›

Đồ án Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo mầm từ gạo lứt nương đỏ hạt tròn

pdf 70 trang thiennha21 12/04/2022 5850
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo mầm từ gạo lứt nương đỏ hạt tròn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_khao_sat_mot_so_yeu_to_anh_huong_den_chat_luong_gao_ma.pdf

Nội dung text: Đồ án Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo mầm từ gạo lứt nương đỏ hạt tròn

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG GẠO MẦM TỪ GẠO LỨT NƢƠNG ĐỎ HẠT TRÒN KHOA : NG NGHỆ INH HỌ – TH HẨM – M I TRƢỜNG Chuyên ngành: NG NGHỆ TH HẨM Giảng viên hướng dẫn : ThS. NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN Sinh viên thực hiện : LÊ NGỘ KHÔNG MSSV : 1151100169 Lớp : 11DTP03 TP. Hồ Chí Minh, 2015
  2. Mục lục Lời mở đầu Chương . Tổng quan 1 1.1 Cấu tạo lúa – gạo 1 1.1.1 Cấu tạo hạt lúa 1 1.1.2 Gạo lứt 2 1.2 Thành phầm và giá trị dinh dưỡng 5 1.3 Phân loại các loại gạo có trên thị trường 7 1.4 Giới thiệu vầ gạo lứt nảy mầm 11 1.4.1 Các giai đoạn nảy mầm và các yếu tố ảnh hưởng 13 1.4.1.1 Các giai đoạn nảy mầm 13 1.4.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng 14 1.4.2 Một số kết quả nghiên cứu gạo mầm trên thế giới và trong nước 17 1.4.2.1 Trên thế giới 17 1.4.2.2 Trong nước 18 Chương 2. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu 19 2.1 Nguyên vật liệu nghiên cứu 19 2.1.1 Nguyên liệu nghiên cứu 19 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 19
  3. 2.2 Phương pháp nghiên cứu 20 2.2.1 Các phương pháp phân tích 22 2.2.1.1 Phương pháp xác định độ ẩm 23 2.2.1.2 Phương pháp xác định tỉ lệ nảy mầm 23 2.2.1.3 Phương pháp xác định độ dài mầm 24 2.2.1.4 Phương pháp sấy hạt đến độ ẩm bảo quản 24 2.2.1.5 Phương pháp xác định hoạt độ enzym amylase 25 2.2.2 Thiết kế thí nghiệm 28 2.2.2.1 Khảo sát thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 22oC 28 2.2.2.2 Khảo sát thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 35oC 29 2.2.2.3 Khảo sát thời gian ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC 30 2.2.2.4 Khảo sát thời gian ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC 31 2.2.2.5 Khảo sát thời gian sấy hạt đạt độ ẩm bảo quản giai đoạn 1 33 2.2.2.6 Khảo sát thời gian sấy hạt đạt độ ẩm bảo quản giai đoạn 2 34 2.2.3 Xử lý số liệu 35 Chương 3. Kết quả và bàn luận 36 3.1 Khảo sát thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 22oC 36 3.2 Khảo sát thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 35oC 38 3.3 Khảo sát thời gian ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC 41
  4. 3.3.1 Đô dài mầm 41 3.3.2 Tỷ lệ nảy mầm 43 3.3.3 Hoạt độ enzym amylase 44 3.4 Khảo sát thời gian ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC 46 3.4.1 Tỷ lệ nảy mầm 46 3.4.2 Độ dài mầm 48 3.4.3 Hoạt độ enzym amylase 50 3.4.4 Hàm lượng GABA 52 3.5 Khảo sát thời gian sấy để hạt đạt độ ẩm bảo quản 54 3.5.2 Sấy ở giai đoạn 1: 40oC 54 3.5.2 Sấy ở giai đoạn 2 : 55oC 55 3.5.3 Sấy đến độ ẩm bảo quản khoảng 13% 56 3.6 Kiến nghị 59
  5. Danh sách hình Hình 1.1 Cấu tạo hạt lúa 1 Hình 1.2 Gạo trắng, gạo tím, gạo đen 9 Hình 1.3 Gạo hạt dài, gạo hạt trung bình, gạo hạt ngắn 10 Hình 1.4 Cấu trúc GABA 11 Hình 2.1 Gạo lúa nương đỏ hạt tròn 19 Hình 2.2 Những vị trí lấy mẫu 24 Hình 3.1 Sự thay đổi độ ẩm khi ngâm hạt ở điều kiện nhiệt độ khoảng 22oC 37 Hình 3.2 Sự thay đổi độ ẩm khi ngâm hạt ở điều kiện nhiệt độ khoảng 35oC 39 Hình 3.3 Độ ẩm khi ngâm hạt ở điều kiện nhiệt độ khoảng 22oC và khoảng 35oC 40 Hình 3.4 Độ dài mầm hạt khi ủ ở nhiệt độ khoảng 22oC trong 24h 42 Hình 3.5 Độ dài mầm hạt khi ủ ở nhiệt độ khoảng 22oC trong 30h 42 Hình 3.6 Sự thay đổi độ dài hạt khi ủ ở nhiệt độ khoảng 22oC 42 Hình 3.7 Sự thay đổi tỷ lệ nảy mầm khi ủ ở nhiệt độ khoảng 22oC 44 Hình 3.8 Sự thay đổi hoạt độ enzym amylase khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC 45 Hình 3.9 Sự thay đổi tỷ lệ nảy mầm khi ủ ở nhiệt độ khoảng 35oC 47 Hình 3.10 Độ dài mầm khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC trong 24h 48 Hình 3.11 Độ dài mầm khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC trong 30h 49
  6. Hình 3.12 Sự thay đổi độ dài hạt khi ủ ở nhiệt độ khoảng 35oC 49 Hình 3.13 Sự thay đổi hoạt độ enzym amylase khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC .51 Hình 3.14 Đường chuẩn GABA 53 Hình 3.15 Sự thay đổi độ ẩm khi sấy ở giai đoạn 1: 40oC 54 Hình 3.16 Sự thay đổi độ ẩm khi sấy ở giai đoạn 2 : 55oC 56 Hình 3.17 Đường cong sấy ẩm đẩ hạt đạt độ ẩm bảo quản 57
  7. Danh sách bảng Bảng 1.1 Thành phần hóa học từng thành phần trong hạt lúa 2 Bảng 1.2 Giá trị dinh dưỡng của gạo lứt hạt dài 5 Bảng 1.3 Tỷ lệ giữa các nhóm Protein trong từng thành phần hạt gạo lứt 6 Bảng 1.4 Thành phần lipid trong gạo lứt 6 Bảng 1.5 So sánh thành phần gạo lứt và gạo trắng 6 Bảng 1.6 Phân loại gạo lứt theo màu sắc 8 Bảng 1.7 Phân loại gạo lứt theo kích thước 10 Bảng 2.1 Cách dựng đường chuẩn glucose 26 Bảng 2.2 Các bước tiến hành xác định hoạt độ amylase 26 Bảng 2.3 Khảo sát độ ẩm theo thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 22oC 28 Bảng 2.4 Khảo sát độ ẩm theo thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 35oC 29 Bảng 2.5 Tỉ lệ nảy mầm và độ dài hạt khỉ ủ ở nhiệt độ khoảng 22oC 30 Bảng 2.6 Hoạt độ emzyme amylase ở nhiệt độ khoảng 22oC 31 Bảng 2.7Tỉ lệ nảy mầm và độ dài mầm khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC 31 Bảng 2.8 Hoạt độ emzyme amylase khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC 32 Bảng 2.9 Xác định hàm lượng GABA theo nhiệt độ tai thời gian ủ 24h 33 Bảng 2.10 Khảo sát thời gian sấy để hạt đạt độ ẩm khoảng 20% ở giai đoạn 1 34 Bảng 2.11 Khảo sát thời gian sấy để hạt đạt độ ẩm bảo quản khoảng 13% 35
  8. Bảng 3.1 Kết quả độ ẩm theo thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 22oC 36 Bảng 3.2 Kết quả độ ẩm thao thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 35oC 38 Bảng 3.3 Kết quả độ ẩm khi ngâm hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC và khoảng 35oC 40 Bảng 3.4 Kết quả độ dài mầm khi ủ hạt ở khoảng 22oC 41 Bảng 3.5 Kết quả tỷ lệ nảy mầm khi ngâm hạt ở khoảng 22oC 43 Bảng 3. Kết quả hoạt độ enzym amylase khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC 44 Bảng 3.7 Kết quả tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ủ ở khoảng 35oC 46 Bảng 3.8 Kết quả độ dài mầm khi ngâm hạt ở khoảng 35oC 48 Bảng 3.9 Kết quả hoạt độ enzym amylase khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC 50 Bảng 3.10 Hàm lượng GaBa theo nhiệt độ tại thời gian 24h 52 Bảng 3.11 Độ ẩm hạt sau khi sấy ở giai đoạn 1: 40oC 54 Bảng 3.12 Độ ẩm hạt sau khi sấy ở giai đoạn 2: 55oC 55 Bảng 3.13 Độ ẩm hạt sau khi sấy để đạ độ ẩm bảo quản 56
  9. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong luận án này dựa trên các kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu nào của các tác giả khác. Các trích dẫn số liệu trong đồ án là trung thực. Nội dung của luận án có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các nguồn sách, tạp chí được liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo. Sinh viên thực hiện Lê Ngộ Không
  10. LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Công Nghệ thành phố Hồ Chí Minh nói chung và các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Sinh học - Thực phẩm - Môi trường nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến cô Th.S Nguyễn Thị Ngọc Yến cô đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Trong thời gian làm việc với cô, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập đƣợc tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và làm việc sau này. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Sinh viên thực hiện Lê Ngộ không
  11. LỜI MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, dân số trên 80 triệu và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính. Trước những năm giải phóng nước ta là nước nghèo đói không đủ lượng thực thực phẩm để ăn. Nhưng nay chúng ta đã trở thành nước đứng đầu thế giới về xuất khẩu gạo. Người tiêu dùng mong muốn ăn ngon mặc đẹp. Cùng với sự phát triển của xã hội thì những vấn đề về sức khỏe cũng ngày càng gia tăng mà nguyên nhân chính là từ những loại thực phẩm mà con người đưa vào cơ thể hằng ngày. Để đáp ứng tiêu chí ăn ngon mặc đẹp cộng với mong muốn có nhiều lợi nhuận nên có rất nhiều hóa chất được thêm vào, cách sử dụng thực phẩm thiếu khoa học của người tiêu dùng đã gây ra các vấn đề về sức khỏe. Ngày nay, hiểu biết của người tiêu dùng được nâng cao, họ quan tâm tới chế độ thực dưỡng hơn để bảo vệ sức khỏe trước các mối nguy từ thực phẩm không an toàn. Vậy nên việc chọn lựa loại gạo để sử dụng rất được quan tâm, vì gạo là lương thực chính ở Việt Nam, là nguồn cung cấp năng lượng chính trong bữa ăn của người Việt. Họ quay lại sử dụng gạo lứt thay cho loại gạo trắng. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu về gạo mầm, là gạo lứt được ngâm và ủ ở điều kiện thích hợp để nảy mầm. Vì gạo mầm cải thiện được các tính chất khuyết điểm của gạo lứt là nó mềm hơn, dễ tiêu hóa hơn và có vị ngọt đậm hơn gạo lứt thông thường vì các enzymes đã xúc tác và chuyển hóa các hợp chất cao phân tử thành các sản phẩm thấp phân tử. Trong suốt quá trình nảy mầm các hợp chất có giá trị sinh học cũng được làm giàu lên như -aminobutyric acid, chất sơ dinh dưỡng, chất chống oxy hóa nên nó có giá trị vượt trội hơn gạo lứt như: ổn định đường huyết cho người bị tiểu đường, chống lão hóa, cân bằng huyết áp, tăng cường chức năng thận, tốt cho hệ thần kinh,
  12. HƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 CẤU TẠO LÚA – GẠO 1.1.1 Cấu tạo hạt lúa Hình 1.1 Cấu tạo hạt lúa Hạt lúa : Gồm 2 phần chính là vỏ lúa và hạt gạo. - Vỏ lúa gồm 2 vỏ trấu ghép lại (trấu lớn và trấu nhỏ). Ở gốc 2 vỏ trấu chổ gắn vào đế hoa có mang hai tiểu dĩnh. Phần vỏ chiếm khoảng 20% trọng lượng hạt lúa. Bên trong vỏ lúa là hạt gạo. - Hạt gạo gồm 2 phần: + Phần phôi hay mầm (embryo): nằm ở góc dưới hạt gạo, chổ đính vào đế hoa, ở về phía trấu lớn. + Nội nhũ: chiếm phần lớn hạt gạo chứa chất dự trữ, chủ yếu là tinh bột (phần gạo chúng ta ăn hàng ngày). Bên ngoài hạt gạo được bao bọc bởi một 1
  13. lớp vỏ lụa mỏng chứa nhiều vitamin, nhất là vitamin nhóm B. Khi xay xát (giai đoạn chà trắng) lớp này tróc ra thành cám mịn. Bảng 1.1 Thành phần hóa học từng thành phần trong hạt lúa Thành Protein Tinh Đƣờng Cellulose Pentosane Chất Tro Các phần bột béo chất khác Hạt 10.07 59 4.43 2.76 8.1 2.24 2.18 1.22 Nội nhũ 12.91 79.56 3.54 0.15 2.72 0.67 0.45 - Phôi 41.3 Rất ít 25.12 2.46 9.74 15.04 6.31 0.03 Vỏ 28.7 Rất ít 4.18 16.2 32.5 7.78 0.56 0.07 1.1.2 Gạo lứt - Gạo lứt là loại gạo đã xay bỏ vỏ trấu, chưa được xát bỏ lớp cám gạo. Đây là loại gạo rất giàu dinh dưỡng đặc biệt là các sinh tố và nguyên tố vi lượng. - Hạt gạo lứt được hình thành bởi phôi và nội nhũ. Trong đó nội nhũ chiếm phần lớn nên khi nói đến hạt gạo người ta mặc định đó là nội nhũ. - Nội nhũ được bao quanh bởi 3 lớp: lớp vỏ biểu bì, vỏ lụa và lớp cutin. Cấu tạo của hạt gạo lứt Bao gồm: vỏ quả, vỏ hạt, lớp aleurone, phôi, và nội nhũ. Vỏ quả được 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. Lớp vỏ quả giữa: là các tế bào dài hướng ngang hạt. 2
  14. Lớp vỏ quả trong: là các tế bào hình ống hướng dọc hạt. Thành phần: cellulose, pentosan, pectin và khoáng. Vỏ hạt gồm 2 lớp: Lớp bên ngoài: tế bào hình chữ nhật, xếp sát nhau, chứa các chất màu như anthocyanins, flavonoid, carotenoid. Lớp bên trong: các tế bào có kích thước không đồng đều, xốp, ít thấm nước nên dễ dàng cho ẩm đi qua. Thành phần: Chứa ít cellulose, nhiều protid và lipid hơn vỏ quả. Lớp aleurone: Bên trong lớp vỏ là lớp aleurone được cấu tạo từ 1 hàng tế bào lớn, thành dày hình khối chữ nhật hay vuông có kích thước nhỏ dần về phía phôi, nằm ngay dưới lớp cutin, bao bọc nội nhũ và phôi. Khi xay xát, lớp aleurone thường bị vỡ vụn, phôi sẽ bong ra khỏi nội nhũ, rơi vào cám. Chiếm 6-12% khối lượng hạt. Sau lớp aleurone là các tế bào lớn thành mỏng có hình dạng khác nhau không theo thứ tự đó là các tế bào nội nhũ. Lớp aleurone cấu tạo chủ yếu là protid (35-45%), lipid (8- 9%), vitamin và tro (11-14%), đường (6-8%), cellulose (7- 10%), pentosane (15-17%). 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. 3
  15. Thành phần: tinh bột và protid (chủ yếu), ngoài ra còn chứa 1 lượng nhỏ lipid, muối khoáng, cellulose, dextrin, đường. Nội nhũ hạt lứt được cấu tạo từ các tế bào lớn có thành mỏng chứa đầy các hạt tinh bột (≈ 70÷82%). Trong nội nhũ, glucid chiếm tới 90% chủ yếu là tinh bột, trong khi đó trong toàn hạt gạo glucid chỉ chiếm khoảng 75%. 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. Phôi Phôi là bộ phận chứa nhiều chất dinh dưỡng có giá trị cao, 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 enzym. Thành phần: protid, glucid hòa tan, khá nhiều lipid, khoáng, cellulose và các vitamin. Phôi của quả lúa thuộc loại đơn tử diệp, nằm ở góc dưới của quả. Phôi là thành phần giàu dinh dưỡng nhất của quả lúa, là bộ phận có cấu tạo xốp gồm các tế bào có kích thước lớn với thành tế bào mỏng. Hơn 70% ẩm mà hạt có thể trao đổi với môi trường bên ngoài được vận chuyển qua phôi mầm. Đây là vấn đề đặc biệt cần lưu ý trong bảo quản và trong quá trình gia nhiệt ẩm đối với thóc giống. Lượng cám thu được sau khi xát kỹ gạo thường chiếm khoảng hơn 7 – 9%, trong đó có khoảng 2.2 – 3 % phôi mầm. 4
  16. 1.2 Thành phần và giá trị dinh dƣỡng của gạo Bảng 1.2 giá trị dinh dưỡng của gạo lứt hạt dài Gạo lứt hạt dài, chƣa chế biến Giá trị ding dƣỡng 100g(3,5 oz) Năng lƣợng 1.548 kJ (370 kcal) Cacbohydrat 77.24 g Đƣờng 0.85 g Chất xơ thực phẩm 3.5g Chất béo 2.92 g Protein 7.94 g Nƣớc 10.37 g Thiamin (Vit. B1) 0.401 mg (31%) Riboflavin (Vit. B2) 0.093 mg (6%) Niacin (Vit. B3) 5.091 mg (34%) Axit pantothenic (Vit. B5) 1.493 mg (30%) Vitamin B6 0.509 mg (39%) Vitamin B6 0.509 mg (39%) Axit folic (Vit. B9) 20 μg (5%) Canxi 23 mg (2%) Sắt 1.47 mg (12%) Magie 143 mg (39%) Mangan 3.743 mg (187%) Photpho 333 mg (48%) Kali 223 mg (5%) Natri 7 mg (0%) 5
  17. Kẽm 2.02 mg (20%) Bảng 1.3 Tỷ lệ giữa các nhóm Protein trong từng thành phần hạt gạo lứt Thành phần Glutelin (%) Albumin(%) Globulin(%) Prolamin(%) Gạo lứt 75-85 5-10 6-10 3-6 Phôi 54 24 14 8 Cám 22 37 36 5 Gạo trắng 83 5 9 3 Bảng 1.4 Thành phần lipid trong gạo lứt Acid béo Hàm lƣợng(%) Oleic 41-45.6 Linoleic 27.6-35.7 Stearic 1.8-2.6 palmitic 12.3-17.3 linostearic 0.5-0.9 Miristic 0.1-0.3 Các chất khác 4-4.6 6
  18. Bảng 1.5 So sánh thành phần gạo lứt và gạo trắng Tên các chất Gạo lứt Gạo trắng Protein 7.1-8.3g 6.3-7.1g Chất béo 1.6-2.8g 0.3-0.5g Cacbon Hydrat 73-87g 77-89g Chất xơ 0.6-1g 0.2-0.5g Vitamin B1 0.29-0.61mg 0.02-0.11mg Vitamin B2 0.04-0.14mg 0.02-0.06mg Calci 10-50mg 10-30mg Phospho 0.17-0.43mg 0.08-0.15mg Phitin 0.13-0.27mg 0.02-0.07mg Sắt 0.2-5.2mg 0.2-2.8mg Kẽm 0.6-2.8mg 0.6-2.3mg 1.3 Phân loại các loại gạo có trên thị trƣờng  Phân loại gạo lứt  Theo màu sắc: Gạo màu là do số lượng lớn hợp chất anthocyanin tích tụ trong những lớp khác nhau của bì mô, vỏ hạt và aleurone. Tùy thuộc vào hàm lượng anthocyanin tích tụ mà gạo có màu từ trắng ngà đến đỏ, đỏ sẩm, tím và tím đen. 7
  19. Bảng 1.6. Phân loại gạo lứt theo màu sắc Tên gạo Đặc điểm Hình ảnh lứt - Gạo trắng thường chỉ bóc vỏ trấu. Gạo lứt - Lớp cám có màu vàng trắng ngà. - Mùi ít thơm. - Hạt cơm thường xốp. a) - Hạt gạo dài. Gạo lứt - Lớp cám có màu đỏ, nội cám đỏ nhũ màu trắng. - Hương thơm nhẹ. b) - Hạt gạo trung bình. Gạo lứt - Lớp cám và nội nhũ đều cám và nội màu đỏ. Khi nấu chín cơm nhũ đỏ có màu đỏ tía. c) 8
  20. - Hương thơm nồng đặc biệt. Gạo lứt - Vị ngọt đặc trưng, nổi tím trội hơn các loại khác. - Hạt gao sau nấu mềm dẻo hơn các loại khác. d) - Hạt gạo trung bình. - Lớp cám màu đen, nội Gạo lứt nhũ màu trắng. đen - Sau nấu cơm có màu tím sẫm e) Hình 1.2. a) Gạo lứt trắng, b) Gạo lứt cám đỏ, c) Gạo lứt cám và nội nhũ đỏ, d) Gạo lứt tím, e) Gạo lứt đen 9
  21.  Phân loại theo kích thước hạt Bảng 1.7. Phân loại gạo lứt theo kích thước hạt Tên gạo lứt Đặc điểm Hình ảnh - Gạo hạt dài. - Hạt hân dài và mảnh, dài hơn chiều rộng của nó 4 - 5 Gạo lứt hạt dài lần. - Khi nấu chín cơm xốp mềm a) - Gạo hạt trung bình. - Hạt nhân rộng lớn hơn( chiều dài dài hơn 2 - 3 lần Gạo lứt hạt trung chiều rộng của nó). bình - Khi nấu chín cơm mềm dẻo hen và có xu hướng bám lại với nhau hơn hạt dài. b) - Gạo hạt ngắn. - Hạt đầy đặn, hạt nhân gần như tròn ngắn. Gạo lứt hạt ngắn - Khi nấu chín mềm và bám dính với nhau. c) Hình 1.3. a) Gạo lứt hạt dài, b) Gạo lứt hạt trung bình, c) Gạo lứt hạt ngắn 10
  22. 1.4 Giới thiệu về gạo lứt nảy mầm Gạo mầm là sản phẩm từ gạo lứt sau quá trình ngâm, ủ ở điều kiện thích hợp để gạo nảy mầm, còn nguyên phôi, chứa chất gaba. Xuất hiện lần đầu tiên năm 1995 tại Nhật Bản và ngày càng trở nên phổ biến trên thế giới. Khi gạo lứt nảy mầm sẽ trải qua những thay đổi đáng kể thuộc tính, làm cho nó ít dai và phong phú hơn về hoạt tính sinh học. Các hợp chất sinh học có trong gạo lứt  - aminobutyric acid (GABA) γ-aminobutyric acid (GABA) là một axit amin không protein mang bốn carbon (Hình 3). Nó hòa tan cao trong nước. Về mặt cấu trúc đó là một phân tử linh hoạt có thể thay đổi một số hình thể, bao gồm một cấu trúc tuần hoàn cũng tương tự như proline. Trong quá trình thủy phân protein chuyển thành axit amin, đặt biệt là glutamic acid có thể chuyển thành -aminobutyric acid (GABA) với xúc tác của enzym glutamate decarboxylase. Sau quá trình ngâm ủ, hạt gạo đã có sự chuyển hóa các hợp chất khác nhau với sự xúc tác của các enzyme khác nhau nên các hợp chất có giá trị sinh học cũng được làm giàu lên trong suốt quá trình nảy mầm trong đó có GABA. Hình 1.4. Cấu trúc của GABA GABA có chức năng dược lý như một tác nhân làm hạ huyết áp, làm thuốc lợi tiểu, cũng như có tác dụng an thần và như là một chất ức chế truyền thần kinh trong não (Su và cộng sự. 2003; Komatsuzaki và cộng sự 2005, 2007; Huang và cộng sự 2007). GABA có thể điều chỉnh huyết áp, nhịp tim, cảm giác đau đớn và 11
  23. lo lắng (Kono and Himeno 2000; Toshio và cộng sự 2000), mức độ mỡ trong máu (Miura và cộng sự 2006) và hỗ trợ tiết insulin để phòng ngừa bệnh tiểu đường (Huang và cộng sự. 2007). Gần đây, một nghiên cứu cho thấy rằng gạo mầm có thể làm giảm nồng độ glucose ở chuột mắc bệnh tiểu đường (Hagiwara và cộng sự. 2004) và kiểm soát nồng độ glucose máu sau khi ăn (Ito et al., 2005). Hơn nữa, sử dụng các loại thực phẩm giàu GABA có thể ức chế sự phát triển tế bào ung thư (Park and Oh 2007; Oh and Oh, 2004). γ-oryzanol Oryzanol là một hỗn hợp của axit ferulic este hóa với sterol bình thường hoặc rượu triterpene, gọi là α, β và γ-oryzanol, trong đó γ-oryzanol được đề cập đến nhiều nhất. Các thành phần sterol của γ-oryzanol chủ yếu là campesterol và sitosterol, các thành phần rượu triterpene: cycloartenol và cycloartanol 24- methylene (Dey and Harborne, 1991). γ-oryzanol đã được phát hiện như một chất có chức năng như các hoạt chất chống oxy hóa (Xu and Godber, 2001), giảm cholesterol trong máu (Sasaki et al., 1990), giảm sự hấp thụ cholesterol, giảm xơ vữa động mạch (Rong et al., 1997), ức chế sự kết tụ tiểu cầu (Seetharamaiah et al., 1990) và ức chế khối u phát triển (Yasukawa et al., 1998). Jiamyangyuen (2006) nghiên cứu cho thấy rằng gạo lức ngâm trong nước cất trong vòng 6 giờ và đã nảy mầm 24 giờ chứa hàm lượng và cường độ hoạt động của các chất chống oxy hóa nhiều hơn so với gạo lứt. Ferulic acid Axit ferulic (acid 4-hydroxy-3-methoxycinnamic) là một hợp chất phenolic thường thấy trong mô thực vật. 12
  24. Axit ferulic cũng là hợp chất hoạt động sinh học đã được nghiên cứu đặc tính làm giảm cholesterol cũng như cho khả năng chống sự oxy hóa. Các hoạt động chống oxy hóa của axit ferulic chủ yếu dựa vào hydro trong nhóm hydroxyl axit ferulic (Nystrom và cộng sự, 2007). Phytic acid Phytic acid ( myo-inositol 1,2,3,4,5,6 -hexakis [dihydrogen phosphate] ) là hình thức lưu trữ chính của phốt pho trong tế bào thực vật, đặc biệt là ở cám và hạt giống. Cấu trúc của axit phytic là một hexaphosphate của myo-inositol. Axit phytic có chức năng chống ung thư, chống sự oxy hóa và ngăn ngừa bệnh mạch vành. Ngăn chặn sự tích tụ của superoxide, cũng tăng cường hệ miễn dịch. Gần đây, Axit phytic được chú ý vì khả năng ngăn ngừa ung thư ruột, ung thư gan, ung thư phổi, ung thư da, vv. Nó cũng có khả năng ngăn ngừa thiếu máu , kiểm soát và ngăn ngừa nhồi máu cơ tim và bệnh tiểu đường (Kayahara, 2004). 1.4.1 Các giai đoạn nảy mầm và các yếu tố ảnh hưởng 1.4.1.1 Các giai đoạn nảy mầm  Giai đoạn I: Sự hoạt hóa hút ẩm (quá trình vật lý), sự hấp thu nước của hạt khô làm tăng hàm lượng nước trong hạt, làm mềm vỏ hạt. Hạt trương lên và vỏ hạt bị nứt ra. Sự tổng hợp các enzyme: hoạt động enzyme bắt đầu trong vòng vài giờ sau khi xảy ra sự hấp thu nước của hạt. Hoạt động của các enzyme một phần từ sự tái hoạt hóa các enzyme dự trữ được hình thành từ sự phát triển của phôi và một phần từ sự tổng hợp các enzyme mới khi hạt bắt đầu nảy mầm.  Giai đoạn II: Sự phân giải các chất dự trữ và vận chuyển các chất dự trữ (béo, protein, hợp chất có carbon) được thủy phân thành các hợp chất 13
  25. hữu cơ đơn giản và sau đó vận chuyển đến các vị trí tăng trưởng của trục phôi Tinh bột ===> Dextrin + Maltose Protein ===> Acid amin Lipid ===> Glycerin + Acid béo Các hoạt động sinh tổng hợp của tế bào sẽ được kích hoạt. Sự hấp thu nước và hô hấp tiếp tục diễn ra ở một tốc độ đều đặn. Khi xảy ra hiện tượng nảy mầm, hạt thóc xảy ra hiện tượng biến đổi về màu sắc và thành phần hóa học: - Hàm lượng tinh bột giảm đáng kể - Hàm lượng đường tăng cao - Enzyme amylase phát triển mạnh  Giai đoạn III: Sự tăng trưởng của cây mầm sự phân chia tế bào xảy ra hai đầu của trục phôi. Một đầu phát triển thành chồi mầm, một đầu phát triển thành rễ mầm trên trục phôi có một hoặc hai lá mầm được gọi là tử diệp. Khi mầm bắt đầu tăng trưởng, trọng lượng tươi và khô của cây mầm bắt đầu tăng. 1.4.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng Nảy mầm là sự phát triển của một loại cây từ phôi chứa bên trong một hạt giống; kết quả là sự hình thành của cây non. Một quá trình có liên quan đến việc kết hợp những hoạt động bắt đầu với quá trình dẫn nước vào hạt giống khô và chấm dứt bằng sự phát triển dài ra của phôi (Bewley and Black, 1994). Các dấu hiệu hữu hình của sự nảy mầm hoàn toàn là sự xuất hiện các rễ nhỏ xung quanh phôi; có thể nhìn thấy sự nảy mầm của cây. Sau đó, xảy ra 14
  26. việc huy động các nguồn dự trữ chất dinh dưỡng lớn trong nội nhũ, có liên quan với sự tăng trưởng của cây con (Bewley, 1997). Trước khi hạt nảy mầm, chúng cần phải gặp những điều kiện môi trường thật sự thích hợp. Hạt cần phải có lượng nước, nhiệt độ thích hợp và đôi khi cũng cần ánh sáng để có thể nảy mầm. Phần lớn hạt cũng cần có khí Oxy. a. Nước Nước đi vào các tế bào của hạt khô, kết quả là cấu trúc của hạt tạm thời bị thay đồi, đặc biệt với màng, dẫn đến sự hoà tan ngay lập tức và nhanh chóng của các chất hòa tan và các chất chuyển hóa trọng lượng phân tử thấp vào phần nước xung quanh (Crowe and Crowe, 1992). Khi hút ẩm, hạt khô ở trạng thái tĩnh nhanh chóng hoạt động trao đổi chất trở lại. Các cấu trúc và enzym cần thiết cho sự trở lại ban đầu này của hoạt động chuyển hóa có mặt trong hạt giống khô, đã được hoạt hoá trở lại và bắt đầu các hoạt động hô hấp. Các enzym của chu trình Kreb bắt đầu kích hoạt (Nicolas and Aldasoro, 1979; Salon et al., 1988). Mô của các hạt khô trưởng thành chứa ty thể. Chúng chứa đủ enzyme của chu trình Kreb và được oxy hóa để cung cấp đủ lượng ATP để hỗ trợ quá trình chuyển hóa trong vài giờ sau khi hút ẩm (Ehrenshaft and Brambl, 1990; Attucci et al., 1991). Khi hạt được hình thành, hầu hết các cây lưu trữ chất dinh dưỡng ở trong hạt, chẳng hạn như tinh bột, protein, hoặc chất béo. Các chất dự trữ này cung cấp dinh dưỡng cho phôi phát triển. Khi hạt giống hút nước, các enzym thủy phân được kích hoạt phân giải các hợp chất dinh dưỡng được lưu trữ thành các chất đơn giản phục vụ cho quá trình trao đổi chất. 15
  27. Sự hút nước là hết sức cần thiết đối với quá trình nảy mầm của hạt, nhưng hạt có thể bị “úng” nếu có quá nhiều nước, thậm chí một số loại hạt có thể chết nếu như sự hấp thụ nước quá nhanh. Thời gian ngâm quá lâu thì sẽ làm thoái hóa glucose, cần lựa chọn thời gian ngâm thích hợp để hạt có hàm lượng dinh dưỡng và độ ẩm tối ưu cho nảy mầm. pH của hạt thay đổi do quá trình trao đổi chất sẽ làm ảnh hưởng đến hàm lượng dinh dưỡng của hạt nếu pH quá thấp. Thời gian ngâm càng dài, pH càng giảm vì vậy cần phải thay nước để pH không ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm. b. Oxy Nảy mầm là một quá trình liên quan đến tế bào sống và đòi hỏi rất nhiều chất dinh dưỡng của các tế bào. Năng lượng duy trì sự sống của tế bào thường được cung cấp bởi quá trình oxy hóa, trong sự hiện diện hay vắng mặt của oxy, tức hô hấp hoặc lên men. Trong quá trình trao đổi khí, lượng carbondioxide thải ra trong cả hai trường hợp cũng là sự hấp thu oxy trong quá trình của hô hấp. Do đó sự nảy mầm của hạt giống bị ảnh hưởng rõ rệt bởi các thành phần của bầu không khí xung quanh. Hầu hết các hạt giống nảy mầm trong không khí, tức là trong một bầu không khí có chứa 20% oxy và 0,03% carbon dioxide (Mayer and Poljakoff-Mayber, 1975). c. Nhiệt độ Hạt giống khác nhau có nhiệt độ nảy mầm khác nhau. Ở nhiệt độ rất thấp và nhiệt độ rất cao sự nảy mầm của tất cả các hạt bị hạn chế. Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào và tốc độ tăng trưởng của hạt. 16
  28. d. Ánh sáng Ánh sáng hay bóng tối có thể là một loại môi trường kích thích cho sự nảy mầm. Các hạt giống thường nảy mầm như nhau trong bóng tối và ánh sáng. Tuy nhiên, những biến đổi của tinh bột, protein, và RNA (var. IR8) diễn ra nhanh chóng hơn trong bóng tối (Palmiano and Juliano, 1972). 1.4.2 Một số kết quả nghiên cứu về gạo mầm trên thế giới và trong nƣớc 1.4.2.1 Trên thế giới J. Banchuen cùng đồng sự (2009) đã nghiên cứu về Ảnh hưởng của quá trình nảy mầm đến thành phần có hoạt tính sinh học của gạo Sangyod Muang Phatthalung và nghiên cứu điều kiện nảy mầm tối ưu của gạo nâu để tối đa hóa hàm lượng γ-aminobutyric acid (GABA). Kết quả chỉ ra rằng hàm lượng GABA cao nhất (44,53 mg /100 g) khi gạo lức được ngâm trong đệm citrate pH 3 và đã nảy mầm trong 36 h.Hàm lượng GABA trong gạo lứt nảy mầm đã tăng 16,74 lần so với gạo nâu (2.66 mg / 100g). So với gạo nâu, gạo lức nảy mầm chứa nhiều protein, chất béo, tổng xơ, tổng lượng đường tự do và axit ferulic trong khi hàm lượng γ-oryzanol là như nhau trong cả gạo lức và gạo nâu nảy mầm. Ngược lại, gạo lức nảy mầm chứa hàm lượng phytate thấp hơn trong gạo nâu. Panatda Jannoey cùng đồng sự đã nghiên cứu sự tích lũy acid γ- aminobutyric (GABA) trong gạo nảy mầm. Nồng độ GABA trong hạt gạo và lá đã tăng lên đáng kể sau ngày nảy mầm. Tuy nhiên, lá lúa chứa GABA cao hơn hạt gạo gấp 2-3 đối với tất cả các giống lúa. Nồng độ GABA cao nhất trong hạt gạo và lá non tương ứng 20 và 30 ngày nảy mầm. Sau 20 ngày kể từ ngày nảy mầm, nồng độ GABA trong hạt lúa giảm đi. 17
  29. Suchada Maisont cùng cộng sự đã nghiên cứu tác động của nảy mầm đến hàm lượng GABA, thành phần hóa học, tổng lượng Phenolics và khả năng chống oxy hóa của lúa sáp Thái. Người ta thấy rằng quá trình nảy mầm lượng GABA, chất xơ, tổng hàm lượng phenol và khả năng chống oxy hóa tăng đáng kể (p <0,05), trong khi các chất béo, protein, tinh bột và hàm lượng amylose có xu hướng giảm nhẹ. 1.4.2.2 Trong nước Gạo mầm Vibigaba được sản xuất bởi công ty BVTV An Giang. Lấy nguyên liệu từ giống lúa BN1, AGPPS 103. Được ngâm ủ trong điều kiện thích hợp cho đến khi nảy mầm. Gạo mầm Vibigaba có chỉ số đường huyết thấp hơn nhiều so với gạo trắng, phù hợp với người bệnh đái tháo đường. Chống loãng xương một cách tự nhiên nhờ hàm lượng calcium tăng cao ( gấp 1,5 lần so với gạo lứt). Hàm lượng chất xơ cao giúp phòng chống táo bón, tốt cho hệ tiêu hóa. 18
  30. HƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ HƢƠNG HÁ NGHIÊN ỨU 2.1 Nguyên vật liêu nghiên cứu 2.1.1 Nguyên liệu nghiên cứu Lúa nương đỏ hạt tròn thu hoạch vào tháng 01 năm 2015 ở Gia Lai Hình 2.1 Gạo lúa nương đỏ hạt tròn 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu  Thiết bị Cân điện tử 3 số lẻ (độ chính xác 0,001 gam) - Tủ sấy 105oC - Máy ly tâm - Máy đo mật độ quang phổ Spectrophotometer (CECIL, UK) 19
  31. - Một số dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm - Các dụng cụ khác có liên quan: rổ, thau, cốc, muỗng,  Hóa chất - Đệm Na-acetate 0,05 M - Cơ chất: tinh bột tan. - Dung dịch acid 2-hydroxy-3,5-dinitrobenzoix (DNS) 0,1% - Dung dịch chứa enzyme 2.2 hƣơng pháp nghiên cứu  Sơ đồ nghiên cứu NL gạo lứt - Xác định thành phần: GABA, glucid . Ngâm - Khảo sát thời gian ngâm độ ẩm hạt. Ủ - Khảo sát thời gian và nhiệt độ ủ tỷ lệ nảy mầm, độ dài mầm. - Xác định hàm lượng GABA và hoạt tính enzym amylase theo thời gian và nhiệt độ. Sấy - Khảo sát nhiệt độ và thời gian sấy hàm ẩm bảo quản Gạo mầm: - Xác định : GABA, glucid. 20
  32. Gạo lứt Ngâm Ủ Sấy Gạo mầm ơ đồ công nghệ gạo mầm từ gạo nƣơng đỏ hạt tròn dự kiến  Thuyết minh quy trình Ngâm gạo lứt Mục đích: Là quá trình đầu tiên và rất quan trọng, nó ảnh hưởng thời gian ủ để nảy mầm gạo lứt. Tạo điều kiện để hạt hút thêm một lượng nước tự do, sao cho tổng hàm ẩm của hạt đạt 25–35%. Cách thực hiện: Cho mẫu gạo có khối lượng xác định vào hộp nhựa, cho nước vào với lượng gấp đôi khối hạt, đặt hộp trong môi trường nhiệt độ muốn khảo sát. Sau 4 giờ sẽ tiến hành thay nước cho các hộp ngâm gạo. Ủ gạo Mục đích: Chuyển đổi trạng thái của hệ enzyme có trong hạt gạo lứt từ trạng thái “nghỉ” sang trạng thái “hoạt động”, giúp gạo nảy mầm để tích lũy một số hợp chất có giá trị sinh học. 21
  33. Cách thực hiện: Sau khi hạt đạt đủ thời gian ngâm, ta rửa gạo lại lần nữa sau đó cho gạo vào các túi vải, cuộn túi vải lại vừa chặt chứ không quá chặt để giữa các hạt có khoảng trống vừa đủ giúp hạt có thể sử dụng oxy và có thể phát triển mầm. Nếu cuộn không chặt thì rễ mầm sẽ phát triển làm tổn thất chất khô. Đặt túi vải trong môi trường thoáng khí và có nhiệt độ muốn khảo sát. Trong suốt thời gian ủ gạo phải bảo đảm hạt đủ độ ẩm bằng cách phun thêm nước vào túi vải. Sấy gạo Mục đích: là tách nước khỏi hạt, hàm ẩm giảm xuống đến <13%, giúp thuận tiện cho việc bảo quản. Cách thực hiện: Lấy gạo mầm đã đủ thời gian ủ trải lên mâm với mật độ xác định. Trải đều 200g mẫu lên khay inox với thể tích 40x30x1 (cm). Trong suốt quá trình sấy ta phải đảo trộn định kỳ 1 lần/20 phút. Phải thông khí hợp lý dựa vào khối lượng gạo đem sấy. Ta có hai chế độ nhiệt trong quá trình sấy. Đầu tiên là sấy 40oC đến khi hạt đạt độ ẩm khoảng 20% thì nâng nhiệt, sấy giai đoạn 2 ở 55oC. 2.2.1 ác phƣơng pháp phân tích - Phương pháp xác định độ ẩm - Phương pháp xác định tỉ lệ nảy mầm - Phương pháp xác định độ dài mầm - Phương pháp sấy hạt đến độ ẩm bảo quản - Phương pháp xác định hoạt độ enzym amylase - Phương pháp xác định hàm lượng GABA 22
  34. 2.2.1.1 Xác định ẩm bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi  Nguyên lý: Dùng nhiệt làm bay hết hơi nước trong sản phẩm, cân khối lượng sản phẩm trước khi sấy và sau khi sấy, từ đó tính ra % ẩm của sản phẩm.  Tiến hành: Sấy khô cốc nhôm đến khối lượng không đổi cho vào cốc 5g mẫu và đem sấy ở nhiệt độ 100 ÷ 105oC, thời gian tối thiểu là 6 giờ. Trong khoảng một giờ dùng đũa thuỷ tinh đảo trộn rồi tiếp tục sấy đến khi nào mẫu không thay đổi khối lượng. Mỗi lần đem mẫu đi cân phải sử dụng bình hút ẩm để tránh cho mẫu không bị hút ẩm trở lại. Kết quả tính được theo công thức : X= (G1-G2) x 100/(G1-G) X: % ẩm có trong 100g thực phẩm G: Khối lượng của cốc không mẫu (g) G1: Khối lượng của cốc và mẫu trước khi sấy (g) G2: Khối lượng của cốc và mẫu sau khi sấy (g) 2.2.1.2 Xác định tỉ lệ nảy mầm Trải đều 200 gram mẩu phân tích lên khay inox, lấy ngẫu nhiên mẫu ở 5 vị trí, mỗi vị trí lấy khoảng 10 gram, tiến hành đếm số lượng hạt nảy mầm. 23
  35. Hình 2.2 Những vị trí lấy mẫu Tỷ lệ nảy mầm = Số hạt nảy mầm x 100/ Tổng số hạt 2.2.1.3 Xác định độ dài mầm Trải đều 200 gram mẩu phân tích lên khay inox, lấy ngẫu nhiên mẫu ở 5 vị trí, mỗi vị trí lấy khoảng 10 gram, dùng thước đo mili để đo chiều dài mầm Hình 2.2 Những vị trí lấy mẫu Độ dài mẩm trung bình = Tổng chiều dài số hạt x 100/ Tổng số hạt 2.2.1.4 Sấy hạt đến độ ẩm bảo quản - Tiến hành sấy m = 200g gạo trong khay inox đặt trong tủ sấy. - Khay có diện tích 40x30 (cm), độ dày khay 2 (cm) không đổi. Với độ dày hạt trên khay 1 cm tương đương 4-5 lớp gạo. - Giai đoạn 1: ta sấy gạo ở 40oC đến độ ẩm giảm còn khoảng 20% thì chuyển sang giai đoạn 2. - Giại đoạn 2 : sấy gạo ở 55oC đến khi đạt độ ẩm bảo quản. - Cứ sau 1 lần/20 phút ta đảo trộn gạo và tiến hành xác định độ ẩm đã giảm tại thời điểm đó. 24
  36. - Trong quá trình sấy ta ghi nhận thời gian để hạt đạt đến độ ẩm bảo quản <13% thì ta kết thúc quá trình sấy. 2.2.1.5 Xác định hoạt độ của enzyme amylase dựa vào sự thủy phân tinh bột bởi enzyme amylase  Hóa chất - Đệm Na-acetate 0,05 M - Cơ chất: tinh bột tan. Dung dịch cơ chất (1% W/V tinh bột): hòa tan 1g tinh bột (theo chất khô tuyệt đối) với 50ml nước cất trong bình định mức 100ml, lắc đều. Đặt vào bếp cách thủy đang sôi, lắc liên tục cho đến khi tinh bột tan hoàn toàn. Sau đó làm nguội và bổ sung đệm Na-acetate 0,1M pH=5,0 đến vạch mức, lắc đều. Dung dịch được chuẩn bị trong ngày sử dụng. Dung dịch acid 2-hydroxy-3,5-dinitrobenzoix (DNS) 0,1%: . Cân 8/p (gram) NaOH định mức 100ml dung dịch A (NaOH 2M; p:độ tinh khiết). . Cân 0,5 gram DNS hòa tan trong dung dịch A (đun cách thủy, khuấy cho đến khi tan hết) dung dịch B. . Cho 150 gram Natri Kali tatrate vào dung dịch B chuẩn lên 300ml tráng cốc chứa muối kép, sau đó định mức thành 500ml. - Dung dịch chứa enzyme Cân 10g mẫu cho vào cối với 30ml nước cất, giã nát gạo dưới nước. Để yên trong 15 phút, đem lọc. Làm lạnh, tủa từ từ ở nhiệt độ phòng, với thể tích cồn = 4 lần thể tích dịch Enzym. Để lắng, ly tâm để lấy trầm hiện amylase. Hòa tan trầm hiện amylase trong 20ml dung dịch đệm. Ta có dung dịch enzyme amylase. 25
  37.  Tiến hành Dựng đường chuẩn glucose Hòa tan 1g glucose với 80ml nước cất trong cốc, sau đó chuyển vào bình định mức 100ml, thêm nước cất đến vạch và lắc đều. Bảng 2.1 Cách dựng đường chuẩn glucose Ống số 0 1 2 3 4 5 6 Nồng độ glucose 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 (mg/ml) Dd glucose 1 mg/ml, 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 ml Dd DNS, ml 3 3 3 3 3 3 3 Nước cất, ml 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 Lắc đều các ống nghiệm, đem đun sôi cách thủy trong 10 phút. Làm lạnh đến nhiệt độ phòng bằng một chậu nước mát. Đặt độ hấp thụ của ống số 0 ở bước sống 540 nm bằng 0. Đo độ hấp thụ của các ống còn lại ở bước sóng 540 nm (AG). Vẽ đồ thị đường chuẩn excel, phương trình đường chuẩn: y = f(x) x: nồng độ glucose, mg/ml. Lấy từ mối bình 1ml dung dịch enzyme, sau đó pha loãng các nồng độ khác nhau. Để ta xác định độ pha loãng. Bảng 2.2 Các bước tiến hành xác định hoạt độ amylase Hóa chất Ống thí nghiệm Ống đối chứng Dung dịch enzyme (ml) 1 0 Ổn định nhiệt độ enzyme 45oC/5 phút Tinh bột 1% ủ ở 45oC/5 phút, ml 1 1 Phản ứng enzyme ủ ở 40oC/20 phút Dung dịch DNS 3 3 26
  38. Dung dịch enzyme (ml) đã đun sôi 0 1 Đun sôi cách thủy trong 15 phút. Làm lạnh trong nhiệt độ phòng trong một chậu nước mát Đo mật độ quang A540 nm ATN AĐC Tính toán kết quả Từ đường chuẩn glucose: y = f(x) Hoạt độ amylase dung dịch enzyme: Trong đó: Đơn vị hoạt độ enzyme (U) là lượng enzyme có khả năng xúc tác làm chuyển hóa 1 micromole (1μ mol) cơ chất sau một phút ở điều kiện tiêu chuẩn. 1 U = 1 μ mol cơ chất (10-6 mol)/ phút. y: độ hấp thụ ở 540nm của dung dịch có phản ứng enzyme x: nồng độ glucose (mg/ml)tạo thành trong phản ứng enzyme 1000: chuyển mg thành µg 180: phân tử lượng của glucose monohydrate, chuyển µg thành µmol 20: thời gian phản ứng 1,0: thể tích dung dịch enzyme (ml) F: số lần pha loãng để độ hấp thu lọt vào đường chuẩn Hoạt tính enzyme amylase thu được từ 1g chế phẩm thô ban đầu: V: thể tích dịch trích ly, ml m: khối lượng enzyme đem trích ly, g 27
  39. 2.2.2 Thiết kế thí nghiệm 2.2.2.1 Khảo sát thời gian ngâm hạt ở khoảng 22oC. - Mục đích: xác định thời gian cần thiết để hạt hút nước đến khi hạt trương nỡ tối đa. - Yếu tố cố định: nhiệt độ - Yếu tố khảo sát: thời gian - Hàm mục tiêu: độ ẩm hạt sau khi ngâm Bảng 2.3 Khảo sát độ ẩm theo thời gian ngâm khoảng 22oC Thời gian Thời gian ngâm ( giờ) ngâm (giờ) 0 6 8 10 12 14 16 24 Độ ẩm (%) Mẫu 1 2 3 Độ ẩm trung bình 28
  40. 2.2.2.2 Khảo sát thời gian ngâm hạt ở khoảng 35oC - Mục đích: xác định thời gian cần thiết để hạt hút nước đến khi hạt trương nỡ tối đa. - Yếu tố cố định: nhiệt độ - Yếu tố khảo sát: thời gian - Hàm mục tiêu: độ ẩm hạt sau khi ngâm Bảng 2.4 Khảo sát độ ẩm theo thời gian ngâm khoảng 35oC Thời gian Thời gian ngâm ( giờ) ngâm (giờ) 0 6 8 10 12 14 16 24 Độ ẩm (%) Mẫu 1 2 3 Độ ẩm trung bình 29
  41. 2.2.2.3 Khảo sát thời gian ủ hạt ở khoảng 22oC - Mục đích: xác định thời gian ủ cần thiết để hạt có độ dài mầm thích hợp - Yếu tố cố định: nhiệt độ - Yếu tố khảo sát: thời gian - Hàm mục tiêu: hạt mầm sau sấy không bị gãy rụng - Hàm mục tiêu phụ: tỉ lệ nảy mầm và tỉ lệ mầm bị gãy rụng. + Song song đó ta khảo sát hàm lượng GABA và hoạt tính amylase. Bảng 2.5 Tỉ lệ nảy mầm và độ dài hạt khi ủ ở khoảng 22oC Thời gian (giờ) Thời gian ủ 0 12 18 24 30 Tỉ lệ Tỉ lệ Tỉ lệ Tỉ lệ Tỉ lệ nảy Độ dài Độ dài Độ dài Độ dài Độ dài Mẫu nảy nảy nảy nảy mầ mầm mầm mầm mầm mầm mầm mầm mầm mầm m 1 2 3 Trung bình 30
  42. Bảng 2.6 Hoạt độ enzyme amylase ở khoảng 22oC Thời gian ủ Thời gian (giờ) 0 12 18 24 30 Mẫu Hoạt độ emzym amylase 1 2 3 TB 2.2.2.4 Khảo sát thời gian ủ hạt ở khoảng 35oC - Mục đích: xác định thời gian ủ cần thiết để hạt có độ dài mầm thích hợp - Yếu tố cố định: nhiệt độ - Yếu tố khảo sát: thời gian - Hàm mục tiêu: hạt mầm sau sấy không bị gãy rụng - Hàm mục tiêu phụ: tỉ lệ nảy mầm và tỉ lệ mầm bị gãy rụng. + Song song đó ta khảo sát hàm lượng GABA và hoạt tính amylase. Bảng 2.7 Tỉ lệ nảy mầm và độ dài mầm khi ủ hạt ở khoảng 35oC Thời gian (giờ) Thời gian ủ 0 12 18 24 30 Tỉ lệ Tỉ lệ Tỉ lệ Tỉ lệ Tỉ lệ Độ dài Độ dài Độ dài Độ dài Độ dài Mẫu nảy nảy nảy nảy nảy mầm mầm mầm mầm mầm mầm mầm mầm mầm mầm 31
  43. 1 2 3 Trun g bình Bảng 2.8 Hoạt độ emzyme amylase khi ủ hạt ở khoảng 35oC Thời gian ủ Thời gian (giờ) 0 12 18 24 30 Mẫu Hoạt độ emzym amylase 1 2 3 TB 32
  44.  Xác định hàm lượng GABA Sau khi chọn được hạt sau khi ủ có tỷ lệ nảy mầm tối ưu, và độ dài mầm không gãy rụng sau sấy ta tiến hành xác định GABA Bảng 2.9 Xác định hàm lượng GABA theo nhiệt độ tại thời gian ủ 24h Thời gian (giờ) Thời gian ủ 0h 24 h Gạo mầm ủ tại Gạo mầm ủ tại Mẫu Gạo lứt 22oC 35oC 2.2.2.5 Khảo sát thời gian sấy ở giai đoạn 1 khi độ ẩm hạt giảm còn khoảng 20% - Mục đích: xác định thời gian sấy cần thiết để hạt đạt độ ẩm bảo quản và mầm không bị gãy rụng. - Yếu tố cố định: nhiệt độ - Nhiệt độ sấy 40 C - Yếu tố khảo sát: thời gian - Hàm mục tiêu: độ ẩm 33
  45. Bảng 2.10 Khảo sát thời gian sấy để hạt đạt độ ẩm khoảng 20% ở giai đoạn 1 Thời Thời gian (giờ) gian sấy 0 Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Nhiệt 40oC 55oC độ sấy Mẫu Độ ẩm 1 2 3 TB 2.2.2.6 Khảo sát thời gian sấy ở giai đoạn 2 khi độ ẩm hạt giảm còn khoảng 13% - Mục đích: xác định thời gian sấy cần thiết để hạt đạt độ ẩm bảo quản và mầm không bị gãy rụng. - Yếu tố cố định: nhiệt độ - Nhiệt độ sấy 55 C - Yếu tố khảo sát: thời gian - Hàm mục tiêu: độ ẩm 34
  46. Bảng 2.11 Khảo sát thời gian sấy để hạt đạt độ ẩm bảo quản khoảng 13% Thời Thời gian (giờ) gian sấy 0 Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Nhiệt độ 40oC 55oC sấy Mẫu Độ ẩm 1 2 3 TB 2.2.3 Xử lý số liệu Tất cả các thí nghiệm đã được thực hiện bằng cách sử dụng mẫu nảy mầm tươi đã được chuẩn bị và mỗi mẫu được phân tích lặp lại ba lần. Phân tích thống kê bằng cách sử dụng phân tích phương sai (ANOVA). Sự khác biệt giữa gạo lứt chưa nảy mầm và nảy mầm được đánh giá bằng cách kết hợp t-test với một mức ý nghĩa 0,05. 35
  47. HƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết quả độ ẩm hạt ngâm nhiệt độ khoảng 22oC Bảng 3.1 Kết quả khảo sát độ ẩm theo thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 22oC Thời gian Thời gian ngâm (h) ngâm (giờ) 0 6 8 10 12 14 16 24 W (%) Mẫu 1 11,21 24,88 25,5 25,90 26,07 26,31 29,72 29,47 2 11,07 24,94 25,81 26,01 26,42 26,72 30,04 30,11 3 11,14 24,66 25,32 26,14 25,95 26,64 29,92 30,03 Độ ẩm trung 11,14a 24,82b 25,54c 26,02d 26,15d 26,56f 29,87g 29,89g bình Độ lệch 0,07 0,15 0,25 0,12 0,24 0,22 0,16 0,35 chuẩn Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. 36
  48. W(%) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 Thời gian ngâm (h) Hình 3.1 Kết quả độ ẩm theo thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 22oC Qua kết quả ta thấy từ 0h đến 6h đầu hàm ẩm của hạt tăng nhanh từ 11,14% lên đến 24,82% là hàm ẩm tăng lên đến 13,68% lúc này áp suất thẩm thấu còn lớn, tốc độ hút nước nhanh. Từ 6h đến 14h hàm ẩm tăng từ 24,82% lên 26,56%, qua gần 8h ngâm nhưng độ ẩm chỉ tăng 1,74%, hàm ẩm tăng chậm do cản trở của các lớp vỏ. Từ 14h đến 16h, trong 2 tiếng độ ẩm đã tăng từ 26,56% lên 29,87% là hàm ẩm đã tăng hơn 3,31%, lúc này hàm ẩm tăng nhanh do nước đã vượt qua các trở ngại. Từ 16h trở đi hàm ẩm tăng rất chậm và rất ít vì gần với hàm ẩm bão hòa. 37
  49. 3.2 Kết quả độ ẩm hạt ngâm ở nhiệt độ khoảng 35oC Bảng 3.2 Kết quả khảo sát độ ẩm theo thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 35oC Thời gian Thời gian ngâm ( h) ngâm (giờ) 0 6 8 10 12 14 16 24 W (%) Mẫu 1 11,21 26,73 28,18 28,63 29,92 29,97 30,12 30,44 2 11,07 26,95 27,87 29,28 30,02 29,86 30,59 30,43 3 11,14 27,05 28,22 29,30 29,65 29,99 30,21 30,54 Độ ẩm trung 11,14a 26,91b 28,09c 29,07d 29,86e 29,94e 30,40f 30,47f bình Độ lệch 0,07 0,16 0,19 0,38 0,19 0,07 0,27 0,06 chuẩn Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. 38
  50. W (%) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 Thời gian30 ngâm (h) Hình 3.2 Kết quả độ ẩm theo thời gian ngâm ở nhiệt độ khoảng 35oC Qua kết quả ta thấy độ ẩm tăng dần theo thời gian ngâm, tăng nhanh trong 6 tiếng đầu, độ ẩm của hạt tại 6h ngâm là 26,91%, tăng 15,77% so với độ ẩm ban đầu 11,14%. Từ 6h trở về sau độ ẩm vẫn tăng nhưng rất chậm. Theo kết quả thực nghiệm độ ẩm của hạt chỉ tăng 3,56% từ lúc 6h đến 24h. Độ ẩm giữa ngâm ở 12h và 14h không có sự khác biệt thống kê với mức ý nghĩa 5%. Độ ẩm cần thiết cho hạt nảy mầm từ 25-35%. Ta chọn thời gian ngâm 12h để thực hiện quá trình ủ. 39
  51. Bảng 3.3 Độ ẩm khi ngâm hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC và khoảng 35oC Thời gian Thời gian ngâm (h) ngâm (giờ) 0 6 8 10 12 14 16 24 W (%) Mẫu 22oC 11,14a 24,82b 25,54c 26,02d 26,15d 26,56f 29,87g 29,89g 35oC 11,14A 26,91B 28,09C 29,07D 29,86E 29,94E 30,40F 30,47F Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. W (%) 35 30 25 20 15 độ ẩm 22°C 10 độ ẩm 35°C 5 0 0 5 10 15 20 25 30 Thời gian ngâm (h) Hình 3.3 Độ ẩm khi ngâm hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC và khoảng 35oC 40
  52. Qua thực nghiệm ta thấy Nhiệt độ của môi trường ngâm là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ hút nước của hạt. Trong một thời gian nhất định, nếu nhiệt độ của môi trường ngâm tăng thì tốc độ hút nước của hạt cũng tăng, có nghĩa là thời gian để hạt hút nước đến độ ẩm cần thiết sẽ rút ngắn lại. Khi ngâm ở 35oC thì khoảng 6h là đã có thể đạt ẩm gần với độ ẩm bão hòa, trong khi ngâm ở nhiệt nhiệt độ 22oC thì phải mất đến 8h mới đạt độ ẩm đó. 3.3 Khảo sát thời gian ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC 3.3.1 Độ dài mầm Bảng 3.4 Độ dài mầm khi ủ hạt ở khoảng 22oC Thời gian Thời gian (h) ủ 0 12 18 24 30 Mẫu Độ dài Độ dài Độ dài Độ dài Độ dài mầm (mm) mầm (mm) mầm (mm) mầm (mm) mầm (mm) 1 0 0 0 1 1,5 2 0 0 0 1 2 3 0 0 0 1,5 2 TB 0 0 0 1,25a 1,85b Độ lệch 0 0 0 0,26 0,24 chuẩn Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. 41
  53. Hình 3.4. Độ dài mầm hạt khi ủ ở khoảng 22oC trong 24h Hình 3.5. Độ dài mầm hạt khi ủ ở khoảng 22oC trong 30h Độ dài mầm (mm) 2 1.5 1 0.5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 thời gian ủ (h) Hình 3.6 Sự thay đổi độ dài mầm hạt khi ủ ở nhiệt độ khoảng 22oC 42
  54. Qua kết quả ta thấy khi ủ hạt ở khoảng 22oC thì sau 24h hạt mới bắt đầu nảy mầm, độ dài mầm tương ứng là 1,25mm. Sau 30h giờ ủ thì độ dài mầm tương đương 1,85mm, dài hơn 0,6mm so với ủ ở 24h. Ta thấy độ dài mầm có tăng nhưng tăng không đáng kể. 3.3.2 Tỷ lệ nảy mầm Bảng 3.5 Kết quả tỷ lệ nảy mầm khi ngâm hạt ở khoảng 22oC Thời gian Thời gian (h) ủ 0 12 18 24 30 Tỷ lệ nảy Tỷ lệ nảy Tỷ lệ nảy Tỷ lệ nảy Tỷ lệ nảy Mẫu mầm (%) mầm (%) mầm (%) mầm (%) mầm (%) 1 0 0 0 68,25 76,18 2 0 0 0 65,37 79,54 3 0 0 0 69,42 73,96 TB 0 0 0 67,68a 76,56b Độ lệch 0 0 0 2,08 2,80 chuẩn Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. 43
  55. % 100 50 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Thời gian ủ (h) Hình 3.7 Sự thay đổi tỷ lệ nảy mầm khi ngâm hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC Qua bảng kết quả ta thấy sau khi ủ hạt được 24 giờ thì hạt mới bắt đầu nảy mầm và đạt tỷ lệ 67,68%, đến 30h thì tăng lên đến 76,56%, tức là tỷ lệ nảy mầm tăng 8,88% trong 6h. Tỷ lệ nảy mầm có thể tăng cao hơn và có thể đạt 100% nếu ta kéo dài thời gian ủ 3.3.3 Hoạt độ enzym amylase Bảng 3.6 Sự thay đổi hoạt độ enzym amylase khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC Thời gian Thời gian (h) ủ 0 12 18 24 30 Mẫu Hoạt độ emzym amylase 1 25,66 25,17 25,64 26,43 27,54 2 24,11 25,33 26,01 26,99 27,55 3 24,41 25,41 26,21 27,09 27,32 TB 24,41a 25,33b 26,01c 26,99d 27,54e Độ lệch 0,93 0,12 0,29 0,35 0,13 chuẩn 44
  56. Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. hoạt độ (U/g) 28 27.5 27 26.5 26 25.5 25 24.5 24 0 10 20 30 40 Thời gian ủ (h) Hình 3.8 Sự thay đổi hoạt độ enzym amylase khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 22oC Khi hạt đủ độ ẩm, nước hút vào sẽ hoạt hóa enzym amylase đang ở trạng thái liên kết sang trạng thái tự do. Vì vậy hoạt độ của enzym amylase sẽ tăng dần theo thời gian. Thực nghiệm đã thể hiện điều đó. Tại 0h hoạt độ của nó là 24,41 U/g đến khi ủ được 30h thì hoạt độ là 27,54 U/g tức là tăng 3,13 U/g. Ta thấy hoạt độ của enzyme có tăng theo thời gian nhưng không đáng kể.  Ở điều kiện khoảng 22oC thì tỷ lệ nảy mầm, độ dài mầm tăng chậm do nhiệt độ thấp nên các enzym chưa hoạt động mạnh, nên chưa thể phân cắt các hợp chất cao phân tử thành các hợp chất thấp phân tử để làm dinh dưỡng cho mầm phát triển. Nên cần thời gian khá dài để hạt có đủ chất dinh dưỡng để nảy mầm. Khi nảy mầm hạt cũng cần một lượng dinh dưỡng dự trữ để mầm 45
  57. tiếp tục phát triển tốt. Nhưng hoạt độ của các hệ enzym (chủ yếu là amylase) rất thấp nên thời gian phát triển mầm ở điều kiện khoảng 22oC rất dài. Khảo sát thời gian ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC 3.3.4 Tỷ lệ nảy mầm Bảng 3.7 Sự thay đổi tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ủ ở khoảng 35oC Thời gian Thời gian (h) ủ 0 12 18 24 30 Mẫu Tỷ lệ nảy Tỷ lệ nảy Tỷ lệ nảy Tỷ lệ nảy Tỷ lệ nảy mầm (%) mầm (%) mầm (%) mầm (%) mầm (%) 1 0 65,17 71,29 79,95 91,62 2 0 66,32 69,81 80,71 90,13 3 0 65,99 70,05 81,15 89,74 TB 0 65,83a 70,38b 80,60c 90,49d Độ lệch 0 0,59 0,79 0,61 0,99 chuẩn Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. 46
  58. Tỷ lệ nảy mầm (%) 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Thời gian ủ (h) Hình 3.9 Sự thay đổi tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ủ ở khoảng 35oC Theo kết quả từ bảng số liệu tỷ lệ nảy mầm tăng theo thời gian. Ở khoảng thời gian từ 0h đến 12h, tỷ lệ nảy mầm tăng nhanh từ 0 đến 65,83%, vì đây là thời gian đầu hạt thích ứng với điều kiện nảy mầm và hàm lượng nước trong hạt còn đầy đủ tạo điều kiện thích hợp cho hạt nảy mầm. Đến 18h tỷ lệ nảy mầm là 70,38%, tăng 4,55%. Từ 18h trở đi, tỷ lệ nảy mầm vẫn tăng đều đến 30h thì đạt 90,49%. 47
  59. 3.3.5 Độ dài mầm Bảng 3.8 Sự thay đổi độ dài mầm khi ngâm hạt ở khoảng 35oC Thời gian Thời gian (h) ủ 0 12 18 24 30 Độ dài Độ dài Độ dài Độ dài Độ dài Mẫu mầm (mm) mầm (mm) mầm (mm) mầm (mm) mầm (mm) 1 0 0,5 1 2 3 2 0 0,5 1,5 2 3,5 3 0 1 1,5 2,5 3 TB 0 0,7 1,25 2,2 3,25 Độ lệch 0 0,26 0,26 0,25 0,41 chuẩn Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Hình 3.10 Độ dài mầm khi ủ hạt ở 35oC trong 24h 48
  60. o Hình 3.11 Độ dài mầm khi ủ hạt ở 35 C trong 30h Độ dài mầm (mm) 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Thời gian ủ (h) Hình 3.12 Sự thay đổi độ dài mầm khi ngâm hạt ở khoảng 35oC Theo biểu đồ ta thấy độ dài mầm tăng dần theo thời gian. Chỉ sau 12h ủ mầm đã bắt đầu phát triển và dài khoảng 0,7mm. Đến 24h, độ dài mầm của hạt khoảng 2,2mm, tăng khoảng 1,5mm so với hạt lúc ủ được 12h, tăng gần gấp 2 lần so với hạt cùng thời gian ủ ở 22oC. Đến khi ủ được 30h thì mầm dài khoảng 3,25mm, mầm này khá dài và vẫn tiếp tục tăng nếu ta kéo dài thời gian ủ. Do đó ta chọn hạt ủ ở điều kiện 35oC trong 24h để làm thí nghiệm tiếp theo. 49
  61.  Tương tự như hạt ngâm ở điều kiện 22oC, khi đủ chất dinh dưỡng hạt sẽ nảy mầm, nhưng 35oC gần với nhiệt độ tối ưu của các hệ enzym hơn 22oC nên các hệ enzym hoạt động tốt hơn, khả năng thủy phân các chất để tạo chất dinh dưỡng cho hạt nảy mầm và chất dinh dưỡng dự trữ để tiếp tục nuôi mầm phát triển tốt hơn. Vì vậy tỷ lệ nảy mầm và độ dài mầm cao hơn khi ủ hạt ở điều kiện 22oC. 3.3.6 Hoạt độ emzym amylase Bảng 3.9 Sự thay đổi hoạt độ enzym amylase khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC Thời gian Thời gian (giờ) ủ 0 12 18 24 30 Mẫu Hoạt độ emzym amylase (U/g) 1 25,66 27,87 32,60 39,18 42,87 2 24,11 27,55 32,51 39,05 43,06 3 24,41 27,47 32,75 39,39 42,73 TB 24,41a 27,55b 32,60c 39,18d 42,87e Độ lệch 0,93 0,21 0,12 0,17 0,16 chuẩn Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. 50
  62. hoạt độ (U/g) 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Thời gian ủ (h) Hình 3.13 Sự thay đổi hoạt độ enzym amylase khi ủ hạt ở nhiệt độ khoảng 35oC Theo biểu đồ ta thấy hoạt độ amylase tăng dần theo thời gian. Tại 0h nó có hoạt độ là 24,41 U/g tăng lên 27,55 U/g lúc 12h. hoạt độ của enzyme amylase tăng đều đến 30h, đạt 42,87 U/g.  Tương tự như hạt gạo ủ ở nhiệt độ 22oC. Hệ enzym amylaza sẽ hoạt động khi có nước tự do ở ngoài vào. Nhưng 35oC gần với nhiệt độ tối ưu của hệ enzym này hơn 22oC nên chúng có hoạt độ cao hơn, giúp rút ngắn thời gian thủy phân tinh bột của gạo hơn. 51
  63. 3.3.7 Hàm lƣợng GABA Bảng 3.10 Sự thay đổi hàm lượng GABA theo nhiệt độ tại thời gian ủ 24h Thời gian (giờ) Thời gian ủ 0h 24 h Gạo mầm ủ tại Gạo mầm ủ tại Mẫu Gạo lứt 22oC 35oC GABA (mg/100g) 0 37,2 56.2 a) b) 52
  64. c) d) Hình 3.14 a) Đường chuẩn GABA, b) Gạo lứt, c) Gạo mầm ủ ở 22oC, d) Gạo mầm ủ ở 35oC Qua kết quả ta thấy hàm lượng GABA tăng dần theo thời gian ủ. Sau khi ủ được 24h ở điều kiện 35oC là 56,2 mg/100g, tăng 56,2 lần so với gạo lứt. Khi ủ 24h ở điều kiện 22oC thì hàm lượng GABA là 37,2 mg/100g, tăng 37,2 lần so với gạo lứt. Trong cùng thời gian ủ 24h, hàm lượng GABA của hạt ủ ở điều kiện 35oC cao hơn gấp 1,5 lần so với hàm lượng GABA của hạt ở điều kiện ủ 22oC. Cho thấy nhiệt độ ủ có ảnh hưởng đến hàm lượng GABA. 53
  65. 3.4 Kết quả thời gian sấy để hạt đạt độ ẩm bảo quản 3.4.1 Độ ẩm hạt sau khi sấy ở giai đoạn 1: 40oC Bảng 3.11 Sự thay đổi độ ẩm hạt sau khi sấy ở giai đoạn 1: 40oC Thởi gian (giờ) Thời gian sấy Độ ẩm tại 0 giờ Độ ẩm tại 1 giờ Nhiệt độ sấy Giai đoạn 1 : 40oC 1 30,71 20,59 2 30,95 20,87 3 30,68 20,75 TB 30,78a 20,74b Độ lệch chuẩn 0,15 0,14 Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. W(%) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Thời gian sấy (h) Hình 3.15 Sự thay đổi độ ẩm hạt sau khi sấy ở giai đoạn 1: 40oC 54
  66. Sau 1 giờ sấy độ ẩm đã giảm từ 30,78% xuống còn 20,74%, giảm gần 10,04%. Qua giản đồ sấy sau 1h, độ ẩm hạt còn khoảng 20% ta tiến hành nâng nhiệt để sấy giai đoạn 2 3.4.2 Độ ẩm hạt sau khi sấy ở giai đoạn 2: 55oC Bảng 3.12 Sự thay đổi độ ẩm hạt sau khi sấy ở giai đoạn 2: 55oC Thời gian Thời gian (giờ) sấy 2 3 4 5 6 Nhiệt độ Giai đoạn 2 : 55oC sấy 1 17,32 15,35 14,27 13,04 12,48 2 17,49 15,49 14,31 13,25 12,39 3 17,28 15,62 14,18 13,17 12,30 TB 17,36c 15,48d 14,23e 13,15f 12,39g Độ lệch 0,11 0,13 0,06 0,11 0,09 chuẩn Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. 55
  67. W(%) 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Thời gian sấy (h) Hình 3.16 Sự thay đổi độ ẩm hạt sau khi sấy ở giai đoạn 2: 55oC Qua kết quả ta thấy độ ẩm giảm dần theo thời gian sấy. Sau khi nâng nhiệt được 1h độ ẩm hạt giảm khoảng 3,38% từ 20,74% xuống 17,36%. Từ 2h đến 3h sấy, độ ẩm chỉ giảm 1,88%. Độ ẩm giảm chậm đến khi sấy được 6h thì độ ẩm của hạt còn 12,39%, có thể kết thúc quá trình sấy tại đây. 3.4.3 Độ ẩm hạt sau khi sấy đến độ ẩm bảo quản khoảng 13% Bảng 3.13 Sự thay đổi độ ẩm hạt sau khi sấy đến độ ẩm bảo quản khoảng 13% Thời Thời gian (giờ) gian sấy 0 1 2 3 4 5 6 Nhiệt 40oC 55oC độ sấy Mẫu Độ ẩm 56
  68. 1 30,71 20,59 17,32 15,35 14,27 13,04 12,48 2 30,95 20,87 17,49 15,49 14,31 13,25 12,39 3 30,68 20,75 17,28 15,62 14,18 13,17 12,30 TB 30,78a 20,74b 17,36c 15,48d 14,23e 13,15f 12,39g Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một hàng biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%. W (%) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Thời gian sấy (h) Hình 3.17 Đường cong sấy ẩm để hạt đạt độ ẩm bảo quản Theo biểu đồ, độ ẩm của hạt sẽ giảm liên tục trong suốt thời gian sấy. Trong 1 tiếng đầu tiên, độ ẩm của hạt giảm rất nhanh từ 30,18% xuống 20,74%, là giảm gần 10%, do lớp nước ở bên ngoài dễ bị bay hơi khi nâng nhiệt độ lên. Từ 1h đến 3h độ ẩm giảm từ 20,74% xuống 15,48%, độ ẩm của hạt giảm chậm hơn so với từ 0h đến 1h. Từ 3h trở về sau, độ ẩm vẫn tiếp tục giảm nhưng chậm. Đến 6h thì đạt 12,39%. Qua giản đồ sấy, ta thấy sấy 2 giai đoạn là điều kiện sấy tốt nhất để hạt đạt độ ẩm bảo quản. Vì nếu tăng nhiệt độ quá nhanh, lượng nước bề mặt mất đi nhanh 57
  69. chóng, bề mặt hạt co lại và chai cứng, lượng nước bên trong không thể thoát ra được, hạt không thể bảo quản được lâu và có tính chất cảm quan không tốt như độ xốp giảm, độ cứng tăng, hạt bị trong lại. Do đó đầu tiên phải sấy ở nhiệt độ thấp, phải nâng nhiệt chậm và thoát ẩm hợp lý để lượng nước bề mặt được thoát ra dễ dàng, bề mặt xốp không bị chai cứng, về sau giúp thoát được lượng nước bên trong. 58
  70. KẾT LUẬN Để có được sản phẩm gạo mầm nương đỏ hạt tròn có giá trị dinh dưỡng và hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học cao hơn gạo lứt. Ngoài ra, quá trình nảy mầm giúp kích hoạt các enzyme thủy phân giúp cải thiện giá trị cảm quan, cấu trúc mềm và tăng mùi vị hơn gạo lứt nương đỏ hạt tròn. Ta thực hiện ngâm gạo ở 35oC trong 12h, ủ gạo trong 24h. Khi được gạo mầm, tiến hành sấy ở hai giai đoạn: giai đoạn 1 sấy ở 40oC trong 1giờ; giai đoạn 2 sấy ở 55oC ngay sau khi kết thúc giai đoạn 1, và sấy thêm 5 giờ nữa để đạt độ ẩm bảo quản. 3.5 KIẾN NGHỊ Để góp phần hoàn thiện hơn cho quy trình sản xuất gạo mầm đạt nhiều giá trị dinh dưỡng cao, đề tài các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gạo mầm từ gạo lứt nương đỏ hạt tròn có thể mở rộng thêm ở các hướng sau: - Khảo sát thêm các yếu tố ảnh hưởng như pH, tính chất nước ngâm, . - Ngoài khảo sát hàm lượng GABA, glucid sinh ra, cần khảo sát thêm các chất có hoạt tính sinh học khác như: gamma oryzanol, ferulic acid, phytate, - Khảo sát phương pháp bảo quản gạo mầm tốt nhất. Khi làm thực nghiệm phải theo sát các chỉ số độ ẩm, nhiệt độ, thời gian để thu gạo mầm có chất lượng tốt nhất. 59