... 52
Bảng 3.2. Các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của 2 loại gạo lứt nảy mầm sau giai đoạn ngâm
ủ ...................................................................................................................................... 54
Bảng 3.3. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl theo nồng độ tăng dần sau khi rửa 2 loại
gạo mầm bằng phƣơng pháp nhúng rửa 2 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 phƣơng pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở thời gian 5 phút ......... 57
Bảng 3.5. Sự thay đổi pH của dung dịch NaCl theo nồng độ tăng dần sau khi ngâm 2
loại gạo mầm bằng phƣơng pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở thời gian 10 phút ......... 57
Bảng 3.6. Sự ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến pH của 2 loại gạo mầm ở các thời gian
ngâm khác nhau.............................................................................................................. 58
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 phƣơng pháp nhúng rửa 2 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 phƣơng 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 phƣơng pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở
thời gian 10 phút ............................................................................................................ 61

iii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 3.10. Sự ảnh hƣởng 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 phƣơng pháp nhúng rửa 2 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 phƣơng 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 phƣơng pháp nhúng rửa và khuấy trộn ở
thời gian 10 phút ............................................................................................................ 65
Bảng 3.14. Sự ảnh hƣởng 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 hƣởng của nồng độ NaCl đến tổng số nấm men và nấm mốc ......... 67
Bảng 3.16. Sự ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến tổng số Coliforms và E.coli có trong 2
loại gạo mầm. ................................................................................................................. 69
Bảng 3.17. Sự thay đổi độ chua của gạo mầm đỏ lúa nƣơng theo thời gian và nhiệt độ
bảo quản ......................................................................................................................... 71
Bảng 3.18. Hệ số Q10 tính theo hạn sử dụng................................................................. 72
Bảng 3.19. Hệ số Q10 theo độ chua vào ngày thứ 5 ...................................................... 72
Bảng 3.20. Sự thay đổi độ chua và hạn sử dụng tại nhiệt độ gia tốc 150C của gạo mầm
đỏ lúa nƣơng ( 5
150C ) ....................................................................................... 73
Bảng 3.21. Sự thay đổi độ chua và hạn sử dụng tại nhiệt độ gia tốc 20oC của gạo mầm
đỏ lúa nƣơng ( 10
20oC) ........................................................................................ 74
Bảng 3.22. Sự thay đổi độ chua của gạo mầm trắng Jasmine theo thời gian và nhiệt độ
bảo quản ......................................................................................................................... 74
Bảng 3.23. Hệ số Q10 tính theo hạn sử dụng tại mỗi khoảng nhiệt độ của gạo mầm trắng
Jasmine ........................................................................................................................... 75
Bảng 3.24. Hằng số Q10 theo độ chua ngày thứ 3 của gạo mầm trắng Jasmine ............ 75
Bảng 3.25. Sự thay đổi độ chua và hạn sử dụng tại nhiệt độ gia tốc 5oC ( 5

150C )
của gạo mầm trắng Jasmine ........................................................................................... 76

iv


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 3.26. Sự thay đổi độ chua và hạn sử dụng tại nhiệt độ gia tốc 10oC
(10
20oC) của gạo mầm trắng Jasmine .................................................................. 76
Bảng 3.27. Kết quả dự đoán hạn sử dụng của hai loại gạo mầm tại hai nhiệt độ bảo
quản ................................................................................................................................ 77

v


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 2.1. Pha loãng mẫu theo dãy thập phân................................................................. 44
Hình 3.1. Sự ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến pH của gạo mầm đỏ lúa nƣơng ở các
thời gian ngâm khác nhau .............................................................................................. 59
Hình 3.2. Sự ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến pH của gạo mầm trắng Jasmine ở các
thời gian ngâm khác nhau .............................................................................................. 59
Hình 3.3. Sự ảnh hƣởng của nồng độ NaCl + 0,25% Vitamin C đến pH của gạo mầm

đỏ lúa nƣơng ở các thời gian ngâm khác nhau. .............................................................. 62
Hình 3.4. Sự ảnh hƣởng 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 hƣởng của nồng độ NaCl + 0,5% Vitamin C đến pH của gạo mầm đỏ
lúa nƣơng ở các thời gian ngâm khác nhau. ................................................................... 66
Hình 3.6. Sự ảnh hƣởng 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. Sự ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến tổng số tế bào Coliforms có trên 2 loại
gạo mầm ......................................................................................................................... 68
Hình 3.8. Sự ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến tổng số tế bào Coliforms có trên 2 loại
gạo mầm ......................................................................................................................... 69

vi


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
Vit: Vitamin

vii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GIỚI THIỆU

Trong thời đại công nghiệp hóa, sức khỏe con ngƣời luôn đƣợc 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
trƣờng. Thực phẩm chức năng là xu hƣớng chung của con ngƣời trong tƣơng 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 ngƣời khả năng miễn dịch cao, chống sự lão hoá, tăng tuổi thọ,
mà còn giúp phòng chống đƣợc một số bệnh. Chúng nằm ở ranh giới giữa thức ăn và
thuốc chữa bệnh.
Thế giới hiện đại đang có xu hƣớng 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 phƣơng Đông, hạn chế tối đa việc đƣa các hoá chất vào cơ thể - thủ phạm của các
phản ứng phụ, quen thuốc, nhờn thuốc. Hiện nay các nƣớc phát triển có xu hƣớng ƣa
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 lƣợng hấp thụ hàng ngày của nhân loại. Riêng hơn 2 tỉ ngƣời 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 đƣợc xem nhƣ thực phẩm
bổ dƣỡng 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 dƣỡng giàu tinh bột, protein, chất
khoáng và vitamin nhƣng vẫn còn hạn chế. Theo nghiên cứu cho thấy việc sử dụng gạo
chƣa qua xay xát và đánh bóng còn nguyên lớp cám thƣờng đƣợc gọi là gạo lứt thì tốt
hơn.
Gạo lứt là một nguồn thực phẩm rất giàu dinh dƣỡng so với gạo đã xát trắng, một số
thành phần trong gạo lứt còn có thể ngăn ngừa và điều trị một số bệnh. Đây là loại gạo
rất giàu dinh dƣỡng đặc biệt là các vitamin và nguyên tố vi lƣợng. Gạo lứt có nhiều
1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

chất dinh dƣỡng hơn gạo trắng nhƣ: 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 thƣờng 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 nhƣ cơm gạo trắng. Vì vậy để cải thiện tình hình này cần phải có
phƣơng pháp chế biến gạo lứt thích hợp nhằm đẩy mạnh giá trị xuất khẩu cũng nhƣ tận
dụng nguồn dinh dƣỡng trong gạo lứt để tạo ra sản phẩm vừa có giá trị dinh dƣỡng vừa
có giá trị cảm quan. Dùng phƣơng pháp ủ để gạo lứt nảy mầm giúp gạo cải thiện chất
lƣợng cảm quan, gạo sau khi nấu sẽ trở nên mềm hơn và tăng hƣơng vị. Trong hạt nảy
mầm, enzym thủy phân đƣợc 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 nhƣ 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 thƣơng mại trên thị trƣờng nhƣng vẫn chƣa đa
dạng và phong phú về nguồn nguyên liệu. Phần lớn, các sản phẩm gạo mầm trên thị
trƣờng hiện nay đều đƣợc sấy khô với độ ẩm 13 - 15% và đƣợc bảo quản trong điều
kiện chân không. Gạo mầm tƣơi sau quá trình ngâm ủ chứa nhiều hàm lƣợng các chất
dinh dƣỡng nhạy cảm với nhiệt độ cao nhƣng thời gian bảo quản gạo mầm tƣơi không
đƣợc lâu.
Vì vậy mục tiêu nghiên cứu của đề tài hƣớng tới khảo sát hạn sử dụng của gạo mầm
đỏ lúa nƣơng tƣơi và gạo mầm trắng Jasmine tƣơi không qua công đoạn sấy và đƣợc
bảo quản ở nhiệt độ 5oC và 10oC.

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Nội dung nghiên cứu:
- Khảo sát các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh 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 hƣởng đến chỉ tiêu hóa lý và vi sinh
của hai loại gạo mầm sau công đoạn rửa.
- Đánh giá và so sánh hạn sử dụng của 2 loại gạo mầm bảo quản ở nhiệt độ
5oC và 10oC.

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƢƠNG 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 lƣợng hạt, bao gồm chủ yếu là cellulose và
chất xơ. Vỏ trấu cho phép nƣớc, O2 và CO2 truyền qua trong quá trình sấy khô hoặc
làm ƣớt hạt. Vỏ trấu rất cứng có tác dụng nhƣ 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 đƣờng 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 lƣợng hạt. Lớp mỏng ngoài
cùng của vỏ cám có cấu trúc rất cứng, không cho phép sự di chuyển của O2, CO2 và hơi
nƣớc. 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 hƣ 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 dƣới hạt gạo. Phôi là nơi dự
trữ chất dinh dƣỡng 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 lƣợng lớn hợp chất
anthocyanin tích tụ trong những lớp khác nhau của bì mô, vỏ hạt và
aleurone. Tùy thuộc vào hàm lƣợng 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
Tên gạo lứt

Đặc điểm

Hình ảnh

Gạo lứt trắng

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

Gạo lứt cám - Hạt gạo dài.
đỏ

- Lớp cám có màu đỏ, nội
nhũ màu trắng.
- Hƣơng thơm nhẹ.

6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

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

Gạo lứt tím

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

Gạo lứt đen

- 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 thƣớc hạt
Bảng 1.2. Phân loại gạo lứt theo kích thƣớc hạt
Đặc điểm

Tên gạo lứt
Gạo lứt hạt dài

- 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 - Gạo hạt trung bình.
bình

- Hạt nhân rộng lớn hơn
(chiều dài dài hơn 2 - 3 lần
chiều rộng của nó).
- Khi nấu chín cơm mềm dẻo
hen và có xu hƣớng bám lại
với nhau hơn hạt dài.

Gạo lứt hạt ngắn

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

8

Hình ảnh


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 dƣới dạng hạt và giải phóng khi tế
bào bị phá vỡ. Tinh bột gạo thuộc loại tinh bột phức tạp, kích thƣớc 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 thƣờng có kích thƣớc 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 nhƣng hạt tròn hoặc bầu
dục. Sự sắp xếp cũng nhƣ sự phân bố kích thƣớc 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 dƣới 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]

9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Khả năng trƣơng nở hồ hóa của hạt tinh bột:
Khi hòa tan tinh bột vào nƣớc thì có sự tăng thể tích hạt do sự hấp thụ nƣớc làm tinh
bột trƣơng phồng lên. Hiện tƣợng này gọi là hiện tƣợng trƣơng nở của tinh bột. Một số
kết quả nghiên cứu đã xác định đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến sự trƣơng nở và hòa tan
của tinh bột nhƣ loại và nguồn gốc của tinh bột, ảnh hƣởng của quá trình sấy, sự lão
hóa tinh bột, phƣơng thức xử lý nhiệt ẩm, ảnh hƣởng của các chất béo cho vào.
Trên 55 - 70 các hạt tinh bột sẽ trƣơng phồng do hấp thụ nƣớc 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. Nhƣ 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 lƣỡng chiết, còn nhiệt độ cao nhất
là nhiệt độ tại đó còn khoảng 10% hạt tinh bột chƣa mất đi lƣỡng chiết. Tùy thuốc điều
kiện hồ hóa nhƣ nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kích thƣớc hạt và pH môi trƣờng, nhiệt
độ phá vỡ và trƣơng nở hạt có thể biến đổi trong một khoảng khá rộng.
Phần lớn tinh bột đƣợc hồ hóa khi nấu và ở trạng thái trƣơng nở đƣợc 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

•

Mấm men.

1.1.2.2 Nước
Nƣớc là một thành phần của thóc gạo và là một chỉ số quan trọng. Lƣợng nƣớc trong
hạt ở dạng tự do và liên kết. Lƣợng nƣớc trong thóc gạo có ảnh hƣởng trực tiếp đến sự
thay đổi về chất lƣợng 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 đƣờng này thƣờng
tập trung ở nội nhũ của hạt. Ngoài ra, glucid của thóc gạo còn có các polysaccarid nhƣ
tinh bột, cellulose và hemicellulose.
1.1.2.4 Protein
Protein trong gạo có hàm lƣợng 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 lƣợng chất béo rất nhỏ và tập trung ở lớp cám, aleuron và phôi

hạt. Hàm lƣợng của nó chỉ chiếm trên 2%. Lipid tồn tại dƣới dạng acid béo không no
bao gồm acid oleic (43,2%), acid linoleic (30,6%), acid palmitic ( acid béo no 15,5%)
và một lƣợng nhỏ các acid béo khác. Trong thành phần chất béo còn có một hàm lƣợng
nhỏ lƣợng photpho. Vì vậy, trong quá trình bảo quản, nếu gặp điều kiện nhiệt độ cao
kèm theo hàm lƣợng nƣớc cao sẽ dẫn đến quá trình oxy hóa chất béo dễ dàng xảy ra
gây biến chất và làm hƣ hỏng gạo.
 Biến đổi của lipid trong quá trình bảo quản
thủy phân

- Chất béo

Glycerin + acid béo (làm chua hạt)

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

phân hủy

nhiệt lƣợng lớn hạt bị bốc nóng

CH2OCOR1
CHOCOR2+ H2O

CH2OH
Lipase

CHOCOR3

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. Lƣợng 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 nƣớc, các vitamin tan trong chất
béo có hàm lƣợng không đáng kể. Trong các nhóm vitamin tan trong nƣớc, chứa nhiều
nhất là B1, kế đến là Vitamin B2,B6, PP, B12…Phần lớn lƣợng vitamin tập trung ở vỏ
hạt, lớp aleuron và phôi hạt. Phần nội nhũ hạt chứa lƣợng 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 nhƣ NH3, H2S và các aldehyde. Đặc biệt hợp chất
2-acetyl-1-pyrolin tạo hƣơng 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 dƣới tác
dụng của enzyme. Có nhiều loại enzyme nhƣ: amylase, oxydase, peoxydase và các loại
enzyme khác.
Tùy thuộc vào nhiệt độ môi trƣờng và chất xúc tác mà các enzyme này có cƣờng độ
hoạt động khác nhau gây cho thóc gạo có những biến đổi về chất lƣợng nhất định. Có
loại enzyme xúc tác phản ứng làm tăng chất lƣợng thóc gạo, nhƣng cũng có loại
enzyme hoạt động làm thóc gạo bị giảm chất lƣợng nghiêm trọng. Chẳng hạn nhƣ
enzyme phosphorylase xúc tác phản ứng tổng hợp nên tinh bột giúp hạt hoàn thiện hơn
về mặt chất lƣợng trong quá trình chín sau thu hoạch. Nhƣng ngƣợc lại, enzyme

hydrolase ( amylase, lypase…) 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 flavonod. 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 lƣợng vitamin B2 nhiều hơn
gạo lứt trắng.
Bảng 1.3. Thành phần dinh dƣỡng của 100g gạo lứt [53]
Thành phần

Đơn vị

Số lƣợng

Năng lƣợng

kcal

370

Carbohydrate

g

77,24

Đƣờng

g

0,85

Chất xơ

g

3,5

Chất béo

g

2,92

Protein

g

7,94

Nƣớc

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


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Vitamin B6

mg

0,509

Vitamin B9

𝜇g

20

Canxi

mg

23

Sắt

mg

1,47

Magie

mg

143

Phospho

mg

333

Kali

mg

223

Natri

mg

7

Kẽm

mg

2,02

Đồng

mg

0,277

Mangan

mg

3,743

Selenium

𝜇g

23,4

Folat

𝜇g

20

Acid béo no

g

0,54

Acid béo không no 1

g

0,97

g

0,96

Khoáng

nối đôi
Acid béo no nhiều nối

đôi

Bảng 1.4. So sánh thành phần dinh dƣỡng của 100g gạo trắng và gạo lứt [53]
Thành phần

Đơn vị

Gạo trắng

Gạo lứt

Năng lƣợng

kcal

344

370

Nƣớc

g

14,0

10,37

Protein

g

8,1

7,94

Lipid

g

1,3

2,92

15