MỞ ĐẦU Lúa nương đỏ là giống lúa truyền thống có khả năng chịu được khí hậu và thời tiết khắc nghiệt. Hiện nay, đồng bào Tây Nguyên không sử dụng bất kỳ một loại thuốc bảo vệ thực vật nào tác động lên cây lúa trong quá trình trồng nên đây được xem là sản phẩm nông nghiệp khá xanh, sạch. Do đặc thù của phương pháp trồng nên lúa nương đỏ cho năng suất khá thấp nhưng chúng không tiêu tốn nhiều vốn đầu tư trồng trọt của đồng bào và đóng vai trò rất quan trọng trong việc ổn định lương thực cho đồng bào miền núi. Và cũng do đặc thù của phương pháp trồng nên cấu trúc hạt gạo nương đỏ khô cứng hơn gạo lứt trồng bằng phương pháp lúa nước, vì vậy tuy chúng là thực phẩm quý của đồng bào Tây Nguyên nhưng chưa được đồng bào miền xuôi quan tâm sử dụng và cũng như các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.
Gạo lứt nói chung cung cấp nhiều carbohydrate, protein, vitamin nhóm B, chất xơ, chất béo, sắt, kali, kẽm, các nguyên tố vi lượng và các hợp chất phytochemical như tocopherol, tocotrienol, oryzanol. Thông qua quá trình ủ mầm, một hợp chất sinh học khác cũng được tích lũy trong gạo lứt, đó là gamma-aminobutyric acid (GABA). Theo nghiên cứu của Trung tâm Dinh dưỡng thuộc Sở Y tế TPHCM năm 2012 cho thấy GABA có trong gạo lứt giúp làm giảm lượng đường trong máu, phòng ngừa bệnh tim mạch, giảm stress, điề u hòa một số rố i loa ̣n thầ n kinh giố ng như bệnh Parkinson, Huntington và bệnh Alzheimer. Do đó, mục tiêu nghiên cứu của đề tài là khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm gạo lứt nương đỏ và so sánh thị hiếu sản phẩm cơm gạo mầm nghiên cứu với các loại gạo mầm có trên thị trường nhằm đánh giá chất lượng cơm gạo mầm nghiên cứu.
THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC HẠT GẠO 1. Cấu tạo và giá trị các phần của hạt gạo Hạt gạo là sản phẩm từ hạt thóc. Hạt thóc được cấu tạo từ các phần chính: râu, mày thóc, vỏ (vỏ trấu, vỏ quả, vỏ hạt), lớp aleuron, nội nhũ và phôi Hình 1.1: Cấu tạo hạt thóc 1. Vỏ Vỏ trấu Có tác dụng bảo vệ hạt thóc, chống các ảnh hưởng xấu của điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm,…) và sự phá hoại của sinh vật hại (côn trùng, nấm mốc,.
Trên bề mặt vỏ trấu có các đường gân và nhiều lông ráp xù xì. Trong quá trình bảo quản, lông thóc thường rụng ra do cọ sát với nhau giữa các hạt thóc làm tăng lượng tạp chất trong thóc. Tùy theo giống lúa mà vỏ trấu có độ dày và chiếm tỷ lệ khác nhau so với toàn hạt thóc. Độ dày của vỏ trấu thường 0,12 – 0,15 mm và thường chiếm 18 – 20% so với khối lượng toàn hạt thóc.
[5] Vỏ quả 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. 2 - Lớp vỏ quả giữa: là các tế bào dài hướng ngang hạt. Đố i với ha ̣t đã chiń thì lớp tế bào giữa trố ng rỗng, đố i với hạt xanh thì lớp tế bào này chứa các ha ̣t diê ̣p lu ̣c tố nên ha ̣t có màu xanh.
[5] - Lớp vỏ quả trong: là các tế bào hình ống hướng dọc hạt. Thành phần vỏ quả: cellulose, pentosan, pectin và khoáng. Vỏ hạt Cấu tạo: gồm 2 lớp tế bào - 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 của vỏ hạt: chứa ít cellulose, nhiều protid và lipid hơn vỏ quả. Lớp aleurone Lớp aleurone: bên trong lớp vỏ là lớp aleurone được bao bọc nội nhũ và phôi chiếm 6-12% khối lượng hạt. Tế bào lớp aleurone là lớp các tế bào lớn, thành dày hình khối chữ nhật hay vuông có kích thước nhỏ dần về phía phôi. Trong tế bào lớp aleurone là protid, tinh bột, cellulose, pentosane các giọt lipid và phần lớn các vitamin và khoáng.
Vì vậy trong quá trình chế biến hạt, không nên xay sát quá kỹ để giữ lại các vitamin và khoáng chất. 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.
[4] Thành phần của nội nhũ: chủ yếu chứa tinh bột và protid, ngoài ra còn chứa một lượng nhỏ lipid, muối khoáng, cellulose, dextrin, đường. Phôi 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 có khả năng chuyể n chấ t hữu cơ không tan thành các chấ t hòa tan.
Do đó, chấ t dinh dưỡng trong phôi rấ t dễ bi ̣biế n đổ i. [1] Thành phần: phôi chứa protid, glucid hòa tan, khá nhiều lipid, khoáng, cellulose và các vitamin. Thành phần hoá học hạt gạo Thành phầ n hóa ho ̣c ha ̣t gạo nói chung bao gồ m glucid, protein, cellulose, lipid, vitamin, khoáng vô cơ, các enzym và nước. Sự phân bố các chấ t dinh dưỡng trong các phầ n của ha ̣t không giố ng nhau và đươ ̣c biể u diễn trong bảng 1.1 Các thành phầ n hóa ho ̣c này thay đổ i theo giố ng, chế đô ̣ canh tác, phương pháp trồ ng tro ̣t,… ❖ Nước Nước là một chỉ số quan trọng, lượng nước ở trong hạt có 2 dạng: nước liên kết và nước tự do.
Thóc gạo càng chín độ ẩm càng giảm dần. Giai đoạn bắt đầu chín độ ẩm khoảng 65-70%, nhưng sang giai đoạn lúa chín hoàn toàn độ ẩm giảm xuống chỉ còn 16-21%. Độ ẩm 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 Glucid là thành phần chủ yếu và chiếm tỷ lệ cao nhất trong thành phần hạt thóc.
Glucid của hạt gạo lứt gồm các monosaccharide như glucose, fructose, disaccharid như saccharose. Các chất đường thường tập trung ở nội nhũ. Ngoài ra glucid còn chứa polysaccharid như tinh bột, cellulose và hemicellulose. Tinh bột là thành phần chủ yếu của hạt gạo, chiếm đến 90% lượng chất khô của hạt gạo xát.
Tinh bột tồn tại dưới 2 dạng là amylose và amylopectin, có tỉ lệ thay đổi tùy thuộc vào giống lúa. Tinh bột quyết định giá trị cảm quan của hạt gạo và thành phần amylose quyết định độ dẻo của sản phẩm làm ra từ gạo. Hạt tinh bột 4 của hạt gạo có hình đa giác đặc trưng, kích thước thay đổi từ 2 – 10 m. Kích thước hạt tinh bột này nhỏ nhất trong số các loại lương thực.
Gạo nếp có hàm lượng amylose thấp không đáng kể nhưng lại chứa hàm lượng amylopectin cao tạo ra tính chất dẻo dính còn gạo tẻ thì có hàm lượng amylose nhiều hơn so với gạo nếp do đó thích hợp để tạo các sản phẩm dạng sợi, tăng độ dai cấu trúc.1: Thành phần trung bình (% khối lượng) của hạt gạo (độ ẩm 14%) Thành phầ n Thóc Ga ̣o lứt Ga ̣o xát Glucid (g) 64 ÷ 73 73 ÷ 87 77 ÷ 89 Cellulose (g) 7,2 ÷ 10,4 0,6 ÷ 1,0 0,2 ÷ 0,5 Protid (gNx5,95) 5,8 ÷ 7,7 7,1 ÷ 8,3 6,3 ÷ 7,1 Lipid (g) 1,5 ÷ 2,3 1,6 ÷ 2,8 0,3 ÷ 0,5 Tro (g) 2,9 ÷ 5,2 1,0 ÷ 1,5 0,3 ÷ 0,8 Ca (mg) 10 ÷ 80 10 ÷ 50 10 ÷ 30 P (g) 0,17 ÷ 3,1 0,17 ÷ 0,43 0,08 ÷ 0,15 Fe (mg) 1,4 ÷ 6,0 0,2 ÷ 5,2 0,2 ÷ 2,8 Zn (mg) 1,7 ÷ 3,1 0,6 ÷ 2,8 0,6 ÷ 2,3 Phytin P (g) 0,18 ÷ 0,21 0,13 ÷ 0,27 0,02 ÷ 0,2 (Nguồn: Trần Thị Thu Trà, 2007) ❖ Lipid Lipid trong ha ̣t thóc chủ yế u tâ ̣p trung ở phôi và lớp aleuron với hàm lươ ̣ng rấ t thấ p, khoảng 1,5÷2,3%. Trong ha ̣t thóc, lipid có thể ở da ̣ng các triglycerid đơn giản, 5 acid béo tự do, glycolipid, các phosphatid,… Trong thành phầ n chấ t béo của thóc có 3 acid chính là oleic, linoleic và palmitic. Hàm lươ ̣ng linoleic cao (40%) làm cho dầ u cám có giá tri ̣sinh ho ̣c cao. Hàm lươ ̣ng các phospholipid cao cũng làm tăng giá tri ̣sử du ̣ng của dầ u cám.
Tuy nhiên, hàm lươ ̣ng acid béo không no nhiề u nố i đôi cao làm cho cám vừa tách khỏi ha ̣t ga ̣o rấ t dễ oxy hóa ta ̣o mùi khó chiu. Thành phần lipid trong các phần của hạt lúa Thành Vỏ trấu Gạo lứt Gạo xát Cám Phôi Tấm phần(%) Lipid 0.8 Thành phần acid béo( % tổng khối lượng chất béo) Palmitic 18 23 33 23 24 23 Oleic 42 35 21 37 36 35 Linoleic 29 38 40 36 37 38 Các acid khác 12 4 6 4 3 4 (Nguồn: Trần Thị Thu Trà, 2007) ❖ Protid Protid của thóc chủ yếu chứa trong phôi, lớp aleuron, trong nội nhũ protid chủ yếu tồn tại ở dạng dự trữ. Protid của thóc chứa chủ yếu glutelin chiếm khoảng 75- 85% còn lại là nhóm albumin, globulin, prolamin. ❖ Chấ t khoáng: phân bố không đồ ng đề u trong các phầ n của ha ̣t thóc, chủ yế u tâ ̣p trung ở các lớp vỏ.
Chấ t khoáng nhiề u nhấ t trong ha ̣t thóc là phospho. Phospho phân bố nhiề u ở các lớp vỏ hạt, do đó sau khi xát kỹ thì lươ ̣ng phospho của ga ̣o mấ t đi khá nhiề u. Chấ t khoáng nhiề u nhấ t trong vỏ trấ u là silic. Chấ t khoáng nhiề u nhấ t trong phôi thóc là P, K, Mg.
Có 83% photpho của phôi ha ̣t ở da ̣ng phytin, 13% ở da ̣ng acid nucleic. Ngoài ra, trong ha ̣t thóc còn có Cu, Ni và Co. 6 ❖ Vitamin: chủ yếu là các vitamin tan trong nước, vitamin tan trong dầu không đáng kể. Trong các vitamin tan trong nước, vitamin B1 chiếm nhiều nhất, kế đến là vitamin B2, B6, E, D, PP, B12.
Phần lớn vitamin tập trung ở vỏ hạt, lớp aleuron, phôi. Trong nô ̣i nhũ có chứa vitamin với tỷ lê ̣ thấ p do đó sau khi xay xát ga ̣o thường có hàm lươ ̣ng vitamin rấ t nhỏ, phầ n lớn vitamin đã bi ̣ tách ra theo cám. Ga ̣o càng xát kỹ thì hàm lươ ̣ng vitamin càng tổ n thấ t nhiề u.