›

Đồ án Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột gạo mầm và dự đoán hạn sử dụng

pdf 71 trang thiennha21 12/04/2022 5280
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột gạo mầm và dự đoán hạn sử dụng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nghien_cuu_cong_nghe_san_xuat_bot_gao_mam_va_du_doan_h.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột gạo mầm và dự đoán hạn sử dụng

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GẠO MẦM VÀ DỰ ĐOÁN HẠN SỬ DỤNG Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: ThS. NGUYỄN THỊ NGỌC YẾN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN TÍN MSSV: 1151100314 LỚP: 11DTP04 TP. Hồ Chí Minh, 2015
  2. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp này là kết quả nghiên cứu thực sự của tôi dưới sự hướng dẫn của cô Th.s Nguyễn Thị Ngọc Yến thuộc khoa Công nghệ sinh học-Thực phẩm-Môi Trường, Trường đại học Công nghệ Tp.HCM. Các số liệu của đồ án được trình bày trung thực, mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay gian trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 08 năm 2015 i
  3. LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo khoa cùng toàn thể thầy cô trong khoa Công Nghệ Sinh Học - Thực Phẩm - Môi Trường đã tạo điều kiện cho tôi học tập và tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức trong suốt thời gian học tập tại trường. Tôi cũng rất chân thành cảm ơn các Thầy Cô và Anh Chị quản lý phòng thí nghiệm đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Và đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn tôi cô Nguyễn Thị Ngọc Yến đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức quý báu và động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Bên cạnh đó tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các bạn bè, sinh viên trong trường và gia đình đã động viên, chia sẽ, giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng tôi xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất đến quý thầy cô cùng các bạn bè và gia đình! TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 08 năm 2015 ii
  4. MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ GẠO LỨT 2 1.1.1. Cấu tạo của gạo lứt 2 1.1.1.1. Khái niệm về gạo lứt: 2 1.1.1.2. Cấu tạo của hạt gạo lứt 2 1.1.2. Thành phần, tính chất hóa học và dinh dưỡng của gạo lứt 3 1.1.2.1. Thành phần hóa học, dinh dưỡng của gạo lứt 3 1.1.2.2. Tính chất hóa học của gạo lứt 6 1.1.3. Quá trình phát triển tạo mầm của gạo lứt 7 1.1.4. Thành phần hóa học và dinh dưỡng của gạo mầm 8 1.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HẠN SỬ DỤNG BỘT GẠO MẦM 8 1.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng 8 1.2.2. Quá trình ôi của bột gạo mầm 9 1.2.2.1. Ôi hóa sinh học 10 1.2.2.2. Ôi hóa hóa học 11 1.3. CÁCH XÁC ĐỊNH TUỔI THỌ CỦA BỘT GẠO MẦM 13 1.3.1. Phương pháp trực tiếp 14 1.3.2. Phương pháp gián tiếp: tăng tốc thời gian sử dụng (ASLT) 14 CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN LIỆU 18 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.2.1. Sơ đồ sản xuất dự kiến 19 2.2.1.1. Ngâm 20 2.2.1.2. Làm ráo 20 2.2.1.3. Rang 21 2.2.1.4. Nghiền 22 2.2.2. Sơ đồ nghiên cứu 23 2.2.3. Bố trí thí nghiệm 24 2.2.3.1. Khảo sát thời gian ngâm gạo mầm 24 iii
  5. 2.2.3.2. Khảo sát quá trình rang gạo mầm 25 2.2.3.3. Khảo sát tỉ lệ pha bột gạo mầm 28 2.2.3.4. Khảo sát nhiệt độ nước pha bột gạo mầm 30 2.2.3.5. Dự đoán hạn sử dụng của bột gạo mầm 31 2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 34 2.3.1. Phân tích đánh giá cảm quan 34 2.3.2. Phương pháp đánh giá hóa lý 35 2.3.2.1. Phương pháp xác định độ ẩm 35 2.3.2.2. Phương pháp xác định chỉ số Peroxyt 36 2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 37 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT 38 3.1.1. Kết quả khảo sát thời gian ngâm gạo mầm 38 3.1.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ và thời gian rang gạo mầm 39 3.1.3. Kết quả khảo sát tỷ lệ pha bột gạo mầm 42 3.1.4. Kết quả khảo sát nhiệt độ nước pha bột gạo mầm 44 3.2. KẾT QUẢ DỰ ĐOÁN HẠN SỬ DỤNG CỦA SẢN PHẨM 46 3.2.1. Kết quả đo màu 46 3.2.2. Kết quả đo chỉ số peroxyt 48 3.3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 51 3.3.1. Kết quả đánh giá chỉ tiêu cảm quan 51 3.3.2. Kết quả đánh giá chỉ tiêu hóa lý 52 3.3.3. Kết quả đánh giá chỉ tiêu vi sinh 53 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN 54 4.2. KIẾN NGHỊ 56 iv
  6. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ASLT Tăng tốc thời gian sử dụng TCVN Tiêu chuẩn việt nam v
  7. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Tỷ lệ giữa các nhóm Protein trong từng thành phần hạt gạo 4 Bảng 1.2. Thành phần lipid trong gạo 5 Bảng 1.3. Thành phần tro trong hạt gạo 5 Bảng 1.4. So sánh thành phần gạo lứt và gạo trắng 6 Bảng 2.1 Thông số tham chiếu giá trị ΔE*: 34 Bảng 3.1. Kết quả ảnh hưởng của thời gian ngâm đến độ ẩm của hạt 38 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến % độ nở hoa 39 Bảng 3.3. Kết quả đánh giá trạng thái cảm quan tỷ lệ pha bột 42 Bảng 3.4. Kết quả đánh giá cảm quan nhiệt độ nước pha 44 Bảng 3.5. Kết quả đo màu 46 Bảng 3.6. Kết quả xác định chỉ số peroxyt 48 Bảng 3.7 Kết quả đánh giá chỉ tiêu cảm quan 51 Bảng 3.8. Kết quả chỉ tiêu hóa lý trong 100g của bột gạo mầm 52 vi
  8. DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. ảnh hưởng của hoạt độ nước 9 Hình 1.2. Tủ sấy gia tốc 16 Hình 2.1. Sơ đồ quy trình thí nghiệm sản xuất bột gạo mầm 19 Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu 23 Hình 2.3. Sơ đồ bố trí khảo sát thời gian ngâm gạo mầm 24 Hình 2.4. Sơ đồ bố trí khảo sát thời quá trình rang gạo mầm 26 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí khảo sát tỉ lệ pha bột gạo mầm 29 Hình 2.6. Sơ đồ bố trí khảo sát nhiệt độ nước pha bột gạo mầm 31 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí dự đoán hạn sử dụng bột gạo mầm 32 Hình 2.8. Phiếu đánh giá cảm quan bột gạo mầm 35 Hình 3.1. Hạt gạo nở hoa sau khi rang ở các nhiệt độ: a)nhiệt độ 240°C; b) nhiệt độ 210°C; c) nhiệt độ 180°C; d) nhiệt độ 160°C 40 Hình 3.2. a)Hạt gạo không nở hoa, b)Hạt gạo nở hoa nhưng bị khét. 40 Hình 3.3. Trạng thái của bột gạo 43 Hình 3.4. a) Bột gạo lứt đỏ Quy nguyên; b) Bột gạo lứt đỏ Thiên Ưng. 50 Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bột gạo mầm 55 vii
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU Hạt gạo nuôi sống con người bao đời nay và là nguồn lương thực quan trọng cho khoảng một phần hai dân số trên thế giới. Gạo lứt là loại gạo còn giữ lại một phần vỏ cám bên ngoài hạt gạo trong quá trình chế biến. Gạo lứt cung cấp nhiều thành phần carbohydrate, vitamin nhóm B, chất xơ, chất dầu, sắt, kali, kẽm, các yếu tố vi lượng và chất khoáng được tìm thấy nhiều ở phần bọc ngoài của hạt gạo lứt. Chính vì vậy, gạo lứt là một loại thực phẩm nhiều dinh dưỡng hơn nhiều so với gạo trắng. Tuy nhiên gạo lứt còn gia tăng nhiều dinh dưỡng hơn nữa khi được cho nảy mầm. Các nghiên cứu cho thấy những thành phần có trong gạo lứt giúp phòng ngừa những bệnh trong hệ tiêu hóa và tim mạch. Để giảm cân, giảm cholesterol xấu trong máu nhiều người đã chọn gạo lứt làm lương thực chính thay cho gạo trắng. Ngày nay, khi đời sống ngày càng được nâng cao, trình độ nhận thức tăng lên, ý thức về việc bảo vệ sức khỏe cũng nâng cao, vì vậy con người yêu cầu cao hơn về chất lượng thực phẩm. Xu hướng sử dụng thực phẩm sạch, an toàn gia tăng, bên cạnh đó là các sản phẩm thực phẩm chức năng, phòng bệnh và chữa bệnh cũng hết sức được quan tâm, trong đó gạo mầm là một sản phẩm đã được công nhận hữu ích trong việc phòng và trị bệnh. Tuy nhiên, trên thị trường hiện nay, sản phẩm chế biến từ gạo mầm vẫn còn rất hạn chế về chủng loại, mẫu mã, tính hấp dẫn chưa cao nên vẫn ít dược sử dụng. Xuất phát từ những phân tích trên, đề tài nghiên cứu sản xuất bột gạo lứt mầm là hoàn toàn hợp lý, có ý nghĩa khoa học, thực tiễn và kinh tế. 1
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ GẠO LỨT 1.1.1. Cấu tạo của gạo lứt 1.1.1.1. Khái niệm về 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. 1.1.1.2. Cấu tạo của hạt gạo lứt Cấu tạo hạt thóc bao gồm vỏ, phôi và nội nhũ. Bảo vệ bên ngoài là lớp vỏ trấu, bên trong là các lớp vỏ quả, vỏ ngoài của vỏ hạt, vỏ trong của vỏ hạt và lớp aleurone. Phôi là sự sống của hạt, phôi gồm chồi mầm, rể mầm và lá mầm.[1] Vỏ gồm vỏ quả và vỏ hạt: 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. Lớp vỏ quả trong: là các tế bào hình ống hướng dọc hạt. Thành phần: cellulose, pentosan, pectin và khoáng. [5] Vỏ hạt: Phía trong vỏ quả là vỏ hạt. Cấu tạo: Lớp bên ngoài gồm các tế bào hình chữ nhật, xếp sít nhau, chứa các chất màu như anthocyanins, flavonoid, carotenoid. Lớp bên trong gồm các tế bào có kích thước không đồng đều, xốp, ít thấm nước nên dễ dàng cho ẩm đi qua. Thành phần: chứa ít cellulose, nhiều protid và lipid hơn vỏ quả. [4] 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 nhủ. Lớp aleurone cấu tạo chủ yếu là protid (35-45%), 2
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP lipid (8- 9%), vitamin và tro (11-14%), đường (6-8%), cellulose (7- 10%), pentosane (15-17%). [1] Nội nhũ: là phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt, thành phần chủ yếu của nội nhũ là tinh bột và protid. Các tế bào nội nhũ khá lớn, thành mỏng, có hình dạng khác nhau tùy loại ngũ cốc. Tùy theo giống, điều kiện sinh trưởng mà nội nhũ có thể trong, đục hoặc vừa trong vừa đục. Nội nhũ có độ trong càng cao thì thành phẩm thu được sau quá trình xay xát cũng cao. Thành phần: tinh bột và protid (chủ yếu), ngoài ra còn chứa một lượng nhỏ lipid, muối khoáng, cellulose, dextrin, đường. [4] 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 enzyme. Thành phần: protid, glucid hòa tan, khá nhiều lipid, khoáng, cellulose và các vitamin.[1] Phôi 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.[1] 1.1.2. Thành phần, tính chất hóa học và dinh dưỡng của gạo lứt 1.1.2.1. Thành phần hóa học, dinh dưỡng của gạo lứt ❖ Nước: Nước là một chỉ số quan trọng, lượng nước ở trong hạt có 2 dạng: nước liên kết và nước tự do. Lượng nước tự do trong thóc gạo tính bằng phần trăm gọi là thủy phần của thóc gạo. Thóc gạo càng chín thủy phần càng giảm dần. Giai đoạn bắt đầu chín thủy phần khoảng 65-70%, nhưng sang giai đoạn lúa chín hoàn toàn thủy phần giảm xuống chỉ còn 16-21%. Thủy phần của thóc có liên quan chặt chẽ và ảnh hưởng trực tiếp đến sự thay đổi về chất lượng của thóc gạo trong quá trình bảo quản. [1] ❖ Glucid 3
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Glucid hay còn gọi là Saccharid. Glucid là thành phần chủ yếu và chiếm tỷ lệ cao nhất trong thành phần hạt thóc gạo. Glucid của hạt gạo lứt gồm các monosaccharid (Glucid, Fructose) và disaccharid (saccarose). Các chất đường thường tập trung ở nội nhũ. Ngoài ra glucid còn có polysaccharid như tinh bột, cellulose và hemicellulose. ❖ Tinh bột: Tinh bột được cấu tạo từ amylose và amylopectin. Phân tử amylose mạch thẳng gồm các D- -glucose liên kết với nhau nhờ liên kết 1,4-glucosid có phân tử lượng từ 100.000-160.000. Phân tử amylopectin mạch nhánh gồm các D- -glucose liên kết với nhau nhờ liên kết 1,4-glucosid và liên kết 1,6-glucosid có phân tử lượng khoảng 400.000. Tinh bột trong phôi nhũ có thể chia làm 2 phần: vùng cận aleuron và vùng trung tâm. Có 3 dạng protein gắn trên màng thuộc vùng cận aleuron nhưng chỉ có một dạng protein gắn ở vùng trung tâm. Protein vùng cận aleuron có hình cầu cực bé có kích thước khoảng 0.5-0.75µm bị phân giải bởi pepsin và pronase. Vùng trung tâm là những hạt tinh bột hình đa giác, hạt tinh bột có cấu trúc lớp, trong mỗi lớp các phân tử amylose và amylopectin xen kẽ với nhau hướng về tâm. ❖ Protid Protid chiếm hàm lượng không cao khoảng 6-12% nhưng chứa đấy đủ các acid amin cần thiết, không thay thế. Thành phần protein của gạo lứt còn chứa đầy đủ 20 loại amino acid khác. Protid chủ yếu được chứa trong phôi, lớp aleuron, trong nội nhũ protid chủ yếu tồn tại ở dạng dự trữ. Protid gồm 4 nhóm nhưng chủ yếu là nhóm glutelin chiếm khoảng 75-85% còn lại là nhóm albumin, globulin, prolamin. Bảng 1.1. Tỷ lệ giữa các nhóm Protein trong từng thành phần hạt gạo 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 4
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lipid: hàm lượng nhỏ và chủ yếu tập trung ở lớp cám, aleuron, phôi. Hàm lượng khoảng 2% tồn tại ở dạng acid béo không no bao gồm acid oleic, acid linoleic, acid panmitid và lượng nhỏ các acid béo khác như stearic, linostearic Trong thành phần chất béo còn lượng nhỏ phosphor. Bảng 1.2. Thành phần lipid trong gạo Acid béo Hàm lượng Oleic 41-45,6 Linoleic 27,6-35,7 Stearic 1,8-2,6 Palmitic 12,3-17,3 Linostearic 0,5-0,9 Các chất khác 4-4,6 Chất khoáng, tro và vitamin: các chất khoáng tập trung chủ yếu ở vỏ trấu, hạt, phôi. Chất khoáng nhiều nhất trong vỏ trấu là silic, trong phôi hạt là phopho, kali, Magie, lượng phospho trong hạt chủ yếu tồn tại ở dạng phitin (83%) và acid nucleic (13%). Bảng 1.3. Thành phần tro trong hạt gạo Thành SiO2 P2O5 CaO MgO K2O Na2O SO2 Fe2O3 MnO2 phần Gạo 0,31 0,81 0,07 0,18 0,31 0,12 0,07 Vết Vết lứt Gạo 0,08 0,38 0,04 0,04 0,07 0,03 Vết Vết Vết trắng Vitamin: chủ yếu là các vitamin tan trong nước, vitamin tan trong dầu không đáng kể. Trong nhóm vitamin tan trong nước vitamin B1 chiếm nhiều nhất, kế đến là vitamin B2, B6, PP, B12 và vitamin H. Phần lớn vitamin tập trung ở vỏ hạt, lớp aleuron, phôi. Phần nội nhũ chứa rất ít vitamin. Enzyme: Hầu hết tất cả các quá trình sinh hóa xảy ra trong tế bào sống kể cả hạt đều do enzyme xúc tác tiến hành. Vì vậy enzyme đóng vai trò vô cùng quan trọng. Có nhiều loại enzyme như: amylase, lipase, protease, oxydase, peroxydase Tùy thuộc vào nhiệt độ và pH của môi trường mà cường độ xúc tác của mỗi enzyme khác nhau. 5
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 1.4. So sánh thành phần gạo lứt và gạo trắng Tên các chất Gạo lứt Gạo trắng Protein 7,1-8,3 6,3-7,1 Chất béo 1,6-2,8 0,3-0,5 Cacbon Hydrat 73-87 77-89 Chất xơ 0,6-1 0,2-0,5 Vitamin B1 0,29-0,61 0,02-0,11 Vitamin B2 0,04-0,14 0,02-0,06 Calci 10-50 10-30 Phospho 0,17-0,43 0,08-0,15 Phitin 0,13-0,27 0,02-0,07 Sắt 0,2-5,2 0,2-2,8 Kẽm 0,6-2,8 0,6-2,3 1.1.2.2. Tính chất hóa học của gạo lứt ❖ Khả năng trương nở và hồ hóa của tinh bột: Khi ngâm hạt tinh bột trong nước ở điều kiện nhiệt độ thường, người ta nhận thấy có sự tăng thể tích của tinh bột. Sự tăng này gây nên sự hấp thụ nước vào trong hạt tinh bột, làm hạt tinh bột trương phồng lên. Hiện tượng tăng thể tích như vậy gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột. [5] Ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm không khí bình thường, phần lớn tinh bột tồn tại dạng monohydrate n(C6H10O5H2O), trong đó phân tử nước liên kết với nhóm OH sơ cấp của mỗi gốc glucose. Khi trong điều kiện bão hòa (ngâm trong nước) do kích thước nhỏ bé các phân tử nước dễ dàng tấn công đến cả nhóm OH thứ cấp kém hoạt động hơn tạo nên dạng tinh bột trihydrat n(C6H10O5.3H2O). Lúc này do sự hiện diện của các phân tử nước nên kích thước hạt tinh bột tăng lên. Tùy thuộc vào cấu trúc của các loại tinh bột khác nhau mà khả năng trương nở trong điều kiện bão hòa sẽ mạnh hay yếu hơn. Thông thường tinh bột giàu amylopectin sẽ trương nở mạnh hơn do liên kết hydro trong nội nhũ phân tử kém bền hơn. [2] 6
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ở nhiệt độ trên 55°C tinh bột sẽ trương phồng lên do hấp thụ nước vào các nhóm hydroxyl phân cực. Khi đó độ nhớt của dung dịch tăng mạnh. Kéo dài thời gian xử lý nhiệt, có thể gây nổ vở hạt tinh bột, thủy phân từng phần và hòa tan phần nào các phần tử cấu thành tinh bột, kèm theo sự giảm độ nhớt của dung dịch. [6] 1.1.3. Quá trình phát triển tạo mầm của gạo lứt Hạt gạo trong khi bảo quản vẫn còn chứa một lượng nước nhất định từ 12-14% trọng lượng khô. Khi ngâm trong nước, hạt hút nước và trương lên, độ ẩm trong hạt gia tăng đến 25% thì có thể nẩy mầm được. Khi ấy tinh bột trong phôi nhũ bị phân giải thành những chất đơn giản để cung cấp cho mầm phát triển. Thời gian hút nước nhanh hay chậm tùy theo hạt giống cũ hay mới, vỏ trấu mỏng hay dầy, nhiệt độ nước ngâm cao hay thấp. Nói chung, nhiệt độ không khí cao, nước ấm, hạt giống cũ hay vỏ hạt mỏng dễ thấm nước thì hạt hút nước nhanh, mau đạt tới ẩm độ cần thiết. [11] Ngâm quá lâu, hạt hút nhiều nước, các chất dinh dưỡng hòa tan và khuếch tán ra ngoài môi trường làm tiêu hao chất dự trữ trong phôi nhũ, đồng thời làm cho nước ngâm bị chua, hạt bị thối và nẩy mầm yếu. Hàm lượng nước trong hạt thích hợp cho quá trình nẩy mầm biến thiên từ 30-40% tùy điều kiện nhiệt độ. Nhiệt độ thích hợp cho hạt gạo nẩy mầm từ 27-37°C. Nhiệt độ thấp hoặc cao hơn khoảng nhiệt độ này, hạt gạo sẽ nẩy mầm yếu và thời gian nẩy mầm kéo dài. Trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ thích hợp thì mầm gạo sẽ phát triển xuyên qua vỏ trấu và xuất hiện ra ngoài: hạt nẩy mầm (germination). So với nhiều hạt giống khác thì hạt gạo nẩy mầm cần ít oxy hơn. Trong điều kiện bình thường, sau khi mầm hạt phá vở vỏ trấu thì rễ mầm sẽ mọc ra trước, rồi mới đến thân mầm. Tuy nhiên, nếu bị ngập nước (môi trường yếm khí) thì thân mầm sẽ phát triển trước. Khi lá đầu tiên xuất hiện, thì các rễ thứ cấp sẽ bắt đầu xuất hiện để giúp cây lúa bám chặt vào đất, hút nước và dinh dưỡng. [9] 7
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1.4. Thành phần hóa học và dinh dưỡng của gạo mầm “Các enzyme ngủ trong hạt gạo ở trạng thái này được kích thích hoạt động và cung cấp tối đa các chất dinh dưỡng.” Dr. Hiroshi Kayahara, giáo sư khoa sinh học và kỹ thuật sinh học tại viện đại học Shinshu University ở Nagano, đã nói như vậy trong bài tường trình kết quả nghiên cứu của nhóm ông tại hội nghị hóa học quốc tế “The 2000 international chemical congress of pacific basin societies” ở Hawaii vào cuối năm 2000 vừa qua. “Mầm gạo lứt chứa nhiều chất xơ, vitamin và chất khoáng hơn là gạo lứt chưa ngâm nước” Kayahara viết trong tờ trình. Gạo lứt đã ngâm nước chứa gấp ba lần chất lysine, một loại amino acid cần thiết cho sự tăng trưởng và bảo trì các mô tế bào cơ thể con người, và chứa mười lần nhiều hơn chất gamma- aminobutyric acid, một chất acid tốt bảo vệ bộ phận thận (kidneys). Các nhà khoa học cũng tìm thấy trong mầm gạo lứt có chứa một loại enzyme, có tác dụng ngăn chặn prolylendopeptidase và điều hòa các hoạt động ở trung ương não bộ. Gạo lứt nẩy mầm không những chỉ đem lại nhiều chất dinh dưỡng mà còn nấu rất dễ dàng và cung ứng cho chúng ta một khẩu vị hơi ngọt vì các enzyme đã tác động vào các chất đường và chất đạm trong hạt gạo, tiến sĩ Kayahara nói thêm. 1.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HẠN SỬ DỤNG BỘT GẠO MẦM 1.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sử dụng và được phân loại gồm các yếu tố bên trong và các yếu tố bên ngoài . Các yếu tố bên trong là các thuộc tính của sản phẩm [13]. Chúng bao gồm những điều sau đây: - Hoạt độ nước: tỉ lệ với khả năng phát triển của vi sinh vật, hoạt tính enzyme oxi hóa. Hoạt độ nước càng cao thì sản phẩm càng nhanh hư hỏng. 8
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i ố Đ ộ ng tương đ tương ng ẩ ứ m n n ả ph ộ c đ c ố T Hoạt độ nước Hình 1.1. ảnh hưởng của hoạt độ nước - Năng lượng eh: năng lượng của chính bản thân sản phẩm, cung cấp năng lượng cho các phản ứng hóa sinh, năng lượng càng cao thì sản phẩm càng nhanh hư hỏng. - Oxy: liên quan đến vi sinh vật hiếu khí và tham gia vào quá trình oxy hóa (chất béo, vitamin ) rút ngắn hạn sử dụng. - Số lượng vi sinh vật: sinh độc tố, tạo mùi ảnh hưởng đến chất lượng và an toàn của sản phẩm. - Nhiệt độ, độ ẩm khi bảo quản: ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của vi sinh vật, quá trình oxy hóa. 1.2.2. Quá trình ôi của bột gạo mầm Lipid trong gạo chưa xay xát (thóc) tương đối ổn định vì các enzym lipolytic trong hạt thóc còn nguyên vẹn nằm chủ yếu trong tế bào ngang của vỏ hạt (tegmen), trong khi hầu hết lipid được lưu trữ trong các lớp aleurone và mầm Trong quá trình xát làm phá vỡ và enzyme lipase tiếp xúc với chất béo gây thủy phân các chất béo tạo axit béo tự do và glycerol. [12] 9
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sự suy thoái của cám gạo bởi lipase và lipoxygenase bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản và điều kiện đóng gói. Ôi do oxy hóa bởi lipoxygenase sẽ tăng lên theo tỷ lệ nồng độ oxy khi lưu trữ sản phẩm thời gian dài. Quá trình oxy hóa chất béo là một quá trình phức tạp do enzym và các yếu tố lý hóa khác xúc tác gây ra. Đó là ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, oxy trong không khí, kim loại. Lipid khi bị oxy hóa có mùi ôi do hình thành một số chất như peroxyt, aldehyt, xeton rồi sau cùng hình thành acid. Thường người ta phân biệt 2 loại: ôi hóa hóa học và ôi hóa sinh học. 1.2.2.1. Ôi hóa sinh học Ôi hóa sinh học là do sự ôi hóa do enzym lipoxygenase. Kiểu ôi hóa này thường đặc trưng đối với lipid có chứa axit béo no với phân tử lượng trung bình hoặc nhỏ và khi có hàm ẩm đáng kể. Khi đó axit béo bị β-oxy hóa và cacboxyl hóa, kết quả là tích tụ các alkylmetylxeton có mùi khó chịu. Khi lipid bị ôi hóa, thường làm vitamin bị mất hoạt tính. Vì khi đó các axit béo không no cao phân tử cũng như các vitamin đều bị phá hủy bởi các chất được tạo ra do oxy hóa trong lipid. Các sản phẩm oxy hóa của lipid thường làm vô hoạt enzim và đặc biệt làm giảm hoạt độ của suxioxydase, xitocromoxydase và colinoxydase. Sản phẩm oxy hóa còn có khả năng phản ứng với protein. Hợp chất tạo thành này bền vững, không hòa tan trong nước cũng như dung môi hữu cơ và cũng không bị phân ly bởi enzym. Trong quá trình chế biến cũng như bảo quản lipid có thể bị oxy hóa dưới tác dụng của enzym lipoxydase (qua chu trình β-oxy hóa) để tạo ra những sản phẩm khác nhau. Lipoxydase hay lipoxygenase là enzym oxy hóa khử xúc tác sự oxy hóa các axit béo không no chứa 2-3 nối đôi (hoặc nhiều hơn) như axit linoleic, linolenic. Lipoxygenase chỉ oxy hóa dạng cis - cis còn dạng cis - trans hay trans – trans thì hoàn toàn không tác dụng. [20] Lipase và lipoxygenase enzyme thường được kích hoạt khi mô bị phá vỡ hoặc bị thương việc đó làm xuất hiện các axit béo (lipolytic enzymes), Williams et al. (1986) báo cáo rằng lipoxygenase là nguyên nhân chính của thay đổi hương vị trong 10
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đậu xanh. Lipoxygenase chịu trách nhiệm về thay đổi mùi. Lipoxygenase đậu xanh thì chịu nhiệt tốt hơn peroxidase ở 60°C trong 10 phút. Vì vậy, xử lý nhiệt (50°C, 60°C, hoặc 70°C trong 10 phút) đủ để làm bất hoạt peroxidase nhưng không đủ để làm bất hoạt lipoxygenase. 1.2.2.2. Ôi hóa hóa học Quá trình ôi hóa hóa học là phản ứng chuỗi nên thường có 3 thời kỳ sau [12]: - Phát sinh Đầu tiên phản ứng được khơi mào bằng việc một vài phân tử lipid bị oxy hóa để tạo thành gốc tự do: RH → R’ + (H*) (2.1) R – gốc của axit béo no hoặc không no tự do hoặc gốc của axit béo trong phân tử glixerit. H – Nguyên tử hydro ở Cα so với nối đôi, hoặc nguyên tử H của nhóm metylen bất kỳ trong axit béo no. Để cắt đứt liên kết C-H trong phản ứng (2.1) đòi hỏi năng lượng là 70-100 kcal/mol. Tuy nhiên khi có oxy hòa tan thì tương tác giữa RH ban đầu với oxy sẽ diễn ra một cách mạnh mẽ hơn. Vì sự tạo thành gốc sau phản ứng lưỡng phân đòi hỏi năng lượng chỉ là 47 kcal/mol: RH + O2 → R* + HO2* (2.2) Trường hợp khi nồng độ RH cao thì có thể xảy ra phản ứng tam phân, phản ứng này đòi hỏi năng lượng bé hơn phản ứng phản ứng lưỡng phân. RH + O2 → R* + H2O2 + R*1 (2.3) Gốc tự do cũng có thể phát sinh khi có ion kim loại giao chuyển: M3+ + RH → M2+ + R* + H* (2.4) 11
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP M2+ + RH → M3+ + RO* + OH* (2.5) - Phát triển Gốc tự do R* hoặc RO* được tạo thành do quá trình khơi mào sẽ bắt đầu chuỗi chuyển hóa oxy hóa : R* + O2 → RO*2 (2.6) RO*2 + RH → ROOH + R* (2.7) Từ hydro peroxyt sẽ phân mạch để cho những gốc tự do khác theo đường hướng sau: ROOH → RO* + *OH (2.8) 2ROOH → RO*2 + H2O + RO* (2.9) ROOH + RH → RO* + H2O + R* (2.10) Việc cắt đứt liên kết O-O để tạo thành 2 gốc tự do theo phản ứng (2.8) sẽ thuận lợi khi nồng độ hydro peroxyt lớn. Việc tạo nên dime (do liên kết hydro) sẽ làm yếu liên kết O-H và O-O, do đó làm giảm bớt năng lượng phân giải dime thành các gốc. Hydro peroxyt có thể phân giải theo phản ứng (2.10) đòi hỏi năng lượng hoạt hóa bé hơn phản ứng đơn phân (2.8) Các gốc peroxyt cũng có thể đứt nguyên tử H- đặt biệt ở vị trí β do quá trình nội phân và cũng có thể kết hợp với nối đôi olefin. Vì vậy việc chuyển hóa các gốc peroxyt sẽ tạo nên không những hydro peroxyt mà cả peroxyt polime, peroxyt vòng, oxyt, aldehyt và các sản phẩm khác. Do quá trình phát triển của chuỗi phản ứng oxy hóa với các phản ứng phân mạch (2.8), (2.9), (2.10) nên tích tụ gốc alcocxyl RO*, peroxyt RO*2 và hydroxyl *OH. Từ gốc alcoxyl có thể tạo nên những sản phẩm thứ cấp như rượu, xeton, aldehyt, - Kết thúc 12
  21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Việc đứt mạch, nghĩa là mất các gốc tự do xảy ra chủ yếu do kết quả tương tác của các gốc theo cơ chế lưỡng phân: R* + R* R* + RO*2 sản phẩm phân tử RO*2 + RO*2 Năng lượng hoạt hóa của các phản ứng này không đáng kể (1-2 kcal/mol) do đó vận tốc phản ứng rất lớn. 1.3. CÁCH XÁC ĐỊNH TUỔI THỌ CỦA BỘT GẠO MẦM Để xác định hạn sử dụng người ta dựa vào các yếu tố sau: - Vi sinh vật: sản phẩm còn hạn sử dụng phải có hàm lượng vi sinh vật sao cho đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng, chúng có số lượng ở mức cho phép, thông thường người ta sẽ quan tâm đến các vi sinh vật sinh độc tố. - Cảm quan: sản phẩm còn hạn sử dụng phải có cấu trúc, mùi vị, màu sắc ở mức độ cho phép phù hợp với yêu cầu của từng sản phẩm như: không tách lớp, không hóa nâu, sậm màu - Dinh dưỡng: một số loại sản phẩm có vai trò cung cấp chất dinh dưỡng đặc biệt như vitamin thì hàm lượng của chúng sẽ được theo dõi để đánh giá hạn sử dụng. [16] Các dự báo hạn sử dụng cho các sản phẩm thực phẩm được dựa trên việc áp dụng các nguyên tắc của nhiệt động học phản ứng hóa học. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào thành phần sản phẩm cũng như các yếu tố môi trường, như là: nhiệt độ, độ ẩm, không khí, vv . Labuza đã chỉ ra sự giảm chất lượng theo phương trình [17]: dQ/dt = k(Q)a Trong đó: DQ / dt: là sự thay đổi trong các yếu tố chất lượng đo lường 13
  22. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K: là hằng số Có hai phương pháp để xác định hạn sử dụng: gián tiếp và trực tiếp 1.3.1. Phương pháp trực tiếp Ở phương pháp này người ta sẽ theo dõi trực tiếp sản phẩm để xác định hạn sử dụng thông qua các tiêu chí đã xác định trước tại điều kiện bảo quản thực tế. Đối với phương pháp này chỉ áp dụng cho sản phẩm có thời hạn bảo quản ngắn hạn. Vì vậy nó không phù hợp trong việc xác định hạn dùng của sản phẩm trong nghiên cứu này. 1.3.2. Phương pháp gián tiếp: tăng tốc thời gian sử dụng (ASLT) Nguyên tắc cơ bản tăng tốc thời gian sử dụng (ASLT) được áp dụng cho bất kỳ quá trình suy giảm mà có một mô hình động học hợp lệ. Quá trình đó có thể là hóa học, vật lý, sinh hóa hay vi sinh vật. Các nguyên tắc của ASLT sẽ giống nhau trong tất cả các trường hợp. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu về ASLT đã được thực hiện trên tính chất hóa lý của các loại thực phẩm. [13] Phương pháp này là ta nâng nhiệt cao hơn nhiệt độ bảo quản sản phẩm nhằm rút ngắn thời gian phá hủy sản phẩm, tăng vận tốc phản ứng phá hủy để xác định hạn sử dụng tại nhiệt độ cao này sau đó ta sẽ suy về hạn sử dụng tại nhiệt độ bảo quản sản phẩm với thời gian dài hơn bằng phương pháp dựng đường chuẩn. Hầu hết phương pháp thường được sử dụng trong ASLT được dựa trên một yếu tố duy nhất là đẩy nhanh quá trình suy thoái bằng việc thay đổi nhiệt độ. Mô hình Arrhenius chỉ ra sự liên quan giữa tỷ lệ của một phản ứng hóa lý với những thay đổi về nhiệt độ [17]. Từ đó để xác định hạn sử dụng người ta sử dụng công thức Arrhenius -Ea/RT K=Ko.e Trong đó: K: tốc độ phản ứng phân hủy. 14
  23. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ko: hằng số tốc độ Ea: năng lượng hoạt hóa cho phản ứng R: hằng số khí T: nhiệt độ ❖ Ứng dụng Arrhenius Với ts1, ts2 là hạn sử dụng tại T1, T2 và ts1*k1= ts2*k2 Ta có: Log(ts1/ ts2)=( Ea/2,3R)*(1/ T1-1/ T2) Hay : Log(ts1)-Log(ts2) = ( Ea/2,3R)*(1/ T1)- ( Ea/2,3R)*(1/ T2) Đặt Log(ts)=y; Ea/2,3R=k; 1/T=x Suy ra: y=kx+b Tiến hành xác định ts tại các điều kiện nhiệt độ cao khác nhau với chỉ tiêu xác định (oxy hóa chất béo) và xây dựng đường chuẩn, với hệ số tương quan r2>0.99. Từ đó suy ra ts. Mô hình này đã được sử dụng trong nhiều trường hợp tạo thành một cơ sở dữ liệu thực nghiệm, chủ yếu là năng lượng kích hoạt các phản ứng khác nhau, có thể sử dụng thông tin cơ sở dữ liệu này để có được một ước tính hợp lý của các mức độ thay đổi nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Từ mô hình và quá trình suy luận thực nghiệm người ta đã đơn giản hóa hơn nữa việc xác định hạn sử dụng, người ta cho rằng chất lượng sản phẩm suy thoái theo một hằng số Qn khi nhiệt độ thay đổi theo một số nhất định nên có thể bỏ qua việc phải đánh giá Ko bằng cách sử dụng một tỷ lệ giữa giá trị của phản ứng khi nhiệt độ thay đổi bằng bất kỳ giá trị tùy ý (n). Các giá trị thường được sử dụng nhất là 10°C và do đó tỷ lệ giữa các tỷ lệ phản ứng được biết đến như Q10. Sự đơn giản hóa của việc sử dụng Q10 đã làm cho nó là một phương pháp rất phổ biến cho việc ước tính thời gian sử dụng. Do đó phương pháp này còn được gọi là phương pháp Q (phương pháp gia tốc nhiệt). [15,17] 15
  24. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Phương pháp Q: Đó là một trong những cách để xác định nhanh hạn sử dụng thông qua việc đẩy nhanh tốc độ thoái hóa sản phẩm. Việc đẩy nhanh tốc độ thái hóa sản phẩm bằng phương pháp gia tốc nhiệt. Phương pháp Q cho rằng chất lượng sản phẩm suy thoái theo một hằng số Qn khi nhiệt độ thay đổi một số nhất định. Với bước thay đổi nhiệt độ thường là 10°C, Qn đôi khi được gọi là Q10. Với giá trị Q10 đã biết, hạn sử dụng có thể được tính bằng công thức: [15] n ts = to .(Q10) Trong đó: ts: hạn sử dụng ở điều kiện lưu trữ bình thường. to: hạn sử dụng ở điều kiện gia tốc nhiệt. n: nhiệt độ gia tốc nhiệt (°C) trừ đi nhiệt độ lưu trữ bình thường (°C) chia cho 10°C Hình 1.2. Tủ sấy gia tốc Tăng nhiệt độ nói chung là làm tăng tốc độ phản ứng hóa học có thể dẫn đến suy thoái. Trong các loại thực phẩm có chứa chất béo, chất béo rắn hơn sẽ trở thành chất lỏng và hành động như một dung môi cho các phản ứng trong pha dầu và những thay đổi trong tinh thể chất béo xảy ra. Sản phẩm có thể có nhiều giá trị Q10 do có nhiều kiểu thoái hóa khác nhau. Có thể xác định tương đối giá trị của Q10 bằng cách lưu trữ sản phẩm ở các nhiệt độ 16
  25. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP cách nhau 10°C, sau đó xác định hạn sử dụng của sản phẩm ở các nhiệt độ đó. Mỗi lần tăng nhiệt độ 10°C, sản phẩm sẽ giảm hạn sử dụng tương ứng là Q10 lần. 17
  26. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN LIỆU Gạo lứt mầm hạt tròn Gia lai, đây là một trong loại gạo có giá trị dinh dưỡng cao được trồng trên đất feraric vì vậy có nhiều sắc tố hơn so với hạt gạo trồng nơi khác. 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Khảo sát và xác định thông số các công đoạn của quy trình công nghệ: - Khảo sát thời gian ngâm gạo mầm - Khảo sát nhiệt độ và thời gian rang gạo mầm - Khảo sát tỷ lệ pha bột gạo mầm - Khảo sát nhiệt độ nước pha bột gạo mầm - Dự đoán hạn sử dụng của bột gạo mầm - Đánh giá cảm quan chất lượng của bột gạo mầm - Xác định một số chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của bột gạo mầm 18
  27. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.1. Sơ đồ sản xuất dự kiến Quy trình sản xuất dự kiến Gạo mầm Ngâm Làm ráo Rang Nghiền Bao gói Bột g ạo mầm Hình 2.1. Sơ đồ quy trình thí nghiệm sản xuất bột gạo mầm 19
  28. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ❖ Thuyết minh quy trình 2.2.1.1. Ngâm Mục đích: Giúp cho quá trình rang diễn ra thuận lợi, quá trình ngâm làm hạt trương nở, xốp, cấu trúc bị phá vỡ. Nước thẩm thấu qua vỏ quả vào trong nội nhũ, trong nội nhũ tích nước tự do khi rang nước sẽ bốc hơi góp phần tạo ra áp suất để gây nổ hạt. Biến đổi: Vật lý: hạt hút nước và tăng thể tích. Thay đổi tính chất cơ cấu hạt do liên kết giữa phôi và hạt yếu đi. Sự thay đổi cấu trúc hạt dẫn đến giảm độ bền cơ học, tăng độ mềm của hạt. Hóa lý: khi ngâm gạo vào nước, hạt tinh bột tiếp xúc với nước và nước xâm nhập vào các phân tử tinh bột và tương tác với các nhóm hoạt động của tinh bột và tạo ra lớp vỏ hydrat làm cho lực liên kết giữa phân tử tinh bột yếu đi, do đó các phân tử tinh bột không còn liên kết chặt chẽ nữa và bị trương lên. Cách thực hiện: gạo lứt mầm được rửa bằng nước mềm theo từng mẻ, sau đó cho vào thau ngâm không đậy kín, lượng nước ngâm cao hơn mặt gạo từ 10cm, gạo được ngâm ở nhiệt độ thường với thời gian khảo sát ở phần bố trí thí nghiệm. Cứ khoảng 4 giờ ngâm thay nước 1 lần, do trong quá trình ngâm có sự hô hấp yếm khí của gạo trong nước có thể gây mùi chua do sự lên men sinh acid của vi khuẩn lactic. Nên cần khuấy đảo trong quá trình ngâm khoảng 2 giờ/lần và thay nước để loại bỏ mùi chua này. Dụng cụ: chậu, thau có kích thước nhỏ đường kính 20cm. 2.2.1.2. Làm ráo Mục đích: tách nước dư ra khỏi khối hạt chuẩn bị cho quá trình rang. Biến đổi: Vật lý: nước thoát ra ngoài làm thay đổi tỉ trọng của nguyên liệu. 20
  29. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cách thực hiện: sau quá trình ngâm gạo sẽ được cho vào rổ và rửa lại bằng nước mềm để loại bỏ tạp chất, sau đó sẽ được đặt trên kệ để nước nhiễu xuống đến khi không còn nước nhiễu xuống thì chuyển sang công đoạn tiếp theo. Dụng cụ: Rổ với đường kính khoảng 20cm. 2.2.1.3. Rang Mục đích: làm chín tinh bột gạo, tạo ra các cấu tử hương, vị và tăng cường độ màu của sản phẩm. Đây là quá trình chính giúp tạo nên hương vị của bột gạo. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, một số chất thành phần béo của lớp vỏ ngoài của gạo sẽ được thủy phân tạo ra các gốc ester có mùi thơm. Phản ứng Maillard giữa protein với đường (từ sự thủy phân tinh bột hoặc đường maltose có sẵn trong phôi) hay phản ứng caramel cũng sẽ tạo ra mùi thơm và hình thành màu cho gạo. Đặc biệt trong quá trình rang xảy ra phản ứng Maillard do tác động tương hỗ giữa những chất chứa nhóm cacbonyl (-COO) với những chất có nhóm amin (- NH2) làm cho bột có màu sẫm và mùi đặc trưng. [3] Quá trình rang cũng sẽ làm chín và khô bột, làm mất đi khả năng hồ hóa và hòa tan của tinh bột khi ta ngâm vào nước sôi. Ngoài ra quá trình rang sẽ làm khô và ức chế các enzym còn tồn tại trong gạo giúp ta có thể bảo quản bột gạo lứt trong thời gian dài. Tiêu diệt một phần vi sinh vật bám trên hạt hoặc chuyển chúng về dạng bào tử, hạn chế đến mức tối thiểu khả năng hư hỏng do chúng gây ra. [2] Biến đổi: Vật lý: Tách nước khỏi hạt làm giảm hàm ẩm, thể tích hạt tăng lên do hạt nở hoa (cốm), trọng lượng hạt giảm do nước bốc hơi. Hóa lý: Phân cắt một lượng đáng kể các hợp chất cao phân tử thành sản phẩm thấp phân tử dễ hòa tan, làm tăng hàm lượng chất chiết hòa tan của gạo mầm. Hóa sinh: Diễn ra một loạt các quá trình tạo ra các cấu tử hương, vị và tăng cường độ màu của sản phẩm như phản ứng Maillard, phản ứng tạo các gốc ester. 21
  30. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Vi sinh: tiêu diệt hoặc ức chế các vi sinh vật góp phần bảo quản sản phẩm lâu dài. Cách thực hiện: Gạo lứt mầm sẽ được cho vào chảo, sau đó bật bếp lên với nhiệt độ được khảo sát ở hình 2.4 và thời gian rang ở hình 2.4 trong phần bố trí thí nghiệm, liên tục đảo gạo đều tay để hạt tiếp xúc nhiệt đều. Sau khi hạt đầu tiên nở hoa, thì ta rang thêm một khoảng thời gian cố định quy định trong bố trí thí nghiệm nữa thì dừng quá trình và đổ hạt vào thau. Thiết bị: Chảo gang dùng cho bếp từ, bếp từ. 2.2.1.4. Nghiền Mục đích: phá vỡ cấu trúc hạt gạo và lớp màng bao tế bào. Ngoài ra quá trình xay còn giúp đồng nhất khối hạt hình thành dạng bột cho bột gạo. Các biến đổi: - Vật lý: giảm kích thước hạt. - Hóa học: cấu trúc bị phá vỡ, phản ứng oxy hóa dễ xảy ra. - Hóa lý: tốc độ hút ẩm tăng lên. Cách thực hiện: gạo lứt mầm rang sẽ được cho vào máy nghiền một dĩa. Thiết bị nghiền một dĩa bao gồm một dĩa quay được gắn với một rotor, bề mặt dĩa có những rãnh nhỏ. Dĩa được lắp song song với bề mặt cố định, khe hẹp giữa dĩa và bề mặt này quyết định kích thước bột. Khi thiết bị vận hành, gạo lứt rang sẽ đi qua khe này, chịu tác dụng của lực ma sát và lực nén, gạo sẽ bị vỡ ra. Đầu tiên gạo lứt rang sẽ được nghiền thô sau đó sẽ được nghiền mịn bởi độ lớn của khe hẹp có thể điều chỉnh. Thiết bị: máy nghiền một dĩa. 22
  31. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.2. Sơ đồ nghiên cứu Gạo mầm khô Thời gian ngâm Độ ẩm Tỷ lệ nở hoa Thời gian và Khảo sát thông số quy trình nhiệt độ rang Tỷ lệ khét, không nở hoa Khảo sát tỷ lệ Trạng thái cảm pha bột quan Khảo sát nhiệt Trạng thái cảm độ nước pha bột quan Chỉ tiêu cảm quan Đánh giá chất lượng sản phẩm Chỉ tiêu hóa lý Trạng thái cảm quan Xác định hạn sử dụng Chỉ số peroxyt Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu 23
  32. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.3. Bố trí thí nghiệm 2.2.3.1. Khảo sát thời gian ngâm gạo mầm Mục đích: chọn ra thời gian ngâm thích hợp để gạo đạt độ ẩm tối đa nhằm chuẩn bị cho quá trình rang. Chuẩn bị thí nghiệm: gạo mầm, các dụng cụ, thời gian theo dõi lần lượt là 8 giờ, 12 giờ, 16 giờ và 20 giờ. Thí nghiệm được bố trí với gạo mầm được ngâm ở 4 mốc thời gian để cho gạo mầm hút nước và đạt trạng thái tối đa. - Yếu tố thay đổi: độ ẩm - Yếu tố cố định: thời gian ngâm - Hàm mục tiêu: độ ẩm Bố trí thí nghiệm Gạo mầm Mẫu 1: ngâm Mẫu 1: ngâm Mẫu 1: ngâm Mẫu 1: ngâm 8 giờ 12 giờ 16 giờ 20 giờ Đo độ ẩm Xác định thời gian ngâm Hình 2.3. Sơ đồ bố trí khảo sát thời gian ngâm gạo mầm 24
  33. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giải thích sơ đồ bố trí thí nghiệm Gạo mầm khô được chia thành 4 mẫu để khảo sát, khối lượng mẫu khảo sát là 100g với độ ẩm ban đầu là 12.7%. Các mẫu thí nghiệm được đựng trong tô, lượng nước cho vào ngâm với tỉ lệ gạo: nước là 1:2 nhằm để gạo ngập trong nước và có thể đủ thể tích nước để hạt hút và trương nở, nhiệt độ của nước ngâm 30°C, khi nhiệt độ cao thì hạt sẽ đẩy nhanh quá trình hút và trương nở lên. Không đậy kín tô lại vì hạt vẫn cần oxy để hô hấp. Cứ sau 2 giờ khuấy trộn 1 lần nhằm để hạt hút nước đồng đều hơn, sau cứ mỗi 4 giờ ngâm sẽ thay nước 1 lần nhằm loại bỏ các acid sinh ra do lên men lactic. Tiến hành ngâm lần lượt 4 mẫu với thời gian như sơ đồ trên theo thứ tự thời gian ngâm lâu nhất (mẫu 4) đến các mẫu có thời gian ngâm ít lâu hơn (mẫu 3,2,1). Các mẫu sau khi ngâm sẽ được tiến hành xác định độ ẩm. Dựa trên kết quả khảo sát độ ẩm để chọn ra thời gian ngâm đảm bảo về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế. 2.2.3.2. Khảo sát quá trình rang gạo mầm Mục đích: xác định chế độ rang thích hợp. Chuẩn bị thí nghiệm: gạo mầm đã làm ráo, chảo, bếp. Gạo mầm sẽ được rang ở 4 mức nhiệt độ khác nhau để gạo nổ tối đa và đồng đều, màu sắc, mùi và trạng thái tốt nhất. Thí nghiệm tìm ra công thức rang tốt nhất nhằm chuẩn bị cho quá trình nghiền bột. Thí nghiệm được bố trí với gạo mầm được rang ở 4 mức nhiệt độ với thời gian khác nhau sao cho cảm quan về màu sắc, mùi và trạng thái là tốt nhất. - Yếu tố thay đổi: thời gian - Yếu tố cố định: nhiệt độ - Hàm mục tiêu chính: tỷ lệ nở hoa. - Hàm mục tiêu phụ: tỷ lệ khét và tỷ lệ không nở hoa 25
  34. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bố trí thí nghiệm: Gạo mầm Ngâm Làm ráo Mẫu 1: rang Mẫu 2: rang Mẫu 3: rang Mẫu 4: rang Nhiệt độ:160°C Nhiệt độ:180°C Nhiệt độ:210°C Nhiệt độ:240°C Thời gian nở hoa Thời gian nở hoa Thời gian nở hoa Thời gian nở hoa 3 phút, bắt đầu 3 phút, bắt đầu 3 phút, bắt đầu 3 phút, bắt đầu tính từ hạt nở tính từ hạt nở hoa tính từ hạt nở hoa tính từ hạt nở hoa đầu tiên đầu tiên đầu tiên hoa đầu tiên Tỷ lệ khét Tỷ lệ nở hoa Tỷ lệ hạt không nở hoa Xác định nhiệt độ, thời gian rang Hình 2.4. Sơ đồ bố trí khảo sát thời quá trình rang gạo mầm 26
  35. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giải thích sơ đồ bố trí thí nghiệm Gạo mầm sau khi ngâm được làm ráo sẽ được cân thành 4 mẫu bằng cân điện tử với khối lượng cố định 100g. Các mẫu sẽ được đựng trong chén để thuận tiện cho việc cho vào chảo rang. Chuẩn bị chảo để rang các mẫu thí nghiệm. Chảo được sử dụng để rang là chảo được làm bằng gang. Quá trình rang, nhiệt độ ban đầu của chảo và khối hạt khi tiếp xúc với nhau là bằng nhau, sau đó gia nhiệt để nâng dần nhiệt độ dẫn và giữa chúng mới có sự chênh lệch về nhiệt độ. Trong quá trình rang, khuấy đảo liên tục để hạt tiếp xúc nhiệt đồng đều, tránh bị khét. Tiến hành rang lần lượt 4 mẫu với nhiệt độ và thời gian khác nhau. Thời gian rang được chia thành 2 giai đoạn: giai đoạn 1 từ khi nâng nhiệt đến khi hạt đầu tiên nổ, giai đoạn 2: từ khi hạt đầu tiên nổ tiếp tục rang trong 3 phút nữa thì dừng quá trình. Ghi nhận thời gian. Xác định % nở hoa, % hạt khét bằng phương pháp hình bình hành, để chọn mẫu tốt nhất. Phương pháp xác định % độ nở hoa bằng hình bình hành A O B D C Dùng 1 tờ giấy A4, kẻ lên đó hình bình hành và 2 đường chéo, đánh dấu thành 5 điểm A, B, C, D, O gồm 4 điểm 4 góc và 1 điểm giao của 2 đường chéo như hình trên. Trộn đều các hạt hạt đã rang, lấy ngẫu nhiên và cân đủ 100g, khối lượng 100g tiếp tục bốc ngẫu nhiên chia thành 5 phần đồng đều (20g), tương ứng với mỗi điểm đã đánh dấu trên hình bình hành được đặt 20g. Sau đó lấy ở mỗi điểm ngẫu nhiên 4g (m) và lựa chọn số lượng hạt nở hoa (m1), sau đó áp dụng công thức để tính % khối hạt nở hoa và % khối hạt khét. 27
  36. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ∑m1 Tỷ lệ nở hoa = x 100, % ∑m ∑m1 Tỷ lệ khét = x x 100, % ∑m 2.2.3.3. Khảo sát tỉ lệ pha bột gạo mầm Mục đích: tìm tỉ lệ bột gạo và nước pha phù hợp để dung dịch bột gạo có trạng thái tốt nhất. Chuẩn bị thí nghiệm: nước, bột gạo, cốc, nhiệt kế, bình thủy, nồi. Bột gạo sẽ được pha chế với các tỷ lệ bột gạo: nước pha lần lượt là 5: 80; 6: 80; 7: 80; 8:80. - Yếu tố cố định: thể tích nước pha 80ml, thể tích cốc thủy tinh 100 ml, nhiệt độ nước pha 90°C, thời gian khuấy bột 5 phút, phương pháp khuấy bột thủ công khoảng 20 vòng/phút). - Yếu tố thay đổi: khối lượng bột thay đổi lần lượt là 5, 6, 7, 8g. - Hàm mục tiêu: trạng thái cảm quan dịch bột bằng phương pháp so hàng thị hiếu. Giải thích bố trí thí nghiệm Chuẩn bị mẫu: Bột gạo mầm sẽ được cân và chia thành 4 mẫu với các mức tỷ lệ sau: mẫu CT1: 5g bột và 80 ml nước 90°C, mẫu CT2: 6g bột và 80 ml nước 90°C, mẫu CT3 7g bột và 80 ml nước 90°C, mẫu CT4 8g bột và 80 ml nước 90°C. Khối lượng bột gạo mầm cho 16 người thử (thể tích thử mẫu 20ml) lần lượt tương ứng với tỷ lệ CT1, CT2, CT3, CT4 lần lượt là 20, 24, 28, 32g. Thể tích nước pha đong theo định mức đã tính toán trước của 4 mẫu là 320 ml. Đong thể tích nước theo định mức rồi đổ vào nồi sau đó đánh dấu thể tích. Sau khi chuẩn bị xong, tiến hành pha bột. Các khối lượng bột sẽ được cho vào các nồi khác nhau, nước được đun sôi có nhiệt kế đo kèm theo. Sau khi nước được đun đến nhiệt độ yêu cầu sẽ được đổ vào 28
  37. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP các nồi có chứa bột theo thể tích đúng như yêu cầu. Sau đó dùng đũa khuấy khoảng 3 phút trong nồi trước khi đổ vào đúng bình thủy đã được đánh kí hiệu CT1, CT2, CT3, CT4. Cứ khoảng 1 phút sẽ lắc bình thủy 1 lần, để trong 5 phút. Sau đó sẽ rót mẫu vào các cốc tương ứng đã đánh mẫu số, sau khi rót vào cốc sẽ được đậy lại bằng giấy bạc. Tiến hành hành đánh giá trạng thái cảm quan bằng phương pháp so hàng thị hiếu. Ghi nhận kết quả. Sau đó xử lý kết quả để chọn tỷ lệ bột: nước pha phù hợp nhất. Bột gạo mầm Mẫu bột: kích thước bột <0.3 mm Pha bột Tỷ lệ bột: nước Mẫu CT1 Mẫu CT2 Mẫu CT3 Mẫu CT4 5: 80 6: 80 7: 80 8: 80 Trạng thái dịch bột Xác định lượng nước pha Hình 2.5. Sơ đồ bố trí khảo sát tỉ lệ pha bột gạo mầm 29
  38. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.2.3.4. Khảo sát nhiệt độ nước pha bột gạo mầm Mục đích: tìm nhiệt nước pha phù hợp để dung dịch bột gạo cho mùi thơm thích hợp nhất. Chuẩn bị thí nghiệm: nước, bột gạo, cốc. Bột gạo sẽ được pha chế với nhiệt độ nước pha lần lượt là: 70°C; 80°C; 90°C; 100°C. - Yếu tố thay đổi: nhiệt độ nước pha - Yếu tố cố định: tỉ lệ bột gạo: nước pha bột xác định từ thí nghiệm 2.2.3.3 - Hàm mục tiêu: trạng thái cảm quan bằng phương pháp so hàng thị hiếu. Giải thích sơ đồ bố trí thí nghiệm: - Chuẩn bị mẫu: Bột gạo mầm sẽ được cân theo các định mức cố định với tỉ lệ bột gạo: nước pha bột xác định từ thí nghiệm 2.2.3.3 đã tính toán trước theo số lượng người thử mẫu tương ứng với 4 mẫu CT1, CT2, CT3, CT4. Thể tích nước pha đong theo định mức đã tính toán trước. Đong thể tích nước theo định mức rồi đổ vào nồi sau đó đánh dấu thể tích. Sau khi chuẩn bị xong, tiến hành pha bột. Các khối lượng bột sẽ được cho vào các nồi khác nhau, nước được đun sôi có nhiệt kế đo kèm theo với các nhiệt độ lần lượt là 70°C, 80°C, 90°C, 100°C. Sau khi nước được đun đến nhiệt độ yêu cầu sẽ được đổ vào các nồi có chứa bột theo thể tích đúng như yêu cầu. Sau đó dùng đũa khuấy khoảng 3 phút trong nồi trước khi đổ vào đúng bình thủy đã được đánh kí hiệu CT1, CT2, CT3, CT4. Cứ khoảng 1 phút sẽ lắc bình thủy 1 lần, để trong 5 phút. Sau đó sẽ rót mẫu vào các cốc tương ứng đã đánh mã số, sau khi rót vào cốc sẽ được đậy lại nhanh bằng giấy bạc nhằm giữ nhiệt độ. - Tiến hành hành đánh giá trạng thái cảm quan bằng phương pháp so hàng thị hiếu. Ghi nhận kết quả. Sau đó xử lý kết quả để chọn tỷ lệ bột: nước pha phù hợp nhất. 30
  39. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bột gạo mầm Mẫu: Tỷ lệ pha bột xác định ở 2.2.3 Pha nước 70°C Pha nước 80°C Pha nước 90°C Pha nước 100°C Trạng thái cảm quan Nhiệt độ nước pha Hình 2.6. Sơ đồ bố trí khảo sát nhiệt độ nước pha bột gạo mầm 2.2.3.5. Dự đoán hạn sử dụng của bột gạo mầm Mục đích: xác định thời gian sử dụng bột gạo nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng bột gạo. Chuẩn bị thí nghiệm: Bột gạo được chuẩn bị thành 4 mẫu, mỗi mẫu 180g, tủ sấy. Bố trí thí nghiệm: - Yếu tố thay đổi: thời gian, nhiệt độ - Yếu tố cố định: nhiệt độ luôn được giữ cố định tại các bậc nhiệt độ yêu cầu. 31
  40. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hàm mục tiêu: màu, chỉ số peroxyt. Bột gạo mầm Mẫu 1: gia tốc Mẫu 2: gia tốc Mẫu 3: gia tốc Mẫu 4: gia tốc nhiệt ở 40°C nhiệt ở 50°C nhiệt ở 60°C nhiệt ở 70°C Tại t1,2,3 n ngày Tại t1,2,3 n ngày Tại t1,2,3 n ngày Tại t1,2,3 n ngày Đo màu Chỉ số peroxyt Xác định giá trị Xác định hạn sử dụng bột tương đối Q10 gạo ở nhiệt độ gia tốc Tính toán bằng công thức Đánh giá Hạn sử dụng Hình 2.7. Sơ đồ bố trí dự đoán hạn sử dụng bột gạo mầm Giải thích sơ đồ bố trí thí nghiệm: Bột gạo mầm sẽ được cân chia thành 4 mẫu: N1, N2, N3, N4. Khối lượng mỗi mẫu 180g được đựng trong 6 đĩa petri tương ứng mỗi đĩa 30g bột gạo mầm, 4 mẫu sẽ được gia tốc nhiệt trong tủ sấy ở 4 mức nhiệt độ khác nhau: 40°C, 50°C, 60°C, 70°C như trên sơ đồ. Mẫu N4 sẽ được gia tốc ở 70°C đầu tiên. Cứ sau đúng 1, 2, 3, 32
  41. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4, 5 ngày (24 giờ) sau khi gia tốc, sẽ lấy ra 1 đĩa petri mẫu đem đi đo màu và xác định chỉ số peroxyt. Các mẫu N3, N2. N1 thực hiện tương tự. Sau khi có kết quả đo màu sẽ được đem so sánh tham chiếu với bảng tham chiếu màu, chỉ số peroxyt sẽ được tham chiếu với Tiêu chuẩn việt nam về sản phẩm bột gạo. n Sử dụng công thức ts = to .(Q10) để đánh giá thời hạn sử dụng của bột gạo. Trong đó: ts: hạn sử dụng ở điều kiện lưu trữ bình thường. to: hạn sử dụng ở điều kiện gia tốc nhiệt. n: nhiệt độ gia tốc nhiệt (°C) trừ đi nhiệt độ lưu trữ bình thường (°C) chia cho 10°C ❖ Phương pháp đo màu bột gạo Sử dụng máy đo màu Chroma meter Minolta CR – 400 [8]. Quá trình thực hiện: Chuẩn bị mẫu: Cho bột gạo vào trong khay nhựa, dùng màng PE trong suốt phủ lên bề mặt khay nhựa trắng Cách thực hiện Bước 1: Cắm điện nhấn nút on để mở máy, hiệu chỉnh máy bằng cách ấn nút Cal nhấn nút chụp bảng trắng. Bước 2: Đo mẫu trắng trước, sau đó đo mẫu bột gạo ở 3 vị trị khác nhau của một mẫu. cứ sau mỗi lần đo thì chuẩn lại với mẫu trắng 1 lần Xác định màu sắc. Cường độ màu được đo theo hệ L*, a*, b*. L*: cường độ sáng tối 33
  42. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a*: sắc độ của màu đỏ - xanh lá cây b*: sắc độ của màu xanh dương – vàng ΔE*: độ sai lệch màu; L*, a*, b*: giá trị đo ở mẫu tham chiếu; L1*, a1*, b1*: giá trị đo ở mẫu cần so sánh. ΔL* = L* – L1* ; Δa* = a* – a1* ; Δb* = b* – b1* ΔE* = √ (ΔL*)2 + (Δa*)2 + (Δb*)2 Bảng 2.1 Thông số tham chiếu giá trị ΔE* Khoảng giá trị ΔE Ý nghĩa của giá trị ΔE nằm giữa 0 và 1 Sự khác biệt này không cảm nhận được ΔE nằm giữa 1 và 2 Khác biệt rất nhỏ, chỉ cảm nhận được bởi người có kinh nghiệm ΔE nằm giữa 2 và 3,5 Khác biệt tương đối, có thể cảm nhận bởi người không có kinh nghiệm ΔE nằm giữa 3,5 và 5 Khác biệt lớn ΔE lớn hơn 5 Khác biệt rất lớn 2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 2.3.1. Phân tích đánh giá cảm quan Nguyên tắc: đánh giá mức độ ưa thích sản phẩm bằng cách sắp cho điểm theo thang điểm được xác định trước tương ứng với mức độ ưa thích. Cách tiến hành: - Dụng cụ: các dạng dụng cụ thông thường (đĩa, cốc, muỗng) trong phòng thí nghiệm. - Phòng đánh giá cảm quan: rộng rãi, sáng sủa, mát mẻ, yên tĩnh, sạch sẽ, không được có mùi lạ. - Số lượng người đánh giá: tùy điều kiện thực tế. - Trình độ người đánh giá: Người thử là người sử dụng sản phẩm và chưa qua huấn luyện - Tiến hành đánh giá cảm quan: tiến hành theo các yêu cầu xác định trước. - Kết quả đánh giá: kết quả được ghi vào phiếu kết quả. 34
  43. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cở sở đánh giá: thang điểm đánh giá sản phẩm được đánh giá theo thang điểm của bảng trình bày bên dưới. Phiếu hướng dẫn Anh (chị) lần lượt nhận được 3 mẫu đã được mã hóa gồm 3 chữ số. Hãy nếm thử từng mẫu theo trật tự sắp xếp sẵn và đánh giá mức độ ưa thích của anh (chị ) đối với mẫu này bằng cách cho điểm theo thang điểm dưới đây. Sau đó ghi nhận câu trả lời của anh (chị) vào phiếu đánh giá. Lưu ý: Mỗi mẫu thử ứng với 1 phiếu trả lời. Anh ( chị ) vui lòng thanh vị với nước trước khi bắt đầu thử mẫu. Anh ( chị ) có thể thanh vị với nước bất cứ lúc nào khi đã thử mẫu. Thang điểm: Điểm 1: Rất ghét 5. Hơi thích 2: Ghét 6. Thích 3: Hơi ghét 7. Rất thích 4: Không ghét không thích Chân thành cảm ơn bạn đã tham gia buổi cảm quan cùng chúng tôi! Hình 2.8. Phiếu đánh giá cảm quan bột gạo mầm 2.3.2. Phương pháp đánh giá hóa lý 2.3.2.1. Phương pháp xác định độ ẩm Nguyên tắc: dùng sức nóng làm bay hết hơi nước trong mẫu. Cân trọng lượng mẫu trước và sau khi sấy khô, từ đó tính ra phần trăm nước có trong thực phẩm. Cách tiến hành: Dùng cân phân tích hoặc cân điện tử cân chính xác 5 gam mẫu đã xử lý ở trên cho vào hộp hoặc cốc sạch, khô đã biết khối lượng trước (tức là sau khi rửa, sấy khô, để nguội đến nhiệt độ phòng, cân). Dùng đũa thuỷ tinh san đều lượng mẫu ở hộp đựng mẫu để ẩm bốc hơi nhanh và đều. Đưa mẫu vào tủ sấy để lấy ở nhiệt độ 105°C đến khối lượng không đổi. Sau khi sấy, lấy mẫu ra cho vào bình hút ẩm để làm nguội, cân. tiếp tục sấy đến khối lượng không đổi, nghĩa là: sấy lại, làm nguội và cân. Khi kết quả giữa hai lần cân cuối cùng có sai số ±0,5 % là coi như khối lượng không đổi. 35
  44. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kết quả tính độ ẩm: (W) Trong đó: G1 : Khối lượng hộp và nguyên liệu trước khi sấy, g. G0 : Khối lượng hộp không, g G2 : Khối lượng hộp và mẫu sau khi sấy, g G : Khối lượng mẫu cần xác định, g. G = G1 – G0 2.3.2.2. Phương pháp xác định chỉ số Peroxyt Nguyên lý: Ở môi trường axit, peroxyt giải phóng iôt từ muối kali iođua, ở nhiệt độ nóng hoặc lạnh. Chuẩn độ iôt được giải phóng ra thể tự do bằng một dung dịch natri tiosunfat. H H R1_C_C_R2 +KI+2CH3COOH R1_CH_CH_R2 + 2CH3COOK + H2O + I2 \ / O_O O 2 Na2S2O3 + I2 2NaI + Na2S4O6 Cách xác định: Lấy 2 bình nón dung tích 250ml. Cho vào bình 1 (bình thí nghiệm) 2g dầu, bình 2 (bình kiểm tra) 2ml nước cất. Cho thêm vào mỗi bình 10ml dung dịch hỗn hợp axit axetic và clorofom (tỉ lệ 2:1), 1ml dung dịch KI mới pha (hoặc một ít tinh thể KI), đậy nút. Lắc hỗn hợp cẩn thận và đặt vào chỗ tối 10 phút. Cho thêm 25ml nước cất. Cho thêm 0,5ml dung dịch hồ tinh bột 1% và chuẩn độ iôt tạo thành bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N cho đến khi mất màu xanh. 36
  45. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Tất cả nghiệm thức được thực hiện lặp lại 3 lần. Số liệu thí nghiệm được trình bày dưới dạng giá trị trung bình (SD). Phương pháp phương tích phương sai ANOVA được sử dụng để kiểm định sự khác nhau giữa các giá trị trung bình ( với mức ý nghĩa P= 0.05) bằng phần mềm Statgraphic 16.2. Kiểm định LSD ( Least Significant Difference) được sử dụng để kiểm định sự khác nhau giữa các cặp giá trị trung bình. 37
  46. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT 3.1.1. Kết quả khảo sát thời gian ngâm gạo mầm Bảng 3.1. Kết quả ảnh hưởng của thời gian ngâm đến độ ẩm của hạt Thời gian 0 giờ 8 giờ 12 giờ 16 giờ 20 giờ Chỉ tiêu Độ ẩm 12,70 0,15a 27,22 0,45b 31,41 0,06c 32,60 0,02d 32,93 0,19d Các giá trị báo cáo dựa trên cơ sở thô và đại diện cho giá trị trung bình của 3 lần lặp lại, các chữ cái giống nhau trong cùng một hàng có sự khác nhau không đáng kể (P 0,05). Nhận xét: Qua bảng giá trị kết quả và biểu đồ hình 3.1 ta thấy ở giai đoạn ngâm từ 0-12 giờ có sự thay đổi nhanh về giá trị hàm ẩm. Cụ thể tại 0 giờ độ ẩm của hạt là 12,70%, tại thời điểm 8 giờ ngâm nguyên liệu đạt 27,22% ( tăng lên đáng kể 14,52%), thời điểm 12 giờ ngâm nguyên liệu đạt độ ẩm 31,41%. Xét ở giai đoạn 12- 20 giờ cho thấy sự gia tăng hàm ẩm bắt đầu chậm lại, sau 16 giờ ngâm nguyên liệu đạt hàm ẩm 32,60% so với thời điểm 12 giờ độ ẩm chỉ tăng thêm 1,19% và sau 20 giờ ngâm thì độ ẩm đạt 32,93%, ta thấy giữa 16 giờ và 20 giờ có sự chênh lệch độ ẩm không đáng kể. Ở giai đoạn đầu 0-12 giờ có sự gia tăng nhanh độ ẩm là vì ban đầu nồng độ nước trong hạt thấp nên khi ngâm vào nước thì có sự thẩm thấu nước vào trong hạt, ban đầu do áp suất thẩm thấu còn lớn nên tốc độ hút nước nhanh, đó là lý do tại sao trong 8 giờ đầu độ ẩm tăng nhanh chóng lên đến 27,55% và tại thời điểm 12 giờ độ ẩm tăng lên đạt 32,41%. Ở giai đoạn sau 12 giờ đến 20 giờ độ ẩm của hạt tăng rất chậm là do sau quá trình hút nước của hạt ở giai đoạn đầu, tế bào đã hút được một lượng nước tự do làm chúng trương nở, vì vậy làm giảm độ rỗng giữa các tế bào đồng thời làm áp 38
  47. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP suất đối chiều từ trong tế bào tăng lên làm giảm áp suất thẩm thấu nên tốc độ thẩm thấu nước cũng giảm, vì vậy ta thấy đường tăng độ ẩm trên đồ thị cũng giảm độ dốc. Ở thời điểm 16 giờ và 20 giờ cho thấy áp suất thẩm thấu ngoài tế bào và áp suất đối chiều trong tế bào đang tiến gần về mốc cân bằng, quá trình thẩm thấu này tiếp diễn cho đến khi 2 áp suất có sự cân bằng thì quá trình thẩm thấu nước dừng lại. Theo kết quả xử lý bằng phần mềm Statgraphics 16.2 ta thấy tại 8 giờ và 12 giờ ngâm có sự khác biệt về độ ẩm ở mức ý nghĩa α = 95%, còn tại 12 giờ và 16 giờ ngâm cũng có sự khác biệt về độ ẩm ở mức ý nghĩa α = 95%, còn tại 16 giờ và 20 giờ ngâm không có sự khác biệt về độ ẩm ở mức ý nghĩa α = 95%. Kết luận: Qua các nhận xét và phân tích trên ta chọn thời gian ngâm thích hợp là 16 giờ tương đương với độ ẩm thích hợp của nguyên liệu là 32,6% gạo đạt độ ẩm gần như tối đa. 3.1.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ và thời gian rang gạo mầm Bảng 3.2. Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến % độ nở hoa Nhiệt độ 160°C 180°C 210°C 240°C Thời gian (s) 308 280 242 225 Tỷ lệ hạt nở hoa 80,7 1,27ab 83,3 0,6b 86,8 1,65c 80,9 1,01a không bị khét % Tỷ lệ hạt nở hoa bị 4,7 0,17a 4.2 0,18b 5.2 0,15c 11,2 0,2d khét % Tỷ lệ hạt không nở 14,6 0,69c 12,5 0,95b 8 0,6a 7,9 0,45a hoa % Các giá trị báo cáo dựa trên cơ sở thô và đại diện cho giá trị trung bình của 3 lần lặp lại,các chữ cái giống nhau trong cùng một hàng có sự khác nhau không đáng kể (P 0,05). 39
  48. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a b c d Hình 3.1. Hạt gạo nở hoa sau khi rang ở các nhiệt độ: a)nhiệt độ 240°C; b) nhiệt độ 210°C; c) nhiệt độ 180°C; d) nhiệt độ 160°C Hình 3.2. a)Hạt gạo không nở hoa, b)Hạt gạo nở hoa nhưng bị khét. 40
  49. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhận xét: Khi hạt gạo hút ẩm tối đa, lúc đó các mao quản rỗng sẽ chứa đầy nước. Khi gia nhiệt, nước trong hạt gạo bốc hơi làm gia tăng áp suất phía trong hạt. Khi áp suất vượt qua lớp vỏ phía bên ngoài một cách đột ngột, từ đó làm hạt bị nổ (nở hoa). [21] Xét quá trình bung nở của hạt, khi nhiệt độ càng tăng thì các phân tử khí trong hạt chuyển động càng hỗn loạn, càng va đập thì càng làm tăng áp suất bên trong hạt. Đồng thời các quá trình cracking các hợp chất cao phân tử cũng làm tăng áp lực lên hạt đáng kể. Nhiệt độ càng cao thì các quá trình cracking diễn ra nhanh hơn và mạnh hơn. Khi áp suất vượt qua lớp vỏ phía bên ngoài một cách đột ngột, từ đó làm hạt bị nổ (nở hoa) ra làm thay đổi cấu trúc. Áp suất tạo ra càng lớn thì hạt càng nổ to, làm hạt bung ra mạnh. Với thời gian nở hoa cho các nhiệt độ là 3 phút với khối lượng 100g hạt, thì ta thấy ở 160°C tỷ lệ nở hoa của gạo mầm kém hơn so với các nhiệt độ khác, do để tạo ra một áp suất đủ lớn nhằm để hạt gạo bung nở thì ở nhiệt độ 160°C cần thời gian nhiều hơn so với các mức nhiệt độ 180°C, 210°C và 240°C. Có thể nói với thời gian 3 phút nở hoa là chưa đủ đối với mức nhiệt độ rang 160°C. Nhưng với thời gian đó ở mức nhiệt độ cao hơn như ở 180°C và 210°C thì tỷ lệ nở hoa khá tốt. Ở 240°C tỷ lệ nở hoa rất tốt nhưng do nhiệt độ quá cao, áp suất tạo ra quá lớn làm cho hạt bung nở, trong khi hạt vẫn chưa bốc hết hơi nước hoàn toàn, vì vậy dẫn đến việc nhiều hạt bị dẻo. Xét quá trình tạo màu, mùi của gạo rang, trong quá trình rang các phản ứng Maillar hay Caramel xảy ra tạo màu và mùi. Phản ứng xảy ra mạnh từ nhiệt độ 160°C trở lên, ban đầu tạo ra các hợp chất không màu, sau đó xảy ra phản ứng trùng hợp hóa các đường để tạo màu vàng nâu, khi đường mất đi hơn 25% nước thì hạt chuyển sang màu nâu đen. Ở 160°C do nhiệt độ này các phản ứng maillard, caramel xảy ra mạnh mẽ, thời gian từ lúc nâng nhiệt đến lúc hạt đầu tiên nở bung khá dài nên hạt đã có phần bị caramel hay tham gia phản ứng maillard làm hạt có sự biến đổi màu trước khi bung nở, cộng với thời gian bung nở nên hạt gạo có màu nâu đen. Ở nhiệt độ 180°C và 210°C các phản ứng maillar, caramel diễn ra rất nhanh và mạnh mẽ nhưng do tốc độ bung nở ở 2 nhiệt độ này nhanh, phù hợp với tốc độ của 41
  50. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP các phản ứng tạo màu, mùi nên ta có thể thấy hình ảnh của gạo rang ở 2 nhiệt độ này khá đẹp. Tuy nhiên ta có thể thấy ở nhiệt độ 210°C hạt bung nở rất tốt, điều đó cho thấy các cấu tử hương thoát ra nhiều tạo mùi cho gạo rang tốt hơn so với rang ở 180°C. Ở nhiệt độ 240°C do nhiệt độ quá cao làm cho hạt bị khét, trong khi có một số hạt vẫn đang hoặc chưa kịp bung nở. Kết luận: Qua các nhận xét và phân tích trên ta chọn nhiệt độ và thời gian rang thích hợp là 210°C trong 242 giây tương đương với độ nở hoa (nổ) của nguyên liệu là 86,8%. Gạo rang có màu sắc hài hòa, mùi thơm và cấu trúc giòn xốp rất thuận lợi cho quá trình nghiền và giá trị cảm quan sản phẩm sau này. 3.1.3. Kết quả khảo sát tỷ lệ pha bột gạo mầm Bảng 3.3. Kết quả đánh giá trạng thái cảm quan tỷ lệ pha bột Mẫu CT1 CT2 CT3 CT4 (tỷ lệ bột gạo: (tỷ lệ bột gạo: (tỷ lệ bột gạo: (tỷ lệ bột gạo: nước pha bột nước pha bột nước pha bột nước pha bột Người thử 5:80) 6:80) 7:80) 8:80) 1 3 1 4 2 2 2 3 4 1 3 1 3 2 4 4 3 2 1 4 5 1 3 4 2 6 1 4 3 2 7 3 4 2 1 8 1 2 3 4 9 2 4 3 1 10 2 3 4 1 11 1 4 3 2 12 3 2 4 1 13 1 2 4 3 14 2 4 3 1 15 3 1 2 4 16 1 2 4 3 Tổng hạng 30a 44bc 50c 36ab Các chữ cái giống nhau trong cùng một cột có sự khác nhau không đáng kể (P 0,05). 42
  51. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Từ kết quả ở bảng 3.3, tiến hành phân tích phương sai và LSD ở phần phụ lục B thì kết quả như sau : H0 : Giả sử các mẫu CT1, CT2, CT3, CT4 có mức độ ưa thích như nhau. Ftính = 11,4375> Ftra bảng = 7,81 → Bác bỏ giả thiết Ho. Kết quả LSD = 7,8 Xét các cặp số hạng : |CT2 – CT1| = |44 – 30| = 14 > LSD. CT2 khác CT1 ở mức ý nghĩa 5%. |CT3 – CT1| = |50 – 30| = 20> LSD. CT3 khác CT1 ở mức ý nghĩa 5%. |CT4 – CT1| = |36 – 30| = 6 < LSD. CT4 không khác CT1 ở mức ý nghĩa 5%. Hình 3.3. Trạng thái của bột gạo Nhận xét: Qua kết quả xử lý theo phương pháp so hàng thì ta thấy cặp mẫu CT2 (tỷ lệ 6:80) và CT1 (tỷ lệ 5:80) có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%, mẫu CT2 được người thử lựa chọn nhiều hơn. Ta có thể giải thích rằng vì 2 tỷ lệ pha bột trên có mức độ loãng khác nhau, với CT2 (tỷ lệ 6:80) khối lượng bột nhiều hơn làm cho cấu trúc của dịch bột ổn định hơn. Xét về cặp mẫu CT4 (tỷ lệ 8:80) và CT1 (tỷ lệ 43
  52. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5:80) không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%, nhưng mẫu CT4 được người thử chọn nhiều hơn. Ta có thể giải thích rằng vì CT4 tạo thành dịch bột tuy hơi đặc nhưng lại cho cấu trúc ổn định. Xét cặp mẫu CT3 và CT1 ta thấy có sự khác biệt về mức ưa thích ở mức ý nghĩa 5%, mẫu CT3 với khối lượng bột nhiều hơn giúp tăng độ nhớt dẫn tới giảm khả năng tách pha, trong khi CT1 sau một khoảng thời gian ngắn khoảng 3 phút thì dịch bột bắt đầu có hiện tượng tách pha do thừa nước, vì vậy không được người thử đánh giá cao. Qua các phân tích trên ta có thể kết luận rằng CT3 (tỷ lệ 7:80) cho trạng thái dịch bột tốt, không quá loãng cũng như quá đặc nên tỷ lệ pha bột được chọn trong bài báo cáo này để pha bột là CT3 (tỷ lệ 7:80) 3.1.4. Kết quả khảo sát nhiệt độ nước pha bột gạo mầm Bảng 3.4. Kết quả đánh giá cảm quan nhiệt độ nước pha Mẫu CTN1 CTN2 CTN3 CTN4 (70°C) (80°C) (90°C) (100°C) Người thử 1 2 4 1 3 2 2 4 3 1 3 1 2 3 4 4 3 2 1 4 5 4 1 3 2 6 1 2 3 4 7 3 4 2 1 8 3 2 1 4 9 3 1 4 2 10 1 3 4 2 11 2 2 4 3 12 3 2 4 1 13 2 3 4 1 14 2 1 3 4 15 2 4 1 3 16 4 3 1 2 Tổng hạng 38 40 42 41 Các chữ cái giống nhau trong cùng một cột có sự khác nhau không đáng kể (P 0,05). 44
  53. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Từ kết quả ở bảng 3.4, tiến hành phân tích phương sai và LSD thì kết quả như sau : Ho : Giả sử các mẫu CTN1, CTN2, CTN3, CTN4 có mức độ ưa thích như nhau Ftính = 11,4375> Ftra bảng = 7,8 → Bác bỏ giả thiết Ho. Kết quả LSD = 3,4 Xét các cặp số hạng : |CTN2 – CTN1| = |40 – 38| = 2 LSD. CT3 khác CT1 ở mức ý nghĩa 5%. |CTN4 – CTN1| = |41 – 38| = 3 < LSD. CT4 không khác CT1 ở mức ý nghĩa 5%. Nhận xét: Qua kết quả xử lý theo phương pháp so hàng thì ta thấy cặp mẫu CTN2 (80°C) và CTN1 (70°C) không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%, mẫu CTN2 được người thử lựa chọn nhiều hơn. Ta có thể giải thích rằng vì ở nhiệt độ 70°C và 80°C mùi của 2 dịch bột chưa có sự khác biệt lớn nên người thử chưa nhận ra, người thử buộc phải đưa ra sự lựa chọn theo cảm tính. Xét về cặp mẫu CTN4 (nhiệt độ 100°C) và CTN1 (nhiệt độ 70°C) không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%, nhưng mẫu CTN4 được người thử chọn nhiều hơn. Ta có thể giải thích rằng vì người thử ưu tiên hơn về mùi hơn là hương nên CTN4 được chọn nhiều hơn, khi nhiệt độ cao kết hợp với việc khuấy sẽ làm cho các cấu tử hương bay theo dễ dàng hơn, vì vậy mùi thơm của dịch bột ở 100°C của mẫu CTN4 sẽ thơm hơn so với CNT1, nhưng khi thử dịch bột thì mẫu CNT1 do nhiệt độ chỉ 70°C nên không lôi kéo các cấu tử hương bay lên nhiều vì vậy khi thử người thử sẽ cảm nhận hương tốt hơn so với CTN4, do đó 2 mẫu CNT4 và CNT1 không có sự khác biệt trong lựa chọn. 45
  54. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Xét cặp mẫu CTN3 và CTN1 ta thấy có sự khác biệt về mức ưa thích ở mức ý nghĩa 5%, so về mùi thơm thì mẫu CTN3 thơm hơn CTN1, đồng thời hương của CNT3 cũng không bay lên quá nhanh nên vẫn còn giữ lại. Vì vậy nhìn chung mẫu CTN3 dung hòa giữa mùi và hương nên được người thử chọn nhiều hơn. Qua các phân tích trên ta có thể kết luận rằng CTN3 (nhiệt độ nước pha 90°C) cho trạng thái mùi và hương tốt, tạo được mùi thơm mạnh, hương đặc trưng. Như vậy theo đánh giá của người thử pha bột với nhiệt độ nước pha bột là 90°C là được ưa thích nhất. 3.2. KẾT QUẢ DỰ ĐOÁN HẠN SỬ DỤNG CỦA SẢN PHẨM 3.2.1. Kết quả đo màu Bảng 3.5. Kết quả đo màu Mẫu L* a* b* ΔE* Mẫu tham 70,56 5,57 15,62 0 chiếu Mẫu gia tốc 70,19 5,53 15,57 0,48 40°C/ 5 ngày Mẫu gia tốc 69,78 5,54 15,53 0,88 50°C/ 5 ngày Mẫu gia tốc 66,52 5,20 14,58 3,50 60°C/ 5 ngày ΔE*40: giá trị sai lệch màu gia tốc ở 40°C, ΔE*50: giá trị sai lệch màu gia tốc ở 50°C, ΔE*60: giá trị sai lệch màu gia tốc ở 60°C Nhận xét: Để so sánh sự thay đổi màu sắc theo thời gian được ghi nhận bởi sự thay đổi các giá trị L*, a*, b* và được xác định bởi ΔE*. Căn cứ vào bảng tham chiếu ΔE* và xu hướng chuyển màu để đưa ra kết luận về độ lớn của sự biến đổi màu của các mẫu được gia tốc ở các nhiệt độ khác nhau Đối với mẫu được gia tốc ở 40°C qua thời gian 5 ngày: + Giá trị L* nhỏ hơn giá trị L* của mẫu tham chiếu tuy chưa đáng kể nhưng ta có thể thấy rằng bột gạo gia tốc ở 40°C cũng có xu hướng sẫm màu. + Giá trị a* nhỏ hơn so với mẫu tham chiếu, qua đó cho thấy bột gạo có xu hướng chuyển về màu lục. 46
  55. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Giá trị b* nhỏ hơn so với mẫu tham chiếu, qua đó cho thấy bột gạo có xu hướng chuyển về màu lam. + Giá trị ΔE*40 2: do các giá trị L* , a* , b* có sự thay đổi lớn. Điều đó giải thích cho việc bột gạo có sự đổi màu. Xác định giá trị Q10: giá trị tương đối của Q10 được xác định thông qua gia tốc nhiệt cách nhau 10°C. Cụ thể mỗi lần tăng lên 10°C thì sản phẩm sẽ giảm hạn sử dụng đi Q10 lần. 47
  56. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Xét bậc nhiệt độ 40°C, ta thấy giá trị ΔE*40 nhỏ hơn 1, theo phân tích trên ta thấy mẫu bột gia tốc ở 40°C gần như chưa có sự thay đổi màu so với mẫu bột gạo lưu trữ ở 30°C. Vì vậy ở bậc nhiệt độ 40°C chưa thể xác định được giá trị Q10. Xét bậc nhiệt độ gia tốc tiếp theo là 50°C, ta thấy giá trị ΔE*50 lớn hơn giá trị ΔE*40 nhưng nhìn chung 2 giá trị ΔE*50 và ΔE*40 này vẫn nhỏ hơn 1, qua đó có thể thấy rằng tuy ở 2 bậc nhiệt độ này giá trị sai lệch mẫu có sự khác biệt nhưng sự khác biệt đó không đáng kể. Như vậy ở bậc nhiệt độ 50°C bột gạo vẫn chưa có sự thay đổi màu, do đó giá trị Q10 vẫn chưa thể xác định được ở bậc nhiệt độ này. Xét bậc nhiệt độ kế tiếp là 60°C, ta thấy giá trị ΔE*60 khá lớn, như ở phân tích trên ta thấy có sự thay đổi màu ở bậc nhiệt độ này. Dựa vào giá trị sai lệch màu ΔE* ở 2 bậc nhiệt độ liền kề là 50°C và 60°C, ta thấy rằng giá trị sai lệch màu của bột gạo gia tốc ở 60°C ΔE*60 so với giá trị sai lệch màu gia tốc ở 50°C ΔE*50 là gấp khoảng 4 lần. Qua đó ta có thể đánh giá rằng ở bậc nhiệt độ gia tốc 60°C trong 5 ngày mẫu bột gạo mầm có giá trị tương đối Q10 bằng 4. 3.2.2. Kết quả đo chỉ số peroxyt Với việc xác định được giá trị tương đối Q10 bằng 4 ở nhiệt độ gia tốc là 60°C trong 5 ngày, ta tiến hành xác định hạn sử dụng của bột gạo ở bậc nhiệt độ gia tốc 60°C ở thời điểm trước 5 ngày và 5 ngày. Để xác định thời hạn sử dụng của bột gạo mầm tại nhiệt độ gia tốc ở 60°C, thì ta xác định chỉ số peroxyt của bột gạo, do chỉ số này tăng cùng với nhiệt độ. Bảng 3.6. Kết quả xác định chỉ số peroxyt Tên mẫu Kết quả Đơn vị Phương pháp thử Bột gạo gia tốc 0,2 Meq/Kg TCVN 6121:2010 60°C trong 4 ngày Bột gạo gia tốc 1,01 Meq/Kg TCVN 6121:2010 60°C trong 5 ngày Mẫu được phân tích bởi trung tâm sắc ký Hải đăng, 79-Trương định-Quận 1-Tp.HCM. 48
  57. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Do tiêu chuẩn về bột gạo chưa có quy định trong TCVN nên tiêu chuẩn về peroxyt được tham chiếu với bảng tiêu chuẩn của sản phẩm tương tự (bột ngũ cốc). Căn cứ vào tiêu chuẩn 53 TCV 54 – 80 về chỉ tiêu peroxyt trong bột ngũ cốc có mức giới hạn là 0,6 meq/kg. Ta thấy rằng bột gạo gia tốc ở 60°C trong 4 ngày chưa vượt qua giới hạn cho phép, điều đó có nghĩa là bột gạo mầm được phép sử dụng theo quy định. Nhưng đối với bột gạo gia tốc ở 60°C trong 5 ngày thì ta thấy chỉ tiêu peroxyt đã vượt mức cho phép của tiêu chuẩn. Vì vậy ta có thể kết luận rằng bột gạo gia tốc ở 60°C trong 5 ngày không được phép sử dụng. 3.2.3 Dự đoán hạn sử dụng của bột gạo mầm lưu trữ ở 30°C Sau khi dự đoán được giá trị tương đối Q10 và xác định được hạn sử dụng của n bột gạo gia tốc, ta tiến hành sử dụng công thức ts = to .(Q10) để dự đoán hạn sử dụng của sản phẩm bảo quản ở nhiệt độ thường. Hạn sử dụng của bột gạo gia tốc 60°C là 4 ngày. Nhiệt độ lưu trữ bột gạo bình thường là 30°C. Khi đó n = (60 – 30) /10 = 3 Dự đoán Q10 = 4. n 3 Lúc đó, (Q10) = 4 = 64. Dự đoán hạn sử dụng ở điều kiện thường là: 4 ngày x 64 = 256 ngày. Liên hệ với một số sản phẩm bột gạo tương tự trên thị trường về hạn sử dụng ta thấy rằng: 49
  58. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a b Hình 3.4. a) Bột gạo lứt đỏ Quy nguyên; b) Bột gạo lứt đỏ Thiên Ưng. Nhận xét: Ta thấy một số bột gạo lứt (nguyên liệu gạo lứt) trên thị trường có hạn sử dụng lên đến 1 năm, có hạn sử dụng lâu hơn so với sản phẩm bột gạo mầm chế biến trong đồ án này có thể do nhiều nguyên nhân trong đó nguyên liệu ban đầu ảnh hưởng rất lớn đến thời gian bảo quản. Bột gạo chế biến từ hạt đã qua nảy mầm sẽ có độ bền bảo quản kém hơn so với bột chế biến từ hạt gạo lứt bình thường. Đó là do trong quá trình hạt nảy mầm hàm lượng các chất dinh dưỡng, đặc biệt hàm lượng chất béo tăng lên mạnh mẽ, các enzyme lipase, lipoxydase đang ở trạng thái hoạt động. Do trong quá trình nảy mầm sẽ sinh ra một lượng nhiệt lớn kết hợp với các enzyme lipase, lipoxydase đang hoạt động sẽ rất dễ oxy hóa chất béo. Ngoài ra do thiết bị, dụng cụ chế biến ở phòng thí nghiệm hạn chế vì vậy cũng ảnh hưởng đến hạn sử dụng của bột gao. 50
  59. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 3.3.1. Kết quả đánh giá chỉ tiêu cảm quan Bảng 3.7 Kết quả đánh giá chỉ tiêu cảm quan Mẫu Bột gạo lứt Thiên Bột gạo lứt Quy Bột gạo mầm trong ưng nguyên nghiên cứu Người thử 1 4 3 2 2 6 4 4 3 6 3 6 4 6 3 5 5 5 3 2 6 4 4 6 7 6 4 5 8 5 4 2 9 6 3 6 10 2 5 3 11 2 3 3 12 5 3 6 13 4 3 4 14 4 4 3 15 4 5 5 16 3 3 4 17 4 3 2 18 4 3 4 19 5 4 4 20 3 3 2 21 5 4 4 22 3 4 4 23 3 4 3 24 3 4 3 51
  60. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tổng điểm 102b 86a 92ab Các chữ cái giống nhau trong cùng một hàng có sự khác nhau không đáng kể (P 0,05). Từ bảng 3.7, ta tiến hành phân tích phương sai anova và kiểm tra hậu nghiệm LSD thì được kết quả như sau: HO : Giả các sản phẩm bột gạo có mức độ ưa thích như nhau Ftính=2,09 < Ftra bảng =3,15 Chấp nhận HO với mức ý nghĩa 5%. Nhận xét: Ta thấy các sản phẩm bột gạo mức độ ưa thích chưa có sự khác biệt, do đây là các sản phẩm bột gạo lứt được làm từ nguyên liệu thiên nhiên và chưa có bổ sung các phụ gia như hương vị, độ ngọt nên người thử chưa cảm nhận sự khác biệt rõ ràng nào. Bột gạo Thiên ưng được người thử cho điểm cao nhất, điều đó có thể giải thích như sau do bột gạo lứt Thiên ưng là sản phẩm có trên thị trường sớm, mức độ người sử dụng bột Thiên ưng cũng nhiều hơn so với các sản phẩm còn lại. Vì vậy người thử có thể đã từng sử dụng bột gạo này nên có cảm giác quen, vì vậy người thử sẽ cho điểm cao hơn. Còn bột gạo lứt Quy nguyên có điểm thấp nhất do Quy nguyên không rang gạo mà thay thế bằng cách sấy ở nhiệt độ cao vì vậy bột của Quy nguyên không tạo mùi thơm so với các sản phẩm khác. Nhìn chung bột gạo mầm là loại sản phẩm có xu hướng dành cho thực dưỡng hơn là sản phẩm đại trà. 3.3.2. Kết quả đánh giá chỉ tiêu hóa lý Bảng 3.8. Kết quả chỉ tiêu hóa lý trong 100g của bột gạo mầm Thành phần Hàm lượng Carbohydrate 72,7 Protein 15,8 Lipid 3,64 Độ ẩm 9,8 Chỉ tiêu được phân tích bởi trung tâm kiểm nghiệm sắc ký Hải đăng, số 79- Trương định, Quận 1- Tp.HCM. Theo bảng kết quả định lượng, ta thấy rằng hàm lượng protein và lipid của sản phẩm khá cao so với các sản phẩm cùng loại, đạt chỉ tiêu của bột ngũ cốc theo TCVN 9707-2013, sản phẩm có khả năng cung cấp một lượng protein nhất định cho 52
  61. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP con người. Cũng giống như các sản phẩm khác hàm lượng carbohydrate ở mức tương đối. 3.3.3. Kết quả đánh giá chỉ tiêu vi sinh Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra vi sinh trên mẫu bột gạo mầm Chỉ tiêu Kết quả Đơn vị Quyết định 46 /2007/QĐ-BYT E.coli Không phát hiện CFU/g 102 Coliform 6.4x101 CFU/g 103 Chỉ tiêu được phân tích bởi trung tâm kiểm nghiệm sắc ký Hải đăng, số 79- Trương định, Quận 1- Tp.HCM. Nhận xét: Chỉ tiêu E.coli và Coliform nhỏ hơn mức quy định của Bộ y tế, điều đó cho thấy bột gạo đạt chỉ tiêu vi sinh. 53
  62. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN Sau khi nghiên cứu tạo ra được một sản phẩm bột gạo mầm cho các giá trị cảm quan tương đối, thành phân dinh dưỡng ở mức tương đối, tốt cho sức khỏe, mặc dù không sử dụng phụ gia nhưng sản phẩm có hạn sử dụng tương đối dài khoảng 8.5 tháng. Các thông số quy trình sản xuất được xác định sau quá trình nghiên cứu như sau: - Thời gian ngâm hạt gạo mầm để đạt độ ẩm gần tối đa là 16 giờ. - Nhiệt độ rang thích hợp là 210°C. - Tỷ lệ pha bột thích hợp nhất ở tỷ lệ 7g bột và 80ml nước. - Nhiệt độ nước pha bột tốt nhất là 90°C. - Hạn sử dụng của bột gạo là khoảng 8,5 tháng. Kết luận: sản phẩm bột gạo mầm có thể chế biến theo quy trình sau 54
  63. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Quy trình sản xuất Gạo mầm Ngâm 16 giờ Làm ráo Rang 210°C Nghiền Bao gói Pha bột Bột gạo mầm 7g bột với 80ml nước ở 90°C Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất bột gạo mầm 55
  64. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.2. KIẾN NGHỊ Trong cuộc sống ngày càng hiện đại, con người ngày càng tất bậc hơn, không có thời gian chăm chúc cho bữa ăn gia đình của mình. Những mong muốn về một sản phẩm tiện lợi thân thiện và có giá trị dinh dưỡng cao mà có thể sử dụng nhanh đang là những đòi hỏi mà yêu cầu nhà sản xuất giải đáp. Qua tìm hiểu và nghiên cứu có thể thấy bột gạo mầm là sản phẩm hoàn toàn tự nhiên, không chỉ giữ lại giá trị ban đầu mà còn nâng cao hơn nữa giá trị dinh dưỡng. Do những hạn hẹp về điều kiện vật chất, kiến thức và thời gian nghiên cứu nên chưa thể tìm hiểu hết về giá trị của sản phẩm cũng như chưa thể tìm và so sánh kết quả thực nghiệm với các kết quả đã được thực hiện trước đó, chưa thể bổ sung thêm các phụ gia như hương, vị vào sản phẩm để tạo ra sự đa dạng hóa và phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Vì lý do đó tôi xin có những kiến nghị sau: - Bổ sung đường để tạo vị cho sản phẩm. - Bổ sung hương, khảo sát thị hiếu người tiêu dùng - Khảo sát giá trị dinh dưỡng của bột gạo mầm. - Nghiên cứu ứng dụng bột gạo mầm cho các dòng sản phẩm khác như bánh cracker, bột dinh dưỡng ăn liền - So sánh kết quả thực nghiệm với các kết quả từ các bài nghiên cứu trước đó. 56
  65. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Đức Hợi (2009). Kỹ thuật chế biến lương thực Tập 1, NXB khoa học kỹ thuật, Hà nội. [2] Bùi Đức Hợi (2009). Kỹ thuật chế biến lương thực Tập 2, NXB khoa học kỹ thuật, Hà nội. [3] Hoàng Đình Hòa (2002). Công nghệ sản xuất malt và bia NXB khoa học kỹ thuật, Hà nội. [4] Huỳnh Phương Quyên, Bài giảng Công nghệ chế biến lượng thực, Đại học công nghệ Tp.HCM [5] Lê Ngọc Tú (1994). Hóa học thực phẩm, NXB khoa học kỹ thuật Hà nội [6] Lê Văn Việt Mẫn (2011). Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB Đại học quốc gia, Tp.HCM. [7] Nguyễn Hoàng Dũng, Thí nghiệm đánh giá cảm quan, NXB Đại học quốc gia, Tp.HCM. [8] Nguyễn Lê Hưng (2007). Bài giảng môn Tính chất công nghệ vật liệu thực phẩm, Đại học nông lâm, Tp.HCM [9] Nguyễn Ngọc Đệ (2008). Giáo trình cây lúa, NXB Đại học quốc gia, Tp.HCM. [10] Nguyễn Thị Thu Hà, Bài giảng đánh giá cảm quan, Đại học công nghệ Tp.HCM [11] Trần Thị Thu Trà (2007). Công nghệ bảo quản và chế biến lương thực tập 1, NXB Hà nội. [12] Casimir C. Akoh & David B. Min - Marcel Dekker, Inc. (2002). Food Lipid. [13] David Kilcast and Persis. The Stability and Shelf-Life of Food, (79-103) [14] Determine how quickly the shelf (Shelf Life) of products. [15] Geoffrey Anderson and MIldaScott (1991). Determination of Product Shelf Life and Activation Energy, CLINICAL CHEMISTRY Vol. 37, (Page 398-401). [16] How to Determine the Shelf-life and Date Marking of Food, 2012 (1-28) [17] Labuza 1985, Accelerated shelf life testing of foods 57
  66. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP [18] K. Prasad et al 2012, Effects of grinding methods on the characteristics of Pusa 1121 rice flour, J. Trop. Agric. and Fd. Sc: 193– 201 [19] Newzealand government (2014). How to Determine the Shelf Life of Food, Newzealand. [20] William et al (1986), The Stability and Shelf-Life of Food. [21] Hoseney et al (1983). Cereal Grains for the Food and Beverage Industries. [22] pham.html [23] [24] [25] 58
  67. PHỤ LỤC Phụ lục A: Bảng các số liệu thực nghiệm 3.1.1 Kết quả khảo sát thời gian ngâm ❖ Bảng số liệu thực nghiệm đo độ ẩm Mẫu Lặp lại 0 giờ 8 giờ 12 giờ 16 giờ 20 giờ 1 12.7 27.45 31.41 32.61 33.02 2 12.6 27.5 31.48 32.6 33.06 3 12.8 26.7 31.36 32.59 32.71 Trung bình 12.7a 27.22b 31.41c 32.6d 32.93d Sự khác biệt độ ẩm giữa các mốc thời gian Method: 95.0 percent LSD Thoi Count Mean Homogeneous gian Groups 0 3 12.7 X 8 3 27.216 X 7 12 3 31.416 X 7 16 3 32.6 X 20 3 32.93 X
  68. 3.1.2 Kết quả khảo sát quá trình rang ❖ Số liệu thực nghiệm quá trình rang • Bảng kết quả % độ nở hoa và tỷ lệ khét, tỷ lệ không nở hoa. Thời gian Nhiệt độ Độ nở hoa (%) Tỷ lệ khét Tỷ lệ không (%) nở hoa (%) 306 160 82 3.6 13.8 314 160 82.8 3.9 15 304 160 80.3 3.6 15 285 180 84 4.36 13.6 283 180 82.9 4 11.9 272 180 83 4.24 12 239 210 85.7 5.38 8.4 245 210 86 5.12 7 242 210 88.7 5.1 8.3 226 240 79.7 11.4 9 218 240 79 11 9.3 231 240 81 11.2 8.4 Xử lý Anova ANOVA Table for Ty le no hoa by Nhiet do Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between 77.4225 3 25.8075 17.92 0.0007 groups Within 11.52 8 1.44 groups Total (Corr.) 88.9425 11 ANOVA Table for No hoa bi khet by Nhiet do Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between 108.563 3 36.1875 1130.86 0.0000 groups
  69. Within 0.256 8 0.032 groups Total (Corr.) 108.819 11 ANOVA Table for Ty le khong no hoa by Nhiet do Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between 87.6825 3 29.2275 52.90 0.0000 groups Within 4.42 8 0.5525 groups Total (Corr.) 92.1025 11 Xử lý LSD • Sự khác biệt tỷ lệ nở hoa giữa các nhiệt độ Method: 95.0 percent LSD nhiet Count Mean Homogeneous do Groups 240 3 79.9 X 160 3 81.7 XX 180 3 83.3 X 210 3 86.8 X • Sự khác biệt tỷ lệ hạt nở hoa bị khét giữa các nhiệt độ Method: 95.0 percent LSD nhiet Count Mean Homogeneous do Groups 160 3 3.7 X 180 3 4.2 X 210 3 5.2 X 240 3 11.2 X • Sự khác biệt tỷ lệ hạt không nở hoa giữa các nhiệt độ Method: 95.0 percent LSD nhiet Count Mean Homogeneous do Groups 210 3 8.0 X 240 3 8.9 X 180 3 12.5 X 160 3 14.6 X
  70. Phụ lục B: Đánh giá cảm quan sản phẩm 3.3.1: Kết quả đánh giá cảm quan bột gạo mầm ❖ Kết quả xử lý anova của thí nghiệm đánh giá cảm quan bằng cho điểm thị hiếu ANOVA Table for diem by san pham Source Sum of Df Mean F-Ratio P-Value Squares Square Between 5.44444 2 2.72222 2.09 0.1309 groups Within 89.6667 69 1.29952 groups Total (Corr.) 95.1111 71
  71. Phụ lục C: Phương pháp xử lý số liệu ❖ Phương pháp xử lý số liệu của phép thử so hàng Phân tích phương sai và LSD theo phương pháp Friedman Chuẩn F được tính theo công thức sau: 12 F = [ 2 + 2 + ⋯ + 2] − 3. 푛. ( + 1) 푛. . ( + 1) 1 2 Với: n: số người thử p: số mẫu sản phẩm Tp: tổng cột sản phẩm thứ p. Lấy giá trị F vừa tính được so sánh với F tiêu chuẩn tra ở bảng phụ lục 3: Giá trị tới hạn của kiểm định F (khi bình phương), sách kĩ thuật phân tích cảm quan thực phẩm. Nếu giá trị vừa tính lớn hơn giá trị tiêu chuẩn thì sản phẩm có sự khác biệt, ở mức ý nghĩa α = 0,05 %. Tiếp theo cần tìm sự khác nhau giữa các mẫu ta tính sự khác nhau nhỏ nhất có nghĩa giữa hai giá trị tổng cột của các mẫu như sau: 푛. . ( + 1) LSD = 푍√ 6 Với Z là giá trị thu được trong bảng Gauss ở mức: 2. 훼 . ( + 1) Nếu Ti – Tj > LSD thì sản phẩm I và j khác nhau có nghĩa.