Nghiên cứu khả năng sử dụng giống lúa gạo trong sản xuất bia ở đồng bằng sông Cửu Long

• Tác giả: Nguyễn Tấn Hùng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Công Hà
• Trường học: Trường Đại học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng sử dụng một số giống lúa gạo ở đồng bằng sông Cửu Long trong sản xuất bia
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Cần Thơ

• LỜI CẢM ƠN
• CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Mục tiêu chung
• 1.3. Mục tiêu cụ thể
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Ý nghĩa của luận án
• 1.5.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.5.2. Ý nghĩa thưc tiễn
• 1.6. Điểm mới của luận án
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Giới thiệu về lúa gạo
• 2.1.1. Vai trò của lúa gạo
• 2.1.2. Thành phần hóa học hạt lúa
• 2.1.3. Sản xuất protein từ gạo
• 2.2. Quá trình nẩy mầm
• 2.2.1. Sự nẩy mầm ở hạt ngũ cốc
• 2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự nẩy mầm
• 2.2.3. Sự thay đổi dinh dưỡng trong hạt nẩy mầm
• 2.3. Công nghệ sản xuất bia đại mạch
• 2.3.1. Sản xuất malt
• 2.3.2. Quá trình đường hóa (mashing)
• 2.3.3. Nấu hoa houblon
• 2.3.4. Các loại malt đặc biệt
• 2.3.5. Làm chín (lão hóa) và kết thúc
• 2.3.6. Phản ứng hóa nâu không enzyme và ảnh hưởng đến đặc tính màu sắc và mùi vị
• 2.3.6.1. Sự hình thành màu
• 2.3.6.2. Sự hình thành hương vị
• 2.4. Thành phần protein kháng nhiệt và kháng protease của đại mạch
• 2.4.1. Thành phần protein kháng nhiệt và kháng protease
• 2.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về sản xuất malt và bia
• 2.5.1. Sự thay đổi hoạt tính enzyme trong quá trình nẩy mầm và chế biến malt ngũ cốc
• 2.5.2. Sự thay đổi thành hệ protein chức năng và tính chất tạo bọt
• 2.5.3. Ứng dụng lúa gạo trong sản xuất bia
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương tiện nghiên cứu
• 3.1.1. Địa điểm và thời gian thí nghiệm
• 3.1.2. Dụng cụ, thiết bị
• 3.1.3. Nguyên liệu sử dụng
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Phương pháp phân tích và đo đạc các chỉ tiêu hóa
• 3.2.2. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu
• 3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
• 3.4. Nội dung 1: Xác định giống lúa phù hợp cho công nghệ đường hóa và nấu bia
• 3.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ngâm đến sự thay đổi chất lượng hạt lúa
• 3.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nẩy mầm đến sự thay đổi chất lượng malt lúa
• 3.4.3. Thí nghiệm 3: Đánh giá đặc tính kháng nhiệt và kháng protease của thành phần protein trong malt lúa
• 3.5. Nội dung 2: Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chế biến malt vàng và malt rang
• 3.5.1. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ đến chất lượng malt
• 3.5.2. Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hoạt tính của enzyme α-amylase trong malt vàng
• 3.5.3. Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian rang đến chất lượng malt từ malt ủ nhiệt
• 3.5.4. Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian rang từ malt non đến chất lượng malt rang
• 3.6. Nội dung 3: Xây dựng quy trình nấu bia cho malt lúa
• 3.6.1. Thí nghiệm 8: Xác định thời gian dịch hóa phù hợp cho enzyme glucoamylase
• 3.6.2. Thí nghiệm 9: Ảnh hưởng thời gian dịch hóa đối với enzyme α-amylase đến hàm lượng đường khử sinh ra
• 3.6.3. Đánh giá khả năng sử dụng malt lót trong quá trình đường hóa
• 3.6.4. Đánh giá sự thay đổi chất lượng dịch nha và thành phần protein sau quá trình nấu sôi với hoa houblon
• 3.7. Nội dung 4: Khảo sát quá trình lên men và đánh giá chất lượng bia được chế biến từ malt lúa
• 3.7.1. Thí nghiệm 12: Ảnh hưởng của quá trình lên men chính đến sự thay đổi chất lượng của bia vàng
• 3.7.2. Thí nghiệm 13: Ảnh hưởng của tỷ lệ malt rang đến chất lượng bia sậm màu sau quá trình lên men chính
• 3.7.3. Đánh giá cảm quan sản phẩm bia vàng và bia sậm màu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thành phần hóa học của nguyên liệu
• 4.2. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến sự thay đổi tính chất của hạt lúa
• 4.2.1. Sự thay đổi độ ẩm của các giống lúa theo thời gian
• 4.2.2. Sự thay đổi thành phần protein và hoạt tính enzyme protease
• 4.2.3. Sự thay đổi hàm lượng tinh bột, đường khử và hoạt tính enzyme α-amylase
• 4.3. Sự thay đổi thành phần chất lượng hạt lúa theo thời gian nẩy mầm
• 4.3.1. Sự thay đổi hoạt tính enzyme α-amylase, hàm lượng tinh bột, hàm lượng đừng khử theo thời gian nẩy mầm
• 4.3.2. Sự thay đổi hoạt tính protease, hàm lượng protein và acid amin
• 4.3.3. Sự thay đổi hàm lượng polyphenol tổng số (TPC) theo thời gian nẩy mầm ở các giống lúa
• 4.4. Thành phần protein trong lúa gạo
• 4.5. Sự thay đổi hệ protein của lúa, malt lúa sau quá trình nẩy mầm
• 4.6. Các thuộc tính chất lượng của malt từ 5 giống lúa
• 4.7. Đánh giá đặc tính kháng nhiệt và kháng protease của malt lúa

I. Tổng quan về nghiên cứu giống lúa gạo cho sản xuất bia

Nghiên cứu giống lúa gạo cho sản xuất bia tại đồng bằng sông Cửu Long đang trở thành một xu hướng mới trong ngành nông nghiệp và thực phẩm. Việc sử dụng lúa gạo trong sản xuất bia không chỉ giúp tăng giá trị kinh tế cho nông sản mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Các giống lúa gạo như IR50404, OM4900, và Jasmine85 đã được nghiên cứu để đánh giá khả năng sản xuất malt và bia.

1.1. Giới thiệu về lúa gạo và vai trò trong sản xuất bia

Lúa gạo là một trong những cây trồng chủ lực tại Việt Nam, đặc biệt là ở đồng bằng sông Cửu Long. Việc nghiên cứu ứng dụng lúa gạo trong sản xuất bia không chỉ giúp nâng cao giá trị nông sản mà còn tạo ra sản phẩm mới cho thị trường bia.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu giống lúa gạo

Nghiên cứu giống lúa gạo cho sản xuất bia giúp tìm ra các giống lúa có khả năng sản xuất malt tốt, từ đó tạo ra những loại bia chất lượng cao. Điều này không chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng mà còn mở ra cơ hội xuất khẩu.

II. Thách thức trong việc nghiên cứu giống lúa gạo cho sản xuất bia

Mặc dù có nhiều tiềm năng, nhưng việc nghiên cứu giống lúa gạo cho sản xuất bia cũng gặp phải nhiều thách thức. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, chất lượng đất và nước, cũng như sự cạnh tranh từ các loại ngũ cốc khác là những vấn đề cần được giải quyết.

2.1. Biến đổi khí hậu và ảnh hưởng đến sản xuất lúa

Biến đổi khí hậu đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp, trong đó có lúa gạo. Nhiệt độ tăng cao và lượng mưa không ổn định có thể làm giảm năng suất và chất lượng lúa.

2.2. Chất lượng đất và nước trong sản xuất lúa

Chất lượng đất và nước là yếu tố quyết định đến sự phát triển của cây lúa. Việc ô nhiễm nguồn nước và suy thoái đất có thể ảnh hưởng đến khả năng sản xuất lúa gạo cho ngành bia.

III. Phương pháp nghiên cứu giống lúa gạo cho sản xuất bia

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp khoa học hiện đại để đánh giá khả năng của các giống lúa gạo trong sản xuất malt và bia. Các thí nghiệm được thực hiện để khảo sát điều kiện ngâm, nảy mầm và chế biến malt.

3.1. Thí nghiệm khảo sát điều kiện ngâm và nảy mầm

Các giống lúa được ngâm trong nước ở nhiệt độ từ 30-50°C trong thời gian từ 12-72 giờ để đánh giá khả năng nảy mầm và chất lượng malt.

3.2. Quy trình chế biến malt từ lúa gạo

Quy trình chế biến malt bao gồm các bước như ủ nhiệt và rang malt, giúp tạo ra malt vàng và malt rang với chất lượng cao, phù hợp cho sản xuất bia.

IV. Kết quả nghiên cứu giống lúa gạo cho sản xuất bia

Kết quả nghiên cứu cho thấy giống lúa IR50404 có khả năng sản xuất malt và bia tốt nhất trong số các giống được khảo sát. Các chỉ tiêu về chất lượng malt và bia đều đạt yêu cầu cao.

4.1. Đánh giá chất lượng malt từ giống lúa IR50404

Giống lúa IR50404 cho thấy khả năng sản xuất malt với hàm lượng protein và enzyme cao, đáp ứng tốt cho quy trình sản xuất bia.

4.2. Kết quả cảm quan của sản phẩm bia

Sản phẩm bia từ lúa gạo IR50404 được đánh giá cao về hương vị và màu sắc, cho thấy tiềm năng lớn trong việc phát triển sản phẩm bia từ lúa gạo.

V. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu giống lúa gạo trong sản xuất bia

Nghiên cứu không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho nông dân mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp thực phẩm. Việc ứng dụng các giống lúa gạo trong sản xuất bia có thể tạo ra những sản phẩm độc đáo và hấp dẫn cho thị trường.

5.1. Tăng giá trị cho nông sản

Việc sử dụng lúa gạo trong sản xuất bia giúp tăng giá trị cho nông sản, tạo ra nguồn thu nhập ổn định cho nông dân.

5.2. Phát triển sản phẩm mới cho thị trường

Sản phẩm bia từ lúa gạo có thể trở thành một lựa chọn mới cho người tiêu dùng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về sản phẩm tự nhiên và an toàn.

VI. Kết luận và tương lai của nghiên cứu giống lúa gạo cho sản xuất bia

Nghiên cứu giống lúa gạo cho sản xuất bia tại đồng bằng sông Cửu Long mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành nông nghiệp và thực phẩm. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị kinh tế và môi trường.

6.1. Tương lai của sản xuất bia từ lúa gạo

Sản xuất bia từ lúa gạo có thể trở thành một xu hướng mới trong ngành công nghiệp thực phẩm, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng và bảo vệ môi trường.

6.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống lúa gạo mới, cũng như cải tiến quy trình sản xuất để nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất bia.