Khảo sát 10 giống lúa Oryza sativa L đặc sản cho bánh mì không gluten

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

ABSTRACT

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4. Nội dung nghiên cứu

1.5. Ý nghĩa của luận án

1.5.1. Ý nghĩa khoa học

1.5.2. Ý nghĩa thực tế

1.6. Những điểm mới của luận án

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tổng quan về lúa

2.1.1. Giới thiệu chung

2.1.2. Đặc điểm cơ bản của các giống lúa nghiên cứu

2.1.3. Giá trị dinh dưỡng của hạt gạo

2.2. Các chỉ tiêu năng suất và chất lượng

2.2.1. Các chỉ tiêu năng suất

2.2.2. Các chỉ tiêu chất lượng

2.2.3. Dấu chỉ thị

2.2.3.1. Chỉ thị hình thái

2.2.3.2. Chỉ thị phân tử

2.3. Bánh mì không gluten

2.4. Các thành phần được sử dụng để cải thiện chất lượng bánh mì không gluten

2.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.5.1. Một số công trình nghiên cứu chọn giống lúa dựa vào hàm lượng amylose và anthocyanin

2.5.2. Kết quả các công trình nghiên cứu về bánh mì không gluten

2.6. Trích ly protein và anthocyanin trong cám gạo

2.7. Tối ưu hóa bằng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM)

3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Phương tiện nghiên cứu

3.1.1. Thời gian và địa điểm

3.1.2. Nguyên vật liệu

3.1.3. Thiết bị và dụng cụ

3.2. Phương pháp nghiên cứu

3.2.1. Phương pháp phân tích và đo đạc các chỉ tiêu

3.2.2. Phương pháp xử lý kết quả

3.3. Nội dung nghiên cứu

3.3.1. Nội dung nghiên cứu

3.3.2. Bố trí thí nghiệm

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN

4.1. Chọn giống lúa có hàm lượng anthocyanin, protein cao và amylose thấp

4.1.1. Sử dụng dấu phân tử kết hợp với phương pháp hóa học để xác định giống lúa có hàm lượng amylose thấp, protein và anthocyanin cao từ 10 giống lúa nghiên cứu

4.1.2. Xác định chỉ số diệp lục tố và thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của 10 giống lúa nghiên cứu được trồng trong nhà lưới

4.2. Chỉ số diệp lục (SPAD)

4.3. Trồng khảo nghiệm các giống lúa có hàm lượng amylose thấp, protein và anthocyanin cao ngoài đồng

4.4. Khảo sát sự biến đổi các hợp chất anthocyanin, protein, amylose và một số tính chất vật lý của hạt trong 12 tháng bảo quản

4.5. Xây dựng quy trình sản xuất bánh mì không gluten

4.5.1. Tối ưu hóa quá trình kết hợp của bột gạo, bột bắp, bột đậu nành và tinh bột khoai tây để nâng cao chất lượng bánh mì

4.5.2. Tối ưu hóa khả năng kết hợp của HPMC, nước, nấm men, maltodextrin và thời gian lên men để nâng cao chất lượng bánh mì

4.5.3. Đánh giá chất lượng của bánh mì không gluten

4.6. Áp dụng công nghệ sinh học (sử dụng enzyme, vi khuẩn lactic, gạo mầm, chiết xuất các hợp chất sinh học có trong cám gạo) vào quy trình sản xuất bánh mì không gluten nhằm nâng cao chất lượng và giá trị sinh học của bánh

4.6.1. Sử dụng loại và lượng enzyme thích hợp để nâng cao chất lượng của bánh mì không gluten

4.6.2. Chiết xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học cao có trong cám gạo (protein, anthocyanin) bổ sung vào quy trình sản xuất bánh mì nhằm gia tăng giá trị sinh học của sản phẩm

4.6.3. Nâng cao giá trị dinh dưỡng và hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học trong bánh mì không gluten từ nguồn nguyên liệu gạo mầm

4.6.4. Sử dụng vi khuẩn lactic để nâng cao cấu trúc và giá trị cảm quan sản phẩm bánh mì không gluten

4.6.5. So sánh chất lượng các sản phẩm tối ưu của quy trình sản xuất bánh mì không gluten có sử dụng protein, anthocyanin được chiết xuất từ cám gạo cẩm; các enzyme β-amylase, protease, TGase; gạo mầm; vi khuẩn lactic

4.6.6. Đánh giá chất lượng và khảo sát sự chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm bánh mì không gluten

4.6.7. Sử dụng bột khoai tây kết hợp với bột lá gai sấy thăng hoa để cải thiện chất lượng của bánh mì không gluten

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÔNG TRÌNH

PHỤ LỤC A: HÌNH ẢNH

PHỤ LỤC B: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC

PHỤ LỤC C: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ VẬT LÝ

PHỤ LỤC D: XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU VI SINH VẬT

PHỤ LỤC E: CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI KHI ĐÁNH GIÁ LÚA TRONG NHÀ LƯỚI VÀ NGOÀI ĐỒNG

PHỤ LỤC F: CÁC CÔNG VIỆC CHUẨN BỊ

PHỤ LỤC G: BẢNG MÔ TẢ SẢN PHẨM THEO TCVN 3215:79

PHỤ LỤC H: PHÂN TÍCH THỐNG KÊ

PHỤ LỤC I: BẢNG SỐ LIỆU CÁC YẾU TỐ VỀ NHIỆT ĐỘ, ÁNH SÁNG VÀ ĐỘ ẨM TRONG TRẠI THỰC NGHIỆM

PHỤ LỤC J: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH KIỂM TRA MẪU GẠO MẦM VÀ BÁNH MÌ

I. Lựa chọn giống lúa và đánh giá chất lượng

Nghiên cứu khảo sát 10 giống lúa đặc sản Việt Nam gồm Cẩm Cai Lậy, Jasmine 85, Nàng Thơm Chợ Đào, Huyết Rồng, Hồng Ngọc Óc Eo, Ngọc Đỏ Hương Dứa, ĐH6, VD20, Đại học Cần Thơ 1, và D13. Mục tiêu là tìm ra giống lúa có hàm lượng amylose thấp, protein và anthocyanin cao, phù hợp làm nguyên liệu sản xuất bánh mì không gluten. Dấu phân tử được sử dụng kết hợp phương pháp hóa học để sàng lọc giống lúa. Cụ thể, RM190 dùng để phân biệt hàm lượng amylose, RM21 xác định hàm lượng protein, CAPS-DFR phân biệt gạo trắng và gạo màu, Indel-Rc và CAPS-OSB1 xác định màu đỏ và đen của hạt.

1.1. Kết quả nghiên cứu cho thấy giống lúa Cẩm Cai Lậy nổi bật với hàm lượng protein và anthocyanin cao, amylose thấp, độ trở hồ thấp và độ bền gel phù hợp.

1.2. Các giống lúa được trồng khảo nghiệm trong nhà lưới và ngoài đồng để đánh giá các chỉ tiêu nông học, năng suất và chất lượng. "Kết quả cho thấy sử dụng RM190 đã phân biệt được các giống lúa có hàm lượng amylose cao và thấp hoặc rất thấp, RM21 có hiệu quả trong việc xác định hàm lượng protein cao hay thấp...". Việc trồng khảo nghiệm giúp xác nhận tính ổn định của các đặc tính mong muốn trong điều kiện thực tế.

1.3. Nghiên cứu cũng khảo sát khả năng bảo quản lúa trong bao bì PA ở nhiệt độ 25°C trong 6 tháng. Kết quả cho thấy hàm lượng protein, anthocyanin và amylose được duy trì tốt, đảm bảo chất lượng nguyên liệu cho sản xuất bánh mì.

II. Tối ưu hóa quy trình sản xuất bánh mì không gluten

Nghiên cứu sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) để tối ưu hóa tỷ lệ phối trộn nguyên liệu và thời gian lên men, nhằm tạo ra bánh mì không gluten có chất lượng tốt nhất.

2.1. Thí nghiệm được thiết kế theo mô hình Box-Behnken để xác định tỷ lệ tối ưu của bột gạo, bột bắp, bột đậu nành, tinh bột khoai tây, HPMC, nấm men, nước, maltodextrin và thời gian lên men. "Kết quả khẳng định tỷ lệ các nguyên liệu bột gạo, bột bắp, đậu nành và tinh bột khoai tây cần sử dụng lần lượt là 64,9%, 20,3%, 4,9% và 10,2%. Tỷ lệ HPMC, nấm men, nước, maltodextrin và thời gian lên men có giá trị tối ưu là 1,3%; 2,95%; 100,5%, 10,0% và 30 phút."

2.2. Việc tối ưu hóa này giúp cải thiện cấu trúc, thể tích riêng và độ cứng của bánh mì, đáp ứng yêu cầu cảm quan của người tiêu dùng.

III. Ứng dụng công nghệ sinh học để nâng cao chất lượng bánh mì

Nghiên cứu ứng dụng các kỹ thuật công nghệ sinh học để cải thiện chất lượng bánh mì không gluten. Các phương pháp bao gồm bổ sung enzyme (β-amylase, protease, TGase), vi khuẩn lactic, sử dụng gạo mầm, và chiết xuất các hợp chất sinh học từ cám gạo cẩm (protein, anthocyanin).

3.1. "Kết quả xác định bánh mì có thể tích riêng cao nhất, cấu trúc tốt nhất và độ cứng thấp nhất khi sử dụng các enzyme β- amylase, protease, TGase ở tỷ lệ 0,11%; 0,16%; 0,21% so với tổng lượng bột sử dụng." Việc bổ sung enzyme giúp cải thiện quá trình lên men và cấu trúc bánh.

3.2. Gạo mầm được sử dụng làm nguyên liệu do hàm lượng enzyme amylase cao, đường tổng cao, protein tăng, độ bền gel tăng và tinh bột giảm. "Trong đó, bánh mì làm từ gạo mầm có cấu trúc tốt, giá trị dinh dưỡng cao và được người tiêu dùng đánh giá ở mức tốt."

3.3. Vi khuẩn lactic được bổ sung vào bột nhào để cải thiện cấu trúc bánh. Protein và anthocyanin chiết xuất từ cám gạo cẩm được bổ sung để tăng giá trị dinh dưỡng và màu sắc cho sản phẩm. "Sử dụng 20% bột chua với chủng vi khuẩn lactic ở mật độ 108 CFU/ml vào bột nhào đã cải thiện cấu trúc của bánh mì."

IV. Đánh giá và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã thành công trong việc lựa chọn giống lúa Cẩm Cai Lậy phù hợp cho sản xuất bánh mì không gluten và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Việc ứng dụng công nghệ sinh học như bổ sung enzyme, sử dụng gạo mầm, vi khuẩn lactic và chiết xuất các hợp chất sinh học từ cám gạo đã cải thiện đáng kể chất lượng bánh mì.

4.1. Bánh mì không gluten từ gạo mầm được đánh giá cao về cấu trúc, giá trị dinh dưỡng và được người tiêu dùng chấp nhận. "Kết quả thí nghiệm đã khẳng định sử dụng enzyme, protein, anthocyanin trích ly từ cám gạo, vi khuẩn lactic, gạo mầm đều cải thiện được chất lượng bánh mì không gluten."

4.2. Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao, góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ lúa gạo, đặc biệt là tạo ra sản phẩm bánh mì không gluten đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng bị bệnh celiac hoặc có chế độ ăn kiêng gluten. Nghiên cứu cũng mở ra hướng ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất thực phẩm, nâng cao giá trị gia tăng cho sản phẩm nông nghiệp.

Khảo sát mười giống lúa Oryza sativa L đặc sản dùng làm nguyên liệu chế biến bánh mì không gluten