Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo mầm từ gạo lứt nương đỏ tây nguyên (điều kiện khảo sát t= 300c)

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂUBảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa nước ta...8 Bảng 1.2: Thành phần trung bình của hạt gạo....12 Bảng 1.3: Phân bố các loại carbohydrate trong các phần

Trang 1

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : ThS Huỳnh Phương Quyên Sinh viên thực hiện : Phan Ngọc Tuyết Nhung MSSV: 1151110043 Lớp:11DSH01

TP Hồ Chí Minh, 2015

Trang 2

Ngoài ra, trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệucủa các tác giả khác, cơ quan tổ chức đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc.

Trang 3

Các thầy cô, cán bộ trong phòng thí nghiệm trường đại học Công Nghệ

TP.HCM đã hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, trang thiếtbị,… giúp em hoàn thành đề tài này

Quý thầy cô Khoa Công Nghệ Sinh học-Thực Phẩm-Môi Trường trường đại họcCông Nghệ TP Hồ Chí Minh đã giảng dạy và truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt 4 năm học vừa qua

Các bạn bè và gia đình đã không ngừng động viên tôi trong suốt quá trình họctập và nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn!

Phan Ngọc Tuyết Nhung

Trang 4

Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 Giới thiệu về lúa gạo 5

1.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển 5

1.1.2 Phân loại 6

1.1.3 Tình hình sản lượng gạo ở Việt Nam 7

1.1.4 Cấu tạo của hạt gạo 9

1.1.4.1 Lớp vỏ 10

1.1.4.2 Lớp aleurone 11

1.1.4.3 Nội nhũ 11

1.1.4.4 Phôi 11

1.1.5 Thành phần hóa học hạt gạo 11

1.1.5.1 Nước 12

1.1.5.2 Carbohydrate 13

1.1.5.3 Tinh bột 14

1.1.5.4 Protein 14

1.1.5.5 Lipid 15

1.1.5.6 Vitamin 17

1.1.5.7 Chất khoáng. 18

1.1.5.8 Chất màu trong gạo lứt 19

1.1.5.9 Các thành phần khác. 19

1.1.6 Giá trị dinh dưỡng của gạo 20

1.2 Cơ sở khoa học của quá trình nảy mầm 23

Trang 5

1.2.1 Khái niệm về gạo mầm 23

1.2.2 Quá trình nảy mầm 25

1.2.3 Các giai đoạn của quá trình nảy mầm 27

1.2.4 Các biến đổi xảy ra trong quá trình nảy mầm 28

1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm 29

1.2.6 Giá trị dinh dưỡng gạo mầm 31

1.3 Các enzyme tham gia trong quá trình nảy mầm 32

1.3.1 Enzyme amylase 32

1.3.2 Enzyme Protease 33

1.3.3 Enzyme Phytase 33

1.4 Các nghiên cứu về gạo trong nước và ngoài nước 33

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 33

1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước ngoài 33

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 36

2.2 Đối tượng nghiên cứu 36

2.2.1 Thiết bị và dụng cụ 36

2.2.2 Danh mục các hóa chất sử dụng 36

2.3 Phương pháp nghiên cứu 37

2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu dự kiến 37

2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 41

2.3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát thời gian ngâm để gạo lứt hút nước đạt trạng thái bão hòa 41

2.3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát điều kiện ngâm ủ sáng 100% đến khả năng nảy mầm của hạt. 42

2.3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát các điều kiện ngâm ủ tối 100% đến khả năng nảy mầm của hạt. 45

ii

Trang 6

2.3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát các điều kiện ngâm ủ 50% tối 50% sáng đến

khả năng nảy mầm của hạt. 47

2.3.2.5 Thí nghiệm 5: So sánh các điều kiện ngâm ủ để chọn điều kiện ủ thích hợp cho gạo lứt nảy mầm. 49

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51

3.1 Kết quả ảnh hưởng thời gian ngâm của gạo đến độ ẩm gạo lứt. 51

3.2 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ sáng 100% đến khả năng nảy mầm 52

3.2.1 Kết quả đo hoạt tính enzyme amylase 53

3.2.2 Kết quả đo hàm lượng đường khử 55

3.2.3 Kết quả đo hàm lượng protein. 57

3.2.4 Theo dõi chiều dài mầm 58

3.3 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ tối 100% đến khả năng nảy mầm 60 3.3.1 Kết quả đo hoạt tính enzyme amylase 60

3.4 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ 50% tối 50% sáng đến khả năng nảy mầm 66

3.4.1 Kết quả đo hoạt tính enzyme amylase 67

3.5 Kết quả so sánh các điều kiện ủ để chọn điều kiện ngâm ủ thích hợp cho gạo nảy mầm. 73

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75

Trang 7

4.1 Kết luận 76 4.2 Kiến nghị 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC

iv

Trang 8

Gamma amino butyric acidAcid 2-hydroxy-3,5-dinitrobenzoicĐồng bằng

Trang 9

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa nước ta 8

Bảng 1.2: Thành phần trung bình của hạt gạo. 12

Bảng 1.3: Phân bố các loại carbohydrate trong các phần khác nhau của hạt gạo mẫu 13

Bảng 1.4: Tính chất hóa lý của tinh bột gạo đã loại chất béo. 14

Bảng 1.5: Tỷ lệ % các loại protein trong lúa gạo. 15

Bảng 1.6: Hàm lượng các chất lipid trong các phần khác nhau của hạt gạo. 16

Bảng 1.7: Thành phần vitamin trong thành phần hạt gạo. 18

Bảng 1.8: Thành phần chất khoáng của gạo. 19

Bảng 1.9: Thành phần trung bình của hạt gạo xét cho 100g phần ăn được. 20

Bảng 1.10: Tóm tắt kết quả nghiên cứu về gạo mầm của các bài báo. 34

Bảng 3.1: Ảnh hưởng thời gian ngâm gạo đến độ ẩm của gạo. 51

Bảng 3.2: Ảnh hưởng điều kiện ủ sáng 100% đến hoạt tính enzyme amylase có trong gạo mầm. 53

Bảng 3.3: Ảnh hưởng điều kiện ủ sáng 100% đến hàm lượng đường khử có trong gạo mầm. 55

Bảng 3.4: Ảnh hưởng điều kiện ủ sáng 100% đến hàm lượng protein có trong gạo mầm. 57

Bảng 3.5: Ảnh hưởng ở điều kiện ủ tối 100% đến hoạt tính enyzme amylase có trong gạo mầm 60

Bảng 3.6: Ảnh hưởng ở điều kiện ủ tối 100% hàm lượng đường khử có trong gạo mầm

62 Bảng 3.7: Ảnh hưởng điều kiện ủ tối 100% đến hàm lượng protein có trong gạo mầm

64 Bảng 3.8: Ảnh hưởng điều kiện ủ 50% tối 50% đến hoạt tính enyzme amylase có trong gạo mầm 67

Trang 11

Bảng 3.9: Ảnh hưởng ở điều kiện ủ 50% tối 50% sáng đến hàm lượng đường khử cótrong gạo mầm 69Bảng 3.10: Ảnh hưởng điều kiện ủ 50% tối 50% sáng đến hàm lượng protein có tronggạo mầm 71Bảng 3.11: So sánh điều kiện thích hợp nhất cho hạt nảy mầm 74

vii

Trang 12

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Cấu tạo của hạt gạo 9

Hình 1.2 Gạo lứt nảy mầm 24

Hình 1.3: Gạo mầm VIBIGABA 24

Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu gạo mầm 38

Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu thí nghiệm 1 42

Hình 3.1: Độ ẩm khi ngâm gạo lứt từ 0 giờ đến 24 giờ 51

Hình 3.2: Ảnh hưởng điều kiện ủ sáng 100% đến hoạt tính enyzme amylase 54

Hình 3.3: Ảnh hưởng điều kiện ủ sáng 100% đến hàm lượng đường khử 56

Hình 3.4: Ảnh hưởng điều kiện ủ sáng 100% đến hàm lượng protein. 57

Hình 3.5: Chiều dài mầm lúc 18 giờ ở điều kiện ủ sáng 100% 58

Hình 3.9: Ảnh hưởng điều kiện ủ tối 100% đến hoạt tính enyzme amylase 61

Hình 3.10: Ảnh hưởng điều kiện ủ tối 100% đến hàm lượng đường khử. 62

Hình 3.11: Ảnh hưởng điều kiện tối 100% đến hàm lượng protein 64

Hình 3.12: Chiều dài mầm lúc 18 giờ ở điều kiện ủ tối 100% 65

Hình 3.15: Chiều dài mầm lúc 36 giờ ở điều kiện ủ tối 100% 66 Hình 3.16: Ảnh hưởng điều kiện ủ 50% tối 50% sáng đến hoạt tính enyzme amylase 68

Trang 13

Hình 3.17: Ảnh hưởng điều kiện ủ 50% tối 50% sáng đến hàm lượng đường khử 70

Hình 3.18: Ảnh hưởng điều kiện ủ 50% tối 50% sáng đến hàm lượng protein 71

Hình 3.19: Chiều dài mầm lúc 18 giờ ở điều kiện 50% tối 50% sáng 72

Hình 4.1: Sơ đồ nghiên cứu gạo mầm ủ ở điều sáng 100% 75

ix

Trang 14

Giống lúa nương Tây Nguyên Việt Nam đang được Bộ Nông nghiệp Việt Nam đưavào danh sách bảo tồn giống gạo quý và là nguyên liệu có giá trị trong chế độ ăn củađồng bào dân tộc Tây Nguyên, món quà quý mà Đồng bào Tây Nguyên gởi tặng chocác đồng bào ở các tỉnh thành khác nhưng chưa được các nhà khoa học ứng dụng quantâm nghiên cứu, đặc biệt giống lúa nương cho gạo màu đỏ hạt tròn thì đến nay vẫnchưa có kết quả phân tích thành phần nào được công bố trên tạp chí trong cũng nhưngoài nước.

Sự nảy mầm của hạt gạo là một quá trình sinh lý phức tạp chịu sự tác động của cácyếu tố bên trong: giống cây trồng, thành phần, hàm lượng các chất… và các yếu tố bênngoài: nhiệt độ, hàm lượng nước, không khí… các yếu tố này ảnh hưởng đến quá trìnhnảy mầm của hạt Trong quá trình hấp thụ nước thì hoạt động trao đổi chất được khôiphục Cấu trúc của hạt thay đổi và một số enzyme cần thiết cho quá trình trao đổi chấtđược kích hoạt và tiếp tục quá trình hô hấp của hạt gạo Khi hạt được hình thành, hầuhết các thành phần dự trữ trong hạt như protein, tinh bột, chất béo sẽ cung cấp dinhdưỡng cho phôi hình thành và phát triển Khi hạt hút nước, các enzyme thủy phân đượckích hoạt sẽ phá vỡ những thành phần dự trữ tạo thành những hợp chất có lợi cho quátrình trao đổi chất

Trang 15

Ngoài ra khả năng nảy mầm của hạt còn phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường,nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào và tốc độ phát triển của hạt.

Ởnhiệt độ quá cao hoặc quá thấp sẽ ức chế quá trình nảy mầm Thông thường, hạt nảy mầm ở nhiệt độ hơi cao hơn nhiệt độ phòng

Chính vì vậy độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong khả năng nảymầm của hạt Khi hạt nảy mầm trong điều kiện thích hợp sẽ tăng hàm lượng một sốchất dinh dưỡng đặc biệt là gamma amino butyric acid (GABA), hàm lượng đường,protein, chất xơ, vitamin E, niacin, vitamin B1, B6… và một số chất chống oxi hóa cóhàm lượng cao hơn gạo lứt

Do đó tôi đã thực hiện đề tài “Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo

mầm từ gạo lứt nương đỏ Tây Nguyên (điều kiện khảo sát t= 30 0 C)” nhằm mục đích

xác định các yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện ủ, thời gian ủ thích hợp để hạt lúa nươngnảy mầm có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan cao

2 Tình hình nghiên cứu

 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Gạo lứt là một loại thực phẩm chứa nhiều chất có giá trị dinh dưỡng cao hơn so vớigạo trắng Tuy nhiên, gạo lứt sẽ tăng giá trị sử dụng hơn khi cho gạo nảy mầm

Trong những năm gần đây, thế giới đã rất quan tâm nghiên cứu về điều kiện nảymầm và xác định những hợp chất có giá trị sinh học có trong gạo nảy mầm Sau đây làbảng tóm tắt kết quả nghiên cứu của các công trình nghiên cứu về gạo mầm trên thếgiới

2

Trang 16

Maisont and Narkrugsa (2010)

Jayadeep and Malleshi (2011)

Songtip và cộng sự (2012)

Imam va cộng sự (2012)

 Tình hình nghiên cứu trong nước

Thế giới đã rất quan tâm nghiên cứu và có rất nhiều sản phẩm gạo mầm trongthương mại hóa Ở Việt Nam, hiện nay có một dòng sản phẩm gạo mầm từ giống gạohạt trắng duy nhất của Công ty bảo vệ thực vật An Giang

3 Mục tiêu nghiên cứu

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của gạo mầm từ gạo lứt nương đỏ Tâynguyên (điều kiện khảo sát t= 300C)

Trang 17

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Khảo sát thời gian ngâm thích hợp để gạo lứt hút nước đạt trạng thái bão hòa

- Khảo sát ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ sáng 100% đến khả năng nảy mầm, chiềudài mầm, hoạt tính enzyme amylase, hàm lượng đường khử, hàm lượng protein cótrong gạo mầm (t=300C)

- Khảo sát ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ tối 100% đến khả năng nảy mầm, chiềudài mầm, hoạt tính enzyme amylase, hàm lượng đường khử, hàm lượng protein cótrong gạo mầm (t=300C)

- Khảo sát ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ 50% tối 50% sáng đến khả năng nảymầm, chiều dài mầm, hoạt tính enzyme amylase, hàm lượng đường khử, hàm lượngprotein có trong gạo mầm (t=300C)

- So sánh các điều kiện ngâm ủ để chọn điều kiện ủ thích hợp cho gạo lứt nảy mầm

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp xác định độ ẩm, theo TCVN 1867:2001

Phương pháp xác định hoạt tính enzyme amylase, theo Nguyễn Hoài Hương

Phương pháp xác định hàm lượng đường khử, theo Nguyễn Hoài Hương

Phương pháp xác định hàm lượng protein, theo Nguyễn Hoài Hương

6 Kết cấu của đồ án

Đồ án gồm 4 chương:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Vật liệu và phương pháp

Chương 3: Kết quả và biện luận

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

4

Trang 18

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu về lúa gạo

Lúa gạo thuộc:

Họ (Family): Poacereal Graminease (Hòa thảo).

Phân họ (Subfamily): Oryzoideae.

Tộc (Tribe): Oryzae.

Chi (Genus): Oryza.

Loài (Species): Oryza sativar L.

1.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển

Cây lúa là một trong những cây trồng lâu đời nhất trên thế giới Từ những cây lúahoang mọc ở các vùng đầm lầy ven sông, con người đã dần dần thuần hóa và tạo nêncây lúa trồng ngày nay Tồn tại rất nhiều những ý kiến, nhưng học thuyết khác nhau về

sự xuất hiện của cây lúa Nhiều ý kiến cho rằng cây lúa có nguồn gốc từ Châu Á vàxuất hiện vào khoảng thời gian cách đây 8000 năm Người ta tìm thấy dấu vết củagiống lúa cổ tại ba địa điểm là Đông Nam Á; vùng Assam (Ấn Độ); vùng biên giớiThái Lan – Myanmar và vùng trung du Tây Bắc Việt Nam Tuy nhiên, gần đây các nhàkhảo cổ Trung Quốc đã tìm thấy những hạt gạo nguyên thủy cùng các nông cụ cổ cóniên đại khoảng 9000 năm

Đầu tiên, lúa được trồng ở Châu Á Sau đó những người du mục Ả Rập mangchúng đến Hy Lạp cổ đại, từ đây Alexander đại đế mang chúng đến Ấn Độ và bắt đầu

đi khắp thế giới

Có một số ý kiến khác về nguồn gốc cây lúa châu Á, xuất từ vùng Assam (Ấn Độ),giống lúa O.sativa dần tiến hóa thành giống O.sativa Indica thích ứng được khí hậu khôhạn đặc trưng của khí hậu vùng này Sau đó, giống này phát tán dần về phía Đông Bắcqua Nepal, Myanma, di chuyển theo bờ biển lên hạ lưu sông Dương Tử và tiến hóathành giống lúa O.sativa Japonica Giống lúa mới thích nghi với khí hậu lạnh ở vùngđịa lý này

Trang 19

Từ nguồn gốc giống lúa cổ O.sativa, theo thời gian, tiến hóa phân chia thành haigiống lớn là O.sativa Indica và O.sativa Japonica và một số giống khác như O.sativaSinica, O.sativa Javanica…

Ngày nay, cây lúa phát triển trên một bình diện rộng khắp thế giới với khoảng 100quốc gia trồng lúa Vùng trồng và tiêu thụ lúa chính vẫn là châu Á, là nơi mà gạo đóngmột vai trò không thể thay thế trong đời sống hàng ngày Ba nước xuất khẩu gạo lớnnhất thế giới là Thái Lan, Việt Nam và Trung Quốc Ở Việt Nam, lúa được trồng ở cả

ba miền với nhiều giống khác nhau, phổ biến nhất là giống lúa lai năng suất cao, khángsâu bệnh tốt

- Theo điều kiện sinh thái: Kato (1930) chia lúa trồng thành hai nhóm lớn là Japonica (lúa cánh) và Indica (lúa tiên)

- Theo thời gian sinh trưởng: căn cứ vào thời điểm gieo trồng hay thời gian khi thu hoạch có thể phân loại các giống lúa như sau:

 Roxburg chia các giống lúa trồng ở Ấn Độ thành giống lúa chín sớm vàgiống lúa chín muộn

 Watt chia thành lúa thu và lúa đông

6

Trang 20

Ở Việt Nam lúa lai ngắn ngày đang được lai tạo hay nhập khẩu để trồng tăng vụ,trái vụ, và tăng năng suất lúa Các giống này phản ứng trung tính với ánh sáng nêntrồng rộng rãi vào các vụ xuân, hè thu, đông xuân ở Nam Bộ

- Theo điều kiện tưới và gieo cấy:

Quá trình thuần hóa cây lúa diễn ra trong thời gian dài, cây lúa thích nghi dần từmôi trường nước lên môi trường trên cạn Lúa cạn là lúa trồng tại các vùng đồi nương,không cần nước trên mặt đất Lúa có thể chịu nước sâu với mức ngập nước là 1m và cảgiống lúa nổi chịu ngập đến 3-4m

1.1.3 Tình hình sản xuất gạo ở Việt Nam

Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thuận lợi cho nghề trồng lúa, nước ta

có hai vùng trồng lúa chính là Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long.Khu vực Đồng bằng sông Hồng mỗi năm có hai vụ chính là vụ chiêm và vụ mùa Ởkhu vực miền Nam có ba vụ là Đông xuân, Hè thu và vụ ba Với những điều kiện thuậnlợi cho cây lúa nước, Việt Nam đã trở thành một trong những nước sản xuất và xuấtkhẩu lúa gạo hàng đầu thế giới

Ngoài những giống lúa cao sản, những giống lai cho năng suất cao (có thể đạt 7tấn/ha) đáp ứng nhu cầu lúa gạo về mặt số lượng, Việt Nam còn thực hiện trồng trọt vàsản xuất những giống gạo đặc sản có giá trị dinh dưỡng và cảm quan Các giống lúađặc sản này tuy không cho năng suất cao, nhưng với những đặc tính như mùi thơm,màu sắc… các giống lúa này đã có một thị trường nhất định

Sản lượng lúa trong cả nước: sản lượng lúa của địa phương không ngừng tăng quacác năm Trong đó, vùng Đồng bằng sông Hồng chiếm hơn 50% sản lượng lúa ở miềnBắc, Đồng bằng sông Cửu Long chiếm hơn 80% sản lượng lúa miền Nam Đồng bằngsông Hồng và sông Cửu Long có thể coi là hai nơi sản xuất lúa chủ yếu trong vùng vớidiện tích trồng, năng suất, và sản lượng lúa đạt được cao hơn các địa phương kháctrong cả nước

Trang 21

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa nước ta, 2009 [1]

24970 ha (Trích Báo cáo tác động hiệu quả sử dụng đất vùng Tây Nguyên đến quátrình hình thành và thoái hóa đất, năm 2009), năng suất 11,7 tạ/ha Lúa nương cònđược trồng nhiều ở vùng trung du miền núi phía Bắc với diện tích khoảng 104200 ha,chiếm 28,5% diện tích đất trồng cây hàng năm

Theo số liệu của Cục Trồng trọt - Bộ Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn, Mùa vụ2010/2011, Việt Nam xuất khẩu 7 triệu tấn gạo trong tổng sản lượng 26,37 triệu tấn, sovới 6,73 triệu tấn trong mùa vụ 2009/2010 Với sản lượng này, Việt Nam tiếp tục giữ

Trang 23

vị trí thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo, sau Thái Lan Theo tổ chức USDA, dự báomùa vụ 2011/2012, Việt Nam vẫn duy trì mức xuất khẩu gạo khoảng 7 triệu tấn.

Với sản lượng sản xuất lúa gạo cao, Việt Nam hoàn toàn có khả năng giải quyết vấn

đề lương thực cho người dân Số lượng lúa gạo tiêu thụ trong nước chiếm tỷ lệ khoảng70% tổng sản lượng thu được Với lượng lúa gạo dồi dào, Việt Nam đã xuất khẩu lúagạo

1.1.4 Cấu tạo của hạt gạo

Gạo lứt là sản phẩm của cây lúa, do đó trước khi tìm hiểu về phẩm chất gạo vànhững tiêu chuẩn đánh giá, cần phải xem xét về cấu trúc và chức năng của hạt gạo.Cấu tạo của hạt gạo gồm: 4 thành phần chính lớp vỏ, lớp aleurone, nội nhũ và phôi

Hình 1.1: Cấu tạo của hạt gạo

9

Trang 24

1.1.4.1 Lớp vỏ

Lớp vỏ là bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị tác động cơ học từ bên ngoài

Vỏ thường được phân làm ba lớp vỏ trấu, vỏ quả và vỏ hạt

Vỏ trấu: có tác dụng bảo vệ hạt gạo, chống các ảnh hưởng xấu của điều kiệnmôi trường (nhiệt, ẩm) và sự phá hại của sinh vật có hại (côn trùng, nấm mốc) Trênmặt vỏ trấu có các đường gân và có nhiều lông ráp xù xì Tùy theo giống lúa mà vỏ lúa

có độ dày và chiếm một tỉ lệ khác nhau so với toàn hạt gạo Độ dày của vỏ trấu thường

là 0,12-0,15mm và thường chiếm 18-20% so với khối lượng toàn hạt gạo

 Vỏ quả: gồm các lớp tế bào biểu bì, vỏ quả ngoài, vỏ quả giữa và vỏ quả trong:-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

-Lớp vỏ quả giữa là các tế bào dài hướng ngang hạt Đối với hạt đã chín thì lớp tếbào giữa trống rỗng, còn ở hạt xanh thì lớp tế bào này chứa các hạt diệp lục tố nên hạt

có màu xanh

-Lớp vỏ quả trong là các tế bào hình ống hướng dọc hạt Vỏ quả thường liên kếtkhông bền với vỏ quả Trong thành phần vỏ quả thường chứa cellulose, pentosan,pectin và khoáng Trong cùng một hạt, chiều dài lớp tế bào vỏ quả không giống nhau, ởgần phôi, lớp vỏ quả là mỏng nhất

 Vỏ hạt: là lớp vỏ mỏng bao bọc nội nhũ, có màu trắng đục hay vỏ cua Gồm hai lớp tế bào:

-Lớp ngoài chứa tế bào hình chữ nhật nhỏ, có chứa các sắc tố thuộc nhóm flavonnhư anthocyanin, carotenoid

-Lớp bên trong có các tế bào hình dạng không đều, xốp, dễ dàng cho ẩm đi qua.Tùy theo giống lúa và độ chín của lúa mà lớp vỏ hạt này dày hay mỏng Trung bình lớp

vỏ hạt chiếm 1-2,5% khối lượng hạt gạo

Trang 25

1.1.4.4 Phôi

Phôi nằm ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử (chỉ có một diệp tử áp vào nộinhũ), đây là bộ phận có nhiệm vụ biến các chất dự trữ trong nội nhũ thành chất dinhdưỡng nuôi phôi khi hạt gạo nảy mầm

Phôi chứa nhiều protein, lipid, vitamin (vitamin B1 trong phôi chiếm tới 66% lượngvitamin B1 của toàn hạt gạo) Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà phôi to, nhỏkhác nhau (chiếm 2,3-3% khối lượng toàn hạt) Phôi có cấu tạo xốp, nhiều dinh dưỡng,hoạt động sinh lý mạnh, nên trong quá trình bảo quản dễ bị côn trùng và vi sinh vật tấncông, gãy hạt; khi xay xát, phôi thường vụn nát và thành cám

1.1.5 Thành phần hóa học của hạt gạo

Thành phần hóa học của hạt gạo thay đổi rõ rệt tùy theo giống lúa, phân bón, kỹthuật canh tác, điều kiện khí hậu, thời tiết từng vụ… Nhưng nhìn chung hạt gạo có các

11

Trang 26

thành phần như nước, carbohydrate, protein, cellulose, lipid, vitamin, khoáng vàenzyme Sự phân bố các chất dinh dưỡng trong các phần của hạt không giống nhau vàđược biểu diễn trong bảng 1.2

Bảng 1.2: Thành phần trung bình (% khối lượng) của hạt gạo, có độ ẩm 14% [2] Thành phần

Trang 27

1.1.5.2 Carbohydrate

Carbohydrate là thành phần chủ yếu và chiếm tỷ lệ cao nhất trong thành phần hạtgạo Các carbohydrate của lúa ngoài tinh bột là thành phần chủ yếu có đường,cellulose, hemicelluloses, dextrin Hàm lượng carbohydrate ở các phần khác nhau củahạt gạo rất khác nhau

Phân bố của các loại carbohydrate trong hạt gạo được trình bày trong bảng 1.3.Tinh bột chủ yếu tập trung trong nội nhũ Trong cám, phôi hàm lượng carbohydratekhông cao

Bảng 1.3: Phân bố các loại carbohydrate trong các phần khác nhau của hạt gạo, độ

ẩm 14% (Đơn vị % theo khối lượng) [2]

Trang 28

1.1.5.3 Tinh bột

Tinh bột là thành phần chủ yếu của hạt gạo, chiếm đến 90% lượng chất khô của hạtgạo xát Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin có tỷ lệ thay đổi tùythuộc vào giống lúa Tinh bột quyết định giá trị cảm quan của gạo Hàm lượng amylosetrong gạo quyết định độ dẻo của cơm Nếu thành phần tinh bột trong gạo có 10-18%amylose thì cơm được xem là mềm, dẻo; từ 25-30% thì cơm được xem là cứng Cácloại gạo Việt Nam có hàm lượng amylose thay đổi từ 18-45% amylose Gạo nếp cóthành phần tinh bột chủ yếu là amylopectin (xấp xỉ 100%), cơm rất dẻo và ít nở

Hạt tinh bột của lúa gạo có hình dạng đa giác đặc trưng, kích thước thay đổi 10µm Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạt lương thực Nhiệt độ hồ hóa tinh bộtgạo trong khoảng 65-700C ( bảng 1.4)

2-Bảng 1.4: Tính chất hóa lý của tinh bột gạo đã loại chất béo [2]

1.1.5.4 Protein

Trong hạt gạo, protein tồn tại ba dạng là các hạt cầu protein lớn nằm cả ở hai vùnggần lớp aleurone (subaleurone) và trung tâm hạt Các hạt cầu protein này có đườngkính 1-2µm Các hạt cầu protein nhỏ, chủ yếu nằm ở vùng subaleurone, có đường kính0,5-0,7µm Trong các hạt cầu, các sợi protein sắp xếp thành các vòng đồng tâm hay tia

Trang 29

hướng tâm Càng ở giữa hạt cầu thì mật độ protein càng cao Dạng thứ ba là dạng tinhthể có đường kính từ 2-3µm cũng tồn tại trong lớp subaleurone.

Protein gạo cũng gồm bốn loại, trong đó glutelin hay còn có tên riêng là oryzeninchiếm đa số, các protein còn lại là albumin, globulin và prolamin (oryzin) Phân bố cácloại protein trong các phần khác nhau của hạt được trình bày trong bảng 1.5

Bảng 1.5: Tỷ lệ % các loại protein trong lúa gạo, (đơn vị tính % lượng

protein tổng) [2]

Thành phần

Gạo lứtPhôiCámGạo xát

Bảng 1.5 cho thấy trong phôi và gạo lứt có nhiều glutelin còn trong cám có nhiềucác protein albumin và globulin Thành phần protein của lúa gạo có đủ 20 acid aminkhác nhau Nếu xét trên các acid amin không thay thế thì protein gạo có giá trị sinh họccao hơn ngô và lúa mì Thành phần các acid amin tham gia tạo nên các nhóm proteinkhác nhau thì khác nhau Phân bố các acid amin tại các phần khác nhau của hạt cũngkhông giống nhau

1.1.5.5 Lipid

Trong lúa gạo, hàm lượng chất béo rất nhỏ chỉ khoảng 1,5-2,3% Lipid tồn tại dướidạng các giọt chất béo có kích thước <0,5µm trong lớp aleurons, <1µm trong lớpsubaleurone và <0,7µm trong phôi và các phần khác của hạt

Trong hạt gạo, lipid có thể ở dạng các triglyceride đơn giản, acid béo tự do,glycolipid, các phosphatid và một số các lipid đặc biệt như oryzanol, glycosyl

15

Trang 30

flyceride, sphingolipid, tocol… Hàm lượng của các chất béo trong hạt gạo được trình bày trong bảng 1.6

Bảng 1.6: Hàm lượng các chất lipid trong các phần khác nhau của hạt gạo.

(Đơn vị % khối lượng) [2]

Trang 31

Qua bảng hàm lượng chất béo tập trung nhiều nhất ở phôi (30,2% KL phôi) và cám(18,3% KL cám) Acid palmitic và linoleic chiếm đa số các acid béo của hạt gạo Hàmlượng các phospholipids cao cũng làm tăng giá trị sử dụng của dầu cám Tuy nhiên,hàm lượng acid béo không no nhiều nối đôi cao làm cho cám vừa tách khỏi hạt gạo rất

dễ oxi hóa tạo mùi khó chịu

17

Trang 33

Bảng 1.8: Thành phần chất khoáng của gạo (Đơn vị % khối lượng chất khô) [2] Khoáng

1.1.5.8 Chất màu trong gạo lứt

Trong quá trình nghiên cứu, chất màu có trong gạo lứt là do carotenoid vàanthocyanin, là chất màu thuộc nhóm flavonoid Nhưng có điểm khác về cơ bản vớiflavonoid thông thường không có nhóm cacbonyl ở C4 Có 3 nhóm anthocyanin chủyếu là

Pelargonidin (I): màu vàng cam hoặc hồng

Cyamidin (II): màu hồng xỉn

Delphimidin (III): màu đỏ hoặc tím

Anthocyanin là chất chống oxi hóa mạnh, có thể cắt đứt các cơn đau tim và ngăncản sự tạo thành các cục máu đông trong lòng mạch máu Thêm vào đó gạo lứt có chứasắc tố có hàm lượng vitamin B2 nhiều hơn gạo trắng bình thường

1.1.5.9 Các thành phần khác

Trong lúa gạo có những chất dễ bay hơi NH3, H2S, các acetaldehyde Đặc biệt, hợpchất 2-acetyl-1-pyrroline tạo hương thơm đặc trưng cho cơm Tuy nhiên, khi bảo quản

Trang 35

hạt không tốt, thành phần lipid trong gạo bị phân hủy tạo ra những mùi khó chịu như thành các aldehyde, hexanal, và cetone…

1.1.6 Giá trị dinh dưỡng của gạo

Bảng 1.9: Thành phần trung bình của hạt gạo xét cho 100g phần ăn được [3] Thành phần

Trang 36

Ngoài tinh bột ra, gạo còn có các chất dinh dưỡng khác như protein, chất béo, chấtkhoáng, vitamin… gạo là một trong những loại ngũ cốc có độ sinh năng lượng khá cao.Một kg gạo có thể cung cấp khoảng 3600Kcal, như vậy nếu mỗi ngày ăn khoảng 450ggạo và một số thức ăn nữa là có thể đủ số calo cần thiết cho cơ thể một người lao độngbình thường

Tinh bột

Tinh bột là nguồn chủ yếu cung cấp năng lượng Cấu trúc của tinh bột quyết địnhkhả năng đồng hóa tinh bột của cơ thể con người, độ đồng hóa tinh bột gạo có thể đạtđược 95,9%

Protein

Lúa gạo tương đối tốt hơn các loại lương thực khác Tồn tại đầy đủ 20 loại acidamin trong thành phần protein, lúa gạo cung cấp 10 loại acid amin không thay thế cho

cơ thể con người

Mặt khác, protein lúa gạo dễ hấp thụ vào cơ thể Khả năng tiêu hóa protein lúa gạotrong cơ thể là 84-92%, cao hơn so với các loại lương thực khác (lúa mì 81-90%, ngô89-90% )

Tuy nhiên, lượng protein trong gạo không cao, thấp hơn các loại lương thực khácnhư lúa mì, ngô

Vitamin

Cũng giống như các loại ngũ cốc khác, lúa gạo không chứa các loại vitamin A, Chay D nhưng có vitamin B1, vitamin B2, niacin, vitamin E, ít chất sắt và kẽm và nhiềuchất khoáng Mg, P, K, Ca

-Thiamin là vitamin B1 giúp tiêu hóa lượng đường glucose để cho năng lượng, vìthế hỗ trợ cho các tế bào thần kinh, hoạt động của tim và vị giác Vitamin B1 không thể

dự trữ trong cơ thể nên phải cung cấp hàng ngày

-Riboflavin: gạo chứa ít riboflavin hay vitamin B2, rất cần thiết cho sản xuất nănglượng và nuôi dưỡng biểu bì của mắt và da

Trang 37

-Niacin: là yếu tố cần thiết để phân tách chất glucose cho năng lượng và cho da, hoạt động bình thường của hệ thần kinh.

-Vitamin E: là một loại vitamin tan trong mỡ, giúp cho vitamin A và các chất béo chống oxi hóa trong tế bào và bảo vệ hủy hoại mô biểu bì của cơ thể

Chất selen

Chất selen là thành phần thiết yếu của một vài con đường trao đổi chất trong cơ thể,bao gồm sự trao đổi chất hormone tuyến giáp, hệ thống phòng chống sự oxi hoá và hệmiễn dịch

-Selen giúp thúc đẩy sự phục hồi và tổng hợp ADN trong các tế bào bị phá huỷ,ngăn chặn sự sinh sôi của các tế bào ung thư, gây ra các phản ứng dị ứng của nó, kếtquả sự tự phá hủy của cơ thể đối với các tế bào ốm yếu hay bất bình thường

-Selen kết hợp chặt chẽ với các cofactor như glutathione peroxidase rất quan trọngđối với quá trình chống ung thư Không những thế, nó còn kết hợp với vitamin E trongrất nhiều hệ thống chống oxi hoá thiết yếu cho sự sống của cơ thể người Các hoạtđộng chống oxi hoá mạnh mẽ này của selen khiến cho selen rất hữu ích trong việcphòng chống không chỉ ung thư mà còn cả nguy cơ đau tim, cũng như làm giảm cáctriệu chứng của bệnh hen suyễn, các cơn đau và sưng khớp

Chất mangan

-Tạo năng lượng và bảo vệ quá trình chống oxi hoá

-Chất khoáng này giúp tạo năng lượng từ protein và carbonhydrat, tham gia vào quátrình tổng hợp acid béo rất cần thiết cho một hệ thần kinh khoẻ mạnh cũng như quátrình sản xuất cholesterol cần thiết cho cơ thể để sản xuất ra các hormone giới tính.-Mangan cũng là thành phần chính của một loại enzyme chống oxi hoá rất quantrọng tên là superoxide dismutase (SOD) SOD được tìm thấy ở ty thể trong tế bào của

cơ thể giúp ngăn chặn ảnh hưởng xấu của các gốc tự do được giải phóng trong quátrình giải phóng năng lượng

Chất magie

22

Trang 38

Chất magie là một chất dinh dưỡng khác cũng có nhiều trong gạo lứt, đã đượcchứng minh trong các nghiên cứu là có tác dụng giảm tính khắc nghiệt của bệnh hensuyễn, giảm huyết áp, giảm sự thường xuyên của các cơn đau nửa đầu, giảm nguy cơcủa các cơn đau tim và đột quỵ

Ngoài ra, gạo còn cung cấp những chất cần thiết cho cơ thể với ít chất Sắt (thànhphần của hồng huyết cầu và enzyme) và Kẽm (giúp chống oxi hóa trong máu, thànhphần của enzyme trong tăng trưởng, phân chia tế bào), nhưng nhiều chất Phospho (giúpxương, răng, biến hóa trong cơ thể), Kali (cho tổng hợp protein, hoạt động enzyme),Canxi (giúp xương, răng và điều hòa cơ thể)…

Bên cạnh đó còn có một số chất dinh dưỡng có trong gạo lứt như chất xơ,carotenoid, phytosterol, acid omega 3 và inositol hexaphosphate (IP6) đều có vai tròrất quan trọng trong việc phòng chống sự ngưng kết các tiểu huyết cầu và làm giảmhàm lượng cholesterol và triglyceride

Các thành phần không có lợi cho dinh dưỡng

Trong thành phần hạt có những hợp chất tác động không tốt cho cơ thể người Cácthành phần có hại trong dinh dưỡng gạo tập trung ở phôi và lớp aleuron, bao gồmphytin, antitrypsin, hemagglutinin và oryzacystain Trừ phytin, tất cả các thành phần kểtrên đều có bản chất protein nên dễ biến tính ở nhiệt độ cao

1.2 Cơ sở khoa học về quá trình nảy mầm

1.2.1 Khái niệm về gạo mầm

Trang 39

Hình 1.2: Gạo lứt nảy mầm

Hình 1.3: Gạo mầm VIBIGABA

24

Trang 40

Gạo mầm được cho lên mầm từ gạo lứt còn nguyên phôi, xuất hiện lần đầu tiênnăm 1995 tại Nhật Bản và ngày càng trở nên phổ biến trên thế giới Tại Việt Nam,trong các nghiên cứu thành công gần đây, đã chứng minh khi cho gạo lứt nảy mầmtrong điều kiện thích hợp sẽ tăng hàm lượng một số chất dinh dưỡng đặc biệt là gammaamino butyric acid (GABA), vitamin E, niacin, vitamin B1, B6… và một số chất chốngoxi hóa có hàm lượng cao hơn gạo lứt Ta gọi là gạo mầm

Gạo mầm có màu vàng nhạt, một đầu hạt gạo có mầm đục nhỏ Gạo mầm khi nấuthì hạt gạo mềm, có vị ngọt hơn gạo lứt

Công dụng của gạo mầm là phòng chống bệnh giúp cân bằng huyết áp đối, giảmchoresterol, chống béo phì Gạo mầm còn có tác dụng giảm cân tăng cường chức năngcủa thận, an thần, đẹp da, giảm stress căng thẳng thần kinh và chứng mất ngủ Đồngthời giúp ổn định đường huyết cho những người bệnh tiểu đường

Theo nghiên cứu của Dinesh và cộng sự (2009), gạo mầm được xem như là mộtloại gạo tiên tiến có giá trị dinh dưỡng cao bao gồm vitamin, chất khoáng và những giátrị dinh dưỡng khác cần thiết cho cơ thể chống lại bệnh tật, sự lão hóa và tăng cườngsức khỏe Trong sản phẩm gạo mầm có chỉ số glyceride thấp giúp kiểm soát lượngđường trong máu, do đó có vai trò quan trọng đối với bệnh nhân tiểu đường và nhữngngười muốn kiểm soát cân nặng của họ Sản phẩm gạo mầm cũng là một nguồn dồi dàomagie, có tác dụng làm giảm tính trầm trọng của bệnh hen suyễn, giảm bệnh cao huyết

áp, chứng đau nửa đầu, bệnh tim và đột quỵ

1.2.2 Quá trình nảy mầm

Bình thường trong kho bảo quản tốt, hạt không thể nảy mầm do hàm lượng nướctrong hạt thấp Chỉ khi độ ẩm hạt tăng và gặp điều kiện thuận lợi về nhiệt độ, và oxikhông khí thì hạt mới nảy mầm Tuy nhiên trong thực tế vẫn có khả năng xảy ra hiệntượng nảy mầm khi bảo quản nhất là tại các góc kho, nơi tiếp xúc với không khí Quátrình nảy mầm bắt đầu diễn ra khi độ ẩm môi trường tăng mạnh, hạt sẽ hút ẩm vàtrương nở Các enzyme trong hạt bắt đầu hoạt động, nhất là amylase và protease thủy

Định dạng
Số trang	134
Dung lượng	692,43 KB

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo mầm từ gạo lứt nương đỏ tây nguyên (điều kiện khảo sát t= 300c)​

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo mầm từ gạo lứt nương đỏ tây nguyên (điều kiện khảo sát t= 300c)