Đồ án tốt nghiệp khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm gạo lứt nương đỏ và so sánh thị hiếu cơm gạo mầm nương đỏ nghiên cứu với các loại gạo mầm khác trên thị trường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH NGÂM GẠO LỨT NƯƠNG ĐỎ VÀ SO SÁNH THỊ HIẾU CƠM GẠO MẦM NƯƠNG ĐỎ NGHIÊN CỨU VỚI CÁC LO[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH NGÂM GẠO LỨT NƯƠNG ĐỎ VÀ SO SÁNH THỊ HIẾU CƠM GẠO MẦM NƯƠNG ĐỎ NGHIÊN CỨU VỚI CÁC LOẠI GẠO MẦM KHÁC

TRÊN THỊ TRƯỜNG

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giảng viên hướng dẫn: ThS Huỳnh Phương Quyên

Sinh viên thực hiện: Phạm Bảo Trí MSSV: 1311110970 LỚP: 13DTP03

TP Hồ Chí Minh, 2017

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Tôi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp này là kết quả nghiên cứu thực sự của tôi dưới sự hướng dẫn của cô Th.s Huỳnh Phương Quyên thuộc khoa Công nghệ sinh học-Thực phẩm-Môi Trường, Trường đại học Công nghệ Tp.HCM

Mọi tham khảo dùng trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng, lấy từ những nguồn có uy tín Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay có sự dối trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Sinh viên

Phạm Bảo Trí

ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo khoa cùng toàn thể thầy cô trong khoa Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm - Môi Trường đã tạo điều kiện cho tôi học tập và tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức trong suốt thời gian học tập tại trường

Tôi cũng rất chân thành cảm ơn các Thầy Cô và Anh Chị quản lý phòng thí nghiệm đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Và đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn tôi cô Huỳnh Phương Quyên đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức quý báu

và động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Bên cạnh đó tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các bạn bè, sinh viên trong trường và gia đình đã động viên, chia sẽ, giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực hiện đề tài Cuối cùng tôi xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất đến quý thầy cô cùng các bạn bè và gia đình!

Tôi xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 07 năm 2017

iii

MỤC LỤC

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC HẠT GẠO 2

1.1.1 Cấu tạo và giá trị các phần của hạt gạo 2

1.1.1.1 Vỏ 2

1.1.1.2 Lớp aleurone 3

1.1.1.3 Nội nhũ 3

1.1.1.4 Phôi 4

1.1.2 Thành phần hoá học hạt gạo 4

1.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH NẢY MẦM 7

1.2.1 Khái niệm 7

1.2.2 Các giai đoạn của quá trình nảy mầm 7

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm 8

1.2.4 Những biến đổi khi hạt nảy mầm 10

1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu gạo mầm trong và ngoài nước 11

1.3.1 Trong nước 11

1.3.2 Ngoài nước 12

1.4 Tổng quan về GABA 14

1.4.1 Khái niệm 14

1.4.2 Cơ chế tác dụng: 14

1.4.3 Các sản phẩm GABA hiện đang bán trên thị trường trong và ngoài nước

- Trong nước 16

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

iv

2.1 Nguyên liệu 19

2.1.1 Nguyên liệu chính 19

2.1.2 Thiết bị, dụng cụ và hoá chất thí nghiệm 19

2.1.2.1 Dụng cụ 19

2.1.2.2 Thiết bị 19

2.2 Các phương pháp phân tích 19

2.3 Các phương pháp xử lý số liệu 19

2.4 Phương pháp nghiên cứu 20

2.4.1 Sơ đồ sản xuất dự kiến 20

2.4.1.1 Thuyết minh quy trình 20

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu 21

• Phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu 21

2.4.2.1 TN1: Khảo sát nhiệt độ ngâm gạo mầm 21

2.4.2.2 TN2: Khảo sát pH nước ngâm gạo mầm 23

2.4.2.3 TN3: Khảo sát thời gian ủ gạo 25

2.4.2.4 TN4: Đánh giá cảm quan gạo mầm 27

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 31

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 32

3.1 Phân tích thành phần hóa học của gạo lứt nương đỏ 32

3.2 Kết quả thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ nước ngâm gạo lứt đến quá trình nảy mầm của hạt 35

3.3 Kết quả thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của pH nước ngâm gạo 39

3.4 Thí nghiệm 3: Kết quả khảo sát thông số thời gian ủ hạt 43

3.5 Kết quả khảo sát đánh giá cảm quan 48

3.5.1 Phương pháp đánh giá cảm quan cặp đôi thị hiếu 48

3.5.2 Phương pháp đánh giá cảm quan cho điểm thị hiếu 50

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

PHỤ LỤC 59

v

Phụ lục A 59 Phụ lục B Đánh giá cảm quan sản phẩm 71 Phụ lục C Bảng số liệu thực nghiệm 86

vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

LSD: Least significant difference (sự khác biệt có ý nghĩa nhất) TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh

NXB: Nhà xuất bản

TS: Tiến sĩ

ThS: Thạc sĩ

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần trung bình(% khối lượng) của hạt gạo( độ ẩm 14%)

Bảng 1.2 Thành phần % các lipid trong gạo

Bảng 3.1 Thành phần của gạo lứt nương đỏ

Bảng 3.2 Biến đổi độ ẩm của gạo lứt theo thời gian ngâm ở nhiệt độ ngâm 300C,

350C và 400C

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ nước ngâm đến % nảy mầm

Bảng 3.4 Biến đổi độ ẩm của gạo lứt theo thời gian ngâm ở pH nước ngâm 3, 5 và

7

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của pH nước ngâm đến % nảy mầm

Bảng 3.6 Kết quả ảnh hưởng đến thời gian ủ hạt

Bảng 3.7 Bảng phân tích cảm quan trước và sau khi nấu giữa cơm gạo mầm nương

đỏ và gạo nương đỏ

Bảng 3.8 Bảng phân tích cảm quan trước và sau khi nấu giữa 4 loại cơm gạo mầm: gạo mầm nương đỏ, gạo mầm huyết rồng, gạo mầm Vibigaba, gạo mầm Vibigaba nghệ

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo hạt thóc

Hình 1.2 Cấu trúc hóa học và cấu tạo phân tử GABA

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí khảo sát nhiệt độ nước ngâm gạo

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí khảo sát pH nước ngâm gạo

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí khảo sát độ ẩm gạo sau khi ủ

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm cảm quan cặp đôi thị hiếu

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm cảm quan cho điểm thị hiếu

Hình 3.1 Các mẫu gạo đạt độ ẩm bảo hòa khi ngâm ở 30˚C, 35˚C, 40˚C

Hình 3.2 Tỷ lệ nảy mầm ở các mẫu gạo khi ngâm ở 30˚C, 35˚C, 40˚C

Hình 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng nảy mầm của gạo lứt

Hình 3.4 Các mẫu gạo đạt độ ẩm bảo hòa khi ngâm ở pH= 3, pH= 5, pH= 7

Hình 3.5 Tỷ lệ nảy mầm ở các mẫu gạo khi ngâm ở pH= 3, pH= 5, pH= 7

Hình 3.6: Ảnh hưởng của pH đến khả năng nảy mầm của gạo lứt

Hình 3.7 Hạt nảy mầm ở các thời gian ủ

Hình 3.8 Độ dài mầm ở các thời gian ủ

Hình 3.9 Biểu đồ thể hiện mức độ ưa thích cơm gạo lứt nương đỏ trước và sau khi

nảy mầm

Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện mức độ ưa thích giữa 4 loại cơm gạo mầm: gạo mầm

nương đỏ, gạo mầm huyết rồng, gạo mầm Vibigaba, gạo mầm Vibigaba nghệ

1

MỞ ĐẦU

Lúa nương đỏ là giống lúa truyền thống có khả năng chịu được khí hậu và thời tiết khắc nghiệt Hiện nay, đồng bào Tây Nguyên không sử dụng bất kỳ một loại thuốc bảo vệ thực vật nào tác động lên cây lúa trong quá trình trồng nên đây được xem là sản phẩm nông nghiệp khá xanh, sạch Do đặc thù của phương pháp trồng nên lúa nương đỏ cho năng suất khá thấp nhưng chúng không tiêu tốn nhiều vốn đầu tư trồng trọt của đồng bào và đóng vai trò rất quan trọng trong việc ổn định lương thực cho đồng bào miền núi Và cũng do đặc thù của phương pháp trồng nên cấu trúc hạt gạo nương đỏ khô cứng hơn gạo lứt trồng bằng phương pháp lúa nước,

vì vậy tuy chúng là thực phẩm quý của đồng bào Tây Nguyên nhưng chưa được đồng bào miền xuôi quan tâm sử dụng và cũng như các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu

Gạo lứt nói chung cung cấp nhiều carbohydrate, protein, vitamin nhóm B, chất

xơ, chất béo, sắt, kali, kẽm, các nguyên tố vi lượng và các hợp chất phytochemical như tocopherol, tocotrienol, oryzanol Thông qua quá trình ủ mầm, một hợp chất sinh học khác cũng được tích lũy trong gạo lứt, đó là gamma-aminobutyric acid (GABA) Theo nghiên cứu của Trung tâm Dinh dưỡng thuộc Sở Y tế TPHCM năm

2012 cho thấy GABA có trong gạo lứt giúp làm giảm lượng đường trong máu, phòng ngừa bệnh tim mạch, giảm stress, điều hòa một số rối loa ̣n thần kinh giống như bệnh Parkinson, Huntington và bệnh Alzheimer

Do đó, mục tiêu nghiên cứu của đề tài là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm gạo lứt nương đỏ và so sánh thị hiếu sản phẩm cơm gạo mầm nghiên cứu với các loại gạo mầm có trên thị trường nhằm đánh giá chất lượng cơm gạo mầm nghiên cứu

2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC HẠT GẠO

1.1.1 Cấu tạo và giá trị các phần của hạt gạo

Hạt gạo là sản phẩm từ hạt thóc Hạt thóc được cấu tạo từ các phần chính: râu, mày thóc, vỏ (vỏ trấu, vỏ quả, vỏ hạt), lớp aleuron, nội nhũ và phôi

Hình 1.1: Cấu tạo hạt thóc

1.1.1.1 Vỏ

Vỏ trấu

Có tác dụng bảo vệ hạt thóc, chống các ảnh hưởng xấu của điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm,…) và sự phá hoại của sinh vật hại (côn trùng, nấm mốc, ) Trên bề mặt vỏ trấu có các đường gân và nhiều lông ráp xù xì Trong quá trình bảo quản, lông thóc thường rụng ra do cọ sát với nhau giữa các hạt thóc làm tăng lượng tạp chất trong thóc Tùy theo giống lúa mà vỏ trấu có độ dày và chiếm tỷ lệ khác nhau so với toàn hạt thóc Độ dày của vỏ trấu thường 0,12 – 0,15 mm và thường

chiếm 18 – 20% so với khối lượng toàn hạt thóc [5]

Vỏ quả

Cấu tạo: gồm một vài lớp tế bào

- Biểu bì ở ngoài cùng gồm các tế bào nhỏ

- Lớp vỏ quả ngoài: gồm 2-3 dãy tế bào dài hướng dọc theo hạt

3

- Lớp vỏ quả giữa: là các tế bào dài hướng ngang hạt Đối với ha ̣t đã chín thì lớp tế

bào giữa trống rỗng, đối với hạt xanh thì lớp tế bào này chứa các ha ̣t diê ̣p lu ̣c tố nên

hạt có màu xanh [5]

- Lớp vỏ quả trong: là các tế bào hình ống hướng dọc hạt

Thành phần vỏ quả: cellulose, pentosan, pectin và khoáng

Vỏ hạt

Cấu tạo: gồm 2 lớp tế bào

- Lớp bên ngoài gồm các tế bào hình chữ nhật, xếp sít nhau, chứa các chất màu như anthocyanins, flavonoid, carotenoid

- Lớp bên trong gồm các tế bào có kích thước không đồng đều, xốp, ít thấm nước nên dễ dàng cho ẩm đi qua

Thành phần của vỏ hạt: chứa ít cellulose, nhiều protid và lipid hơn vỏ quả [4]

Lớp aleurone: bên trong lớp vỏ là lớp aleurone được bao bọc nội nhũ và phôi chiếm 6-12% khối lượng hạt Tế bào lớp aleurone là lớp các tế bào lớn, thành dày hình khối chữ nhật hay vuông có kích thước nhỏ dần về phía phôi Trong tế bào lớp aleurone là protid, tinh bột, cellulose, pentosane các giọt lipid và phần lớn các vitamin và khoáng Vì vậy trong quá trình chế biến hạt, không nên xay sát quá kỹ để

giữ lại các vitamin và khoáng chất.[12]

1.1.1.3 Nội nhũ

Là phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt, thành phần chủ yếu của nội nhũ là tinh bột và protid Các tế bào nội nhũ khá lớn, thành mỏng, có hình dạng khác nhau tùy loại ngũ cốc.Tùy theo giống, điều kiện sinh trưởng mà nội nhũ có thể trong, đục hoặc vừa trong vừa đục Nội nhũ có độ trong càng cao thì thành phẩm thu được sau

quá trình xay xát cũng cao [4]

Thành phần của nội nhũ: chủ yếu chứa tinh bột và protid, ngoài ra còn chứa

một lượng nhỏ lipid, muối khoáng, cellulose, dextrin, đường [4]

4

1.1.1.4 Phôi

Là phần phát triển thành cây con khi hạt nảy mầm Phôi cách nội nhũ bởi 1 lớp ngù Lớp ngù được cấu tạo từ những tế bào dễ thẩm thấu các chất hòa tan, chứa các enzyme có khả năng chuyển chất hữu cơ không tan thành các chất hòa tan Do

đó, chất dinh dưỡng trong phôi rất dễ bi ̣ biến đổi [1]

Thành phần: phôi chứa protid, glucid hòa tan, khá nhiều lipid, khoáng,

cellulose và các vitamin [1]

1.1.2 Thành phần hoá học hạt gạo

Thành phần hóa ho ̣c ha ̣t gạo nói chung bao gồm glucid, protein, cellulose, lipid, vitamin, khoáng vô cơ, các enzym và nước Sự phân bố các chất dinh dưỡng trong các phần của ha ̣t không giống nhau và được biểu diễn trong bảng 1.1

Các thành phần hóa ho ̣c này thay đổi theo giống, chế đô ̣ canh tác, phương pháp trồng tro ̣t,…

❖ Nước

Nước là một chỉ số quan trọng, lượng nước ở trong hạt có 2 dạng: nước liên kết và nước tự do Thóc gạo càng chín độ ẩm càng giảm dần Giai đoạn bắt đầu chín

độ ẩm khoảng 65-70%, nhưng sang giai đoạn lúa chín hoàn toàn độ ẩm giảm xuống chỉ còn 16-21% Độ ẩm của thóc có liên quan chặt chẽ và ảnh hưởng trực tiếp đến

sự thay đổi về chất lượng của thóc gạo trong quá trình bảo quản [1]

❖ Glucid

Glucid là thành phần chủ yếu và chiếm tỷ lệ cao nhất trong thành phần hạt thóc Glucid của hạt gạo lứt gồm các monosaccharide như glucose, fructose, disaccharid như saccharose Các chất đường thường tập trung ở nội nhũ Ngoài ra glucid còn chứa polysaccharid như tinh bột, cellulose và hemicellulose

Tinh bột là thành phần chủ yếu của hạt gạo, chiếm đến 90% lượng chất khô của hạt gạo xát Tinh bột tồn tại dưới 2 dạng là amylose và amylopectin, có tỉ lệ thay đổi tùy thuộc vào giống lúa Tinh bột quyết định giá trị cảm quan của hạt gạo

và thành phần amylose quyết định độ dẻo của sản phẩm làm ra từ gạo Hạt tinh bột

5

của hạt gạo có hình đa giác đặc trưng, kích thước thay đổi từ 2 – 10 m Kích thước hạt tinh bột này nhỏ nhất trong số các loại lương thực Gạo nếp có hàm lượng amylose thấp không đáng kể nhưng lại chứa hàm lượng amylopectin cao tạo ra tính chất dẻo dính còn gạo tẻ thì có hàm lượng amylose nhiều hơn so với gạo nếp do đó thích hợp để tạo các sản phẩm dạng sợi, tăng độ dai cấu trúc

Bảng 1.1: Thành phần trung bình (% khối lượng) của hạt gạo (độ ẩm 14%)

Tha ̀nh phần Tho ́ c Ga ̣o lứt Ga ̣o xát

Cellulose (g) 7,2 ÷ 10,4 0,6 ÷ 1,0 0,2 ÷ 0,5 Protid (gNx5,95) 5,8 ÷ 7,7 7,1 ÷ 8,3 6,3 ÷ 7,1 Lipid (g) 1,5 ÷ 2,3 1,6 ÷ 2,8 0,3 ÷ 0,5 Tro (g) 2,9 ÷ 5,2 1,0 ÷ 1,5 0,3 ÷ 0,8

P (g) 0,17 ÷ 3,1 0,17 ÷ 0,43 0,08 ÷ 0,15

Fe (mg) 1,4 ÷ 6,0 0,2 ÷ 5,2 0,2 ÷ 2,8

Zn (mg) 1,7 ÷ 3,1 0,6 ÷ 2,8 0,6 ÷ 2,3 Phytin P (g) 0,18 ÷ 0,21 0,13 ÷ 0,27 0,02 ÷ 0,2

(Nguồn: Trần Thị Thu Trà, 2007)

❖ Lipid

Lipid trong hạt thóc chủ yếu tâ ̣p trung ở phôi và lớp aleuron với hàm lượng rất thấp, khoảng 1,5÷2,3% Trong ha ̣t thóc, lipid có thể ở da ̣ng các triglycerid đơn giản,

6

acid béo tự do, glycolipid, các phosphatid,… Trong thành phần chất béo của thóc có

3 acid chính là oleic, linoleic và palmitic Hàm lượng linoleic cao (40%) làm cho

dầu cám có giá tri ̣ sinh ho ̣c cao Hàm lượng các phospholipid cao cũng làm tăng giá trị sử du ̣ng của dầu cám Tuy nhiên, hàm lượng acid béo không no nhiều nối đôi cao

làm cho cám vừa tách khỏi ha ̣t ga ̣o rất dễ oxy hóa ta ̣o mùi khó chi ̣u

Bảng 1.2 Thành phần lipid trong các phần của hạt lúa Thành

phần(%)

Vỏ trấu Gạo lứt Gạo xát Cám Phôi Tấm

Thành phần acid béo( % tổng khối lượng chất béo)

(Nguồn: Trần Thị Thu Trà, 2007)

❖ Protid

Protid của thóc chủ yếu chứa trong phôi, lớp aleuron, trong nội nhũ protid chủ yếu tồn tại ở dạng dự trữ Protid của thóc chứa chủ yếu glutelin chiếm khoảng 75-85% còn lại là nhóm albumin, globulin, prolamin

❖ Chất khoáng: phân bố không đồng đều trong các phần của ha ̣t thóc, chủ yếu

tập trung ở các lớp vỏ Chất khoáng nhiều nhất trong ha ̣t thóc là phospho Phospho phân bố nhiều ở các lớp vỏ hạt, do đó sau khi xát kỹ thì lượng phospho của ga ̣o mất

đi khá nhiều Chất khoáng nhiều nhất trong vỏ trấu là silic Chất khoáng nhiều nhất trong phôi thóc là P, K, Mg Có 83% photpho của phôi ha ̣t ở da ̣ng phytin, 13% ở

dạng acid nucleic Ngoài ra, trong ha ̣t thóc còn có Cu, Ni và Co