Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu đề xuất quy trình chế biến sữa gạo từ gạo đen hữu cơ

Hình 3.10: Biến đổi hàm lượng anthocyanin trong dịch sữa khi thủy phân ở nồng độ enzyme khác nhau Hình 3.11: Hàm lượng đường khử của dịch sữa khi thủy phân ở nồng độ enzyme khác nhau Hìn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan toàn bộ nội dung đồ án tốt nghiệp “ Nghiên cứu đề xuất qui trình chế biến sữa gạo từ gạo đen hữu cơ” là do tôi nghiên cứu, học tập từ bài giảng các môn học của Quý Thầy/Cô, tham khảo thêm sách, tạp chí báo khoa học, các tài liệu trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài Không sao chép hay sử dụng bài làm của bất kì ai khác

Các số liệu được trích dẫn trong đồ án tốt nghiệp là hoàn toàn trung thực

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan của mình trước quý thầy/cô và nhà trường

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày….,tháng….,năm 2016

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Tuấn

LỜI CẢM ƠN

Khoảng thời gian bốn năm học hỏi, nghiên cứu tại trường Đại học Công nghệ TPHCM,

em đã nghiệm thu được rất nhiều kiến thức sâu rộng vè các môn đại cương, chuyên ngành

và kỹ năng sống là hành trang vững chắc cho mai sau Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban lãnh đạo nhà trường, Quý thầy cô khoa Công nghệ Sinh học – Thực Phẩm - Môi

trường đã khơi nguồn động lực, tin tưởng giao cho em đề tài đồ án tốt nghiệp “ NGHIÊN

CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRINH CHẾ BIẾN SỮA GẠO TỪ GẠO ĐEN HỮU CƠ”

Đặc biệt, em xin chân thành gửi lời cảm ơn cô TS.Nguyễn Lệ Hà đã tận tình hướng dẫn

và giúp em từng ngày hoàn thiện đề tài nghiên cứu

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn và kính chúc đến Quí thầy cô, gia đình và những người thân yêu luôn dồi dào sức khỏe

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về thực phẩm hữu cơ: 3

1.1.1 Định nghĩa: 3

1.1.2 Tình hình thực phẩm hữu cơ trong và ngoài ngước: 3

1.2 Xu hướng ăn chay của người Việt Nam: 5

1.2.1 Lý do ăn chay: 7

1.2.2 Mức độ ý nghĩa và lợi ích của việc ăn chay: 8

1.2.3 Địa điểm thưởng ăn chay: 8

1.3 Hội chứng không dung nạp Lactose: 9

1.3.1 Tổng quan về hội chứng không dung nạp Lactose: 9

1.3.2 Tiềm năng và phát triển sản phẩm chứa ít hay không đường Lactose trênthế giới: 10

1.4 Tình hình sản xuất sữa gạo trong và ngoài nước: 11

1.5 Tổng quan về lúa gạo: 14

1.5.1 Nguồn gốc và lịch sử hình thành của cây lúa: 14

1.5.2 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và trong nước: 15

1.5.3 Tổng quan về nguyên liệu gạo đen: 18

1.6 Tổng quan về enzyme Amylase: 30

1.6.1 Khái niệm: 30

1.6.2 Phân loại enzyme Amylase: 31

1.6.3 Hệ enzyme Amylase: 32

1.6.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng của enzyme: 36

1.7 Những quy trình cơ bản: 39

1.7.1 Nghiền mịn: 39

1.7.2 Hồ hóa: 40

1.7.3 Thủy phân: 42

1.7.5 Tiệt trùng: 43

CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45

2.1 Nguyên liệu – hóa chất – dụng cụ: 45

2.1.1 Địa điểm: 45

2.1.3 Hóa chất: 46

2.2Phương pháp nghiên cứu: 48

2.2.1 Sơ đồ dự kiến chế biến sữa gạo: 48

Sữa gạo được thu nhận theo qui trình trong hình 2.3 bao gồm các bước cơ bản: 48

2.2.2 Bố trí thí nghiệm: 49

2.2.2.1 Thí nghiệm 1: Xác định thông số kỹ thuật của quá trình hồ hóa 49

2.3 Các phương pháp phân tích dùng trong nghiên cứu: 57

2.4 Phương pháp xử lý số liệu: 57

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 58

3 1.Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hồ hóa: 58

3.1.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột gạo:nước đến quá trình hồ hóa: 58

3.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến quá trình hồ hóa của hạt tinh bột: 62 3.1.3 Kết luận: 64

3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân: 64

3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân để đạt được hiệu suất thủy phân tốt: 64

3.2.2 Khảo sát nồng độ enzyme ảnh hưởng đến quá trình thủy phân: 72

3.2.3 Khảo sát thời gian ảnh hưởng đến quá trình thủy phân: 77

3.2.4 Kết luận: 82

3.3 Đánh giá cảm quan và sự lựa chọn của người tiêu dùng: 83

3.3.1 Đánh giá cảm quan về sản phẩm: 83

3.2 Sự lựa chọn của người tiêu dùng 86

3.4 Đánh giá chỉ tiêu hóa lý và vi sinh vật: 93

3.4.1 Đánh giá chỉ tiêu hóa lý: 93

3.4.2 Chỉ tiêu vi sinh vật: 95

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95

4.1 Kết luận: 95

4.2 Kiến nghị: 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

Hiệu suất thủy phân 4

1.4 Xác định hàm lượng tinh bột xót (Dilek và Belma,2004) 4

1.5 Xác định hàm lượng anthocyanin 5

-DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Biểu đồ thống kê thói quen ăn chay tại Việt Nam khảo sát trên 659 người Hình 1.2: Thống kê những ngày ăn chay của nam và nữ

Hình 1.3: Thống kê những lí do người Việt Nam sử dụng đồ chay

Hình 1.4: Thống kê những lợi ích của thói quen ăn chay

Hình 1.5: Tỉ lệ người trưởng thành không hấp thụ được đường Lactose trên thế giới Hình 1.6: Thống kê số lượng tiêu thụ sữa bột tại thị trường Việt Nam năm 2013

Hình 1.7: Sản phẩm sữa gạo Rice Dream và Rice Original

Hình 1.8: Sản phẩm sữa gạo Vitasoy và Rice Drink

Hình 1.9: Giá sữa gạo và sữa đậu nành trên thị trường thế giới

Hình 1.10: Sản phẩm bột sữa gạo lứt và Nước gạo Morning rice

Hình 1.11: Tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo của một số nước trên thế giới năm 2014 Hình 1.12: Sản lượng lúa gạo và diện tích canh tác trên toàn thế giới, 1961 – 2013 Hình 1.13: Cấu tạo của cây lúa

Hình 1.14: Cấu tạo của hạt thóc

Hình 1.15: Thành phần giá trị dinh dưỡng trong 100g gạo

Hình 1.16: Cấu tạo của Cyanidin 3-glucoside và peonidin 3-glucoside

Hình 1.17: Phân loại enzyme Amylase

Hình 1.18: Sản phẩm của amylose thủy phân dưới tác dụng của α-Amylase

Hình 1.19: Sản phẩm của tinh bột

Hình 1.20: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động của enzyme

Hình 1.21: Ảnh hưởng của pH đến phản ứng enzyme

Hình 1.22: Chất hoạt hóa enzyme

Hình 1.23: Cơ chế của quá trình hồ hóa

Hình 2.1: Máy đo OD và rây

Hình 2.2: Cân phân tích và bể ổn định nhiệt

Hình 2.3: Sơ đồ dự kiến chế biến sữa gạo

Hình 3.1: Hàm lượng anthocyanin trong dịch sữa khi thủy phân 3h ở các nhiệt độ khác nhau ở tỉ lệ gạo nước 1:8

Hình 3.2: Hàm lượng anthocyanin của dịch sữa khi thủy phân 3h của dịch hồ hóa ở các nhiệt độ và thời gian khác nhau, tỉ lệ gạo:nước 1:10

Hình 3.3: Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ hồ hóa đển hiệu suất thủy phân

Hình 3.4: Hiệu suất thủy phân hồ tinh bột gạo đen ở các nhiệt độ khác nhau

Hình 3.5: Biến đổi hàn lượng anthocyanin khi thủy phân hồ tinh bột gạo đen ở các nhiệt

độ khác nhau

Hình 3.6: Hàm lượng đường khử của dịch sữa khi thủy phân ở các nhiệt độ khác nhau Hình 3.7: Chỉ số DE của dịch sữa khi thủy phân hồ tinh bột gạo đen ở các nhiệt độ khác nhau

Hình 3.8: Hàm lượng chất khô của dịch sữa khi thủy phân hồ tinh bột gạo đen ở các nhiệt

độ khác nhau

Hình 3.9: Hiệu suất thủy phân ở các nồng độ enzyme khác nhau

Hình 3.10: Biến đổi hàm lượng anthocyanin trong dịch sữa khi thủy phân ở nồng độ enzyme khác nhau

Hình 3.11: Hàm lượng đường khử của dịch sữa khi thủy phân ở nồng độ enzyme khác nhau

Hình 3.12: Chỉ số DE của dịch sữa khi thủy phân ở các nồng độ enzyme khác nhau

Hình 3.13: Hàm lượng chất khô khi thủy phân ở các nồng độ enzyme khác nhau

Hình 3.14: Hiệu suất thủy phân khi thủy phân hồ tinh bột gạo đen ở các thời gian khác nhau

Hình 3.15: Biến đổi hàm lượng anthocyanin của dịch sữa khi thủy phân ở các thời gian khác nhau

Hình 3.16: Chỉ số DE của dịch sữa khi thủy phân ở các thời gian khác nhau

Hình 3.17: Hàm lượng đường khử của dịch sữa khi thủy phân ở thời gian khác nhau

Hình 3.18: Hàm lượng chất khô khi thủy phân ở các thời gian khác nhau

Hình 3.19: Đánh giá cảm quan của từng tính chất sản phẩm

Hình 3.20: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ của giới tính nam/nữ về mức độ ưa thích sản phẩm sữa gạo từ gạo đen hữu cơ

Hình 3.21: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ của giới tính nam/nu về mức độ ưa thích sản phẩm sữa

Hình 3.22: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ của nghề nghiệp mức độ ưa thích sản phẩm sữa gạo từ gạo đen hữu cơ

Hình 3.23: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ có chế độ ăn kiêng trong bửa ăn hằng ngày về mức độ ưa thích sản phẩm sữa gạo từ gạo đen hữu cơ

Hình 3.24: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ giá cả khi bán sản phẩm ra thị trường

Hình 3.25: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ địa điểm bán sản phẩm

Hình 4.1: Qui trình chế biến sữa gạo

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: 10 quốc gia xuất – nhập khẩu gạo chính trên thế giới 2013 - 2014

Bảng 2: Tỉ lệ từng phần của hạt thóc (% khối lượng hạt)

Bảng 3: Thành phần dinh dưỡng của gạo đen trong 100g gạo

Bảng 4: Tỷ lệ các nhóm Protein của các bộ phận trong hạt gạo (% trong tổng số protein) Bảng 5: Một số tinh chất của α-Amylase từ vi sinh vật

Bảng 6: Giá trị độ ngọt

Bảng 7: Mô tả cấu trúc của khối tinh bột khi hồ hóa dưới tác động của tỉ lệ gạo:nước Bảng 8: Bảng thành phần dinh dưỡng của sữa gạo làm từ gạo đen hữu cơ với sữa gạo được làm từ gạo nâu

Bảng 9: Bảng thành phần dinh dưỡng của sữa gạo đen

DANH MỤC CÁ TỪ VIẾT TẮT

CQV : Cảm quan viên

ĐVT : Đơn vị tính

ISO : International Organization for Standardization (Tổ chức tiêu

chuẩn đo lường Quốc tế)

TC : Tiêu chuẩn

PHẦN MỞ ĐẦU

Với xu hướng quay trở về với thiên nhiên, con người đang tìm kiếm những loại thực phẩm, sản phẩm hoàn toàn tự nhiên không sử dụng thuốc tăng trưởng, thuốc bảo vệ thực phẩm hay các phụ gia thực phẩm với mong muốn rằng tốt cho sức khỏe Thực phẩm hữu

cơ đây là loại thực phẩm đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trên và đang được mọi người ưa chuộng

Theo một số thống kê về thực phẩm hữu cơ hiện nay, đối với thị trường của thế giới thì có hơn 37 triệu ha đất nông nghiệp hữu cơ với 1,6 triệu cơ sở sản xuất, tổng thị trường của thực phẩm hữu cơ ước tính khoảng 63 tỷ USD vào năm 2012 Đối với thị trường của châu Âu ( Đức, Pháp, Anh, Mỹ, ) đạt khoảng 10 triệu ha và 280.000 hộ nông dân, ước tinh khoảng 19,6 triệu Euro (2010) với sức tăng trưởng là 8% mỗi năm; tiếp sau đó là thị trường của Mỹ Latin 8,4 triệu ha; châu Á 2,8 triệu ha chủ yếu là Nhật Bản chiếm 67 % thị trường thực phẩm hữu cơ và còn lại là Hàn quốc, Singapore và Trung Quốc; Bắc Mỹ 2;7 triệu ha và châu Phi 1 triệu ha Nhằm bắt kịp xu hướng ở thế giới thì ngành thực phẩm hữu cơ ở Việt Nam cũng phát triển mạnh mẽ với 300 sản phẩm hữu cơ từ các mặt hàng như rau quả, trái cây, thịt,… Diện tích nông nghiệp hữu cơ Việt Nam vào khoảng 37.490

ha, chiếm 0,4% tổng diện tích đất nông nghiệp cả nước và có 6.829 nhà sản xuất hiện đang ứng dụng loại hình canh tác này Đây là một tín hiệu đáng mừng để có thể thấy rằng thực phẩm hữu cơ luôn được người tiêu dùng quan tâm và lựa chọn

Cụm từ “ Gạo đen hữu cơ” không quá xa lạ với người tiêu dùng trên thế giới ở các nước như Mỹ, Hàn Quốc, Trung Quốc, do họ đã sử dụng kèm theo hằng ngày vì trong gạo chứa nhiều thành phần chất dinh dưỡng rất có lợi cho sức khỏe và phòng chống các bệnh tật, nhưng đối với Việt Nam thì còn là một cái tên khá mơi mẻ Bên cạnh những mặt

có lợi thì gạo đen vẫn còn có một chút hạn chế về chế biến và sử dụng, “Như vậy làm sao giải quyết được vấn đề đó ?” thì ý tưởng chế biến thành sữa gạo đã được hình thành Hiện nay, cụm từ “sữa gạo hay rice milk” đang là một cụm được tìm kiếm nhiều nhất trên Google Một thống kê đơn giản, khi nhập cụm từ “rice milk” thì có hơn 11 triệu

giây, đây là một con số chứng minh rằng người Việt Nam cũng đang dần quan tâm đến dòng sản phẩm mới lạ này, nhưng trên thị trường dòng sản phẩm này rất ít chỉ thực hiện theo phương pháp thủ công Bên cạnh đó, sản phẩm này không chỉ giải quyết vấn đề khó chế biến và sử dụng của gạo mà còn dành cho những khách hàng ăn chay và người bị hội chứng không dung nạp đường Lactose Thói quen ăn chay của người Việt Nam luôn là một truyền thống tốt đẹp, theo thống kê hơn 59% tổng số người khảo sát có thói quen ăn chay vào những ngày rằm, lễ phật hay ăn chay trường tại nhà và các nhà hàng chay Đối với hội chứng không dung nạp lactose, thì ở châu Á và Thái Bình Dương có hơn 4,3 tỷ người mắc phải chịu trứng này nhưng sản phẩm không hay ít đường lactose vẫn còn rất ít Người ta ví rằng: Thị trường sản xuất sản phẩm không đường Lactose đang là một lon bia chưa được khai phá, mang lại nhiềm tiềm năng và hướng đi mới cho ngành Công nghệ Thực Phẩm trong những năm tới đây

 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:

Nhằm mục đích tạo ra sản phẩm được làm từ nguồn thực phẩm hữu cơ, không đường lactose Với phương pháp sử dụng enzyme Amylase để thủy phân ở nhiệt độ và thời gian thích hợp, từ các thành phần phức tạp tạo ra các thành phần đơn giản hơn, nhưng vẫn còn giữ được hàm lượng dinh dưỡng, hương vị ngọt tự nhiên, thanh tao, dễ tiêu hóa cho người

sử dụng

Đề tài đã giúp ích trong việc đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường, giải quyết những vấn

đề trong công đoạn chế biến và sử dụng, rút ngắn thời gian , tạo ra sản phẩm đầy tiện lợi

và giúp cho người tiêu dùng có nhiều sự lựa chọn tốt

 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:

Nghiên cứu thông số kỹ thuật của quá trình hồ hóa: tỉ lệ gạo:nước, nhiệt độ hồ hóa và thời gian hồ hóa

Nghiên cứu thông số kỹ thuật của quá trình thủy phân: nhiệt độ, nồng độ enzyme và thời gian thủy phân

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về thực phẩm hữu cơ:

1.1.1 Định nghĩa:

Thực phẩm hữu cơ là loại thực phẩm được sản xuất bằng phương pháp mà thực hiện theo các tiêu chuẩn của nông nghiệp hữu cơ, tiêu chuẩn này khác nhau trên toàn thế giới Sản phẩm hữu cơ có thể chọn để hạn chế việc sử dụng một số loại thuốc trừ sâu và phân bón trong công nghiệp Nói chung, các loại thực phẩm hữu cơ thường không được xử lý bằng chiếu xạ, dung môi công nghiệp hoăc tổng hợp các chất phụ gia thực phẩm

1.1.2 Tình hình thực phẩm hữu cơ trong và ngoài ngước:

Sau khi đã “bội thực” với các loại nông sản công nghệ cao như biến đổi gen hay kích thích tăng trưởng, kèm theo đó cụm từ “ Thực phẩm bẩn” không quá xa lạ với người tiêu dùng, rất nhiều người bắt đầu quay về với thiên nhiên và tìm đến thực phẩm hữu cơ

1.1.2.1 Tình hình trên thế giới:

- Trên thế giới đã có hơn 37 triệu ha đất nông nghiệp hữu cơ với 1,6 triệu cơ sở sản xuất Tổng giá trị của thị trường hữu cơ thế giới ước đạt 63 tỷ USD vào năm 2012, so với thị trường nông sản chính thống khoảng 1.362 tỷ USD năm 2010

- Tại châu Âu, diện tích đất hữu cơ đạt khoảng 10 triệu ha với khoảng 280.000 hộ nông dân Tiếp theo là Mỹ Latin với 8,4 triệu ha, Châu Á 2,8 triệu ha, Bắc Mỹ 2,7 triệu ha

và châu Phi với hơn 1 triệu ha Diện tích đấy hữu cơ chỉ chiếm 0,9% đất nông nghiệp thế giới và có 1,6 triệu cơ sở sản xuất hữu cơ

- Châu Âu: Ngành hữu cơ châu âu có giá trị thị trường khoảng 19,6 tỷ Euro (2010) với sức tăng trưởng 8% mỗi năm Thị trường hữu cơ lớn nhất là Đức, Pháp, Anh và Ý Trong đó, Đức có thị trường hữu cơ lớn nhất châu Âu, chiếm khoảng 25% thị trường hữu

cơ châu âu, chỉ sau Mỹ Thực phẩm hữu cơ đóng gói (Packaged organic foods) chiếm 86%, sau đó là thức uống hữu cơ như sữa và phó sản và bánh ngọt Đậu nạnh hữu cơ để làm sữa chua cũng là một mặt hàng quang trọng của thị trường Đức

- Châu Mỹ: Ngành hữu cơ Mỹ có trị giá thị trường khoảng 29 tỷ USD, chiếm 3,5% thị trường thực phẩm toàn quốc Mỹ có 1,9 triệu ha được chứng nhận tiêu chuẩn hữu cơ USDA với 12.941 cơ sở sản xuất và 17.281 trang trại Mỹ xuất khẩu 23 mã hàng hóa hữu

cơ, đạt kim ngạch 410 triệu USD, phần lớn là trái cây và rau quả tươi, thức ăn trẻ em, thức uống (2012)

- Châu Á:

+ Thị trường hữu cơ Nhật Bản là thị trường lớn nhất, được tổ chức chặt chẽ nhất ở châu Á Người tiêu dùng Nhật Bản cũng cực kỳ khắc khe, có thể nói đây là thành phần quan tâm một cách sâu sắc nhất về chất lượng sản phẩm so với bất kỳ giới tiêu dùng nào trên thế giới Người Nhật đã từ lâu nhận thức tầm quan trọng của thương hiệu Chính họ

là người đã tìm tòi, khám phá những chất lượng mới mà loài người mong muốn, và “đặt tên” cho sản phẩm mới của chính mình Dáng vẻ bên ngoài của sản phẩm đối với người Nhật cũng đặc biệt quan trọng, vì được dùng làm quà biếu trong các diệp lễ hội Nhật Bản

là thị trường lớn nhất, chiếm 67% thị trường hữu cơ châu Á

+ Sau Nhật Bản, Trung Quốc cũng là một thị trường hữu cơ tăng trưởng mạnh nhất trong khu vực Ở Trung quốc thực phẩm an toàn và thân thiện môi trường được bán với nhãn “ Thực phẩm xanh”, gồm có “Thực phẩm không bị ô nhiễm – non-polluted food/hazard-free food”, “Thực phẩm xanh – green food “ và “Thực phẩm hữu cơ – organic food”, trong đó giá trị nhất là thực phẩm hữu cơ Vào năm 2012, Thị trường

“Thực phẩm xanh” ở Trung Quốc có trị giá khoảng 12 tỷ USD với khoảng 2,03 triệu ha

có chứng nhận Các sản phẩm hữu cơ triển vọng ở thị trường này là các loại sản phẩm gia công, thực phẩm đông lạnh, sữa tươi, ngũ cốc và rượu

+ Hàn Quốc: Hàn Quốc có 32.000 cơ sở sản xuất hữu cơ và nông dân được chứng nhận (2000) Năm mươi phần trăm của các chứng nhận này là sản xuất lúa gạo, và phần còn lại là cơ sở/nông dân trồng rau nhà kính

+ Singapore: Singapore là một quốc gia không có ngành nông nghiệp Hầu hết các sản phẩm hữu cơ được nhập khẩu, công với một lượng rất hạn chế các loại rau hữu cơ sản xuất trong nước Quy mô thị trường hữu cơ của Singapore nhỏ, chỉ khoảng 5 triệu USD

1.1.2.2 Tình hình trong nước:

Hiện nay, thực phẩm hữu cơ có lẽ vẫn còn khá mới mẻ với đa số người Việt tuy nhiên, nó đang là xu hướng được nhiều người tiêu dùng thành thị lựa chọn, vì những lo ngại về an toàn thực phẩm

Hệ thống của cửa hàng thực phẩm hữu cơ tại Việt Nam đang bán các mặt hàng khá phong phú với khoảng 300 sản phẩm từ các loại rau quả, trái cây, thịt, sữa,… Ngoài những sản phẩm nuôi trồng trong nước, còn có các sản phẩm có chứng nhận hữu cơ quốc

tế nhập khẩu từ Malaysia, Úc, Mỹ,…

Diện tích nông nghiệp hữu cơ Việt Nam vào khoảng 37.490 ha, chiếm 0,4% tổng diện tích đất nông nghiệp cả nước, và có 6.829 nhà sản xuất hiện đang ứng dụng loại hình canh tác này Thực tế cho thấy rằng tuy thực phẩm hữu cơ đang được người tiêu dùng quan tâm nhiều hơn nhưng mà để được một mảnh đất hội tủ đủ điều kiện canh tác hữu cơ

ở Việt Nam là rất khó khăn, vì đất thâm canh nhiều năm đã tích tụ phân bón và thuốc trừ sâu

Như vậy, nếu chúng ta không quản lý an toàn thực phẩm theo chuỗi sản xuất nông nghiệp hữu cơ, thì sản phẩm hữu cơ Việt Nam cũng sẽ giống như nông sản hiện đang bán trên thị trường ngày nay Vì vậy, cho nên cần phải gom về một mối, không phân bổ trách nhiệm về an toàn thực phẩm cho nhiều bộ ngành khác nhau, đưa đến tình trạng đùn đẩy trách nhiệm, không ai nhận lỗi về mình Để có được một thương hiệu sản phẩm hữu cơ luôn “xanh và sạch” nhớ có Tiêu chuẩn, Quy trình cụ thể rõ ràng và Cơ chế quản lý theo chuỗi nhất quán, minh bạch, nghiêm chỉnh và liêm chính

1.2 Xu hướng ăn chay của người Việt Nam:

Ăn chay ngày nay không còn là chuyện lạ của người Việt Nam Trong đó, có người

ăn chay trường và có người ăn chay mùng 1 hay 15 hằng tháng, Mọi người ăn chay không hẳn vì tín ngưỡng tôn giáo hay tâm niệm cầu nguyện điều gì, mà vì những món ăn chay thanh tịnh không chỉ giúp thay đổi khẩu vị mà còn rất tốt cho sức khỏe Tháng 8-2012, công ty Nghiên Cứu Thị Trường trực tiếp W&C đã thực hiện một cuộc khảo sát nhanh trên 659 người về “Xu hướng ăn chay của người Việt Nam” nhằm tìm hiểu về nét văn hóa

ẩm thực đặc biệt này Cuộc khải sát được tiến hành điều tra trên 355 nam và 304 nữ từ 16 tuổi trở lên Theo thống kê, trong đó có 53,9% nam và 46,1% nữ có thói quen ăn chay

Hình 1.1: Biểu đồ thống kê thói quen ăn chay tại Việt Nam khảo sát trên 659 người

Trong tổng số 659 người tham gia khảo sát thì có hơn một nữa thường xuyên ăn chay, chiếm 59% Đa số thường ăn chay vào các thời điểm như ngày Rằm và Mồng Một hàng tháng, hay vào những dịp lễ lớn của Phật giáo Giữa nam giới và nữ giới không có

sự khác biệt nhiều về mức độ thường xuyên ăn chay

Hình 1.2: Thống kê những ngày ăn chay của nam và nữ

1.2.1 Lý do ăn chay:

Nếu nhắc tới thói quen ăn chay thì không thể nào không nói tới lý do dùng thực phẩm chay Kết quả khảo sát cho thấy có 3 lý ddo ăn chay được nhiệu người đồng tình nhất Thứ nhất chính là vì ăn chay giúp tâm hồn thanh thản, nhẹ nhàng (40,7%), thứ hai là

vì họ muốn cầu nguyện (39%) mong muốn rằng mang lại cho sức khỏe tiền tài và những điều may măn đến cho cuộc sống của họ, và thứ ba là ăn chay giúp mọi người bổ sung/ ngăn ngừa một số chất, giúp tăng cường bảo vệ sức khỏe (33,1%)

Hình 1.3: Thống kê những lí do người Việt Nam sử dụng đồ chay

1.2.2 Mức độ ý nghĩa và lợi ích của việc ăn chay:

Dựa vào khảo sát trên 659 người

than gia ăn chay thì cho biết được có

hơn 46% họ cho rằng ăn chay rất có ý

nghĩa đối với cuộc sống của họ Việc

ăn chay giúp phần cuộc sống của

người Việt Nam có một sức khỏe tốt,

tâm hồn thanh thản và tươi trẻ mỗi

ngày

Ăn chay ngày nay không còn đơn

thuần là vì sức khỏe của mỗi cá nhân,

con người tiêng biệt mà còn được

nâng lên tầm cao mới Mọi người còn

ăn chay để hưởng tới cộng động nhân

loại toàn cầu, bảo về sinh thái, hệ

động vật trên Trái Đất

Hình 1.4: Thống kê những lợi ích của thói quen ăn chay

1.2.3 Địa điểm thưởng ăn chay:

Hiện nay, nền kinh tế và xã hội đang phát triển hằng ngày, đối với thói quen của người Việt Nam nói chung và người châu Á nói riêng, có một buổi cơm đầm ấm quay quần bên gia đình đó là điều hạnh phúc Do thói quen được truyên đời từ ông bà sang con cháu nên phần lớn mọi người có xu hướng tự nấu các món chay ở nhà, chiếm 75,6% Tiếp đến là ăn ở chùa (41,4%) và tại các quá ăn chay bình dân (39%) hay nhà hàng món chay (21,5%)

Tóm lại, Ăn chay ở Việt Nam luôn được mọi người ủng hộ và duy trùy một cách mạnh mẽ nhằm các mục đích khác nhau và ngày một càng được nâng cao

1.3 Hội chứng không dung nạp Lactose:

1.3.1 Tổng quan về hội chứng không dung nạp Lactose:

Hiện nay, hội chứng không dung nạp được Lactose rất phổ biến Và thực tế, hội chứng này làm ảnh hưởng đến 75% dân số thế giới Hội chứng không dung nạp đường Lactose là một sự rối loạn tiêu hóa do không có khả năng tiêu hóa Lactose, vì nó là một loại carbonhydrat chính có trong các sản phẩm từ sữa.Vì sữa và các sản phẩm từ sữa được thế giới biết đến là nguồn dinh dưỡng lành mạnh và thiết yếu trong khẩu phần ăn hằng ngày, vì nó chứa dưỡng chất, vitamin và tất cả các axit amin thiết yếu Hội chứng xảy ra khi con người không tạo ra đủ các enzyme lactase là thứ thiết yếu để phân giải đường Lactose thành những đường đơn glucose và galactose giúp hấp thụ vào máu và sử dụng

để tạo ra năng lượng cho cơ thể

Nếu không đủ enzyme Lactase, Lactose sẽ di chuyển thông qua đường ruột mà không tiêu hóa được sẽ gây ra các triệu chứng về tiêu hóa, bao gồm như đầy hơi, tiêu chảy và đau bụng

Có hai loại chính của Chứng không dung nạp được Lactose, trong đó có những nguyên nhân khác nhau

+ Chứng không dung nạo được lactose nguyên phát:

Chứng không dung nạp được Lactose nguyên phát là phổ biến Nó được gây ra bởi

sự suy giảm sản xuất Lactase khi lớn tuổi, vì vậy Lactose trở nên kém hấp thu rất dễ xảy

ra ở người cao tuổi

Hội chứng không dung nạp được Lactose có thể được gây ra một phần là do gen vì

nó phổ biến hơn ở một số quần thể so với những nơi khác

Các nghiên cứu về dân số đã ước tính rằng chứng không dung nạp được Lactose có ảnh hưởng đến 5-17% người châu Âu, khoảng 44% người Mỹ và 60 – 80% người châu Phi và châu Á

+ Chứng không dung nạp được thứ phát:

Chứng không dung nạp được Lactose thứ phát rất hiếm Nguyên nhân của nó là do bệnh tật, ví dụ như đau dạ dày hoặc là một vấn đền nghiệm trọng hơn như là bệnh loét dạ dày

Điều này là do tình trạng viêm ở thành ruột có thể dẫn đến sự suy giảm tạm thời việc sản xuất enzyme Lactase

Hình 1.5: Tỉ lệ người trưởng thành không hấp thụ được đường Lactose trên thế giới

(Nguồn: Neww Nutrition Business)

1.3.2 Tiềm năng và phát triển sản phẩm chứa ít hay không đường Lactose trênthế giới:

Theo báo cáo, thị phần của thực phẩm không chứa đường lactose trị giá khoảng 4.1

tỷ USD trong năm 2015 Hãng nghiên cứu thị trường Euromonitor dự báo, tốc độ phát triển của thị trường này đạt 6%/năm từ nay cho tới năm 2017, do nhu cầu ngày càng lớn, vượt xa tốc độ tăng trưởng chung của ngành sữa thế giới từ hai đến bốn lần Thị trường trọng điểm hiện nay là Đông Á và Đông Nam Á, nơi 90% dân số không hấp thụ được Lactose trong khi các sản phẩm không chứa lactose còn khá ít Ví dụ ở Trung Quốc, tỉ lệ tăng trưởng của dòng sản phẩm này có thể lên đến 10%

Một phần đáng kể trong 4,3 tỷ người dân khu vực châu Á-Thái Bình dương bị dị ứng lactose, trong khi các sản phẩm không chứa lactose chủ yếu chỉ dành cho trẻ em mà chưa chú trọng đến đối tượng người trưởng thành, mở ra một hướng đi mới cho ngành Công nghiệp Thực phẩm trên toàn thế giới Bằng chứng là chỉ một số không nhiều các siệu thị

châu Á bán sữa bò không lactose, và nếu so sánh với các sản phẩm thay thế như sữa đậu nành hoặc sữa gạo là quá khập khiễng Tình cảnh của sữa ít lactose cũng không khá hơn

là bao nhiêu, vì sự hiện diện lẻ tẻ của chúng Nhìn chung, sữa dành cho bà bầu và mẹ cho con bú vẫn chiến ưu thế

Hình 1.6: Thống kê số lượng tiêu thụ sữa bột tại thị trường Việt Nam năm 2013

(nguồn Euromonitor International)

Chỉ tính đến gần đây, các nhà sản xuất sữa mới thâm nhập khu vực Đông Nam Á vì

xu hướng tăng trưởng ổn định của thị trường này, dựa trên những dự báo trong tương lai, rằng một lượng lớn khách hàng không thích hợp với lactose mong muốn có thêm sự lựa chọn bổ dưỡng mới Do đó, sữa không chứa lactose giống như một lon bia chưa mở nắp, chờ đợi được khám phá

1.4 Tình hình sản xuất sữa gạo trong và ngoài nước:

 Tình hình nghiên cứu, sản xuất sữa gạo ở thế giới:

Sữa gạo trên thế giới được làm bằng nhiều cách thức khác nhau từ truyến thống đến công nghiệp Một vì dụ minh chứng rằng: sữa gạo khá phát triển ở thị trường châu Mỹ, châu Á và châu Phi nơi mà có số lượng người mắc hội chứng không dung nạp đường Lactose nhiều nhất ước tính lên khoảng 4.3 tỷ người ở khu vực châu Á, khi chúng ta nhập

từ khóa “rice milk “ trên website google thì được ước tính có khoảng 11 triệu kết quả trong vòng 0.45 giây Đây chính là con số khá lớn để thể hiện lên rằng sữa gạo đang được thế giới quan tâm và chế biến nhiều

Hình 1.7: Sản phẩm sữa gạo Rice Dream và Rice Original

Hình 1.8: Sản phẩm sữa gạo Vitasoy và Rice Drink

Hình1.9: Giá sữa gạo và sữa đậu nành trên thị trường thế giới (Nguồn Seattle & King

Country)

 Tình hình nghiên cứu, sản xuất sữa gạo trong nước:

Ngày 2/3/2016 vừa qua, Tiến sĩ Hồ Thanh Bình và thạc sĩ Cao Thị Luyến của Khoa Nông nghiệp và Tại nguyên thiên nhiên trường Đại học An Giang đã nghiên cứu thành công quy trình sản xuất sữa gạo, mở ra hướng nâng cao giá trị thương phẩm cho hạt gạo

là một trong hai sản xuất chủ lực của tĩnh An Giang Theo nghiên cứu, Tiến sĩ Bình và thạc sĩ Luyến đã tiến hành nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của loại nguyên liệu gạo sử dụng ảnh hưởng đến hiệu suất thủy phân và giá trị cảm quan của sản phẩm Thí nghiệm được tiến hành trên 4 loại ngoại phổ biến tại An Giang là: Tấm IR50404, gạo IR 50404, tấm Jasmine và tấm OM6976 bằng hai loại enzyme là α-Amylase và glucoseamylase, kết quả cho thấy tấm OM6976 là loại phù hợp Quá trình dịch hóa được thực hiện với enzyme

α – amylase (nồng độ từ 0,5% đến 2%) trong thời gian khảo sát từ 15 phút đến 75 phút Enzyme glucoamylase được sử dụng với các tỷ lệ 0,5%; 1%; 1,5% và 2% trong quá trình

đường hóa Đề tài đã góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ gạo, tăng nguồn tiêu thụ sản phẩm gạo và nâng cao giá thành cho gạo Đồng thời tạo ra sản phẩm sữa từ gạo, cung cấp thêm nguồn thức uống cho đối tượng người tiêu dùng dị ứng với thành phần lactose của sữa

Ngoài ra, còn có những đồ án với đề tài mang tên: “ Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa gạo lức” của Thạc sĩ Trần Trọng Vũ vào tháng 1 năm 2008 “Tối ưu hóa quá trình thủy phân tinh bột enzyme amylase trong chế biến sữa gạo sử dụng mô hình phức hợp trung tâm bề mặt đáp ứng” của khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường đại học Cần thơ được đăng tại tạp chí Khoa học Trường Đại học Cân Thơ năm 2015.Sử dụng enzyme α-amylase trong thủy phân tinh bột từ gạo huyết rồng ở nhiệt độ từ 70 đến 90oC, nồng độ enzyme (0.05-0.25%) từ tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần thơ (Dương Thị Ngọc Hạnh)

Nhìn vào mặt bằng chung, thì sữa gạo được sản xuất tại Việt Nam vẫn còn chưa được phát triển và vẫn còn làm theo phương pháp thủ công tại gia, chỉ có một vài sản phảm có mặt trên thị trường và sữa gạo nhập từ nước ngoài vẫn còn chiếm ưu thế:vì dụ như: Morning rice (Hàn quốc), bột sữa gạo lứt, vinalut,…

Hình1.10: Sản phẩm bột sữa gạo lứt và Nước gạo Morning rice

1.5 Tổng quan về lúa gạo:

1.5.1 Nguồn gốc và lịch sử hình thành của cây lúa:

Cây lúa là một trong những cây lương thực có nguồn gốc cổ xưa nhất trên thế giới

Từ những cây lúa hoang mọc ở các vùng đầm lầy ven sông, con người đã dần dần thuần

hóa và tạo nên cây lúa trồng ngày nay Quá trình thuần hóa cây lúa diễn ra trong thời gian dài, cây lúa thích nghi dần từ môi trường nước lên môi trường cạn

Căn cứ vào các tài liệu khảo cổ ở Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam,… Cây lúa có mặt

từ 3000 – 2000 năm trước Công Nguyên Ở Trung quốc vùng Triết Giang đã xuất hiện cây lúa 5000 năm, ở hạ lưu sông Dương Tử 4000 năm Tuy nhiên, vẫn còn thiếu những tài liệu xác định một cách chính xác thời gian cây lúa được đưa vào trồng trọt

Về nguồn gốc xuất xứ thì có nhiều ý kiến cho rằng cây lúa được hình thành đầu tiên ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Myanmar, Thái Lan, Lào, Nam Trung Quốc, Việt Nam Một số tác giả khác cho rằng cây lúa bắt đầu từ Trung Quốc và Ấn Độ, rồi từ đó phát triển thành hai hướng Đông và Tây

Theo hướng Tây, cho đến thế kỷ thứ nhất cây lúa được trồng ở Địa Trung Hải như: Ai Cập, Italia, Tây Ban Nha Đến thế kỷ XV cây lúa từ Bắc Italia nhập vào các nước Đông Nam Âu như Nam Tư cũ, Bungari, … Đầu thế kỷ thứ hai lúa mới được trổng đáng kể ở Pháp, Hungari Đến thế kỷ XVII, cây lúa được nhập vào Mỹ và được trồng ở bang Viginia và hiện nay được trồng nhiều ở Califonia, Texas,

Theo hướng Đông, đầu thế kỷ thứ XVI cây lúa từ Ấn Độ được nhập vào Indonexia, đầu tiên ở đảo Java Đến thế kỷ XVIII cây lúa từ Iran nhập vào trồng ở Nga Cho đến nay, cây lúa đã có mặt ở tất cả các châu lục, bao gồm các nước nhiệt đới, á nhiệt đới và một số nước ôn đới Ở Bắc bán cầu cây lúa được trồng ở Đông Bắc Trung Quốc 530

B cho tới Nam bán cầu ở châu Phi, Australia

1.5.2 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và trong nước:

Gạo là một trong những loại ngũ cốc cơ bản được tiêu thụ khắp thế giới, đặc biệt tại Châu Á Gạo indica trắng dài được sản xuất và tiêu thụ nhiều nhất, tiếp đến là các loại gạo thơm (cùng thuộc họ indica) và gạo japonica Theo thống kê được ức tính bởi USDA (2015) tổng sản lượng gạo sản xuất toàn thế giới năm 2014 vào khoảng 476,9 triệu tấn Các quốc gia sản xuất và tiêu thụ nhiều gạo nhất là Trung Quốc (30,4%), Ấn Độ (21,6%)

và các nước thuộc khu vực Đông Nam Á Trong các nước ASEAN, sản lượng sản xuất gạo của riêng năm nước Indonesia, Việt Nam, Thái Lan, Philippines và Campuchia chiếm 21,2% thị phần trên thế giới

Hình 1.11: Tình hình sản xuất và tiêu thụ gạo của một số nước trên thế giới,

2014(tấn)

Có thể thấy đa phần các quốc gia trên thế giới đều sản xuất gạo để phục vụ nhu cầu nội địa Phần gạo xuất khẩu qua biên giới các quốc gia chỉ chiếm 8,97% tổng lƣợng gạo sản xuất (USDA,2015a) Trong nửa thế kỷ trở lại gần đây, sản lƣợng lúa gạo trên thế giới

đã tăng không ngừng, từ mức khoảng 200 triệu tấn vào đầu thập kỷ 1970 lên mức 650 triệu tấn vào năm 2010 Có đƣợc sự gia tăng sản lƣợng này chủ yếu là nhờ các quốc gia

đã cải thiện đƣợc giống lúa cũng nhƣ điều kiện canh tác để tăng năng suất

Hình1.12: Sản lượng lúa gạo và diện tích canh tác trên toàn thế giới, 1961 – 2013

(trái: triệu tấn; phải: triệu ha)

Nhƣ vậy cho thấy trong những năm vừa qua, Việt Nam ta là trong những quốc gia xuất khẩu gạo chính trên toàn thế giới, và đƣợc thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1: 10 quốc gia xuất – nhập khẩu gạo chính trên thế giới 2013 - 2014

1.5.3 Tổng quan về nguyên liệu gạo đen:

1.5.3.1 Nguồn gốc của gạo đen:

Gạo đen được gọi là Kokushimai là tên thương mại của giống màu của Oryza sativa

đã bán tại Nhật Bản Asamurasaki có nguồn gốc từ gạo nếp Nhật và gạo đen Bali đã được lai tạo bởi trung tâm nghiên cứu nông nghiệp thuộc Naro Tohoku và đăng ký vào năm

1996

Ngoài ra, nhờ vào lớp vỏ quả chứa nhiều hàm lượng sắc tốc anthocyanin tạo màu đen, hàm lượng này là một chất chống oxy hóa, người ta còn gọi với những cái tên khác nhau như: gạo tím, gáo hoàng, gạo vua và được đánh giá cao vì chứa nhiều chất dinh dưỡng Hiện nay có hơn 200 loại giống gạo đen khác nhau trên thế giới Những nước trồng gạo đen như: Trung Quốc, Indonesia, Ấn Độ, Philippines, Nhật Bản,…

Việc sử dụng gạo đen đang trở thành phổ biến ở Nhật Bản và các nước châu Á khác, nơi nó thường là trộn với gạo trắng trước khi nấu ăn để nâng cao chất lượng và hương vị Một số nghiên cứu đã cho thấy được mối quan hệ giữa lượng sử dụng và sức khỏe mà được cho là hàm lượng chất xơ cao, không cholesterol, các chất phytochemicals như là tocopherols, tocotrienols, vitamin B,vitamin E, γ- oryzanols và hợp chất phenolic Ngoài

ra còn có những báo cào về chất chiết xuất từ cám gạo đen cho thấy tác dụng mang lại lợi ích về sức khỏe Các chất chuyển hóa thứ cấp chính là anthocyanin, cyaniding-3-O-glucoside and peonidon-3-O-glucoside tập trung trên vỏ quả và lớp Aleurone của hạt Tuy nhiên, gạo đen có chứa các chất chuyển hóa thứ cấp khác ngoài anthocyanins Gần đầy, xác định được mười một loại flavonoid glycosides và họ chất xuất được bảy loại từ cám gạo đen Thái Nhờ vào thành phần chất dinh dưỡng cao sẵn có ở trong gạo đen nên đã thúc đẩy phát triển một cách nhanh chóng ở Mỹ và các nước Châu Âu Một báo cáo đã nêu rằng gạo đen có khả năng chống oxy hóa gấp đôi so với quả việt quất (Inchikawa et al.2001)

Dòng trưởng thành, hạt gạo đen (Osativa cv.Asamurasaki) được thu hoạch vào năm

2012 tại đảo Irimote island, Okinawa, Nhật Bản

1.5.3.2 Cấu tạo của gạo đen:

Gạo đen là sản phẩm của cây lúa, do đó trước khi chúng ta tìm hiểu về phẩm chất gạo và những tiêu chuẩn đánh giá thì cần xem xét về cấu trúc và chức năng của cây lúa

Cấu tạo của cây lúa

Cây lúa có tên và nguồn gốc phân loại như sau:

Phân họ (Subfamily) : Oryzoideae

Loài (Species) : Oryza Sativar L

Hình1.13: Cấu tạo của cây lúa

Cây lúa được cấu tạo bởi 5 phần:

+ Rễ lúa: gồm 3 phần (biểu bì, lớp vỏ, nội bì) Ngoài lớp biểu bì có lông hút tự do, tế

bào biểu bì kéo dài ra ngoài màng thành Trong biểu bị là ngoại bì đến các tế bào thành dày, tế bảo mỏng, tiếp tới là nội bì, trong cùng là nhân nội bị có những ống dẫn nhựa Số lượng rễ nhiều hay ít tùy theo vị trí các mắt thân khác nhau, biến động từ 5- 6 đến 20 rễ một mắt, tất cả rễ hợp lại thành chùm, có bụi rễ gồm 500 – 800 rễ

+ Lá lúa: Lá mọc ở bên thân lúa, mỗi vòng thân có hai lá, lá gồm nhiều phiến lá, bẹ

là, tai lá, gân lá song song Phiến là gồm biểu bì mạch dẫn lớn, mạch dẫn nhỏ, mô đồng hóa, mô cơ giơi, giữa là những khoảng trống Mặt ngoài có khí không và lông tơ

+ Nhánh lúa: Nhánh lúa là cây lúa con mọc từ mầm nhánh trên thân cây mẹ, đó là

nhánh lúa có đủ rễ, thân, lá và có thể sống độc lập, trổ bông kết hạt được

+ Thân lúa: Thân lúa có nhiệm vụ giữ cho thân đứng vững, tích lũy, vận chuyển các

chất trong cây Tuy vậy thời kỳ đầu thân lúa nằm sát mặt đất, các mắt đốt gần nhau nên thân bên trên chỉ là thân giả Sau thời kỳ đẻ nhánh lóng thân bắt đầu vương dài từ đó thân mới phát triển rõ rệt

+ Bông lúa: Bông lúa gồm trục bông, gié cấp 1, gié cấp 2 và hoa Trung bình một

bông có 7 - 10 gié cấp 1, 15 – 20 gié cấp 2, 80 – 150 hao tức là những hạt lúa Bông lúa

có nhiều dạng: bông cong nhiều, bông cong ít, bông có nhiều gié, bông gié xòe, bông gié chụm, bông có mật độ dày, bông có mật độ thấp Bông lúa thuộc loại hoa đỉnh, gồm vỏ trấu ngoài, vỏ trấu trong, mày hoa, 1 nhị cái có 2 vòi và 6 nhị đực, có bao phấn trên đầu

Hình1.14: Cấu tạo của hạt thóc

Râu: hạt thóc có thể có râu hoặc không có râu, ở hạt thóc có râu thì mỏ hạt thóc kéo dài

ra thành râu, màu sắc của mỏ râu và màu sắc của râu thường giống nhau Mỏ hạt là một bộ phận của vỏ trấu to

Mày thóc: Tùy theo điều kiện canh tác mà mày thóc có độ dài khác nhau, nói chung độ

dài không vượt quá 1/3 chiều dài vỏ trấu Trong quá trình bảo quản, do sự cọ xát giữa các hạt thóc phần lớn mày thóc rụng ra, làm tăng lượng tạp chất

Trong hạt lúa có 3 loại vỏ : vỏ hạt, vỏ trấu và vỏ quả

 Vỏ trấu: vỏ trấu có tác dụng bảo vệ hạt lúa chống các ảnh hưởng xấu của điều kiện

môi trường (nhiệt, ẩm) và sự phá hoại của sinh vật có hại ( côn trùng, nấm mốc) Trên vỏ trấu có các đường gân và có nhiều lông ráp xù xì Tùy theo giống lúa mà vỏ thóc có độ dày

và chiếm một tỷ lệ khác nhau so với toàn bộ hạt lúa Độ dày có vỏ trấu thường là 0.12 – 0.15mm và chiếm khoảng 18 – 20% so với khối lượng toàn bộ hạt thóc.Vỏ trấu chứa các thành phần như : cellulose, hemicellulose, ligin và khoáng

 Vỏ quả: được cấu tạo gồm 1 vài lớp tế bào như: biểu bì ở ngoài cùng gốm các tế bào

nhỏ lớp vỏ ngoài ( 2 – 3 dãy tế bào dài hướng dọc theo hạt)  lớp vỏ quả giữa ( là lớp tế bào dài hướng ngang theo hạt  lớp vỏ quả trong (là các tế bào hình ống hướng dọc hạt)

Vỏ quả chứa nhiều cellulose, pentosan, pectin và khoáng

 Vỏ hạt: là lớp vỏ mỏng bao bọc nội nhũ, có màu trắng đục hay vỏ cua Về mặt cấu

tạo từ bên ngoài vào trong gồm có: quả bì, chủng bì và tầng Aleuron Tùy theo giống lúa và

độ chín của lúa mà lớp cỏ hạt này dày hay mỏng Trung bình lớp vỏ hạt chiếm 5,6 – 6.1%

khối lượng hạt gạo ( hạt thóc sau khi tách lớp vỏ trấu) Lớp aleuron có cấu tạo chủ yếu là protid và ít lipid Khi xay xát lớp vỏ hạt bị vụn nát và thành cám Nếu còn sót lại trong gạo, trong quá trình bảo quản dễ bị oxy hóa làm cho gạo bị chua và có mùi ôi khét

Lớp Aleuron: chiếm khoảng 6-12% khối lượng hạt là các tế bào lớn thành hình khối

chữ nhật hay vuông có kích thước nhỏ dần về phía phôi Thành phần chủ yếu là protid và ít lipid ngoài ra còn có cellulose, tinh bột, pentosan và phần lớn là vitamin và khoáng của hạt

Nội nhũ:

 Là phần dự trữ dinh dưỡng của hạt, tinh bột chiếm đến 90% khối lượng hạt gạo lật, thành phần chủ yếu của tế bào nội nhũ là tinh bột và protein Ngoài ra trong nội nhũ còn có một lượng nhỏ chất béo, muối khoáng

 Tùy theo giống, điều kiện sinh trưởng và điều kiện chín của hạt mà nội nhũ có thể trong, đục hoặc vừa trong vừa đục Nội nhũ càng có độ trong cao thì thành phẩm thu được trong quá trình xay xát cũng cao Do đó, độ trong của nội nhũ là một yếu tố đánh giá chất lượng lúa

Phôi:

 Nằm ở góc dưới nội nhũ thuộc loại đơn diệp tử, đây là bộ phận biến các chất dự trữ trong nội nhũ thành chất dinh dưỡng nuôi mộng khi hạt thóc nảy mầm Phôi chứa nhiều protid, lipid, vitamin ( vitamin B1 trong phôi chiếm tới 66% lượng vitamin B1 trong toàn hạt thóc)

 Phối thường chiếm 2,25% khối lượng hạt gạo lật, phôi có cấu tạo xốp, mềm, dễ hút

ẩm, dễ biến chất, là nơi vi sinh vật tấn công đầu tiên, vì vậy thường được loại bỏ trong quá trình chế biến

 Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà phôi to, nhỏ khác nhau Phôi có cấu tạo xốp, nhiều chất dinh dưỡng, hoạt động sinh lí mạnh nên trong quá trình bảo quản dễ bị côn trùng

và vi sinh vật tấn công, gây hại, khi xay xát phôi thường vụn nát và thành cám

Hạt gạo:

 Hạt gạo được hình thành bởi phôi (hạt mầm) và phôi nhũ Bao quanh phôi nhữ là 3 lớp bao gồm: lớp vỏ bì, lớp vỏ lụa và lớp cutin của nhân hạt gạo

 Lớp vỏ bì chính là thành phần của noãn cầu khi chín, được phát triển trong quá trình tạo ra hạt gạo Nó được hình thành bởi nhiều lớp tế bào, với độ dày 10µm Mặt ngoài của lớp vỏ bì có tầng cutin mỏng, dạng gợn sóng Lớp vỏ bì có một bó mạch đơn, nằm trên mặt lưng, mang chất đến nuôi các tế bào khi hạt còn non

 Sau lớp vỏ bì là lớp lụa, đó là một lớp tế bào bao bọc hạt gạo, cấu trúc bởi cutin dày 5µm, lớp vỏ lụa thường có màu sắc đặc thù của giống (đỏ, nâu, đen, trắng, ngà,…) Màu sắc này còn có thể biệu hiện trên vỏ bì Dưới lớp cutin của vỏ lụa còn xuất hiện một lớp cutin dày 8µm, tiếp cận với tế bào của nhân hạt gạo (tầng aleuron)

Bảng 2: Tỉ lệ từng phần của hạt thóc (% khối lượng hạt)

1.5.3.3 Thành phần hóa học của gạo đen:

Thành phần hóa học của gạo khác nhau một cách rõ rệt tùy vào giống lúa, chân ruộng, phân bón, kỹ thuật canh tác, điều kiện khí hậu, thời tiết mùa vụ,… Nhìn chung, gạo có các thành phần chính như nước, glucid, protein, cenllulose, lipid, vitamin, khoáng

vô cơ, các enzyme và lượng ẩm, nhưng đối với gạo đen thì một thành phần không bao giờ thể thiếu là các hợp chất phytochemicals

Hình1.15: Thành phần giá trị dinh dưỡng trong 100g gạo

- Bên cạnh đó, gạo đen bao gồm các thành phần dinh dưỡng trong bảng sau:

Bảng 3: Thành phần dinh dưỡng của gạo đen trong 100g gạo

Trong hạt lương thực, glucid chiếm khoảng 70 – 80% phần khối lượng, hàm lượng

glucid trong gạo đen khoảng 24% so với 100g gạo Thành phần chủ yếu của glucid là

tinh bột, còn lại là các chất đường đơn giản (<2%), cellulose, hemicelluloses và

pentosan(32%) Tất cả các glucid của hạt chỉ trừ chất xơ, đều là những chất dự trữ, ở mức

độ nào đó, chúng được sử dụng khi hạt nãy mầm

Tinh bột:

+ Tinh bột của gạo được tạo từ amylose và amylosepectin Ngoài ra, trong hạt tinh

bột có chứa khoảng 0,5 -1% lipid và một ít các hợp chất của phosphor và nito Phospho

trong hạt tinh bột thường dạng phospholipid còn Nito với hàm lượng nhỏ 0,05% và thường tham gia trong thành phần các enzyme tổng hợp tinh bột

+ Tinh bột là polysaccharide, cấu tạo bởi phân tử amylose dây thẳng (gồm các gốc D-glucose liên kết với nhau nhờ liên kết 1,4-glucosid có phân tử lượng khoảng 100.000 – 160.000) và phân tử amylosepectin dây phân nhánh (gồm α-D-glucose liên kết với nhau nhờ liên kết 1,4-glucosid và liên kết 1,6-glucosid với phân tử lượng tới 400.000)

α-+ Tinh bột trong phôi nhũ có thể chia thành hai vùng: Vùng cận Aleuron, vùng trung tâm Vùng trung tâm là những hạt tinh bột đa giác, có kích thức 3-9 nm Tinh bột tự nhiên được giữ trong hạt tinh bột Hạt tinh bột có cấu trúc lớp, trong mỗi lớp các phần tử amylose và amylosepectin xếp xen kẽ với nhau theo hướng tâm Ở bê mặt hạt tinh bột còn

có một ít protein và chủ yếu là các enzyme tổng hợp tinh bột

Cellulose và Hemicellulose:

+ Thành phần này chủ yếu tập trung ở lớp vỏ, đặc biệt là lớp vỏ trấu, vỏ hạt và các thành tế bào Chúng là những chất có liên quan chặc chẽ đến chỉ tiêu chất lượng lúa gạo,

vì đây là những phần còn người không thể tiêu hóa được

+ Cellulose: công thức cấu tạo từ polymer của đường D-glucose liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4 Đây là một polymer có khối lượng phần tử rất lớn thay đổi tùy theo giống và bộ phần của cây Trong nội nhũ, hàm lượng Cellulose chiếm khoảng 0,3% Cenllulose không tiêu hóa được nhưng nó giúp cho nhu động ruột, giúp ngăn ngừa một số bệnh trong hệ tiêu hóa

+ Hemicellulose: là một dạng pentosan không tan trong nước, là các polysaccharid của các loại đường như xylose, arabinose, mannose Hemicellulose được cấu tạo chủ yếu bởi 2 loại đường là xylose và arabinose Phần pentosan không tan cũng có khuynh hướng hút nước và trương nở

- Chất xơ hòa tan: bao gồm các pentosan tan trong nước (thành phần chính cấu tạo nên thành tế bào nội nhũ), β-glucan, glucofructan

 Protid:

Hàm lượng protid trong gạo đen chứa khoảng 18% so vơi 100g gạo nhưng lại chứa đầy đủ các acid amin cần thiết, không thay thế được Trong gạo chứa đầy đủ 20 loại acid amin thiết yếu

Trong gạo, thì protid tập trung chủ yếu chứa trong phôi, lớp aleuron, còn trong nội nhũ, protid chỉ tồn tại ở dạng dữ trữ Osborne phân loại protein gồm 4 nhóm chính có trong gạo dựa trên tính tan của chúng vào các dung môi khác nhau:

+ Albumin: Nhóm protein tan trong nước và dung dịch muối có nồng độ loãng Albumin bị đông tụ dưới tác dụng của nhiệt

+ Globuline: Nhóm protein không tan trong nước tinh khiết nhưng tan được trong dung dịch muối trung tính nồng độ 3 – 5%

+ Prolamine: Nhóm protein tan được tốt trong cồn 70%

+ Glutelin: Nhòm protein ta được trong acid loãng và kiềm loãng (0,2%)

Ngoài protein, trong hạt gạo còn có các chất hữu cơ chứa nito khác như các acid amin tự do và các amin, acid nucleic tự do, một số peptid và hàng loạt các chất khác Acid nucleic có thành phần khá phức tạp Đó là một loại acid hữu cơ, khi thủy phân sẽ cho các gốc purin, pirimidin, đường (ribose hoặc deoxyribose) và acid phosphoric

Bảng 4: Tỷ lệ các nhóm Protein của các bộ phận trong hạt gạo (% trong tổng số

Trong thành phần chất béo còn lượng nhỏ phosphor Chính do đặc điểm trên , trong quá trình bảo quản, nếu gặp điều kiện nhiệt độ cao kèm theo thủy phân của thóc gạo cao quá trình oxya hóa chất béo vẫn dễ dàng xảy ra làm biến chất và hư hỏng

Enzyme Amylase chiếm một lượng lớn trong hạt gạo, đặc biệt trong hạt nảy mầm Ngoài ra còn có các enzyme protease, lipase, phytase, lipoxygenase, catalse, dehydrogenase, polyphenoloxydase

 Chất màu trong gạo đen:

Anthocyanins

+ Màu anthocyanins nằm chủ yếu ở trong vỏ hạt của gạo đen, với tổng 1,4mg/g trọng lượng tươi, với các hình thức 7 loại anthocyanin khác nhau Bao gồm: cyaniding-3-O-glucoside (89% tổng lượng anthocyanins) và peonidin-3-o-glucoside (9,3%), bên cạnh

đó còn có 5 loại với hàm lượng nhỏ hơn 2% được dẫn xuất từ cyanidin, peonidin va pelargonidin Cyanidin-3-0-glucoside và Peonidin-3-O-glucoside đã được tìm thấy ở trong gạo đen của Trung Quốc và Hàn Quốc

+ Hàm lượng của Cyanidin-3-O -glucoside và Peonidin-3-O -glucoside được báo cáo bởi Frank et al.(2012) có giá trị từ 1,1 -1,3 và 0,1 đến 0,2 mg/g Nhưng ngược lại, hàm lượng cao hơn trong gạo đen của Trung quốc được báo cáo bởi Yao et al.(2010) là người

đã tìm thấy, với Cyanidin-3-O-glucoside (6,3 mg/g) và Peonidin-3-O-glucoside (3,6mg/g), Delphindin-3-glucoside (0,7 mg/g) và Petunidin-3-glucoside (0,9 mg/g)

Hình1.16: Cấu tạo của Cyanidin 3-glucoside và peonidin 3-glucoside

Flavone và flanonol glycosides: Ngoài anthocyanins, một lượng nhỏ chất flavone và flavonol glycosides được phát hiện (189µg/g) Hàm lượng của các hợp chất này là khoảng

10% so với tổng anthocyanins Các hợp chất được phát hiện là 8/6-C-hexoside (44%), quercetin-3-O-glucoside (29%), quercetin-3-O-rutinoside (16%), luteolin-6/8-C-arabinosyl-6/8-glucoside (8%), isorhamnetin-3-O-glucoside (3%)

apigenin-6/8-C-pentoside-Carotenoids:

+ Các carotenoid chính trong gạo đen Japanse là xanthophulls lutein và zeaxanthin, trong đó bao gồm hơn 94% của tổng số carotenoid với carotenes, lycopene và β carotene chiếm tỉ lệ nhỏ mức độ beta-carotene (0,14 µg/g) thu được, bởi Frei và Becker (2005) và Kim et al.2010 với các giống lúa đen khác nhau (0026 – 0125 µg/g) nhưng khác rõ rệt hàm lượng được tìm thấy trong chiết xuất cám của bốn giống lúa đen Thái (33 -41µg/g) bởi Narornriab, Sriseadka, và Wongpornchai (2008)

+ Những khác biệt này chỉ ra rằng carotenoid chủ yếu nằm trong cám gạo, như đề nghị Kông và Lee (2010), người làm sáng tỏ việc phân phối và định lượng của các hợp chất chính antioxiant (ngũ cốc nguyên hạt, cám hoặc nội nhũ) của 2 giống lúa đen

γ Oryzanol:

+ γ Oryzanol được biết đến là có khả năng chống oxy hóa mạnh Tổng lượng γ Oryzanol được tìm thấy ở trong gạo đen 279µg/g, bao gồm 4 loại khác nhau: các dẫn xuất ferulate của 24-methylenecycloartenol (32%), cyloartenol (28%), campesterol (28%) và β-sitosterol (12%)

+ Bên cạnh đó, một nghiên cứu khác cho thấy hàm lượng Oryzanol ở trong vỏ cảm gạo với giống gạo đen khác có hàm lượng cao hơn với 3894 – 5911 µg/g (Min et al.2011)

và 2483 – 4057 µg/g (Leardkamolkarn et al.2011) Qua kết quả đó, đã chứng minh cho thấy hàm lượng polyphenol nằm ở trong cám gạo là cao nhất (Chi et al, 2007; Kim et al,2010)

 Các vitamin:

Thành phần vitamin chủ yếu tồn tại trong gạo là các vitamin tan trong nước, còn có các vitamin tan trong chất béo thì chỉ có một lượng nhỏ không đáng kể Đặc biệt là các vitamin nhóm B, B1 tập trung chủ yếu ở phôi và lớp aleuron Cùng với B1, kế đến các vitamin khác như B2, B6, PP, B12,… và vitamin H

1.5.4 Lợi ích của gạo đen đối với sức khỏe:

Lúa gạo là một trong những loại thực phẩm chính của nền văn minh trên thế giới, trong đó có nền văn minh lúa nước của Việt Nam Do đó, lúa gạo nói chung và gạo đen nói riêng đã góp phần quan trọng trong việt phát triển và đảm bảo sự bền vững cho sức khỏe của cộng đồng Gạo đen là sản phẩm vô cùng quý giá của tạo hóa đã ban tặng cho con người nhằm kiến tạo nên trạng thái cân bằng của các quá trình chuyển hóa – các quá trình trao đổi chất trong cơ thể, tăng cường hệ miễn dịch, làm cho cơ thể phát triển tốt và đẩy lùi mọi nguy cơ của bệnh tật Một nghiên cứu cho thấy rằng gạo đen chứa chất oxy hóa sẽ loại bỏ các phần tử có hại đến DNA có thể dẫn đến ung thư (www.independent.co.uk).Gạo đen cón chứ các nhiều loại vitamin và chất khoáng bao gồm: sắc, vitamin A, vitamin B rất có lợi cho sức khỏe và phòng ngừa được bệnh tim (Chen et al.2003) Một báo cáo gần đây đã cho thấy rằng bổ sung anthocyanin trong con người có thể cải thiện HDL và LDL (Qin et al.2009) và có thể làm chậm sự phát triển ung thư ở động vật gặm nhấm và mô hình ung thư (Thomasset et al.2009) Bên cạnh đó, Gạo đen giúp con người phòng chóng, ngăn ngừa, hạn chế rủi ro, bệnh tật, hỗ trợ điều trị các bệnh mãn tính như tai biến mạch máu não, huyết áp cao hoặc thấp, các bệnh tim mạch, đái tháo được, một số bệnh ung thư và các bệnh viêm nhiễm khác, đồng thời làm chậm quá trình lão hóa trong cơ thể, làm giảm các nếp nhăn và làm cho làn da mịn màng, trẻ đẹp, nhất là đối với các nữ giới và nhiều tác dụng

Trong gạo đen, chứa các chất kháng oxy hóa, chúng có thể bảo vệ các tế bào của cơ thể khỏi bị xâm nhập bởi các gốc tự do

+ Các gốc tự do đều là những sản phẩm phụ tự nhiên của quá trình trao đổi chất trong cơ thể của con người Các gốc tự do rất nguy hiểm đối với sức khỏe con người Cho

nên, các nhà hóa học đã gọi gốc tự do là những đứa con bướng bỉnh của hóa học vì

chúng có vai trò chủ yếu trong việc phát sinh bệnh tật và quá trình lão hóa do chúng có thể xâm hại và phá hủy tế bào

+ Thì các chất kháng oxy hóa được coi như là những người lính bảo vệ tế bào của

cơ thể Trong gạo có các chất chống oxy hóa như: gamma-oryzanol, lutein, lycopene,… đều đã giúp cho cơ thể phòng chống và giảm rủi ro với các bệnh nói trên

Điều chỉnh hàm lượng glucose trong máu ở những người bị bệnh tiểu đường

+ Ở Việt Nam, số lượng người mắc bệnh đái tháo đường có thể khoảng 6 triệu người

và hàng năm có trên 1 triệu người đã bị chết do căn bệnh này trên thế giới

+ Với các thành phần như vitamin nhóm B, gamma-oryzanol, protein, các phức hợp carbonhydrate, Cr, polysaccharide, hemicelluloses và các chất kháng oxy hóa đều đóng vai trò quan trọng và tích cực trong việc chuyển hóa glucose trong cơ thể, do đó có thể kiểm soát, quản lý và điều hòa hàm lượng glucose trong máu ở người bị bệnh đái đường Tác dụng làm giảm nguy cơ của một số bệnh ung thư:

+ Thông qua 12 công trình nghiên cứu đã phát hiện thấy rằng mối liên quan hết sức mật thiết giữa chế độ dinh dưỡng có lượng chất xơ cao và việc giảm nguy cơ của bệnh ung thư vú Một số khối u của bệnh ung thư vú được kích thích bở estrogen tuần hoàn trong máu Chất xơ chắc chắn đã cản trở việc phát triển các khối u bằng cách kếp hợp với estrogen ở trong đường ruột và ngăn ngừa nó không bị tái hấp thụ ở trong máu

+ Nhiều nghiên cứu về dịch tễ học đã chứng minh mối liên hệ hết sức mật thiết giữa việc cung cấp chất xơ cao trong chế độ ăn uống và việc giảm nguy cơ các bệnh ung thư ruột kết và trợ giúp các chất này thoát ra khỏi cơ thể một cách nhanh chóng

+ Các carotenoid bao gồm alpha carotene, beta carotene, lutein, lycopene,… đều là những chất có tác dụng phòng vệ mạnh chống lại nhiều dạng khác nhau của bệnh ung thư Đặc biệt lycopenne có liên quan đến việc giảm tốc độ phát triển bệnh ung thư tuyến tiền liệt

+ Bên cạnh đó, Gamma oryzanol (acid ferulic) là một chất kháng đột biến, chất kháng ung thư

- Tăng hệ miễn dịch của cơ thể nhằm phóng chống các bệnh thoái hóa và chặng đứng hiện tưởng lão suy sớm:

+ Hệ thống miễn dịch trong cơ thể của người là một mạng lưới phức hợp có nhiệm

vụ điều hòa và phối hợp tất cả các hoạt động nhằm bảo vệ cơ thể khỏi bị các vi sinh vật gây hại tấn công (vi khuẩn, virut, nấm, các loại ký sinh) và chấm dứt việc hình thành và phát triển các tế bào bất bình thường

+ Hệ thống miễn dịch có chức năng bảo vệ cơ thể người chống lại các loại bệnh tật

vá ốm đau Với các thành phần như polysaccharide có khả năng cải thiện chức năng miễn

dịch, gamma oryzanol và các chất dinh dưỡng thực vật vốn làm tăng sự đáp ứng miễn dịch và làm giảm cytokine dễ gây viêm nhiễm

Tác dụng cải thiện bộ máy tiêu hóa giúp việc đồng hóa thức ăn tốt và tránh được các hiện tượng tiêu chảy, táo bón

Tác dụng làm giảm cân ở những người bị bệnh béo phì: Các chất dinh dưỡng vốn có thể giúp cơ thể không bị kích động bởi cảm giác đói Gamma – oryzanol có hiệu quả tích cực đối với lipid máu bằng cách đốt cháy chất béo, huy động chất béo dự trữ và làm tăng trọng lượng nạc của cơ thể

Cải thiện chức năng của gan, tăng cường năng lượng cho cơ thể, tác dụng giảm hiện tượng đau đầu và cải thiện chức năng trí tuệ và tin thần.Xây dựng bộ xương của cơ thể, cải thiện thị giác, làm giảm triệu chứng thời kỳ mãn kinh và tăng cường vẻ đẹp cho cơ thể, đặc biệt là đối với chị em phụ nữ

1.6 Tổng quan về enzyme Amylase:

1.6.1 Khái niệm:

Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật Các enzyme này thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm polysaccharide với sự tham gia của nước

Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và dextrin hạn chế Các enzyme Amylase có trong nước bọt (còn gọi là ptyalin), trong dịch tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn nấm men và vi khuẩn Trong nước bọt có người có ptyalin nhưng ở một số loài động vật có vú thì không có như ngựa, chó, mèo… Ptyalin bắt đầu thủy phân tinh bột từ miệng và quá trình này hoàn tất ở ruột non nhờ amylase của tuyến tụy (còn được gọi là amylopsin) Amylase của malt thủy phân tinh bột lúa mạch thành disaccharide làm cơ chất cho quá trình lên men bởi nấm men