Lựa chọn nguyên liệu thích hợp để thu nhận gạo lứt nẩy mầm cho sản xuất đồ uống dinh dưỡng

Tp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh hc - Tp 25, S2/2020  
LA CHN NGUYÊN LIU THÍCH HỢP ĐỂ THU NHN GO LT NY MM  
CHO SN XUẤT ĐỒ UỐNG DINH DƯỠNG  
Đến tòa son 19-9-2019  
Lưu Anh Văn, Nguyễn Thanh Hng, Nguyễn Trường Giang  
Vin Công nghSinh hc và công nghthc phẩm, Đại hc Bách khoa Hà Ni  
Đặng Thị Hường  
Khoa công nghệ Hóa, Đại hc Công nghip Hà Ni  
SUMMARY  
SELECTION OF A SUITABLE RICE TO OBTAIN BROWN RICE STRAIN  
FOR PRODUCTION OF NUTRITIOUS BEVERAGE  
Germinated brown rice has a high nutritional content and has many healthy functional components. It  
is the most suitable raw material for the production of nutritious drinks. Among the three selected  
brown rice strains (AnhDao, N97 and TamXoan), AnhDao strain has the most balanced nutritional  
components, with 8.57% protein, 2.72% lipid, 86.11% starch, 57.33 mg/100g axit γ-aminobutyric  
(GABA). By sensory evaluation of AnhDao brown rice, It is more fragrant, soft and sweeter than the  
other two brown rice strains.  
When submerging grain of these brown rice strains in distilled water pH7 with the time from 1 to 10  
hours, at 300C±20C; with submerged for 6 grains hours, absorb saturated water of AnhDao and N97  
brown rice is higher compared with grain of TamXoan.  
To determine germination ability of 3 types of brown rice, the grains are incubated at 350C for 24  
hours, incomplete anaerobic conditions. As a result, AnhDao brown rice has the ability to germinate at  
99%, the α-amylase activity reaches 46.82 (U/g) and the enzyme Glutamat decacboxylase (GAD)  
reaches 6.32 (U/g), the highest compared to the two types of brown rice N97 and TamXoan.  
With many studies done to determine the most suitable strain, we selected AnhDao brown rice as a  
nutritious beverage production material.  
Keywords: Germination, germinated brown rice, α-amylase, GAD.  
1. MỞ ĐẦU  
ca lp vcám bên ngoài. Tuy nhiên, go lt  
khó bo quản và đòi hi thi gian chế biến lâu  
hơn, cơm gạo lt có cu trúc cng và có vị  
không hp dẫn như cơm gạo trng. Vì vậy, để  
ci thin tình hình này nhiu sn phm tgo  
lt ny mầm đã được nghiên cu và phát trin  
trên thị trường trong và ngoài nước. Quá trình  
nghiên cu, sn xut các sn phẩm đồ ung từ  
go lt ny mm giàu dinh dưỡng thì vic la  
chn nguyên liu thích hp rt quan trng, mi  
mt ging thóc có đặc điểm và tính cht khác  
Gạo là lương thực chính các nước Đông Nam  
Á. Trong quá trình chế biến, ging go và đặc  
tính ca nó có vai trò quan trng khi chế biến  
các sn phm thc phm. Tùy theo tng yêu  
cu công nghệ mà người ta chn la nhng  
loi gạo có đặc tính khác nhau, go lt là loi  
go chxay blp vtrấu, chưa được blp  
cám gạo. Đây là thc phẩm giàu dinh dưỡng  
hơn so với go trng vchất xơ, các acid amin  
thiết yếu, khoáng cht, protein, vitamin B và  
axit γ-aminobutyric (GABA) do shin din  
147  
nhau nên giá trị dinh dưỡng ca chúng cũng  
khác nhau.  
ging thóc nếp Anh Đào, N97 và Tám Xoan  
được xay tách vtru và loi btp chất để thu  
được go lt. Mi loi go lc, ly 3g đem  
nghin mịn để xác định các thành phn dinh  
dưỡng: hàm lượng tinh bt, protein, lipit,  
đường kh, tro và GABA.  
Trong nghiên cu này, chúng tôi tiến hành  
kho sát các yếu tố như thời gian hút nước bão  
hòa, tlht ny mm, hoạt độ α - amylase,  
Glutamat decacboxylase (GAD) đây là enzyme  
chuyển đổi acid glutamic thành mt dng hp  
cht chức năng có lợi cho cơ thể là GABA.  
Qua các chỉ tiêu đó đánh giá chất lượng  
nguyên liu, la chn loi thóc phù hp cho  
sn xut đồ ung giu dinh dưỡng và có độ cn  
thp (độ cn nhỏ hơn 1%).  
Thí nghim 2: Nghiên cu thời gian hút nước  
bão hòa ca go lt nhiệt độ phòng (30 ±  
2°C): Ly 50g go lt mi loi, ngâm vi dung  
dch NaCl 0.9% khong 30 phút để sát khun.  
Sau đó ngâm trong 100 ml nước ct pH 7.0 (tỷ  
lgạo : nước ngâm là 1:2 (w/v)) 30oC; sau  
các khong thi gian khác nhau là 0, 1, 2, 3, 4,  
5, 6, 7, 8, 9, 10 gi, ly mu để xác định độ  
m (bng cách nghin mn, cân, ri mang sy  
đến khối lượng không đổi 105oC) để chn  
được thi gian gạo hút nước đạt trng thái bão  
hòa.  
2. THC NGHIM  
2.1. Vt liu  
Nguyên liu nghiên cu: 3 ging thóc sau:  
Ging thóc nếp Anh Đào do TS Đào Xuân  
Tân, nguyên Trưởng khoa Công nghsinh hc,  
Trường ĐH Sư phạm Hà Ni 2 và Công ty  
TNHH Khoa hc Kthut Nông nghip  
VINABHTABA Bc Ninh lai to và chn lc.  
Ging cho năng suất cao 80 t/ha, gạo đẹp, xôi  
dẻo, mùi thơm, khả năng chống chu sâu bnh  
tt.  
Thí nghim 3: Nghiên cu ảnh hưởng ca nhit  
độ ủ đến khả năng nảy mm ca go lt: Go  
lt sau thi gian ngâm 6 giờ được vt ra, cho  
vào khăn ẩm đã được tit trùng và đặt vào hp  
kín có nắp, đem ủ ở các điều kin nhiệt độ  
khác nhau: 25, 30, 35, 37oC trong 24 gi. Ly  
go ra, xác định tlny mm.  
Ging thóc Tám xoan (còn gọi là Tám thơm)  
được trng ti các huyn Nghĩa Hưng, Hải  
Hu, tỉnh Nam Định. Được bNông nghip và  
Công nghip thc phm cho phép đưa vào sản  
xut năm 1995. Ging cho năng suất 33 - 35  
t/ha, ht gạo thon dài, thơm ngon.  
Thí nghim 4: Nghiên cu ảnh hưởng ca nhit  
độ ủ đến sự thay đổi hoạt độ α-amylase và  
GAD trong quá trình go lt ny mm.  
Go lt sau thí nghiệm 2 được ly và để ráo  
nước, ri cho vào khăn ẩm đã được tit trùng  
và đặt vào hp kín có nắp, đem ủ ở các điều  
kin nhiệt độ khác nhau: 25, 30, 35, 37oC trong  
24 gi. Ly go lt ny mm ra, nghin mn,  
rồi xác định hoạt độ α-amylase và hoạt độ  
GAD ti các nhiệt độ .  
Ging thóc nếp N97 do Vin Khoa hc kỹ  
thut Nông nghip Vit Nam chn to ttổ  
hp lai (ging nếp N87/N415). Giống cho năng  
sut trung bình đạt 55 - 60 t/ha, thâm canh tt  
có thể đạt 65 -70 t/ha, ht go bu, xôi do.  
Các giống thóc trên được xay thành go lt  
bng cách tách vtru, thi gian bo qun go  
lt khong 7 - 10 ngày trong ngăn mát tủ lnh  
vi nhiệt độ t4 - 60C.  
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu  
Xác định hoạt độ α– amylase theo phương  
pháp Rukhliadeva – Geriacheva [1]  
Các hóa chất sử dụng: DNS (dinitrosalicylic  
acid), HCl, Na2HPO4, KH2PO4, CH3COONa,  
Na3C6H5O7 (sodium citrate), I2, KI xuất xứ từ  
Đức, tinh bột và các hóa chất khác có xuất xứ  
Trung Quốc.  
Đơn vị hoạt độ amylase (U/g) là lượng enzyme  
xúc tác thủy phân được một μmol tinh bột tan  
thành các dextrin có phân tử lượng khác nhau  
nhiệt độ 300C trong thi gian 10 phút trên  
một đơn vị khối lượng cht khô.  
2.2. Phương pháp nghiên cứu  
Hoạt độ α-amylase:  
2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghim  
Thí nghiệm 1: Đánh giá thành phần dinh  
dưỡng trong nguyên liu go lứt ban đầu: Ba  
148  
Trong đó:  
Xác định GABA bằng phương pháp quang  
ph(theo Karladee và Suriyong, 2012)[4].  
Xác định hàm lượng tro: Theo Lê Thanh Mai  
[3].  
A: Hoạt độ enzyme α-amylase theo khối lượng  
cht khô (U/g)  
C: Lượng tinh bt bthy phân (g)  
m: Khối lượng cht khô (g) tương ứng vi 5 ml  
enzyme đem đi phản ng  
Phương pháp đánh giá năng lực ny mm  
go theo Lê Thanh Mai [3].  
162: Khối lượng phân ttinh bt  
Phân tích độ ẩm: Da trên nguyên tc sy  
mẫu đến khối lượng không đổi, theo Lê Thanh  
Mai [3].  
10: Thi gian thy phân (phút)  
Xác định hoạt độ enzyme GAD bng  
phương pháp của Zhang và cs (2004) [2]  
Một đơn vhoạt độ của enzyme GAD là độ hp  
thca dch phn ng ở bước sóng 630nm trên  
một đơn vị khối lượng cht khô ca mu (U/g).  
Phương pháp xử lý sliu: Mi thí nghim  
được thc hin 3 ln lp li. Kết quả được xử  
lý bng phn mm ng dng Microsoft Excel  
2010 với độ sai scho phép nhỏ hơn 0.05.  
3. KT QUVÀ THO LUN  
A630.V  
Hoạt độ enzyme GAD (U/g): X =  
Fw.V0  
3.1. Kho sát thành phần dinh dưỡng các  
loi go lt  
Trong đó:  
Mẫu phân tích được chun bvà thc hin theo  
phương pháp bố trí thí nghim1 trong mc  
2.2.1.  
A630: Độ hp thquang ở bước sóng 630nm  
V: Tng thtích dch chiết enzyme (ml)  
Fw: Khối lượng mu (g)  
Thành phần dinh dưỡng ca mt sloi go  
lc cho kết qutrên Bng 3.1 thhin ging  
go lứt Anh Đào có thành phần dinh dưỡng cân  
đối, hàm lượng Gaba cao đạt 57,33mg/100g  
cht khô, khi cm quan thì ging Anh Đào có  
mùi thơm, vị ngt và dẻo hơn so với ging go  
nếp N97 và Tám Xoan  
Vo: Thtích dịch enzyme đem phản ng(ml)  
Xác định hàm lượng carbohydrate [3].  
Xác định tổng hàm lượng protein: Phương  
pháp Kjeldahl [3].  
Phương pháp xác định tổng hàm lượng  
lipid: Sdụng phương pháp Soxhlet [3].  
Bng 3.1: Thành phần dinh dưỡng ca các loi go lt  
Hàm lượng dinh dưỡng (% cht khô)  
Loi go lt  
Tinh bt  
Lipit  
Protein  
Đường khử  
Tro  
Gaba mg/100g  
87.21  
±0.27  
86.11  
±0.46  
87.08  
±0.11  
1.81  
± 0.33  
2.72  
9.56  
± 0.26  
8.57  
0.27  
± 0.06  
0,34  
1.15  
±0.16  
1.53  
19,28  
±0.35  
Tám Xoan  
Anh Đào  
N97  
57,33 ±0.67  
26,82 ±0.48  
± 0.15  
2.97  
± 0.21  
± 0.02  
0.28  
± 0.07  
1.8  
7.87  
±
± 0.35  
0.44  
± 0.04  
± 0.13  
3.2. Kho sát thời gian hút nước bão hòa  
ca các loi go lt  
còn cao nên nước được chuyn nhanh vào  
trong ht Sau khong thi gian t4 - 6 giờ, độ  
m tt ccác loi go lứt này đều tăng chậm li  
(thhiện trên đồ thHình 3.1 gim dần độ  
dc). Cũng trên đồ thcho thấy độ ẩm ca go  
lứt Anh Đào và N97 đều đạt trng thái bão hòa  
sau 6 giờ. Và độ ẩm ca chai loại này đều  
thay đổi không đáng kkhi thi gian ngâm kéo  
dài lớn hơn và bằng 7 gi.  
Mẫu phân tích được chun bvà thc hin theo  
phương pháp bố trí thí nghim 2 trong mc  
2.2.1.  
Kết qunghiên cu Hình 3.1 cho thy trong 4  
giờ đầu ngâm trong nước thì độ ẩm ca ht  
tăng nhanh trên cả ba ging go lứt, do lúc đầu  
chênh lệch độ ẩm bên trong và bên ngoài ht  
149  
Sliu trên cũng tương đồng vi nghiên cu  
ca Banchuen (2010) vtối ưu hóa điều kin  
ny mm trên 3 giống lúa có hàm lượng  
amylose khác nhau (Niaw Dam Peuak (2,7%  
amylose), Sangyod Phatthalung (14,69%  
amylose) và Chiang Phatthanglung (21,72%  
amylose)) [5].  
Mẫu phân tích được chun bvà thc hin theo  
phương pháp bố trí thí nghim 3 trong mc  
2.2.1.  
Kết qunghiên cứu được trình bày trên Hình  
3.2 cho thy nhiệt độ ảnh hưởng đến tlệ  
ny mm ca go lt. Tlny mm ca ba  
ging go lt cao nhất đạt được 99% khi ủ ở  
35oC, tăng nhiệt độ lên 37oC thì tlny mm  
ca các ging gim nh. Theo nghiên cu vtỷ  
lny mm ca Cung TQunh trên hai ging  
go lt Jesmine 85 và Huyết Rng cũng cho  
kết quny mm khá cao, khi ngâm go lt ở  
pH6, đem ủ ở 35oC tlny mm ca chai  
loi gạo đều đạt trên 75% [8]. Sliu này cũng  
phù hp vi nghiên cu ca Trn Huỳnh Như  
An khi go lt IR50404 36oC với độ dày  
0,3cm cho tlny mầm đạt 90,5% [9]. Như  
vy khong nhiệt độ ủ ny mm t300C đến  
370C cho tlny mm cao, phù hợp để la  
chn.  
Hình 3.1: Thời gian hút nước bão hòa ca các  
loi go lt  
Tám  
Xoan  
99  
96  
95  
100  
80  
60  
40  
20  
0
87  
Nghiên cu cho thy go Niaw Dam Peuak có  
hàm lượng amylose thp nht nhưng khả năng  
hút m cao nhất đạt độ ẩm bão hòa mc  
40%. Vi ging Chiang Phatthanglung có hàm  
lượng amylose cao nhất đạt độ ẩm bão hòa  
thp nhất 30%. Như vậy, hàm lượng amylose  
ảnh hưởng đến khả năng hút ẩm cao hay  
thp ca tng ging gạo. Điều này lý gii trong  
ba ging go thì Tám Xoan là go tnên có  
hàm lượng amylose cao, Anh Đào và N97 là  
go nếp hàm lượng amylase thp. Vì thế, dù  
chúng có hàm lượng tinh bt gn bng nhau,  
nhưng khả năng hút ẩm bão hòa li khác nhau.  
Nghiên cu về ảnh hưởng ca thi gian ngâm,  
theo tài liu tham kho [6, 7] cũng cho kết quả  
tương tự khi go lứt hút nước đạt trng thái bão  
hòa sau khong thi gian ngâm 5 - 6 gi. Do  
đó quá trình ngâm go lứt Anh Đào và N97 đạt  
trng thái bão hòa sau 6 givới độ ẩm lần lượt  
là 36,43% và 34,62% (w/w), thi gian ngâm  
go lt Tám Xoan đạt trng thái bão hòa sau 7  
givới độ ẩm 32,46% (w/w).  
25  
30  
35  
37  
Nhiệt độ (0C)  
Hình 3.2: Đánh giá khả năng nảy mm ca các  
loi go lt các nhiệt độ  
Da vào kết qunghiên cu trên ta thy ging  
go lứt Anh Đào có khả năng nảy mm tt nht  
(đạt 99% 35oC)  
3.4. Kho sát sbiến đổi hoạt độ α-amylase  
và GAD ca go lt ny mm nhiệt độ  
khác nhau  
Mẫu phân tích được chun bvà thc hin theo  
phương pháp bố trí thí nghim 4 trong mc  
2.2.1.  
3.4.1. Kho sát sbiến đổi hoạt độ α-amylase  
ca các loi go lt  
Kết quHình 3.3 cho thy nhiệt độ nh  
hưởng nhiều đến hoạt độ α-amylase sinh ra  
trong quá trình ny mm ca go lt. Ti các  
3.3. Kho sát khả năng nảy mm ca các  
loi go lt  
150  
khong nhiệt độ kho sát, ging go lt Anh  
Đào luôn cho hoạt độ α-amylase cao hơn đáng  
kso vi hai ging N97 và Tám Xoan. Ti  
nhiệt độ 25oC, hoạt độ α-amylase ba ging  
gạo đạt thp nhất, khi tăng nhiệt độ lên 30oC,  
35oC hoạt độ tăng dần và đạt cao nht ti 35oC  
(giống Anh Đào α-amylase đạt 46,82 U/g), tiếp  
tục tăng nhiệt độ nên 37oC thì hoạt độ α -  
amylase gim nh. Kết qunghiên cu này phù  
hp vi nghiên cu ca Lê Nguyễn Duy Đoan  
và cs [7].  
luận tương tự ca Ohtsubo, hoạt độ GAD ca  
các ging go lt ny mm các nhiệt độ khác  
nhau được xác định. Hoạt độ GAD trong ba  
loi go lứt tăng dần t25oC đến 35oC và có  
xu hướng gim nhẹ ở 37oC [13]. Ti nhiệt độ  
35oC hoạt độ GAD đạt cao nht ging Anh  
Đào (đạt 6.32 U/g)  
Theo nghiên cu ca Qun Lê Hà (1998) trên  
ging thóc Mc Tuyn, sau khi thóc các  
nhiệt độ khác nhau (20, 25, 30oC) trong 5  
ngày, hoạt độ amylase tăng dần t20oC đến  
30oC và cao nht nhiệt độ ủ 30oC [10].  
Hình 3.4 Sbiến đổi hoạt độ enzyme GAD ca  
các loi go lt ny mm các nhiệt độ khác  
nhau  
4. KT LUN  
Tcác kết qunghiên cu thu được trên ta  
thy: Ging go lứt Anh Đào có thành phần  
dinh dưỡng cân đối, hàm lượng Gaba đạt cao  
nht 57,33mg/100gam cht khô. Thi gian hút  
nước bão hòa ngn 6 gi, nhiệt độ ủ ở 35oC  
cho tlny mầm đạt 99%, hoạt độ enzyme α-  
amylase đạt 46,82 (U/g) và GAD đạt 6,32  
(U/g) cao hơn so với hai ging go lt Tám  
Xoan và nếp N97. Các thông số này đều thích  
hp cho quá trình thy phân, lên men dch  
đường để làm đồ ung giàu dinh dưỡng, vì vy  
chúng tôi la chn ging go lứt Anh Đào là  
nguyên liu cho các nghiên cu tiếp theo.  
TÀI LIU THAM KHO  
Hình 3.3: Nhiệt độ ảnh hưởng hoạt độ α-  
amylase ca các loi go lt ny mm.  
Veluppillai (2009) khẳng định ti tlgo lt  
ny mm đạt cao nht (77.07%) cho hoạt độ  
amylase cao nht (146.06 U/g) [11]. Kết quả  
này cũng phù hp vi kết qunghiên cu khi  
gạo Anh Đào ủ ở 35oC cho tlny mm cao  
nht (99%) vi hoạt độ α-amylase đạt được  
trong thí nghim là (46.82 U/g).  
3.4.2. Kho sát sbiến đổi hoạt độ Glutamat  
decacboxylase (GAD) ca các loi go lt ny  
mm các nhiệt độ khác nhau  
[1]  
Rukhliadeva,  
A.P.,Phylatova  
T.G,  
Cherednychenko V.S. (1979) The reference  
book for workers of laboratories of distilleries.  
Moscow, Food Industry, 232p  
Kết qunghiên cu Hình 3.4 cho thy nhiệt độ  
ảnh hưởng khá lớn đến hoạt độ GAD sinh ra  
trong quá trình ny mm ca go lt.  
[2] Zhang,H.,Yao,H., Chen, F., and Wang, X.  
2006.Purification and characterization of  
glutamate decarboxylase from rice germ. Food  
Chemistry, 101: 1670–1676.  
Theo nghiên cu ca Ohtsubo và cs (2000) chỉ  
ra rng hoạt độ GAD trong go lứt đã ny mm  
tuyến tính với hàm lượng GABA sinh ra theo  
thi gian [12]. Khwanchai và cs cũng cho kết  
[3] Le Thanh Mai (chbiên) (2006). Các  
151  
phương pháp phân tích ngành công nghệ lên  
men.NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Ni.  
[4] Karladeea, D., Suriyong (2012), γ-  
Aminobutyric acid (GABA) content in  
different varieties of brown rice during  
germination, Science Asia, 38: 13-17.  
[9] Trn Huỳnh Như An, (2016), Ảnh hưởng  
của các điều kin ngâm và ny mầm đến hot  
tính α-amylase ca hai ging lúa IR50404 và  
Mt bụi đỏ, Tp chí Khoa học Trường Đại hc  
Cần Thơ, Số chuyên đề: Nông nghip (1): 105-  
112.  
[5] Banchuen, J (2010), Bio-active compounds  
in germinated brown rice and its application,  
The Degree of Doctor of Philosophy in Food  
Technology Prince of Songkla University: 6-  
63.  
[10] Qun Lê Hà (1998), Nghiên cu mt số  
đặc tính và ng dng henzyme thy phân tinh  
bt và protein trong sn xuất các đồ ung,  
Lun án Tiến sĩ kỹ thut, chuyên ngành: Công  
nghsn phẩm lên men và nước ung không  
có rượu, Trường Đại hc Bách Khoa Hà Ni.  
[11] Veluppillai, S el at (2009), Biochemical  
Changes Associated with Germinating Rice  
Grains and Germination Improvement, Rice  
Science 16(3): 240 – 242.  
[6] Bello M, Tolaba, M.P, ang Suarez, C  
(2004), Factors affecting water uptake of rice  
grain during soaking, Food Science and  
Technology Volume 37, Issue 8, Pages 811-  
816.  
[7] Le Nguyen Duy Doan, Nguyen Cong Ha  
(2014), Influence of soaking and germination  
conditions on the γ-aminobutyric acid (GABA)  
content of 2 rice varieties (IR 50404 and  
Jasmine 85) from Mekong Delta, Tp chí Khoa  
hc và Phát trin, tp 12, s1: 59-64.  
[12] Ohtsubo, S., Asano, S and Matsumoto, I  
(2000), Enzymatic Production of γ-  
Aminobutyric Acid Using Rice (Oryza sativa)  
Germ, Food Sci. Technol. Res., 6 (3), 208-211.  
[13] Khwanchai, P., Chinprahast, N.,  
Pichyangkura,R and Chaiwanichsiri, S (2014),  
Gamma-Aminobutyric Acid and Glutamic  
Acid Contents, and the GAD Activity in  
Germinated Brown Rice (Oryza sativa L.):  
Effect of Rice Cultivars, Food Sci. Biotechnol,  
23(2): 373-379.  
[8] Cung ThTQunh, Nguyn Hoàng Dũng,  
Li Quốc Đạt (2013), Nghiên cu xây dng  
quy trình sn xut go mm (go gaba) tgo  
lt Vit Nam, VietNam Journal of Science and  
Technology, Vol 51, No 1.  
152  
pdf 6 trang yennguyen 16/04/2022 2660
Bạn đang xem tài liệu "Lựa chọn nguyên liệu thích hợp để thu nhận gạo lứt nẩy mầm cho sản xuất đồ uống dinh dưỡng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdflua_chon_nguyen_lieu_thich_hop_de_thu_nhan_gao_lut_nay_mam_c.pdf