nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ lúa nếp than

Kết quả cho thấy lúa nếp than đem ngâm đạt độ ẩm nẩy mầm cao nhất 42,97% khi ngâm Bên cạnh đó, kiểm tra chỉ tiêu chất lượng sản phẩm cho thấy malt nếp than đạt các tiêu chuẩn của malt, c

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALT TỪ

LÚA NẾP THAN

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG

Giảng viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Thị Thu Huyền Sinh viên thực hiện : Tôn Thất Quý

MSSV: 0951100092 Lớp: 09DTP1

TP Hồ Chí Minh, 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG

NGHỆ TP HCM

Khoa: Công nghệ thực phẩm

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài :

TÔN THẤT QUÝ MSSV: 0951100092………… Lớp: 09DTP1

Ngành : Công nghệ thực phẩm

Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm

2 Tên đề tài : Nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ nguyên liệu lúa nếp than

3 Các dữ liệu ban đầu : - Cơ sở lý thuyết về quy trình sản xuất malt

- Cơ sở lý thuyết về thành phần lúa nếp than

4 Các yêu cầu chủ yếu : - Đánh giá chất lượng nguyên liệu lúa nếp than

- Xác định được các thông số trên các công đoạn ngâm, ươm mầm và sấy để sản xuất malt đạt chất lượng và ít tổn thất anthocyanin

- Đánh giá chất lượng sản phẩm

5 Kết quả tối thiểu phải có: 1) Kết quả đánh giá chất lượng nguyên liệu lúa nếp than

2) Khảo sát được thời gian ngâm, ươm mầm và chế độ sấy

3) Khảo sát được sự tổn thất anthocyanin trên quy trình sản xuất

4) Đánh giá chất lượng sản phẩm

Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /………

Chủ nhiệm ngành (Ký và ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày … tháng … năm ………

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Th.s Nguyễn Thị Thu Huyền

LỜI CẢM ƠN

Để có được kết quả này, tôi xin chân thành gửi lời cám ơn đến :

- Gia đình đã tạo điều kiện và là nền tảng vững chắc cho tôi có thể yên tâm thực hiện đề tài này

- Cô Ths Nguyễn Thị Thu Huyền, đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài

- Quý thầy cô trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ, các anh chị công tác tại Phòng Thí Nghiệm – Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã hỗ trợ cho tôi trong thời gian qua

- Những người bạn đã bổ sung thêm kiến thức, tài liệu và các phương tiện để tôi có thể hoàn thành thật suôn sẻ

Tôi xin cám ơn mọi người rất nhiều

TÓM TẮT

Nếp than chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như nhiều loại amino acid, khoáng và đặc biệt chất chống oxy hóa anthocyanin Hàm lượng anthocyanin rất cao cùng với khả năng chống oxy hóa vượt trội của anthocyanin trong nguyên liệu nếp than giúp ngăn chặn tác động nguy hại của các gốc tự do Ngoài ra nếp than còn chứa nhiều cấu tử tạo hương thơm đặc trưng, hấp dẫn so với các loại gạo khác Lúa ươm mầm chứa hàm lượng cao các chất dễ hấp thu , các vitamin , khoáng và xơ ; các acid amin như lysine cao gấp 3 lần, gamma-amino-butyric acid gấp 10 lần lúa gạo thường, ngoài ra tocotrienol factor (TRF), chất chống oxi hóa , bảo vệ các thể lipoprotein -cholesterol trong máu : LDL, HDL…cũng cao Trong đề tài này, tôi tiến hành khảo sát các chỉ tiêu hóa lý nguyên liệu lúa nếp than và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo malt lúa nếp than nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp nguyên liệu trong quy tình sản xuất bia cũng như các sản phẩm khác

Kết quả cho thấy lúa nếp than đem ngâm đạt độ ẩm nẩy mầm cao nhất 42,97% khi ngâm

Bên cạnh đó, kiểm tra chỉ tiêu chất lượng sản phẩm cho thấy malt nếp than đạt các tiêu chuẩn của malt, có thể ứng dụng làm nguyên liệu sản xuất sản phẩm về thức uống, bột dinh dưỡng

MỤC LỤC

Trang bìa i

Phiếu giao khóa luận/ đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách hình vẽ, bảng biểu v

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 : TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ LÚA NẾP THAN 3

1.1.1 Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm của cây lúa 3

1.1.2 Cấu tạo hạt lúa 4

1.1.3 Thành phần và đặc tính 6

1.1.4 Các hoạt chất trong hạt nếp than và công dụng của chúng 7

1.2 TỔNG QUAN VỀ MALT 10

1.2.1 Giới thiệu 10

1.2.2 Các công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất malt 11

1.2.3 Thành phần và đặc tính của malt lúa 18

1.2.4 Giá trị sinh học vượt trội của malt lúa nếp than 20

1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU VÀ CÁC SẢN PHẨM LIÊN QUAN20 1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu về nếp than 20

1.3.2 Một số sản phẩm từ nếp than 21

Chương 2 : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 ĐỐI TƯỢNG 26

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu và sơ đồ quy trình tạo malt lúa nếp than 26

2.2.2 Thuyết minh quy trình 27

2.2.3 Khảo sát các thông số công nghệ tạo malt lúa nếp than 33

2.2.4 Các phương pháp phân tích 39

Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 Kết quả khảo sát các thông số của nguyên liệu 42

3.2 Kết quả khảo sát các thông số trong quy trình sản xuất malt từ lúa nếp than

43

3.2.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm tới độ ẩm nguyên liệu 43

3.2.2 Kết quả khảo sát thời gian ươm mầm 48

3.2.3 Kết quả khảo sát chế độ sấy malt 50

3.2.4 Xử lý sau sấy: Kết quả xác định tỷ lệ thu hồi malt 56

3.2.5 Sản phẩm : Kết quả xác định tỷ lệ hao hụt anthocyanin 57

3.2.6 Sản phẩm: Kết quả kiểm tra chất lượng malt khô 58

3.2.7 Sản phẩm: Giá thành sản phẩm 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62

KẾT LUẬN 62

KIẾN NGHỊ 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

PHỤ LỤC 65

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 : Cánh đồng lúa nếp than 3

Hình 1.2 : Cấu tạo hạt lúa 4

Hình 1.3 : Hạt gạo nếp than 5

Hình 1.4: Công thức cấu tạo của anthocyanin 8

Hình 1.5 : Biến đổi trong hạt lúa nẩy mầm 16

Hình 1.6: Quá trình thủy phân tinh bột của các Enzyme Amylase 17

Hình 1.7: Cháo nếp cẩm 21

Hình 1.8: Gạo nếp cẩm rang ăn liền 22

Hình 1.9: Sữa chua nếp cẩm Điện Biên 22

Hình 1.10: Rượu vang nếp than 23

Hình 1.11: Red glutinous rice & Dairy fluor 23

Hình 1.12: Kem nếp than dạng cây 24

Hình 1.13: Rượu nếp than 24

Hình 1.14: Bột gạo nếp than 25

Hình 1.15: Bánh mì nếp than 25

Hình 2.1 : Nguyên liệu lúa nếp than 26

Hình 2.2 : Sơ đồ nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất malt lúa nếp than 27

Hình 2.3 : Ngâm nguyên liệu 28

Hình 2.4 : Ươm mầm lúa nếp than 29

Hình 2.5 : Sấy lúa nếp than sau khi ươm 30

Hình 2.6 : Rễ mầm, lá mầm sau khi xử lý 32

Hình 2.7 : Sản phẩm malt lúa nếp than 33

Hình 3.1: Biến đổi độ ẩm của lúa theo thời gian ngâm của chế độ 1 45

Hình 3.2: Biến đổi độ ẩm của lúa theo thời gian ngâm của chế độ 2 45

Hình 3.3: Biến đổi độ ẩm của lúa theo thời gian ngâm của chế độ 3 46

Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện hàm lượng anthocyanin sau 3 chế độ ngâm 47

Hình 3.5: Biến đổi hoạt tính amylase theo thời gian ủ 49

Hình 3.6 : Mẫu nếp than sau 3 ngày ươm 50

Hình 3.7: Biến đổi độ ẩm của malt theo thời gian sấy của ba chế độ sấy 54

Hình 3.8: Biến đổi năng lực đường hóa của malt theo thời gian sấy của ba chế độ sấy 54

Hình 3.9: Hàm lượng anthocyanin của ba chế độ sấy 56

Hình 3.10: Hàm lượng anthocyanin qua từng công đoạn sản xuất 57

Hình 3.11 Sơ đồ cân bằng vật chất 60

Hình 4.1 : Kết luận sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất malt lúa nếp than hoàn chỉnh 62

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 : Thành phần dinh dưỡng của nếp than, nếp thường và gạo tẻ 6

Bảng 1.2 : So sánh thành phần và chất lượng lúa tẻ, malt lúa tẻ và malt đại mạch 18

Bảng 1.3 : Thành phần dinh dưỡng trong gạo thường và nếp than nẩy mầm 19

Bảng 1.4 : Thành phần vitamin và khoáng trong gạo thường và nếp than nẩy mầm 19

Bảng 2.1: Các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng nguyên liệu và phương pháp phân tích 33

Bảng 2.2 : Các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng malt khô 38

Bảng 3.1: Kết quả các chỉ tiêu kiểm tra nguyên liệu (tính theo trọng lượng khô) 42

Bảng 3.2: Biến đổi độ ẩm của lúa theo các chế độ ngâm 44

Bảng 3.3: Hàm lượng anthocyanin theo thời gian ngâm 47

Bảng 3.4: Biến đổi hoạt tính amylase theo thời gian ủ 48

Bảng 3.5: Biến đổi độ ẩm và năng lực đường hóa của malt theo thời gian sấy của 3 chế độ sấy 51

Bảng 3.6 : Hàm lượng anthocyanin sau khi kết thúc mỗi chế độ sấy 55

Bảng 3.7 : Tỷ lệ thu hồi hạt malt 56

Bảng 3.8: Hàm lượng anthocyanin qua từng công đoạn sản xuất 57

Bảng 3.9 Chỉ tiêu hóa lý malt sau sấy tính theo trọng lượng chất khô 58

Bảng 3.10 Giá thành sơ bộ cho 1kg lúa nguyên liệu 60

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài

Lúa là cây lương thực quan trọng của hơn một nửa dân số trên thế giới và là nguồn lương thực chính ở các nước Châu Á Theo nhiều nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước về công dụng và ứng dụng của các loại lúa gạo, thì lúa nếp than (hay nếp cẩm) là một loại ngũ cốc có giá trị dinh dưỡng cao Đặc biệt là hàm lượng anthocyanin rất cao cùng với khả năng chống oxy hóa vượt trội của anthocyanin trong nguyên liệu nếp than giúp ngăn chặn tác động nguy hại của các gốc tự do Ngoài ra nếp than còn chứa nhiều cấu tử tạo hương thơm đặc trưng, hấp dẫn so với các loại gạo khác

Các chất dinh dưỡng đặc biệt trong gạo nếp than như chất xơ, protein, các acid amin thiết yếu, vitamin B, khoáng chất…, nổi bật so với các loại gạo khác và hoàn toàn có lợi cho sức khỏe con người

Mầm lúa chứa hàm lượng cao các chất dễ hấp thu , các vitamin , khoáng và xơ ; các acid amin như lysine cao gấp 3 lần, gamma-amino-butyric acid gấp 10 lần lúa gạo thường, ngoài ra tocotrienol factor (TRF), chất chống oxi hóa , bảo vệ các thể lipoprotein -cholesterol trong máu : LDL, HDL…cũng cao Ngoài ra việc sử dụng gạo đã lên mầm giúp ngăn ngừa đau đầu, làm giảm chứng táo bón, ngăn ngừa ung thư ruột, điều chỉnh mức đường trong máu, ngăn ngừa bệnh tim, giảm huyết áp cũng như ngăn ngừa bệnh Alzheimer Hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích từ gạo mầm cao hơn 1,3 - 1,6 lần so với gạo thường Gạo mầm cũng cho thấy có khả năng nâng cao sức khỏe về tinh thần và khả năng miễn dịch ở phụ nữ đang cho con bú Bên cạnh sự gia tăng giá trị dinh dưỡng, quá trình nẩy mầm hạt sẽ tạo ra hương và vị ngọt nhẹ dịu

Tuy nhiên, hiện nay việc sản xuất và tiêu th ụ các sản phẩm t ừ nguyên liệu lúa nếp than chưa phổ biến Nhằm tạo điều kiện phát triển các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu hữu ích này và góp phần nâng cao giá trị thương phẩm của giống lúa nếp than cổ truyền Việt Nam, tôi tiến hành

thực hiện đề tài :” Nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ nguyên liệu lúa nếp than”

Chương 1

TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về lúa nếp than

1.1.1 Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm cây lúa

Nếp than là giống lúa cổ truyền của Việt Nam, là giống lúa quang cảm được trồng nhiều ở miền Tây Nam Bộ vùng Đồng Bằng sông Cửu Long Tuy nhiên, giống lúa này chỉ có năng suất thấp và chỉ trồng duy nhất một mùa trong năm nên chưa đáp ứng được nhu cầu xã hội ngày càng cao hiện nay

Tên khoa học là Oryza sativa L.glutimosa Tanaka Về mặt phân loại sinh học, cây lúa thuộc họ

Gramineae (hòa thảo), tộc Oryzeae, chi Oryza

Hình 1.1 : Cánh đồng lúa nếp than

Lúa nếp than là một trong các loại lúa gạo có vỏ trấu màu nâu đen, phần hạt gạo sau khi bóc tách vỏ sẽ thấy màu tím đen, tùy vào độ chín của hạt mà màu tím có thể đến tận tâm của hạt

Đặc trƣng hình thái và sinh lý tổng quát của giống lúa :

- Thân : Thân cao

- Chồi : Nở bụi mạnh

- Lá : Lá rộng, xanh nhạt

- Hạt :

o Hạt thon, dài, dẹp

o Hạt hầu như không có đuôi

o Trấu ít lông và lông ngắn

o Hạt dễ rụng

- Sinh học : Tính quang cảm rất thay đổi

Đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nẩy mẩm cho đến khi lúa chín, có thể chia làm 3 giai đoạn chính : giai đoạn tăng trường, giai đoạn sinh sản và giai đoạn chín

Hình 1.2 : Cấu tạo hạt lúa

1.1.2.1 Vỏ lúa

Vỏ lúa gồm 2 vỏ trấu ghép lại ( trấu lớn và trấu nhỏ ) Ở gốc 2 vỏ trấu chỗ gắn vào đế hoa

có mang 2 tiểu dĩnh Vỏ trấu chiếm khoảng 16 - 28% khối lượng toàn hạt Sự phân bố trọng lượng của gạo lứt là vỏ quả chiếm 1 - 2%, lớp aleuron cộng với phôi tâm và vỏ hạt chiếm 4 - 6%, phôi 1%, vảy nhỏ 2% và nội nhũ 90 - 91%

1.1.2.2 Hạt gạo

Bên trong vỏ lúa là hạt gạo Hạt gạo gồm 2 phần:

- Phần phôi hay mầm (embryo): nằm ở góc dưới hạt gạo, chổ đính vào đế hoa, ở về phía mảnh

1.1.3 Thành phần và đặc tính

Bảng 1.1 : Thành phần dinh dưỡng của nếp than, nếp thường và gạo tẻ

Thành phần dinh

vỏ trấu (gạo lức) Đường tự do chủ yếu là saccharose cùng với một lượng nhỏ glucose và fructose

 Protein

Hàm lượng protein chịu ảnh hưởng lớn bởi giống và điều kiện môi trường, bởi mùa vụ

và phân đạm Có sự khác biệt khoảng 4% trong hàm lượng protein của cùng một loại gạo trồng

ở các mùa vụ khác nhau Hầu hết protein trong gạo là loại tan trong kiềm (glutelin)

 Lipid

Lipid tập trung chủ yếu trong cám và phôi Độ ổn định của lipid từ gạo là do các chất chống oxy hóa mà chủ yếu là tocopherol Trong một nghiên cứu cho thấy dầu cám gạo thô chứa 0,044% tổng lượng tocopherol, trong đó 0,026% là α-tocopherol Trong gạo cũng có chứa một loại tocopherol lạ, đó là η-tocopherol Nghiên cứu xa hơn cho thấy có sự hiện diện của 4 tocol

đã được methyl hóa và 4 loại tocotrienol liên quan và từ đó xác định được η-tocopherol của lipid gạo là 7,8-dimethyl tocotrienol

 Vitamin và khoáng chất

Gạo chứa ít hoặc không có vitamin A, acid ascorbic, vitamin D Thành phần vitamin chủ yếu là nhóm B, khoảng 81% thiamin trong hạt gạo là ở các lớp vỏ cám, 11% trong phôi và chỉ 8% trong nội nhũ

Một báo cáo cho thấy tổng hàm lượng tro cũng như hàm lượng của từng chất khoáng cao nhất ở các lớp ngoài cùng và giảm dần về phía trong hạt

 Acid amin

Hàm lượng acid amin tự do chiếm chiếm nhiều nhất là ở trong phôi, sau đó là đến cám

và cuối cùng là ở trong nội nhũ

1.1.4 Các hoạt chất trong hạt nếp than và công dụng của chúng

1.1.4.1 Anthocyanin

a Đặc điểm hóa học : màu tím đen của gạo nếp than được cho bởi anthocyanin có

tác dụng giúp máu lưu thông tốt, và là một chất chống oxy hóa ức chế sự lão hóa

Anthocyanin là các dẫn xuất polyhydroxy và methoxy của flavylium Trong thực phẩm có 6 anthocyanidin (angucon có màu) phổ biến (pelargonnidin, cyaniding, delphinidin, peonidin, petunidin, malvidin), nó khác nhau do độ hydroxyl và methoxyl hóa vòng B

Hình 1.4: Công thức cấu tạo của anthocyanin

Anthocyanin là những glucozit do gốc đường glucose, glactose, kết hợp với gốc aglucon có màu (anthocyanidin) Các gốc đường có thể được gắn vào vị trí 3, 5, 7 thường được gắn vào vị trí 3 và 5 còn vị trí 7 rất ít Phân tử anthocyanin gắn đường vào vị trí 3 gọi là monoglycozit, ở vị trí 3 và 5 gọi là diglycozit Các aglucon của anthocyanin khác nhau chính là do các nhóm gắn vào vị trí R1 và R2, thường là H, OH hoặc OCH3

Các yếu tố ảnh hưởng đến anthocyanin

 Nhiệt độ: khi tăng nhiệt độ sẽ dẫn đến sự thay đổi độ hấp thu cực đại, màu của

anthocyanin cũng giảm khi gia tăng nhiệt độ

 pH: pH quá cao hoặc quá thấp sẽ dẫn đến sự thoái hóa màu anthocyanin, hiệu quả của

chất màu này đạt cực đại ở pH = 3,5

 Thời gian bảo quản và ánh sáng: tăng thời gian bảo quản thì chất màu anthocyanin

giảm và khi bảo quản ở các điều kiện môi trường khác nhau cũng ảnh hưởng đến sắc tố anthocyanin Thời gian bảo quản và chiếu sáng trực tiếp ảnh hưởng lên sự ổn định của anthocyanin Các nhà nghiên cứu đã cho rằng giữ mẫu ngoài ánh sáng thì nồng độ của chất màu giảm mạnh hơn trong tối

 Các yếu tố khác: cũng có thể ảnh hưởng đến màu anthocyanin như nồng độ của các chất

màu kết hợp với anthocyanin, tỉ lệ tương đối trong hỗn hợp các anthocyanin, ảnh hưởng của các sắc tố khác như carotenoid, chlorophyll

b Tính chất và ứng dụng

- Anthocyanin có bước sóng hấp thụ trong miền nhìn thấy, khả năng hấp thụ cực đại tại bước sóng 510  540nm Độ hấp thụ là yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắc của các anthocyanin, chúng phụ thuộc vào pH của dung dịch, nồng độ anthocyanin, thường pH thuộc vùng acid mạnh có độ hấp thụ lớn, nồng độ anthocyanin càng lớn độ hấp thụ càng mạnh

- Trong các chất màu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên, anthocyanin là họ màu phổ biến nhất tồn tại trong hầu hết các thực vật bậc cao và tìm thấy được trong một số loại rau, hoa, quả, hạt có màu từ đỏ đến tím như: quả nho, quả dâu, bắp cải tím, lá tía tô, hoa hibicut, đậu đen, quả cà tím, gạo nếp than, gạo đỏ

- Anthocyanin là sắc tố tan trong nước, màu của anthocyanin được xác định bởi cấu trúc hóa học và môi trường bên ngoài Có thể hai anthocyanin khác nhau cho màu giống nhau hay hai anthocyanin giống nhau lại cho màu khác nhau Khi tăng số nhóm hydroxyl vào phân tử sẽ làm cho nó chuyển từ màu đỏ sang màu xanh Khi thay nhóm hydroxyl bằng nhóm methoxyl sẽ làm ngược lại khuynh hướng đổi màu pH thấp anthocyanin thường

có màu đỏ, trở thành không màu ở pH cao rồi thành xanh ở pH cao hơn nữa

- Ngoài tác dụng là chất màu thiên nhiên được sử dụng khá an toàn trong thực phẩm, tạo

ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm, anthocyanin còn là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quý như : khả năng chống oxy hóa cao nên được sử dụng để chống lão hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phẩm thực phẩm, hạn chế sự suy giảm sức đề kháng;

có tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư; tác dụng chống các tia phóng xạ

- Một nghiên cứu mới của giáo sư David Capuzzi thuộc Trung tâm Y tế Jefferson Myrna tại Philadenphia Mỹ cho thấy anthocyanin trong gạo nếp cẩm có công dụng giảm 45%

tỷ lệ tái tai biến tim mạch, giúp khoảng 33% số bệnh nhân tim mạch tránh khỏi tử vong

sau 5 năm sử dụng khi cho những bệnh nhân tim mạch khi dùng một loại thuốc có tên là Xuezhikang, được bào chế từ gạo nếp cẩm

- Các nhà khoa học ở ĐH Bang Louisiana nghiên cứu cho thấy chất chống oxy hóa tạo màu sậm này sẽ “quét” sạch các phân tử gây hại, giúp bảo vệ thành mạch và ngăn ngừa tổn thương DNA mà có thể dẫn tới ung thư Nhà khoa học thực phẩm, Bác sĩ Zhimin Xu cho biết: “Hàm lượng chất chống ôxy hóa anthocyanin trong một thìa cám nếp cẩm nhiều hơn một thìa nam việt quất (cranberry) mà lại ít đường, giàu chất xơ và vitamin E hơn

- Những đặc tính quý báu của anthocyanin mà các chất màu hóa học, các chất màu khác hình thành trong quá trình gia công kỹ thuật không có được đã mở ra một hướng nghiên cứu ứng dụng hợp chất màu anthocyanin lấy từ thiên nhiên vào trong đời sống hàng ngày, đặc biệt trong công nghệ chế biến thực phẩm Điều đó hoàn toàn phù hợp với xu hướng hiện nay của các nước trên thế giới là nghiên cứu khai thác chất màu từ thiên nhiên sử dụng trong thực phẩm, bởi vì chúng có tính an toàn cao cho người sử dụng (Trần Thị Hồng Trúc, 2008; Huỳnh Kim Cúc, 2010)

1.1.4.2 Cyanidin 3 – glucozit : có tác dụng giúp ngăn chặn tế bào ung thư đặc biệt là ung

thư phổi

1.1.4.3 Gamma amino acid butyric (GABA)

- Chất truyền thần kinh, giúp ngăn ngừa rối loạn thần kinh như bệnh Alzheimer

- Giúp thư giãn, giảm bớt sự lo lắng và cải thiện chứng mất ngủ

- Tăng sự trao đổi chất trong não

- Làm giảm huyết áp

- Ngăn chặn và ức chế sự phát triển của tế bào ung thư và ung thư ruột kết

1.1.4.4 Gamma-Oryzanol

- Giúp duy trì một mức độ cao testosteron ở nam giới

- Cải thiện các rối loạn trong thời kì mãn kinh ở phụ nữ

- Làm giảm cholesterol huyết tương

- Kích thích sản xuất insulin

- Kích thích sự hoạt động của Endorphins

- Giúp sự phát triển của mô cơ nạc

- Giảm viêm khớp đầu

- Cải thiện sự bài tiết acid mật phân tử sử dụng trong tiêu hóa chất béo

1.2 Tổng quan về malt

Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô Sau khi cho nẩy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt buộc

Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng : chứa 16 – 18% các phân tử bậc thấp dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit aminm các chất khoángm các nhóm vitamin và đặc biệt có hệ enzyme phong phú, chủ yếu là proteaza và amylaza

Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm chất lượng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em, các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai Nhưng công dụng lớn nhất sản dùng

để sản xuất các loại đồ uống có độ cồn thấp

1.2.2 Các công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất malt

Các quá trình công nghệ để sản xuất malt bao gồm hai bước cơ bản: sản xuất malt tươi và sản xuất malt thành phẩm

- Sản xuất malt tươi bao gồm : ngâm đại mạch và ươm mầm đại mạch

- Sản xuất malt thành phẩm : sấy malt tươi và tách rễ, làm bóng, đóng gói, bảo quản Các công đoạn quan trọng trên quy trình công nghệ sản xuất malt là : ngâm, ươm mầm, sấy

1.2.2.1 Ngâm :

 Thông số :

Nhiệt độ ngâm hạt thích hợp là 10 – 12oC Ở nhiệt độ tháp hơn 10oC, sự phát triển của phôi sẽ bị

ức chế, còn nếu nhiệt độ cao hơn 15oC sẽ tạo điều kiện cho vi khuẩn hoại sinh

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm :

Nhiệt độ nước ngâm : là yếu tố quan trọng nhất ảnh hướng đến tốc độ hút nước của hạt

Trong một giới hạn nhất định, nhiệt độ nước ngâm tỉ lệ thuận với tốc độ hút nước của hạt Nhiệt

độ cao, cường độ hô hấp của hạt sẽ mạnh lên gấp nhiều lần kéo theo những quá trình khác xảy ra với tốc độ cao Ngoài ra, ở nhiệt độ cao tốc độ hút nước của hạt tăng lên, dễ xảy ra hiện tượng hạt bị sũng nước, phôi bị ủng làm mất khả năng nẩy mầm của hạt

Độ lớn của hạt : Hạt to hút nước chậm hơn hạt nhỏ Do đó trước khi tiên hành ngâm, người

ta cần phân loại, xếp chung theo từng lô có cùng kích thước và độ lớn của hạt đồng đều gần như nhau

Hàm lượng protein của hạt : Hạt chứa nhiều protein thì hút nước càng chậm Nguyên nhân

là do protein khó trương nở và khả năng hút nước cũng kém Thiếu sót này của hạt sẽ được khắc phục nếu như khối lượng vỏ trấu của chúng cao

Điều kiện khí hậu của vùng gieo trồng hạt : đặc biệt là trong giai đoạn cây trổ bông đến

lúc thu hoạch cũng ảnh hưởng đến khả năng hút nước của hạt Hạt được gieo trồng ở vùng khí hậu khô, độ ẩm không khí thấp, lượng mưa ít và đất đai kém màu mỡ có khả năng hút nước kém hơn so với hạt được trồng ở vùng khí hậu ôn đới

Thành phần hóa học của nước : các ion kim loại kiềm và kiềm thổ là những cấu tử thường

trực trong nước Nếu hàm lượng của chúng cao, sẽ thúc đẩy quá trình ngâm hạt nhanh hơn Chúng cũng hòa tan một lượng đáng kể các hợp chất polyphenol, chất đắng và chất màu ở vỏ hạt vào nước Sự hòa tan này là cách tốt nhất để giúp cho nước thấm qua hạt nhanh chóng hơn Còn ion kim loại nặng trong nước, đặc biệt là ion sắt, nếu ở hàm lượng cao, chúng sẽ tạo ra một màng bao phủ lên hạt Màng bao này cản trở sự xâm nhập của nước vào bên trong, cản trở sự tiếp xúc với oxy và cản trở con đường giải thoát khí cacbonic khi hạt hô hấp Ngoài ra, ion sắt còn có thể tham gia các phản ứng hóa học với các chất màu để tạo thành các phức chất và làm biến màu của hạt

1.2.2.2 Ủ

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ

Nhiệt độ khối hạt : là yếu tố quan trọng bậc nhất, chi phối toàn bộ các quá trình khác trong

giai đoạn ươm mầm Trong một giới hạn nhất định, sự gia tăng nhiệt độ lại là nhân tố thúc đẩy nhanh quá trình hô hấp và các quá trình enzyme khác Tiếp đó, rễ mầm và lá mầm phát triển nhanh, lượng chất khô hao phí cũng lớn Ngoài bất lợi này ra, nhiệt độ ươm mầm cao thì gia tốc của các quá trình enzyme cũng lớn, mức độ thủy phân trong hạt không đều, gây ra hiện tượng quá nhuyễn cục bộ Hiệu suất đường hóa không cao, chất lượng malt kém

Nhiệt độ thấp mang lại lợi thế cho quá trình thủy phân protein vì ở điều kiện đó chúng bị phân cắt triệt để tạo ra nhiều sản phẩm thấp phân tử Bên cạnh đó, hoạt động của các enzyme thủy phân các hợp chất chứa phospho cũng tăng lên

Thời gian ươm mầm : phụ thuộc vào nhiệt độ ươm và đặc điểm của giống Bình thường

chu kỳ ươm mầm một mẻ từ 7 – 8 ngày đêm Đối với malt vàng, quá trình ươm mầm kết thúc khi 75% số hạt có độ dài của rễ dài gấp 1,5 lần chiều dài hạt Còn lá mầm : 2/3 – 3/4

5 ngày là thời gian nẩy mầm tối thiểu Thời gian nẩy mầm ngắn hơn thì thu được malt kém nhuyễn, màng tế bào và các lớp protein bao quanh các hạt tinh bột chưa được thủy phân triệt để Các dẫn xuất xenlulo và của tinh bột sinh ra lúc này cũng gây cho quá trình lọc không ít khó khăn

Sự thông gió : thông gió tác động lên quá trình hô hấp và các quá trình sinh tổng hợp Quá

trình thủy phân nội nhũ và hô hấp diễn ra một cách độc lập và nhạy cảm ít nhất là sau ngày thứ

3 Phôi có thể bị ngạt từng lúc trong quá trình ươm mầm : lớp hạt không được đảo trộn trong những khoảng thời gian nhất định, các rễ non mọc đan chéo nhau tạo thành từng lớp và giữ CO2lại Đồng thời, nhiệt độ tăng lên 25oC hoặc hơn nữa, thúc đẩy quá trình nhuyễn của hạt

Độ ẩm : nếu độ ẩm quá cao thì có quá trình khởi động nhanh, do đó sự nảy mầm sẽ diễn ra

không đồng đều Ngoài ra, độ ẩm cao làm lớp vỏ sẽ quấn vào nhau, do đó malt thu được có xu hướng nhuyễn không đều

Nếu độ ẩm không đủ, quá trình khởi động của hạt có nguy cơ bị chậm lại và độ nhuyễn của hạt thấp

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy :

Trong quá trình sấy malt, mối tương quan giữa nhiệt độ của khối hạt, hàm ẩm của hạt và

độ ẩm tương đối của lớp không khí trên bề mặt lớp hạt đóng vai trò then chốt, quyết định chất lượng của quá trình Nếu nhiệt độ của khối hạt được tăng dần theo sự tương ứng giảm hàm ẩm của nó, thì quá trình đồ hóa ở nội nhũ sẽ diễn ra tốt hơn, sâu sắc và triệt để hơn, tỷ lệ phẩn trắng đục cao hơn

Nếu hàm ẩm của hạt còn cao mà tăng nhanh nhiệt độ sấy thì quá trình đồ hóa trong nội nhũ không tiến triển được bình thường Các hợp chất chứa nitơ cao phân tử được tạo thành dưới dạng gel sẽ lấp đầy các lỗ hỏng ở giữa các hạt tinh bột, làm cho nội nhũ chuyển về trạng thái trắng trong

 Biến đổi:

Khi nhiệt độ nhỏ hơn 45 o

C : khi độ ẩm của hạt vẫn còn đủ, tức là lớn hơn 20%, sự sống

của hạt và sự phát triển của mầm vẫn tiếp diễn Sự phát triển của phôi dừng lại ở 38oC và chết ở

55oC trong môi trường ẩm, điều đó kéo theo :

- Sự tăng nhẹ năng lực diataza

- Tăng hàm lượng đường khử và đường saccharose

- Sự hòa tan một phần hợp chất nitơ

- Sự tái tổng hợp trong mầm dẫn đến mất mát do hô hấp và sự thoát khí CO2

Khi nhiệt độ vƣợt quá 45 o C đến 55 – 60 o

C : Phôi bị vô hiệu hóa những hoạt tính của

enzyme vẫn còn Điều đó kéo theo :

- Tăng thêm đường và dextrin, sản phẩm trung gian của quá trình thủy phân tinh bột

- Tăng hàm lượng hợp chất nitơ hòa tan: pepton khi nhiệt độ >50oC, acid amin khi nhiệt

độ đạt 45 – 50o

C

- Hoạt động của enzyme tương đối lớn khi độ ẩm > 20% và giảm dần rồi trở nên rất yếu khi W = 10 – 12% và bị vô hoạt ở W = 7 – 8%

Khi nhiệt độ vƣợt quá 60 o

C : quá trình sấy kết thúc làm suy yếu đáng kể các enzyme mặc

dù đó là nhiệt độ làm chết các enzyme Thực ra chúng chỉ bị suy yếu đi chứ không bị phá hủy hoàn toàn vì nhiệt độ phá hủy chúng có liên quan đến môi trường nước và độ bền của enzyme ở trạng thái khô lớn hơn rất nhiều so với trạng thái ẩm Hơn nữa, tác động có hại sẽ càng mạnh khi càng kéo dài thời gian

Khi nhiệt độ đạt và vượt qua 75 – 80oC : Các enzyme càng bị suy yếu mạnh mà không bị phá hủy hoàn toàn ( chúng chỉ bị phá hủy hoàn toàn khi nhiệt độ > 110 – 120o

C và kéo dài quá trình tăng nhiệt nhanh) Trong thời gian này, hàm lượng nitơ hòa tan của hạt giảm nhẹ, tiếp đến là sự biến đổi trạng thái lý học của albumin

Một cách khách quan, hiệu suất thu hồi dịch chiết malt giảm nhưng sự thay đổi này rất nhỏ khi nhiệt độ đạt đến 100 – 110o

đầu chống chọi với các điều kiện khắc nghiệt bên ngoài Khả năng sống của hạt được giữ lại tốt nhất là ở các điều kiện tồn trữ mà giúp cho hoạt tính trao đổi chất của hạt diễn ra chậm như nhiệt

độ thấp, độ ẩm thấp và nồng độ CO2 cao

 Hấp thu nước

Giai đoạn đầu tiên xảy ra trong quá trình nẩy mầm là sự hấp thu nước của hạt mà chủ yếu bị ảnh hưởng bởi khả năng thẩm thấu của lớp vỏ hạt Tuy nhiên, thành phần của hạt, hàm lượng nước ngâm cũng như nồng độ các chất hòa tan trong dung dịch cũng ảnh hưởng đến khả năng hấp thu Quá trình hấp thu này không liên quan đến khả năng sống của hạt, nó xảy ra ở cả hạt còn sống

và hạt đã chết Sự hấp thu nước dẫn đến làm tăng đáng kể áp suất, điều này rất quan trọng trong quá trình nẩy mầm và phát triển của mầm hạt bởi vì nó giúp làm nứt vỡ lớp vỏ hạt

Khả năng hấp thu nước của hạt sẽ giảm khi nồng độ các chất hòa tan trong dung dịch ngâm tăng lên do tác dụng thẩm thấu Thành phần chủ yếu hấp thu nước là protein Protein mang cả hai điện tích âm (-) và dương (+) nên dễ dàng hút các phân tử nước phân cực mạnh Ngược lại, tinh bột có ái lực rất yếu với nước trong khi lipid hoàn toàn không có ái lực với nước

 Nhiệt độ

Nẩy mầm là một quá trình phức tạp gồm nhiều phản ứng và giai đoạn mà mỗi phản ứng và giai đoạn này đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ Nhiệt độ mà khi đó hạt bắt đầu nẩy mầm khác nhau tùy theo giống, nguồn gốc hạt và cả tuổi của hạt

Ở nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao thì quá trình nẩy mầm của hạt sẽ bị ngăn chặn Đối với gạo, nhiệt độ tối thiểu là 10 – 12oC, nhiệt độ tối ưu là 30 – 37oC và nhiệt độ tối đa là 40 – 42o

C

 Điều kiện không khí

Quá trình nẩy mầm bị ảnh hưởng bởi thành phần không khí xung quanh Hầu hết hạt nẩy mầm trong môi trường không khí chứa 20% O2 và 0,03% CO2 - đây là điều kiện bình thường của khí quyển

Tuy nhiên, hạt sẽ nẩy mầm mạnh hơn khi nồng độ oxy tăng trên mức 20%, bởi vì quá trình nẩy mầm đòi hỏi phải sử dụng năng lượng và hầu hết các quá trình cần năng lượng thường là các quá trình oxy hóa Ngược lại, CO2 ức chế quá trình nẩy mầm Hầu hết hạt không nẩy mầm được khi nồng độ CO2 tăng quá cao

 Những biến đổi xảy ra trong hạt lúa nẩy mầm

Hình 1.5 : Biến đổi trong hạt lúa nẩy mầm

(Gibberellin là một hoóc môn thực vật có tác dụng điều chỉnh sự phát triển ở thực vật và có ảnh hưởng tới một loạt các quá trình phát triển như làm cho thân dài ra, nẩy mầm, ngủ, ra hoa, biểu hiện gen, kích thích enzym và tình trạng già yếu của lá cũng như quả v.v )

 Quá trình sinh lý

Hạt nẩy mầm tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống Quá trình hô hấp tăng mạnh hơn so với hạt khi chưa ngâm nước, nhu cầu oxy tăng lên, phần lớn lượng oxy để oxy hóa các chất dự trữ tạo ra năng lượng cần thiết cho các hệ enzyme hoạt động Đồng thời diễn ra sự tổng hợp các chất cần thiết cho mầm phát triển

 Quá trình sinh hóa

Trong giai đoạn nẩy mầm diễn ra quá trình hoạt động mạnh của các enzym, quá trình thủy phân các chất cao phân tử phức tạp thành các chất đơn giản và quá trình tổng hợp các chất mới

Sự hình thành hoạt động của các hormon

Acid gibberellic, acid abscisic, auxin và cytokinin là các hormon sinh ra trong quá trình phát triển và nẩy mầm của hạt Acid gibberelic được tạo ra ở phôi khuếch tán vào trong lớp aleuron

và gây nên sự tổng hợp và tiết ra các enzyme thủy phân Acid abscisic đóng vai trò điều hòa trong quá trình nẩy mầm Cytokinin không tham gia vào giai đoạn đầu nẩy mầm nhưng có lẽ chúng cần thiết cho sự phát triển của các tế bào trong phôi Auxin ảnh hưởng đến vảy nhỏ

Sự hình thành hoạt động của enzyme

Các enzyme là thành phần sinh hóa quan trọng nhất hình thành trong quá trình nẩy mầm và ảnh hưởng đến chất lượng mầm

+ Các enzyme phân hủy carbohydrate

Các enzyme phân hủy carbohydrate như α- và β-amylase, cellulase, glucanase,… Cùng với quá trình nẩy mầm, các enzyme này hình thành từ từ, khi quá trình nẩy mẩm xảy ra mạnh, các enzyme xâm nhập vào trong nội nhũ Các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng hoạt tính của enzyme α-amylase tăng chậm trong bốn ngày đầu nẩy mầm

Hình 1.6: Quá trình thủy phân tinh bột của các Enzyme Amylase

+ Các enzyme phân hủy protein

Enzyme chủ yếu liên quan tới quá trình nẩy mầm là endopeptidase acid và carboxypeptidase Endopeptidase nằm trong vỏ quả, vỏ hạt và lớp aleuron ở giai đoạn đầu phát triển, sau đó giảm

cùng với quá trình chín Chúng cũng có trong phôi và nội nhũ Trong hạt đang nẩy mầm, hàm lượng tăng lên bởi sự thúc đẩy của các hormon Chúng cắt các liên kết peptid bên trong tạo thành các peptid nhỏ hơn Carboxypeptidase thủy phân protein và các peptid từ C cuối của acid amin cuối cùng Khi nẩy mầm, chúng tăng lên ba lần và các enzyme trong nội nhũ phần lớn nằm gần kề mô vảy nhỏ của hạt

+ Các enzyme khác

Lipase có chủ yếu ở phần phôi và tăng trong quá trình nẩy mầm Ngoài lipase còn thấy có sự tăng lên khoảng 33 lần phenoloxidase Peroxidase và catalase cũng tăng trong suốt quá trình nẩy mầm, chúng đóng vai trò trong các phản ứng oxy hóa ảnh hưởng đến sự phá hủy các sắc tố Enzyme phytase có mặt trong lớp aleuron và thực hiện thủy phân thành phần acid phytic trong nội nhũ

1.2.3 Thành phần và đặc tính của malt lúa

Bảng 1.2 : So sánh thành phần và chất lượng lúa tẻ, malt lúa tẻ và malt đại mạch

Bảng 1.3 : Thành phần dinh dưỡng trong gạo thường và nếp than nẩy mầm

Bảng 1.4 : Thành phần vitamin và khoáng trong gạo thường và nếp than nẩy mầm

1.2.4 Giá trị sinh học vượt trội của malt lúa nếp than

Ngoài các hoạt chất có lợi cho sức khỏe có trong hạt nếp than, thì nếp than đặc biệt tăng nhiều Gamma-Oryzanol hơn sau khi nẩy mầm, cũng như Gamma amino acid butyric (GABA), đây là 2 chất có đặc tính chống oxy hóa mạnh

Nếp than nẩy mầm chứa nhiều chất xơ và phù hợp với những người bị tiểu đường type 2

Nó được dùng như món tráng miêng, trộn với cơm khác, nấu cháo, hoặc nấu chín như cơm nếp Bên cạnh sự gia tăng giá trị dinh dưỡng, quá trình nẩy mầm hạt sẽ tạo ra hương và vị ngọt nhẹ dịu Và cấu trúc hạt xốp hơn giúp dễ dàng nấu hơn so với hạt chưa nẩy mầm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng quá trình nẩy mầm làm tăng đáng kể lượng chất dinh dưỡng trong hạt Nó được tìm thấy rằng có một sự gia tăng đáng kể trong dinh dưỡng như vitamin B, magiê

và làm tăng chất xơ lên khoảng 4 lần so với hạt gạo nếp than xay xát

1.3 Tổng quan về các nghiên cứu và các sản phẩm liên quan

1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu về nếp than :

 Trong nước:

 Năm 2006, “Nghiên cứu sử dụng malt lúa trong chế biến đồ uống không cồn từ gạo cẩm” của Quản Lê Hà Kết quả nghiên cứu cho thấy sử dụng malt thóc để đường hóa bột gạo cẩm trong sản xuất đồ uống không chứa cồn với điều kiện tỷ lệ malt thóc: gạo cẩm là 1: 1; pH 4,7; thời gian đường hóa 5 giờ So với trường hợp sử dụng malt đại mạch, thành phần dịch đường của malt thóc có chứa nhiều acid amin hơn (15,31 so với 12,6 mg/l), nhiều đường glucose hơn (38,81 so với 27,67 g/l), nhưng lại ít đường disacarit hơn (60,03 so với 74,20 g/l)

 Năm 1994, “Nhận dạng các anthocyanin chính từ Oryza sativa L Glutinosa Tanaka” của Phạm Thành Quân Kết quả cho thấy có 2 anthocyanin chính, chúng chứa nhóm OH ở vị trí C3 của vòng C của ion flavylium, chúng chỉ khác nhau bởi 1 nhóm methoxy ở vị trí C4 của vòng B của ion flavylium

 Ngoài nước:

Những nghiên cứu ở các nước khác trên thế giới chủ yếu tập trung vào đặc tính, các thành phần dinh dưỡng trong nguyên liệu, chưa chú trọng nghiên cứu về ứng dụng vào công nghệ chế biến thực phẩm từ nguyên liệu nếp than Như là:

 Năm 2006, tại Thái Lan có nghiên cứu trích ly anthocyanin từ gạo nếp than, “Extraction

of Anthocyanin from Black Glutinous Rice (Oryza sativa L.)”, của Duangkamol Luemchan và cộng sự Kết quả nghiên cứu điều kiện tối ưu trích ly anthocyanin từ gạo nếp than là ở nhiệt độ

62 – 65OC trong 67 - 75 phút, với tỷ lệ gạo: nước là 1: 3

 Năm 2006, tại Trung Quốc có nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng đặc biệt của gạo nếp than, “A study on special nutrient of purple glutinous rice”, của Gu Defa và cộng sự Nghiên cứu kết luận sự có mặt các chất dinh dưỡng đặc biệt trong gạo nếp than như chất xơ, protein,

vitamin B, khoáng chất (Ca, P, Fe )…, cao hơn nhiều hơn so với gạo bình thường và hoàn toàn

có lợi cho sức khỏe con người

 Năm 2008, tại Lào có nghiên cứu về đặc điểm của phân tử tạo hương thơm trong nếp than, “Chemical and Molecular Characterization of Fragrance in Black Glutinous Rice from Lao PDR”, của C Bounphanousay Đây là nghiên cứu đầu tiên về cấu tạo và các đặc tính phân tử thơm của giống nếp than Lào

 Năm 2010, tại Thái Lan có nghiên cứu khai thác và ứng dụng của chất chống oxy hóa từ gạo nếp đen, “Extraction and application of antioxidants from black glutinous rice”, của Kanitha Tananuwong và cộng sự Nghiên cứu xác định điều kiện khai thác tối ưu anthocyanin và ứng dụng của nó chống oxy hóa dầu cá Bột gạo nếp đen được trích ly trong hỗn hợp 70% nước 30% axeton, ở pH 6,8 trong 4 giờ mang lại chiết xuất thô với chất chống oxy hóa cao nhất Và hàm lượng bổ sung chất chiếc khô vào dầu cá là 1000mg/kg cho kết quả chống oxy hóa tốt

o Sản phẩm : Gạo nếp cẩm rang ăn liền

o Công ty : Thực dưỡng Diệp Lục

Hình 1.8: Gạo nếp cẩm rang ăn liền

o Sản phẩm : Sữa chua nếp cẩm Điện Biên

o Công ty : DNTN Vua Tào Phớ

Hình 1.9: Sữa chua nếp cẩm Điện Biên

o Sản phẩm : Rượu vang nếp than

o Công ty : Công ty TNHH Anh Đào

Hình 1.10: Rượu vang nếp than

 Ngoài nước

o Sản phẩm : Bánh mì hấp nếp than vị sữa

o Xuất xứ : Trung Quốc

Hình 1.11: Red glutinous rice & Dairy fluor

o Sản phẩm : Kem nếp than dạng cây

o Xuất xứ : Thái Lan

Hình 1.12: Kem nếp than dạng cây

o Sản phẩm : Rượu nếp than

o Xuất xứ : Trung Quốc

Hình 1.13: Rƣợu nếp than

Chương 2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là giống lúa nếp than được gieo trồng tại Pleiku – Gia Lai, Việt Nam

Hình 2.1 : Nguyên liệu lúa nếp than

2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu và sơ đồ quy trình tạo malt lúa nếp than

Sơ đồ quy trình sản phẩm malt lúa nếp than và các thông số khảo sát

Hình 2.2 : Sơ đồ nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất malt lúa nếp than

2.2.2 Thuyết minh quy trình

 Công nghệ sản xuất malt từ lúa nếp than

 Nguyên liệu

Lúa nếp than thu hoạch tại ruộng thuộc Pleiku – Gia Lai

 Làm sạch

Mục đích:

Đảm bảo khối hạt không lẫn tạp chất (rơm rạ, đất cát, hạt lép, vi sinh vật…), đồng nhất

để quá trình ngâm và nẩy mầm diễn ra thuận lợi

Đánh giá chất lượng sản phẩm

Tiến hành:

Cho lúa vào rổ, rửa xốc mạnh trong bể nước chảy tràn, các chất bẩn bám trên bề mặt hạt

sẽ chuyển vào pha nước rồi được gạn bỏ, các tạp chất nhẹ hơn lúa sẽ nổi lên và loại bỏ Sau đó

sẽ được ngâm với dung dịch NaOH 1% pha loãng với nước tỷ lệ 1 : 5 trong vòng 15 phút để loại

bỏ các tạp chất hóa học còn nằm trên vỏ trấu

Loại bỏ những hat lép, hạt nửa, các tạp chất Đồng thời rửa sạch bụi và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên hạt, ngoài ra có biện pháp để sát trùng toàn bộ khối hạt bằng cách đưa vào nước ngâm các hóa chất hoặc các chế phẩm cần thiết

 Biến đổi:

Khi ngâm, nước thẩm thấu qua vỏ trấu vào trong nội nhũ, trong nội nhũ xuất hiện nước tự

do làm hạt trương nở dần và thúc đẩy các quá trình sinh hóa như hô hấp và hoạt hóa enzyme

Biến đổi hóa học khi ngâm không đáng kể vì hạt hô hấp yếu

 Tiến hành:

Lúa sau làm sạch được ngâm ở nhiệt độ thường với tỷ lệ lúa: nước và thời gian ngâm vừa

đủ để hạt đạt độ ẩm nẩy tối đa Khối hạt được ngâm chìm trong nước theo nhiều chế độ khác nhau

Với chế độ ngâm luân phiên nước và không khí giúp cung cấp oxy đồng đều cho các lớp hạt, giải phóng khí cacbonic tạo thành một cách triệt để Bên cạnh đó, việc đảo trộn, thay nước thường xuyên cũng giúp cho bề mặt hạt sạch hơn, tránh vi sinh vật xâm nhập gây hỏng hạt

 Ủ

Hình 2.4 : Ƣơm mầm lúa nếp than

 Mục đích:

Chuyển đổi trạng thái của hệ enzyme có trong hạt thóc từ trạng thái “nghỉ” sang trạng thái

“hoạt động”, tích lũy chúng về khối lượng và tăng cường năng lực xúc tác của chúng

Tạo và duy trì điều kiện thuận lợi để hệ enzyme thủy phân tăng trưởng về khối lượng và cường lực xúc tác Giải phóng chúng khỏi trạng thái liên kết, tạo điều kiện để chúng phân cắt 1

lượng đáng kể các chất dinh dưỡng cao phân tử thành các sản phẩm thấp hơn đồng thời phá vỡ thành tế bào và làm cho hạt mềm ra, tạo nên nhiều sự biến đổi cơ lý và hóa học trong thành phần hạt thóc

Phân cắt một lượng đáng kể các hợp chất cao phân tử thành các hợp chất thấp dễ hòa tan, làm tăng hàm lượng chất chiết hòa tan của thành phẩm

Tiêu diệt một phần vi sinh vật bám trên hạt, hoặc chuyển chúng về dạng bào tử, hạn chế đến mức tối thiểu khả năng hư hỏng do chúng gây ra, làm tăng độ bền sinh học của sản phẩm

Diễn ra một loạt các quá trình tạo ra các cấu tử hương, vị, và tăng cường độ màu của sản phẩm

Đặc biệt, trong quá trình sấy diễn ra phản ứng Maillard do tác động tương hổ giữa những chất chứa nhóm carbonyl (-COO) với những chất có nhóm amin ( - NH2) làm cho malt màu sẫm lại và có mùi đặc trưng

 Tiến hành:

Malt được trãi đều trên khay và đem sấy theo 3 giai đoạn:

Malt được sấy ở 45oC đến khi hàm ẩm còn khoảng 20% (sấy sinh lý)

Nâng nhiệt độ lên 60oC sấy đến khi hàm ẩm còn khoảng 10% (sấy enzyme)

Nâng nhiệt độ lên 75oC và sấy đến khi đạt hàm ẩm bảo quản 4-5% thì dừng quá trình sấy (sấy hóa học)