Sữa gạo là sản phẩm được chế biến từ gạo, lành tính, giàu chất dinh dưỡng, dễ dành bổ sung vitamin, khoáng chất, chất đạm, chất béo, ít calo và cholesterol. Ngoài ra sữa gạo không gây dị ứng như sữa bò, phù hợp với mọi lứa tuổi. Hầu hết sữa gạo có được vị ngọt nhờ quá trình thủy phân carbohydrate thành đường, đặc biệt là đường glucose. Ở Việt Nam sữa chiết suất từ gạo vẫn là loại sản phẩm mới mẻ nhất là sữa bột gạo mầm (chưa có nghiên cứu cụ thể về hoạt chất sinh học của nó), trong khi đó Việt Nam có thế mạnh về sản xuất lúa gạo và các loại nông sản. Cùng với đó xu hướng sử dụng sữa hạt ngày càng tăng cao, ta có thể bổ sung các loại hạt ngũ cốc như yến mạch, hạt điều, hạt sen, óc chó, macca, hạnh nhân, đậu đen, đậu xanh, đậu trắng, để nâng cao giá trị và hàm lượng dinh dưỡng của sản phẩm sữa bột gạo mầm. Dựa vào những vấn đề đó để khai thác những thành phần này và ứng dụng vào sản phẩm sữa bột gạo mầm giàu GABA, đánh giá sự biến đổi của chúng trong từng giai đoạn sản xuất.
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT GẠO MẦM GIÀU GAMA-AMINOBUTYRIC ACID (GABA) TỪ NẾP PÌ PẤT NỘINGHIỆP - 2023 VIỆT NAM HỌC VIỆNHÀ NƠNG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT GẠO MẦM GIÀU GAMA-AMINOBUTYRIC ACID (GABA) TỪ NẾP PÌ PẤT Sinh viên thực : Quan Thị Linh Giang MSV : Khóa : 64 Ngành : Công Nghệ Thực Phẩm Giảng viên hướng dẫn : TS Hoàng Hải Hà Địa điểm thực tập : Bộ mơn Hóa Sinh – Cơng Nghệ Thực Phẩm HÀ NỘI - 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu khóa luận trung thực không chép kết nghiên cứu trước Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn khóa luận ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2023 Sinh viên thực Quan Thị Linh Giang PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Tại Việt Nam, năm 2021 nước đạt khoảng 43.86 triệu thóc, tăng 1.1 triệu so với năm 2020 (Theo thống kê Nông Nghiệp phát triển Nông thôn, 2021) Với nguồn lương thực dồi thúc đẩy khâu chế biến lúa gạo địa phương phát triển đa dạng mặt hàng truyền thống từ gạo xuất sang thị trường nước bún, miến, phở, bánh tráng… Tuy nhiên theo chuyên gia Hoàng Trọng Thủy cho rằng, sản phẩm từ gạo Việt Nam nhìn chung cịn đơn giản, đa phần mang tính truyền thống hàm lượng dinh dưỡng chưa cao, chưa khai thác hết tiềm hạt gạo Do để nghành sản xuất lúa gạo phát triển hơn, ta cần nâng cao giá trị hạt gạo Tạo sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất cạnh tranh với thị trường quốc tế Gamma – aminobutyric acid (GABA) có nhiều lợi ích sức khỏe người, nên có giá trị y học cao GABA giúp làm giảm huyết áp ức chế xung dẫn truyền thần kinh hệ thống thần kinh trung ương (Trương Nhật Trung & Đống Thị Anh Đào, 2016; Yoshimura & cs., 2010), đồng thời kích thích phát triển não thông qua hoạt động điều chỉnh tế bào gốc phôi tế bào thần kinh, giúp phát triển hoàn thiện não trẻ nhỏ (Park et al., 2007) Do đó, GABA thể rõ vai trị việc hỡ trợ điều trị chứng ngủ phịng chống bệnh Alzheimer cũng hội chứng kèm theo trí nhớ,… (Dhakal et al., 2012) Bên cạnh đó, GABA cịn có khả cải thiện chức sinh lý người điều hòa huyết áp, nhịp tim, điều hịa q trình chuyển đối isullin tuyến tụy, ngăn ngừa gia tăng cholesterol máu, cải thiện chức gan, thận, chống đột quỵ ức chế phát triển tế bào ung thư (Park et al., 2007) Việc thiếu hụt GABA gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe, dẫn đến tình trạng khó ngủ, lo lắng, căng thẳng, rối loạn trầm cảm, động kinh,…(Luscher et al., 2011) Theo công bố Kimura (2002), nhu cầu GABA thể người từ 200300 mg/ngày, việc bổ sung hợp chất GABA từ nguồn thực phẩm cần thiết Nhiều nghiên cứu chuyên sâu chỉ rằng, trình mọc mầm hạt thóc khơng làm tăng yếu tố dinh dưỡng lysin, vitamin B1, vitamin B6, canxi, sắt, mà làm tăng hàm lượng chất có hoạt tính sinh học cao ferulic acid, γ- oryzanol đặc biệt γ- amino butyric acid (GABA) tăng gấp 10 lần so với gạo trắng qua xay xát gấp lần gạo lứt (Liu et al, 2005) Các thành phần chức sinh học tìm thấy mầm lớp cám (Champagne et al., 2004) Sữa gạo sản phẩm chế biến từ gạo, lành tính, giàu chất dinh dưỡng, dễ dành bổ sung vitamin, khống chất, chất đạm, chất béo, calo cholesterol Ngồi sữa gạo khơng gây dị ứng sữa bò, phù hợp với lứa tuổi Hầu hết sữa gạo có vị nhờ q trình thủy phân carbohydrate thành đường, đặc biệt đường glucose Ở Việt Nam sữa chiết suất từ gạo loại sản phẩm mẻ sữa bột gạo mầm (chưa có nghiên cứu cụ thể hoạt chất sinh học nó), Việt Nam mạnh sản xuất lúa gạo loại nơng sản Cùng với xu hướng sử dụng sữa hạt ngày tăng cao, ta bổ sung loại hạt ngũ cốc yến mạch, hạt điều, hạt sen, óc chó, macca, hạnh nhân, đậu đen, đậu xanh, đậu trắng, để nâng cao giá trị hàm lượng dinh dưỡng sản phẩm sữa bột gạo mầm Dựa vào vấn đề để khai thác thành phần ứng dụng vào sản phẩm sữa bột gạo mầm giàu GABA, đánh giá biến đổi chúng giai đoạn sản xuất, em thực đề tài: “QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT GẠO MẦM GIÀU GAMA-AMINOBUTYRIC ACID (GABA) TỪ NẾP PÌ PẤT” 1.2 Mục tiêu cần đề tài 1.2.1 Mục tiêu đề tài Tạo sản phẩm bột sữa gạo mầm giàu GABA từ nếp Pì Pất, (Cao Bằng) 1.2.2 Yêu cầu - Đánh giá chất lượng dinh dưỡng hàm lượng GABA giống gạo Pì Pất - Xác định nồng độ enzyme thích hợp thời gian xử lý enzyme trình thủy phân tinh bột protein bột gạo mầm Pì Pất - So sánh phương pháp ép đùn sấy phun đến chất lượng dinh dưỡng, hàm lượng GABA bột sữa gạo mầm Pì Pất PHẦN II TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan gạo Gạo thực phẩm chủ yếu bữa ăn gia đình Châu Á, gạo làm nhiều món, nhiều cách chế biến “Có khoảng tỉ người châu Á dùng gạo chế phẩm từ gạo để bổ sung 60% tới 70% nguồn lượng hàng ngày cho thể Gạo có từ lúa, hay gọi nhân hạt lúa Nhờ trình xay xát, bỏ vỏ trấu, bỏ vỏ cám cho gạo trắng ta ăn hàng ngày Nếu chỉ bỏ vỏ trấu gọi gạo lứt Gạo nấu thành cơm, cháo nhờ cách luộc nước hay nước Gạo đồ loại gạo thu từ thóc ngâm nước nóng sấy nước phơi khơ sau gia cơng chế biến qua cơng đoạn chế biến khác xay, xát, đánh bóng… 2.1.1 Cấu tạo Hình 2.1 Cấu tạo hạt gạo Thành phần dinh dưỡng gạo - Hàm lượng Protein gạo dao động từ 7-8,5% tùy theo giống gạo điều kiện bảo quản - Glucid gạo chiếm 70-80% - Vitamin khoáng chất đáng kể tập trung cám gạo mầm, chủ yếu gạo nâu như: Magie tìm thấy gạo nâu, magie khoáng chất dinh dưỡng quan trọng, nồng độ magie thấp dẫn đến số bệnh mãn tính Niacin cịn gọi vitamin B3, niacin gạo chủ yếu dạng axit nicotinic Mangan khống chất vi lượng tìm thấy hầu hết thực phẩm, đặc biệt ngũ cốc nguyên hạt Nó cần thiết cho trao đổi chất, tăng trưởng, phát triển hệ thống chống oxy hóa thể Selen khoáng chất thành phần selenoproteins – chất có nhiều chức quan trọng khác thể Thiamin cịn gọi Vitamin B1, chất cần thiết cho trao đổi chất chức tim, bắp hệ thần kinh Đồng thường tìm thấy ngũ cốc nguyên hạt, thiếu đồng ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tim mạch - Các hợp chất thực vật quý gạo Gạo trắng chứa chất chống oxy hóa hợp chất thực vật Tuy nhiên, Cám gạo nâu nguồn giàu axit ferulic, lignans axit phytic - Hàm lượng lipid gạo thấp, khoảng 1-1,5%, tập trung chủ yếu phần vỏ, mầm 2.2 Tổng quan loại gạo cần nghiên cứu 2.2.1 Nếp Pì Pất - “Pì Pất”, tiếng Tày nghĩa “mỡ vịt” Gạo nếp Pì Pất nghĩa gạo nấu chín thơm mỡ vịt Đây giống gạo nếp lâu đời, đặc sản tiếng Cao Bằng Gạo nếp pì pất có mùi thơm từ cịn hạt thóc gặt từ ruộng về, đến xát thành gạo, mùi thơm đọng lại - Gạo nếp Pì Pất dược dùng làm ngun liệu món, như: xơi, bánh gai, bánh trơi… - Gạo nếp Pì Pất có chất lượng vượt trội so với số loại lúa nếp loại trồng Cao Bằng hay số tỉnh miền Bắc số đặc điểm, như: gạo hạt, không gẫy, tỷ lệ thấp, hàm lượng protein số axit amin cao, nấu lên thơm, dẻo, mềm không nát 2.3 Quá trình nảy mầm hình thành GABA 2.3.1 Quá trình nảy mầm Nảy mầm trình mà mầm phát triển từ hạt, cách tương tác với yếu tố khác nước (ngâm nước) Trong suốt trình ngâm ủ, hạt xảy hoạt động hoạt hóa tinh bột, protein chất béo để biến đổi thành chất đơn giản cung cấp dinh dưỡng nuôi phôi, tế bào phôi phân chia lớn lên thành mầm rễ mầm, trục phôi trương to, đẩy mầm rễ mầm khỏi vỏ trấu, kết thúc giai đoạn nảy mầm 2.3.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến nảy mầm Nước: cần thiết cho nảy mầm, Những hạt giống trưởng thành thường khô cần phải hấp thu lượng nước đáng kể, trước chuyển hóa phát triển tế bào phục hồi Sự hấp thu nước hạt giống gọi hút ẩm (imbibition), mà làm cho lớp áo hạt nở vỡ Khi hạt giống hình thành, hầu hết trữ lượng “thức ăn” dự trữ với hạt giống, chẳng hạn tinh bột, protein, hay dầu Nguồn dự trữ cung cấp đủ dưỡng chất để phôi phát triển Khi hạt giống hấp thu nước, enzyme thủy phân kích hoạt chuyển nguồn dự trữ thành chất hữu ích Oxy: Rất cần thiết cho nảy mầm chuyển hóa (Trao đổi chất) Oxy sử dụng hơ hấp hiếu khí, nguồn lượng mọc Nếu hạt bị chôn sâu đất hay đất bị úng nước, hạt giống bị thiếu oxy Một số hạt giống có lớp áo hạt không thẩm thấu nên oxy xâm nhập, gây nên tiềm sinh vật lý mà lớp áo hạt bị mòn đủ để hạt trao đổi khí hấp thu nước từ mơi trường Nhiệt độ: Điều kiện để hạt lúa nảy mầm tốt nhiệt độ 30-35 ℃, 40℃, 40 ℃, 40℃ thấp không thuận lợi cho trình nảy mầm Trong trình ủ, thân hạt hô hấp cũng tạo nhiệt lượng để xúc tiến nảy mầm Ánh sáng hay bóng tối: kích hoạt mơi trường cho nảy mầm dạng tiềm sinh lý Nó có ảnh hưởng đến tồn đời sống thực vật từ hạt nảy mầm sinh trưởng, phát triển hoa kết trái chết Chất lượng ánh sáng nảy mầm tốt ánh sáng đỏ (660-700nm), bước sóng