tổng quan về lúa - gạo

luận văn về tổng quan về lúa - gạo

Luận văn tốt nghiệp Đại học SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp Trang 1 Chương 1: Tổng quan tài liệu 1.1. TỔNG QUAN VỀ LÚA – GẠO [4],[7],[9],[10],[17],[18] 1.1.1. Giới thiệu về cây lúa Họ (Family) : Poaceae/Gramineae (Hoà thảo) Phân họ (Subfamily): Oryzoideae Tộc (Tribe) : Oryzeae Chi (Genus) : Oryza Loài (species) : Oryza Sativar L. Hình 1.1: Cây lúa Cây lúa thích hợp sinh trưởng ở nơi đầm lầy, khí hậu nhiệt đới, chòu ảnh hưởng của khí hậu gió mùa. Cây lúa được canh tác từ vó tuyến 40 0 phía nam bán cầu đến vó tuyến 53 0 của Bắc bán cầu, và được trồng từ mặt đất thấp hơn mặt nước biển cho đến độ cao 2000m trên măt biển. Trên thế giới có 20 loài lúa hoang và 2 loài lúa canh tác. Những loài lúa hoang sống rải rác nhiều nơi trên thế giới, gồm có: O. alta, O. australiensis, O. barthii, O. brachyantha, O. eichingeri, O. glumaepatula, O. grandiglumis, O. granulata, O. latifolia, O. longiglumis, O. longistaminata, O. meridionalis, O. meyeriana, O. minuta, O. nivara, O. officinalis, O. punctata, O. redleyi, O. rufipogon và O. schlechteri. Cây lúa hiện tại được canh tác đại trà để cung cấp lương thực cho GVHD: Th.s.Trần Thò Thu Trà Trang 2 Luận văn tốt nghiệp Đại học con người trên thế giới là Oryza sativa L. ở châu Á, có năng suất cao và được ưa chuộng. Giống lúa Oryza glaberrima Steud được canh tác ít hơn ở tây Châu Phi, có năng suất và chỉ số thu hoạch thấp hơn O. Satva. 1.1.2. Nguồn gốc cây lúa Người ta cho rằng tổ tiên của chi lúa Ozyza là một loài cây hoang dại trên siêu lục đòa Gondwana cách nay ít nhất 130 triệu năm và phát tán rộng khắp các châu lục trong quá trình trôi dạt lục đòa. Cây lúa trồng ngày nay là so sự tiến hóa liên tục của cây lúa dại dưới sự tác động của con người và thiên nhiên qua nhiều thiên niên kỷ. Dưới tác động của môi trường khắc nghiệt như khô hạn hoặc nhiệt độ thay đổi quá lớn hàng năm, một số giống lúa dại cổ sơ đã tiến hoá dần dần để thích ứng với điều kiện phong thổ đòa phương. Hiện nay đã có hai loài lúa đã được thuần hoá là lúa châu Á (Ozyza sativa) và lúa châu Phi (Ozyza glaberrima), trong đó lúa châu Á là giống lúa chính được gieo trồng làm cây lương thực trên khắp thế giới. Hiện nay, sự tiến hoá của loài lúa vẫn tiếp tục nhờ sự thuần dưỡng và áp dụng những phương pháp lai tạo của con người. Lục đòa Gondwana Tổ tiên chung Nam và Đông Nam Á Tây châu Phi Lúa dại đa niên O.rufipogon O. longistaminata Lúa dại hàng niên O. nivara O. breviligulata Lúa trồng O. sativa O. sativa O. glaberrima Indica Japonica Ôn đới Nhiệt đới Hình 1.2: Sơ đồ tượng trưng cho tiến trình chuyên biệt của hai loại lúa canh tác ( Khush, 1997) [7] SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp Trang 3 Chương 1: Tổng quan tài liệu Nguồn gốc chính xác của cây lúa trồng còn đang được tranh luận. Hiện nay, các nhà khoa học chỉ căn cứ trên những di chỉ khảo cổ được tìm thấy để đònh thời gian xuất hiện của các tổ tiên của loài lúa trồng. Hai nước có nhiều khảo cổ về khuynh hướng này là Nhật và Trung Quốc. Cây lúa xuất hiện ở Việt Nam từ 8000 – 10.000 năm trước Công Nguyên. Một số nghiên cứu của các chuyên gia trên thế giới cho thấy Việt Nam có thể là một trong những trung tâm mà thuỷ tổ của cây lúa trồng xuất hiện trong thời nguyên thuỷ ở vùng Đông Nam Á. 1.1.3. Đặc điểm thực vật học Lúa là loài thực vật sống một năm, có thể cao tới 1 – 1,8m, với các lá mỏng, hẹp bản ( 2 – 2.5cm) và dài 50 – 100cm. Các hoa nhỏ thụ phấn nhờ gió mọc thành những cụm hoa phân nhánh cong hay rủ xuống, dài 30 – 50cm. Hạt thuộc loại quả thóc, dài 5 – 12mm, dày 2 – 3mm. Cây lúa rất thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới và chòu ảnh hưởng của khí hậu gió mùa. Loại thảo mộc này có thể phát triển mạnh trong nhiều vùng sinh thái khác nhau, đặc biệt trong nước ngập, nước mặn, đất phèn mà nhiều loại hoa màu thực phẩm khác không thể sống được. 1.1.4. Phân loại 1) Theo điều kiện sinh thái: Kato (1930) chia lúa trồng thành 2 nhóm lớn là Japonica (lúa cánh) và Indica (lúa tiên). Lúa tiên: cây cao, lá nhỏ màu xanh nhạt, bông xoè, hạt dài, vỏ trấu mỏng. Gạo cho cơm khô và nở nhiều. Cây phân bố ở các vùng vó độ thấp như Ấn Độ, Nam Trung Quốc, Việt Nam, Indonexia. Cây có năng suất không cao. Lúa cánh: Cây thấp, lá to màu xanh đậm, bông chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dày. Gạo cho cơm dẻo và ít nở. Cây phân bố ở các vùng vó độ cao như Nhật Bản, Triều Tiên, Bắc Trung Quốc, và một số nước Châu Âu. Lúa cánh thích nghi với điều kiện thâm canh và cho năng suất cao. GVHD: Th.s.Trần Thò Thu Trà Trang 4 Luận văn tốt nghiệp Đại học 2) Theo thời gian sinh trưởng: Căn cứ vào thời điểm gieo trồng hay thời gian từ khi thu hoạch có thể phân loại các giống lúa như sau: Roxburg chia các giống lúa trồng ở Ấn Độ thành giống lúa chín sớm và giống lúa chín muộn. Watt thì chia thành lúa thu và lúa đông. Ở Việt nam thì chia thành lúa chim và lúa mùa. Các giống lúa lai ngắn ngày đang được lai tạo hay nhập khẩu để trồng tăng vụ, trái vụ, và tăng năng suất lúa. Các giống này phản ứng trung tính với ánh sáng nên trồng rộng rãi vào các vụ xuân, hè thu, đông xuân ở Nam bộ. 3) Theo điều kiện tưới và gieo cấy: Quá trình thuần hóa cây lúa diễn ra trong thời gian dài, cây lúa thích nghi dần từ mơi trường nước lên môi trường trên cạn. Lúa cạn là lúa trồng tại các vùng đồi nương, không cần nước trên mặt đất. Lúa có thể chòu nước sâu với mức ngập nước là 1m và cả giống lúa nổi chòu ngập đến 3 – 4m. ` Hình 1.3: Các điều kiện sống của cây lúa 4) Theo cấu tạo hạt: o Theo thành phần hóa học: SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp Trang 5 Chương 1: Tổng quan tài liệu Lúa nếp có thành phần tinh bột chủ yếu là amylopectine (98%) Lúa tẻ có tỷ lệ amylose từ 13 – 35%. o Theo hình dạng hạt thóc: Hạt rất dài : Chiều dài hạt trên 7,5 cm Hạt dài : Chiều dài hạt từ 6,6cm – 7,5 cm Hạt trung bình : Chiều dài hạt từ 5,5cm – 6,5 cm Hạt ngắn : Chiều dài hạt ngắn hơn 5,5 cm Hình 1.4: Hình dạng của các hạt thóc 1.1.5. Đặc điểm cấu tạo Hạt lúa là sản phẩm từ cây lúa sau quá trình sản xuất nông nghiệp, thường bao gồm những khâu chính như: làm đất, gieo hạt giống, ươm mạ, cấy, chăm bón, gặt, tuốt. Nhân của hạt lúa sau khi tách bỏ vỏ trấu và cám được gọi là gạo. Gạo là một sản phẩm lương thực và chứa nhiều chất dinh dưỡng. Quá trình sản xuất gạo từ thóc: o lức Gạo trắng Cám GạoxátXay Gạ Trấu GVHD: Th.s.Trần Thò Thu Trà Trang 6 Luận văn tốt nghiệp Đại học  Gạo lức (gạo lật): là loại gạo chỉ được loại bỏ vỏ trấu mà chưa qua quá trình chà trắng, vì vậy gạo có màu nâu tạo lớp cám ở bên ngoài của hạt gạo, lớp cám này giàu khoáng và Vitamin, đặc biệt là Vitamin nhóm B.  Gạo xát (gạo giã): là loại gạo được loại bỏ cả phần vỏ trấu và lớp cám bằng cách đem giã hoặc xát gạo lật. Đây là loại gạo ta thường dùng và chọn làm nguyên liệu để nấu cơm hoặc chế biến thành các sản phẩm từ gạo, bún, bánh tráng.  Gạo đồ: lúa sau khi hấp chín bằng hơi nước, sấy khô rồi mới đem đi xay xát. Quá trình này có tác dụng làm cho hạt gạo được chắc và rời hơn khi xay xát. Cấu tạo hạt lúa gồm có ba phần chính: vỏ, nội nhũ và phôi. Bảng 1.1: Tỷ lệ các phần của hạt lúa [9] Vỏ (%) Phôi (%) Nội nhũ (%) 16.0 – 27.0 2.0 – 2.5 72 Tuy nhiên tỷ lệ này không cố đònh mà thay đổi tuỳ theo giống, phụ thuộc nhiều vào điều kiện canh tác, thời tiết, thời điểm thu hoạch, độ chín của hạt… Lúa thuộc nhóm hạt có vỏ trấu: lớp vỏ ngoài lớp vỏ hạt, vỏ quả còn có lớp vỏ trấu. Lớp vỏ trấu này giúp tăng cường chức năng bảo vệ hạt của vỏ. 1.1.5.1. Vỏ Vỏ là bộ phận bảo vệ cho nội nhũ và phôi tránh mọi tác động của môi trường ngoài. Thành phần hoá học của vỏ chủ yếu là cellulose, hemicellulose, lignin, và một ít chất khoáng.  Vỏ trấu: Là lớp bao ngoài cùng của hạt, gồm các tế bào rỗng có thành hoá gỗ có thành phần là cellulose. Các tế bào vỏ trấu được kết với nhau nhờ khoáng và lignin. Độ dày vỏ trấu tuỳ thuộc vào giống hạt, vào độ mẩy…và trong khoảng 0,12 – 0,15 mm, chiếm khoảng 18 – 19,6% so với toàn hạt.  Vỏ quả: Vỏ quả được cấu tạo gồm nhiều lớp tế bào. Vỏ quả thường liên kết không bền với vỏ hạt. Trong thành phần vỏ quả thường chứa cellulose, pentosan, pectin và SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp Trang 7 Chương 1: Tổng quan tài liệu khoáng. Trong cùng một hạt, chiều dày lớp tế bào vỏ quả không giống nhau, ở gần phôi, lớp vỏ quả là mỏng nhất.  Vỏ hạt: Phía trong vỏ quả là vỏ hạt. Vỏ hạt liên kết chặt chẽ với lớp aleurone. So với vỏ quả thì vỏ hạt chứa ít cellulose hơn nhưng nhiều protid và glucid hơn. 1.1.5.2. Lớp Aleurone và nội nhũ  Lớp aleurone: Bên trong lớp vỏ là lớp aleurone bao bọc nội nhũ và phôi chiếm khoảng 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 có chứa nhiều protid, tinh bột, cellulose, pentosan, các giọt lipid và phần lớn các vitamin và khoáng của hạt. Vì vậy trong quá trình chế biến hạt, không nên xay xát quá kỹ để giữ lại các vitamin và khoáng chất. Hình 1.5: Cấu tạo hạt lúa Hình 1.6: Lát cắt ngang hạt lúa  Nội nhũ: Nội nhũ là phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt. Các tế bào nội nhũ khá lớn, thành mỏng và có hình dạng khác nhau tuỳ loại ngũ cốc. Thành phần hóa học của GVHD: Th.s.Trần Thò Thu Trà Trang 8 Luận văn tốt nghiệp Đại học nội nhũ chủ yếu là tinh bột và protid, ngoài ra còn chứa một lượng nhỏ lipid, muối khoáng, cellulose và một số sản phẩm phân giải của tinh bột như dextrin, đường… 1.1.5.3. Phôi Khi hạt nẩy mầm thì phôi sẽ phát triển lên thành cây con, vì vậy trong phôi chứa nhiều các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển ban đầu. Thành phần hóa học của phôi gồm có protid, glucid hoà tan, khá nhiều lipid, khoáng, cellulose và các vitamin. Phôi cách nội nhũ bởi lớp ngù là lớp trung gian chuyển các chất dinh dưỡng từ nội nhũ sang phôi khi hạt nẩy mầm. 1.1.6. Thành phần hóa học của hạt lúa Nhìn chung hạt lúa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng như protein, lipid, glucid và các thành phần khác với tỷ lệ ở các phần của hạt lúa như sau : Bảng 1.2: Thành phần hóa học của hạt lúa [16] Thành phần Lúa Gạo lứt Gạo xát Vỏ trấu Cám Phôi Tấm Protein 5.8 – 7.7 7.1 – 8.3 6.3 – 7.1 2.0 – 2.8 11.3 -14.9 14.1 - 20.6 11.2 - 12.4 Lipid 1.5 – 2.3 1.6 – 2.8 0.3 – 0.5 0.3 – 0.8 15.0 -19.7 16.6-20.5 10.1-12.4 Cacbonhydrat 63.6-73.2 72.9-75.9 76.7-78.4 22.4-35.3 34.1-52.3 34.2-41.4 51.1-55.0 Tinh bột 53.4 66.4 77.6 1.5 13.8 2.1 41.5-47.6 Đường tự do 0.5-1.2 0.7-1.3 0.22-0.45 0.6 5.5-6.9 8.0-12 - Tro 2.9 – 5.2 1.0 – 1.5 0.3 – 0.8 13.2-21.0 6.6 – 9.9 4.8 – 8.7 5.2 – 7.3 Chất xơ 7.2-10.4 0.6 – 1.0 0.2 – 0.5 34.5-45.9 7.0-11.4 2.4 – 3.5 2.3 – 3.2 Pentosans 3.7 – 5.3 1.2 – 2.1 0.5 – 1.4 17.7-18.4 7.0 – 8.3 4.9 – 6.4 3.6 – 4.7 Hemicellulose - - 0.1 2.9 -11.8 9.5-16.9 9.7 - Cellulose - - - 31.4-36.3 5.9 – 9.0 2.7 - Lignin 3.4 - 0.1 9.5-18.4 2.8 – 3.9 0.7 -4.1 2.8 1.1.6.1. Glucid Glucid là thành phần chủ yếu và chiếm tỷ lệ cao nhất trong thành phần hạt lúa. Các glucid của lúa ngoài tinh bột là thành phần chủ yếu có đường, cellulose, hemicellulose, dextrin. Đường trong gạo gồm có glucose, sacarose, fructose, rafinose và maltose. Maltose chỉ xuất hiện ở những hạt đã nảy mầm. SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp Trang 9 Chương 1: Tổng quan tài liệu Cellulose, hemicellulose là những glucid mà cơ thể người không tiêu hóa được. Cellulose chủ yếu có trong vỏ trấu và lớp aleuron. Tinh bột gạo thuộc loại tinh bột phức tạp, kích thước rất nhỏ, có thể nói là nhỏ nhất trong các tinh bột ngũ cốc. Tinh bột gạo Tinh bột bắp Tinh bột khoai tây Hình 1.7: Hình ảnh hạt tinh bột gạo, bắp, khoai tây [14] Hạt tinh bột gạo thường có kích thước khoảng 4-7μm, các hạt tinh bột sắp xếp không thứ tự, giữa các hạt tinh bột với nhau có các khe hở lớn và bên cạnh các hạt tinh bột đa góc cạnh có lác đác những hạt tròn hoặc bầu dục. Sự sắp xếp cũng như sự phân bố kích thước của hạt tinh bột trong những giống gạo khác nhau không có sự khác biệt đáng kể. Hình 1.8: Cấu trúc hạt tinh bột của gạo [15] Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin có tỷ lệ thay đổi phụ thuộc vào giống lúa. Tỷ lệ amylose : amylopectin quyết đònh độ mềm dẻo của cơm. Gạo tẻ có hàm lượng amylopectin trong khoảng 11 – 35%, gạo nếp có thành phần tinh bột chủ yếu là amylopectin. GVHD: Th.s.Trần Thò Thu Trà Trang 10 [...]... 0– 0.004 9 - 20 9 - 25 4.1 SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp 0 – 0.0014 - 0– 0 – 0.01 0.004 Rất ít - 3 - 26 - 130 0– 0.003 76 54 - 86 Trang 15 Chương 1: Tổng quan tài liệu 1.1.6.5 Chất khoáng Hàm lượng khoáng chòu ảnh hưởng bởi điều kiện trồng trọt Trong hạt lúa, hàm lượng Si là nhiều nhất Trong gạo lứt và gạo xát, P là chủ yếu, bên cạnh đó trong gạo cũng có nhiều K, Mg, Si Hàm lượng khoáng trong hạt gạo có khuynh... 5–9 0.4 – 1.2 - 9 – 28 13 – 15 9 – 27 Pantotenic acid 7 – 12 9 – 15 3–7 - 20 – 61 11 – 28 26 – 56 Biotin 0.04 – 0.08 0.04 – 0.01 – 0.06 - 0.2 – 0.5 0.3 – 0.1 – 0.6 0.10 0.5 Inositol 800 1000 90 – 110 - 400 0-8 000 320 0-5 500 370 0-3 900 Cholin 760 – 950 390 – - 920– 170 0-2 600 960 -1 250 980 880 1460 p-Aminobenzoic acid 0.3 0.3 0.12 – 0.14 - 0.65 0.9 0.6 Folic acid 0.2 – 0.4 0.1 – 0.03 – 0.14 - 0.4 – 1.4 0.8... tử thành phần hạt gạo khác nhau Đối với các loại gạo khác nhau thì khả năng hút nước cũng khác nhau Gạo có hàm lượng amylopectin cao thì sẽ hút nước nhiều hơn Gạo xát quá kỹ sẽ hút nước ít hơn so với gạo xát bình thường Sự hút nước còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản gạo, nếu gạo bảo quản trong thời gian lâu thì sẽ hút nước nhiều hơn so với gạo mới thu hoạch Kết quả cuối cùng là hạt gạo trắng nở, có... chứa vitamin với tỉ lệ thấp; do đó gạo sau xay xát thường có hàm lượng vitamin rất nhỏ do đã bò tách ra theo cám Gạo càng xát kỹ thì lượng vitamin càng tổn thất nhiều Bảng 1.5: Phân bố hàm lượng vitamin trong các phần của hạt lúa [16] Vitamin (%) Lúa Gạo lứt Gạo xát Vỏ trấu Cám Phôi Tấm Retinol (A) 0 – 0.08 0 – 0.11 0 - Rất ít 0 0 – 3.6 0 – 1.0 0 – 0.9 Thiamin 2.6 -3 .3 2.9 – 0.2 – 1.1 0.9 – 12 – 24... hơn gạo Glutenlin: tập trung ở phần ngoài của hạt, nội nhũ Albumin: có rất ít, tập trung chủ yếu ở phần mầm Bảng 1.3: Hàm lượng protein của lúa, gạo xát và cám [16] Protein (%) Lúa Gạo xát Cám Globulin 22.1 14.17 36.85 Glutenlin 63.8 70.9 40.59 Prolamin 4.3 9.17 4.38 1.1.6.3 Lipid Lipid là thành phần dinh dưỡng quan trọng trong hạt lúa, mặc dù hàm lượng lipid trong thóc chỉ khoảng 2% Lipid trong lúa. .. của lúa gạo Bảng 1.7: Thành phần trung bình của hạt gạo xét cho 100g phần ăn được [16] Thành phần Năng lượng Glucid Protid Lipid Cellulose Thiamin (Vitamin B1) Riboflavin (Vitamin B2) Vitamin PP Vitamin B3 Vitamin B6 Photpho K Ca Mg Fe Cu Mn Zn Hàm lượng 360kcal 7 3-7 5g 7, 5-1 0g 1, 3-2 ,1g 0,9g 0,33mg 0,09mg 4,9mg 1,2mg 0,79mg 285mg 340mg 68mg 90mg 1,2mg 0,3mg 6mg 2,2mg So với các loại ngũ cốc khác, gạo. .. lượng protein của gạo cao hơn hẳn các loại ngũ cốc khác Điều này thể hiện ở giá trò sinh học của protein và khả năng hấp thu protein của cơ thể (NPU) của gạo đều có giá trò cao Ngoài ra tỷ lệ hấp thu năng lượng từ gạo cũng đạt giá trò cao nhất, điều này cho thấy gạo là loại thức ăn giàu dinh dưỡng Bảng 1.9: Tỷ lệ hấp thu năng lượng của gạo so với các ngũ cốc khác [16] Yếu tố Gạo Lúa lật mỳ 74.0 55.0... một lon gạo và một lon nước Hầu hết các chỉ dẫn trên bao bì đều ghi là 1 lon gạo và 2 lon nước (có nghóa là nồi nấu đã làm bốc hơi hết 1 lon nước) Đối với các loại gạo đã được ngâm sẵn thì ta cần 1 lon gạo và 1.5 lon nước Những biến đổi của hạt gạo trong quá trình nấu thành cơm Sự hút nước của các cấu tử thành phần của gạo: Trong quá trình nấu, do tác dụng đồng thời của nước và nhiệt, hạt gạo hút nước... thoái hóa gồm 3 giai đoạn: - Đầu tiên các mạch được uốn thẳng lại - Tiếp đến vỏ hydro bò mất và các mạch được đònh hướng - Các cầu hydro được tạo thành giữa các nhóm OH trong phân tử amylose 1.1.6.2 Protein Protein có hàm lượng từ 6.6% - 10.4% tùy thuộc vào giống, điều kiện chăm sóc Protein của lúa gồm chủ yếu gồm ba loại chính: SVTH: Nguyễn Bảo Hiệp Trang 13 Chương 1: Tổng quan tài liệu Globulin: chủ... thấy bằng kỹ thuật sắc ký lớp mỏng Chỉ tiêu vi sinh Côn trùng các loại: không được có Tổng số bào tử nấm mốc trong 1kg gạo không lớn hơn: 10.000 bào tử 1.2 TỔNG QUAN VỀ CƠM NẮM [18] 1.2.1 Giới thiệu về cơm nắm Cơm nắm là một loại thức ăn truyền thống của một số dân tộc, trong đó có Việt Nam Được làm từ nguyên liệu là gạo, một nguồn nguyên liệu hết sức dồi dào và gần gũi với người dân Việt Nam, món cơm . 7 .1 2.0 – 2.8 11 .3 -14 .9 14 .1 - 20.6 11 .2 - 12 .4 Lipid 1. 5 – 2.3 1. 6 – 2.8 0.3 – 0.5 0.3 – 0.8 15 .0 -19 .7 16 .6-20.5 10 .1- 12.4 Cacbonhydrat. 40 11 – 40 6 – 30 Fe 16 – 70 2 – 60 2 – 33 45 – 11 0 10 0 – 500 70 – 210 50 – 18 0 Mn 20 – 11 0 2 – 42 7 – 20 11 6 – 337 11 0 – 270 10 6 – 14 0