Nghiên cứu một số thông số công nghệ và đề xuất quy trình chế biến cơm ăn liền

Bằngcách giới hạn thời gian sôi và độ hút ẩm, hạt gạo ít bị vỡ và tỉ lệ hạt nguyên caosấy được thể hiện qua hai giai đoạn: Đầu tiên sấy ở nhiệt độ 200 0C, lúa đó gạo tiếp tục được hồ hóa

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Khí hậu Việt Nam thuộc vùng khí hậu nóng ẩm, cộng với đất đai màu mỡ nênkhả năng trồng trọt các loại cây lương thực nói chung và cây lúa nói riêng cónhiều điều kiện thuận lợi

Sản lượng lúa gạo nước ta cao, không những đáp ứng được nhu cầu tiêudùng và dự trữ trong nước mà còn đáp ứng được nhu cầu xuất khẩu

Tuy Việt Nam xuất khẩu gạo với sản lượng cao nhưng giá bán vẩn cònthấp, chưa phù hợp với chất lượng cũng như tiềm năng hiện có, do chủ yếu xuấtkhẩu gạo Còn một số sản phẩm từ lúa gạo rất hạn chế

Trước những vấn đề đó, cần có những biện pháp cải thiện nhằm nâng caogiá trị xuất khẩu gạo thương mại và tìm kiếm thị trường phát triển

Từ lúa gạo, người ta có thể chế biến, sản xuất các sản phẩm khác nhau như:phở, bún, bánh cánh, bánh tráng, bánh ướt…nhưng các sản phẩm này đều thuộclọai tươi, chỉ có thể dùng trong nước và tiêu thụ trong thời gian ngắn, không thểđáp ứng nhu cầu xuất khẩu Yêu cầu đặt ra trong thời điểm này là: cần nhữngsảm phẩm khô, thời gian đảm bảo tương đối dài với cách thức bảo quản đơngiản, dễ thực hiện để có thể đáp ứng nhu cầu xuất khẩu Sản phẩm khi kết hợpvới nước phải hoàn nguyên được cấu trúc ban đầu và đặc tính sản phẩm khôngkhác nhiều sovới sảm phẩm tươi

Bên cạnh đó, ngày nay trong xã hội công nghiệp hóa, hiện đại hóa, quỹ thờigian của người dân ngày càng bị hạn hẹp, nhu cầu chế biến các món ăn chínhkhông thể thiếu và ngày càng đòi hỏi cao hơn về chất lượng, về dinh dưỡng, sựtiện lợi và tiết kiệm được thời gian Xuất phát từ thực tiễn đó chúng tôi tiến hành

thực hiện đề tài tài “Nghiên cứu một số thông số công nghệ và đề xuất quy

trình chế biến cơm ăn liền”.

Mục tiêu của đề tài nhằm tạo ra sản phẩm mới, đáp ứng thị hiếu phong phúcủa người tiêu dùng và nâng cao giá trị kinh tế cho sản phẩm lúa gạo

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY LÚA

Cây lúa trồng (Oryza sativa L) là một loài cây thân thảo sinh sống hàngnăm Thời gian sinh trưởng của các giống dài ngắn khác nhau và nằm trongkhoảng 60-250 ngày

Về phương diện thực vật học, lúa trồng hiện nay là do lúa dại Oryza fatuahình thành thông qua một quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài Loài lúa dại nàythường gặp ở Ấn Độ, Campuchia, Nam Việt Nam, vùng Đông Nam TrungQuốc, Thái Lan và Myanma Họ hàng với cây lúa trồng là các loài trong chiOryza Người ta đã khảo sát và thấy có 22 loài trong chi Oryza với 24 hoặc 48nhiễm sắc thể

Trong số 22 loài của chi Oryza chỉ có 2 loài là Oryza sativa và Oryzaglaberrima là lúa trồng nhưng loài Oryza glaberrima chỉ được trồng một diệntích nhỏ ở Tây Phi

Lúa là một trong số những loài cây trồng cổ xưa nhất Sự tiến hóa của câylúa gắn liền với lịch sử tiến hóa của loài người đặc biệt là ở Châu Á Theo cáctài liệu đã ghi chép được thì cây lúa đã được trồng ở Trung Quốc khoảng 2800 –

2700 năm trước công nguyên Các tài liệu khảo cổ học ở Ấn Độ cho thấy: cáchạt thóc hóa thạch tìm được ở Hasthinapur (bang Utarpradesh) có tuổi 1000 –

750 năm trước công nguyên

Các tài liệu khảo cổ học ở Thái Lan cũng chỉ ra rằng: cây lúa đã đượctrồng ở vùng này vào cuối thời kỳ đồ đá mới đến đầu thời kỳ đồ đồng (4000 nămtrước công nguyên) Nhiều tác giả còn nêu bằng chứng là cây lúa có nguồn gốc

từ Đông Nam Á mà Myanma là một trung tâm

Ở nước ta theo các tài liệu tin cậy được công bố thì cây lúa đã được trồng phổbiến và nghề trồng lúa đã khá phồn thịnh ở thời kỳ đồ đồng (4000 – 3000 nămtrước công nguyên) [4]

Giới: Plantae

Ngành: Magnoliophyta

Lớp: Liliopsida Bộ: Poales Họ: Poaceae Chi: Oryza

Gạo có hàm lượng amylose cao thường cho cơm rời và khô trong lúc đógạo có hàm lượng amylose thấp lại cho cơm dính, dẻo [2]

Bảng 1.1 Bảng phân loại gạo dựa vào hàm lượng amylose trong tinh bột [9], [18], [24].

2.2 CẤU TẠO HẠT LÚA

Hạt lúa là một bộ phận quan trọng của cây lúa Chu kỳ sinh trưởng, pháttriển của cây lúa bắt đầu từ hạt và cây lúa cũng kết thúc một chu kỳ của nó khitạo ra hạt mới Hạt lúa (gọi theo dân gian) về bản chất là một quả, phần hạt thựcthụ là hạt gạo lật [4]

Cấu tạo của hạt lúa được chia thành các phần như sau:

Hình 1.2 Cấu tạo hạt lúa

1 Mày thóc

Tùy theo loại thóc và điều kiện canh tác mà mày có độ dài khác nhau, nóichung độ dài không vượt quá 1/3 chiều dài vỏ trấu Mày thóc thường có màuvàng nhạt hơn vỏ trấu Trên mày nỗi rõ những đường gân Đối với các loại hạt

to bầu, mày thóc luôn rộng hơn các loại thóc có hạt thon dài Trong quá trìnhbảo quản, do sự cọ xát giữa các hạt thóc phần lớn mày thóc rụng ra, làm tănglượng tạp chất trong khối hạt thóc

2 Lớp vỏ

Là bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị tác động cơ học từ bênngoài Vỏ thường được phân làm ba lớp: vỏ trấu, vỏ quả và vỏ hạt

Vỏ trấu: có tác dụng bảo vệ hạt thóc, chống các ảnh hưởng xấu của điều

kiện môi trường (nhiệt, ẩm) và sự phá hại của sinh vật có hại (côn trùng, nấmmốc) Trên mặt vỏ trấu có các đường gân và có nhiều lông ráp xù xì, tùy theogiống lúa mà vỏ thóc có độ dày và chiếm một tỉ lệ khác nhau so với toàn hạtthóc Độ dày của vỏ trấu thường là 0,12÷ 0,15mm và thường chiếm 18÷20% sovới khối lượng toàn hạt thóc

Vỏ quả: gồm các lớp tế bào biểu bì, vỏ quả ngoài, vỏ quả giữa và vỏ quả

trong:

- Biểu bì ở ngoài cùng gồm các tế bào nhỏ

- Lớp vỏ quả ngoài gồm 2÷3 dãy tế bào dài hướng dọc theo hạt

- Lớp vỏ quả giữa là các tế bào dài hướng ngang hạt Đối với hạt đã chínthì lớp tế bào giữa trống rỗng, còn ở hạt xanh thì lớp tế bào này chứa các hạtdiệp lục tố nên hạt có màu xanh

- Lớp vỏ quả trong là các tế bào hình ống hướng dọc hạt Vỏ quả thườngliên kết không bền với vỏ hạt Trong thành phần vỏ quả thường chứa cellulose,pentosan, pectin và khoáng Trong cùng một hạt, chiều dày lớp tế bào vỏ quảkhông giống nhau, ở gần phôi, lớp vỏ quả là mỏng nhất.

Vỏ hạt là lớp vỏ mỏng bao bọc nội nhũ, có màu trắng đục hay đỏ cua.

Gồm hai lớp tế bào:

- Lớp ngoài chứa tế bào hình chữ nhật nhỏ và có chứa các sắc tố thuộc

nhóm flavon

- Lớp bên trong có các tế bào hình dạng không đều, xốp, dễ dàng cho ẩm

đi qua Tùy theo giống lúa và độ chín của thóc mà lớp vỏ hạt này dày hay mỏng.Trung bình lớp vỏ hạt chiếm 1÷2,5% khối lượng hạt gạo

3 Lớp alơrông: có cấu tạo chủ yếu là protid (35 ÷ 45%), lipid (8 ÷

9%), vitamin và tro (11 ÷ 14%), đường (6 ÷8%), cellulose (7 ÷ 10%),pentozane (15 ÷ 17%)

Khi xay xát lớp vỏ hạt (chủ yếu là alơrông) bị vụn nát ra thành cám Nếucám còn sót lại nhiều trong gạo, trong quá trình bảo quản dễ bị oxy hóa làm chogạo bị chua (độ acid cao) và ôi khét (do lipid bị oxy hóa)

4 Nội nhũ: nội nhũ là phần chính trong hạt lúa Trong nội nhũ chủ yếu

là glucid, chiếm tới 90%, trong khi đó trong toàn hạt gạo glucid chỉ chiếmkhoảng 75%

Nội nhũ được chia thành hai vùng: Vùng lớp gần vỏ hạt gọi là lớpsubalơrông và vùng nội nhũ tâm hạt Tùy theo giống và điều kiện canh tác mànội nhũ có thể trắng trong hay trắng đục Các giống lúa hạt dài thường trắngtrong, còn các giống hạt ngắn (bầu) nội nhũ thường trắng đục Các giống thóc

mà nội nhũ trắng đục thường có một vệt trắng ở giữa hạt hay phía bên hạt gọi làbạc bụng, khi xay xát dễ bị nát và khi nấu thì lâu chin, phẩm chất cơm khôngngon bằng gạo có nội nhũ trắng trong

5 Phôi : nằm ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử (chỉ có một diệp

tử áp vào nội nhũ), đây là bộ phận có nhiệm vụ biến các chất dự trữ trong nộinhũ thành chất dinh dưỡng nuôi mộng khi hạt thóc nãy mầm

Phôi chứa nhiều protein, lipid, vitamin (vitamin B1 trong phôi chiếm tới66% lượng vitamin B1 của toàn hạt thóc) Tùy theo giống và điều kiện canh tác

mà phôi to, nhỏ khác nhau (chiếm 2,3 ÷ 3% khối lượng toàn hạt) Phôi có cấutạo xốp, nhiều dinh dưỡng, hoạt động sinh lý mạnh, nên trong quá trình bảoquản dễ bị côn trùng và sinh vật tấn công, gây hại Khi xay xát, phôi thường vụnnát và thành cám [7], [13], [14]

2.3 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA HẠT GẠO

Thành phần hóa học của thóc, gạo thay đổi khá rõ rệt theo giống lúa, chânruộng, kỹ thuật canh tác, điều kiện thời tiết, thời điểm thu hoạch, công nghệ xayxát,…Thành phần hóa học của thóc, gạo gồm các chất: nước, gluxit, protit, lipit,xenlulo, chất khoáng, vitamin [7].

Bảng 1.2 Hàm lượng trung bình các chất có trong hạt thóc

và các sản phẩm từ thóc [7]

Tên sản

phẩm

Nước (%)

Gluxit (%)

Protit (%)

Lipit (%)

Xenlul o (%)

Tro (%)

2.3.2 Protit

Protit của lúa chủ yếu gồm glutenlin (orizein) và globin, ngoài ra có một ítlaycozin và prolamin Sự phân bố các loại protit trong lúa không đều.Tronggạo nhiều orizein hơn trong cám chứng tỏ orizein chủ yếu tập trung trongnội nhũ hạt Hàm lượng axit amin không thay thế trong lúa như sau (theo %chất khô):

Gluxit của lúa ngoài tinh bột còn có cellulose, hemicellulose và đường.Đường gồm có glucose, saccarose, mantose, fructose, và rafinose.

Tinh bột lúa thuộc loại tinh bột phức tạp, kích thước nhỏ nhất trong cácloại hạt hòa thảo Thành phần tinh bột lúa tẻ chủ yếu gồm amilo – pectin vàkhoảng 17% amilo Khi tác dụng với dung dịch iod thì tinh bột gạo tẻ có màuxanh là màu đặc trưng của amilo Tinh bột lúa nếp hầu như không có amilo màhoàn toàn là amilopectin do đó khi tác dụng với dung dịch iod cho màu tím nâu

và khi nấu thì dẻo hơn gạo tẻ Nhiệt độ hồ hóa tinh bột lúa khoảng 65 – 700C [6]

2.3.4 Lipit

Trong lúa gạo, hàm lượng chất béo rất nhỏ chỉ khoảng 1,5÷2,3% Tronghạt, lipid tập trung ở lớp alơrông và phôi hạt dưới dạng những hạt lipid hình cầugọi là “spherosomes”

Trong hạt thóc, lipid có thể ở dạng các triglyceride đơn giản, acid béo tự

do, glycolipid, các phosphatid và một số các lipid đặc biệt như oryzanol,glycosyl glyceride, sphingolipid, tocol… Hàm lượng của các chất béo trong hạtthóc được trình bài trong bảng 1.3

Bảng 1.3 Hàm lượng các hợp chất lipid trong các phần khác nhau của hạt

thóc Đơn vị: % khối lượng

lật

Gạo xát Cám Phôi

Gạo trắn g

– chất béo ngay trong hạt tinh bột Trong gạo chứa khoảng 0,6÷1% lipid sovới tổng khối lượng chất khô hạt tinh bột Lượng chất béo có trong tinh bộtlàm ảnh hưởng tới tính chất vật lý của tinh bột như độ nhớt hồ tinh bột, cũngnhư làm tăng khả năng bị thủy phân của tinh bột dưới tác dụng của enzyme,kiềm hay acid [13].

Bảng 1.4 Phân bố hàm lượng lipid tự do giữa các phần

Vỏ trấuGạo lậtNội nhũ gần tâmLớp subalơrôngGạo lau bóngCám

Phôi

10071÷7823÷2910082,5÷83,84,9÷5,24,1÷4,45,9÷6,41,3÷1,5

1,9÷3,12,4÷3,90,2÷0,42,9÷3,40,4÷0,85,6÷8,510,2÷15,019,4÷25,534,1÷36,5Chất béo của thóc chủ yếu gồm các axit béo oleic (41- 45%), linolic (27 –36,7%) và panmitic (12,3 – 17,3%) [1]

2.3.5 Chất khoáng

Chất khoáng phân bố không đều trong từng phần của hạt, chủ yếu tậptrung ở vỏ và ít nhất trong nội nhũ.Thành phần chất khoáng trong gạo như sau:

Bảng 1.5 Thành phần chất khoáng trong gạo

Loại gạo SiO 2 P 2 O 5 CaO MgO K 2 O Na 2 O SO 3

Cl,

Fe 2 O 3 , MnO 2

Chất khoáng trong lúa chủ yếu là photphos tập trung nhiều ở vỏ quả và

vỏ hạt.Ngoài các chất trên trong lúa còn có đồng, niken và coban [6]

2.3.6 Vitamin

Vitamin trong thóc gạo gồm có vitamin nhóm B như B1, B2, B6, PP…lượng vitamin B1 là 0,45mg trên 100 hạt, trong đó phân bố ở phôi 47%, vỏ cám34,5%, trong hạt gạo chỉ có 3,8% [7]

Trong hạt, B1 tập trung chủ yếu ở phôi và lớp aleuron, phần nội nhũ ít B1.Hàm lượng B1 phụ thuộc nhiều yếu tố, có thể thay đổi nhiều

Ngoài ra, hạt gạo còn có vitamin E, vốn có nhiều trong phôi hạt và các hạt nảymầm [13]

Bảng 1.6 Hàm lượng các vitamin trong lúa [6]

26 – 400,4 – 1,0

0,80,251,3-24,04,0

25 – 332,6831,40,031332,0

15 – 27 Qua bảng trên cho thấy sinh tố phần lớn tập trung ở phôi, vỏ và aleuron,

có ít trong nội nhũ nên khi chế biến xay xát gạo thì phần lớn bị tách theo cám

Vì thế càng xay xát kỹ thì gạo càng tổn thất sinh tố Vitamin B1 trong hạt dướidạng tự do nên dễ hòa tan trong nước, vitamin B2 chủ yếu ở dạng liên kết cònvitamin H thì chủ yếu liên kết với protein nên phần nào càng nhiều gluxit thìcàng ít vitamin H Trong hạt chin không có vitamin C nhưng khi nãy mầm thìxuất hiện Lợi dụng tính hòa tan của các vitamin nhóm B người ta áp dụng côngđoạn gia công nước nhiệt để làm mọt phần sinh tố xâm nhập từ vỏ vào nội nhũlàm tăng chất lượng của gạo thành phẩm [6]

2.4 GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA GẠO

Gạo là lương thực chủ yếu trong đời sống gần nữa dân số thế giới Gạo làmột trong những lương thực có độ năng lượng cao Một kg gạo cho khoảng

3600 calo, như vậy mỗi ngày ăn khoảng 430gam gạo và một số chức ăn phụ là

có thể đủ số calo cần thiết đối với một người lao động bình thường [6]

Tinh bột là nguồn chủ yếu cung cấp năng lượng Cấu trúc hạt tinh bộtquyết định khả năng đồng hóa tinh bột của cơ thể người, độ đồng hóa này có thểlên tới 95,9% Ngoài ra, tinh bột còn có các tính chất chức năng riêng làm tăng

giá trị cảm quan cho thực phẩm nhờ các tính chất công nghệ như khả năng hồhóa, tạo gel, tạo màng, tạo sợi, khả năng phồng nở…[13]

Ngoài thành phần dinh dưỡng, chất lượng gạo còn được đặc trưng bởi thờigian nấu và độ nở Nếu xay xát kỹ, tách vỏ và alơrông triệt để thì nước dễ ngấm,nấu mau chín, độ nở cao Độ nở được đặc trưng bởi hệ số nở (là tỷ số giữa thểtích cơm và thể tích gạo ban đầu) Hệ số nở của gạo phụ thuộc vào loại giống vàphương pháp chế biến thường vào khoảng 4- 5,2 Loại gạo có hàm lượngamylose càng cao thì độ nở càng cao Từ lúa còn chế biến thành bột và tinh bột.Bột gạo dùng nhiều trong công nghệ thực phẩm như kẹo, bánh, rượu, bia,đường, mật…Tinh bột dùng nhiều trong hồ vải, pin…Cám dùng trong sản xuấtdầu, sản xuất chất chống oxy hóa, vitamin Từ trấu có thể dùng làm lò đốt, làmthan hoạt tính sử dụng trong tinh chế dầu thực phẩm [6]

2.5 CẤU TRÚC VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA HẠT GẠO

2.5.1 Cấu trúc của hạt tinh bột

Tinh bột là polysaccarit chủ yếu có trong hạt, củ, thân cây và lá cây Tinhbột cũng có nhiều ở các loại củ như khoai tây, sắn, củ mài Một lượng đáng kểtinh bột cũng có trong các loại quả như chuối và nhiều loại rau Tinh bột cónhiều trong các loại lương thực do đó các loại lương thực được coi là nguồnnguyên liệu chủ yếu để sản xuất tinh bột Hình dáng và thành phần hóa học củatinh bột phụ thuộc vào giống cây, điều kiện trồng trọt… [5] [28]

Hạt tinh bột của lúa gạo có hình dạng đa giác đặc trưng, kích thước thayđổi 2÷10μm Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạt lương thực [13]m Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạt lương thực [13][19].Tinh bột gạo thường được tiêu hóa khá nhanh so với các loại thực phẩmgiàu tinh bột khác như mì, khoai lang và sắn [22]

Tinh bột là thành phần quan trọng quyết định phẩm chất của gạo và chiếmtới 90% trọng lượng nội nhũ Tinh bột được tạo thành từ hai đại phân tử amylose

và amylopectin Đặc tính lý hóa của tinh bột nội nhũ chịu ảnh hưởng của tỷ lệgiữa amylose và amylopectin và cấu trúc hạt tinh bột [3]

Tinh bột là loại polysaccarit khối lượng phân tử cao gồm các đơn vịglucozơ được nối với nhau bởi các liên kết α – glycozit, có công thức phân tử là(C6H10O5)n, ở đây n có thể từ vài trăm đến hơn 1 triệu Tinh bột có dạng hạt màutrắng tạo bởi hai loại polyme là amylose và amylopectin Tỉ lệ amylose/amylopectin xấy xỉ ¼ Trong tinh bột gạo nếp gần như 100% là amilopectin

Hình 1.3 Hình dạng tinh bột gạo [29]

Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do nhữngtính chất hóa lí của chúng Tinh bột thường dùng làm chất tạo độ nhớt sánh chocác thực phẩm dạng lỏng hoặc là tác nhân làm bền keo hoặc nhũ tương, như cácyếu tố kết dính và làm đặc tạo độ cứng, độ đàn hồi cho nhiều loại thực phẩm.Ngoài ra tinh bột còn nhiều ứng dụng trong dược phẩm, công nghiệp dệt, hóadầu… [5]

Hình 1.4 Cấu tạo của tinh bột [27]

Hình 1.5 Mô hình phân tử amylose [31]

Amylose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500 – 2000 đơn vị glucose liênkết nhau bởi liên kết α – 1,4 glucozit Các nhóm glucose trong amylose cũng cókhoảng 0,1% liên kết tại vị trí α – 1,6 glucozit tạo nên mạch nhánh [7], [13],[32], [19]

Trong hạt tinh bột hoặc trong dung dịch hoặc ở trạng thái thoái hóa,amylose thường có cấu hình mạch giãn, khi thêm tác nhân kết tủa vào amylosemới chuyển thành dạng xoắn ốc Mỗi vòng xoắn ốc gồm 6 đơn vị glucose.Đường kính của xoắc ốc là 12,97 A0, chiều cao của vòng xoắn là 7,91 A0 Cácnhóm hydroxyl của các gốc glucose được bố trí ở phía ngoài xoắn ốc, bên trong

là các nhóm C- H Khi tương tác với iod amylose sẽ cho phức màu xanh đặctrưng [5], [6], [9], [14]

Vì vậy, iot có thể coi là thuốc thử đặc trưng để xác định hàm lượngamylose trong tinh bột bằng phương pháp trắc quang Để phản ứng được thì cácphân tử amylose phải có dạng xoắn ốc để hình thành đường xoắn ốc đơn củaamylose bao quanh phân tử iot Các dextrin có ít hơn 6 gốc glucose không chophản ứng với iod vì không tạo được một vòng xoắn ốc hoàn chỉnh

Ngoài khả năng tạo phức với iod, amylose còn có khả năng tạo phức vớinhiều chất hữu cơ có cực cũng như không cực như: các rượu no, các rượu thơm,phenol, các xeton phân tử lượng thấp…

Amylose dễ hòa tan trong nước ấm tạo thành dung dịch có độ nhớt khôngcao Khi nhiệt độ dung dịch hạ thấp, amylose dễ bị thoái hóa tạo ra các gel tinhthể và các kết tủa không thuận nghịch Dung dịch được nấu chín sẽ tạo thành cácphức hợp amylose bảo vệ một phần khỏi sự thoái hóa [5]

Hình 1.6 Mô hình phân tử amylopectin [31]

Amylopectin là polymer mạch nhánh, ngoài mạch chính có liên kết α – 1,4glucozit còn có nhánh liên kết với mạch chính bằng liên kết α – 1,6 glucozit [5][13][32]

Mỗi liên kết nhánh này cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài của chuỗimạch nhánh này khoảng 25 – 30 đơn vị glucose Phân tử amylopectin có thểchứa tới 100000 đơn vị glucose [5]

Cấu tạo của amylopectin còn lớn và dị thể hơn amylose nhiều Trong tinhbột tỉ lệ amylose/amylopectin khoảng ¼ Tỉ lệ này có thể thay đổi phụ thuộc thờitiết , mùa vụ và cách chăm bón [5]

Amylopectin tương tác với iod cho màu nâu tím Về bản chất phản ứngmàu với iod là hình thành nên hợp chất hấp thụ Amylopectin khó tan trongnước ở nhiệt độ thường mà chỉ tan trong nước nóng [5][33][34]

2.5.3 Sự trương nở của hạt tinh bột trong nước

Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làmcho hạt tinh bột trương phồng lên Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nởcủa hạt tinh bột Độ tăng kích thước trung bình của một số loại tinh bột khingâm vào nước như sau: tinh bột bắp: 9,1%, tinh bột khoai tây: 12,7%, tinh bộtsắn: 28,4% [5]

2.5.4 Sự hồ hóa tinh bột dưới dạng nhiệt

Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxihóa khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hóa Phần lớn tinh bột bị

hồ hóa khi nấu và trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tựnhiên Các biến đổi hóa lí khi hồ hóa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độtrong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch thẳng và nhỏ thì hòa tan và sau đó tựliên hợp với nhau để tạo thành gel Nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà

là một khoảng nhiệt độ nhất định Tùy điều kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc

tinh bột, kích thước hạt và pH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biếnđổi một cách rộng lớn [5].

Bảng 1.7 Nhiệt độ hồ hóa của một số loại tinh bột [5]

Tinh bột tự nhiên Nhiệt độ hồ hóa (t 0 C)

2.7 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 2.7.1 Nghiên cứu ở Việt Nam

 Năm 2013, Lưu Anh Văn đã nghiên cứu cho ra đời sản phẩm cơm ănliền chỉ cần đổ nước vào, khoảng hơn chục phút sau người sử dụng đã có móncơm nóng [35]

 Năm 2013, Tôn Nữ Xuân Quyên, giám đốc công ty Tôn Phan, đơn vịcho ra đời sản phẩm “ burger cơm”, gạo dùng để nấu cơm phải là loại đặc thùgiống của Nhật, mới đảm bảo khi nấu chín, đông lạnh rồi hâm nóng lại vẫn giữđược độ dẻo, độ thơm và cả độ thẩm mỹ tròn đẹp của hạt cơm [38]

 Năm 2013, nhóm tác giả Trần Thị Thu Trà, Tôn Nữ Minh Nguyệt, VũThụy Anh Thy (ĐH Bách Khoa TP.HCM) đã công bố kết quả khảo sát ảnhhưởng của lượng chế phẩm Termamyl bổ sung trong quá trình hồ hóa đến thờigian sấy và chất lượng “cơm ăn liền” Gạo được ngâm trong dung dịch chếphẩm Termamyl – phosphate trong 30 phút, sau đó đem hỗn hợp này hấpchín, rửa trong nước ấm 800C và tiến hành quá trình sấy Nhiệt độ không khísấy là 800C

Kết quả cho thấy khi bổ sung dung dịch Termamyl - phosphate hàm lượng0,02KNU/1g gạo, thời gian sấy được rút ngắn từ 72 phút xuống còn 40 phút vàthời gian hoàn nguyên cơm giảm từ 7 phút xuống còn 5 phút và cấu trúc cơmhoàn nguyên ít khác biệt so với cơm tươi [36]

2.7.2.Nghiên cứu trên thế giới

 Lần đầu tiên vào năm 1948, Ozai – Durrani đã hoàn thành quá trìnhcông nghệ sản xuất cơm ăn liền Qui trình này được sử dụng để sản xuất mộtdạng cơm ăn liền gọi là “ Munite Rice I ” Đầu tiên gạo được ngâm ở nhiệt độphòng cho đến khi gạo đạt độ ẩm là 30% ( khoảng 15 phút) Tiếp đến đun sôigạo khoảng 8 – 10 phút cho đến khi đạt độ ẩm 65 - 70% Sau đó, làm ráo nước

và rửa qua nước lạnh khoảng 1 - 2 phút và đem đi sấy Nhiệt độ không khí nónglên 1400C, tốc độ gió 61m/phút Điều kiện sấy là nhiệt độ cao để có thể loại bỏ

ẩm nhanh, tạo cấu trúc lỗ xốp cho hạt cơm

Hạt cơm sản phẩm thể hiện theo công nghệ của Ozai – Durrani có thểtrương nở gấp đôi hạt cơm bang đầu Thời gian khôi phục trạng thái cơm tươicủa sản phẩm “Minute Rice” là 10 - 13 phút [17]

 Roberts (1952 A) đã phát triển một quá trình công nghệ khác của loạicơm này Phương pháp ông đưa ra là gạo sau khi ngâm nước ở nhiệt độ phòng

và được nấu trong nước sôi khoảng 1 – 3 phút để ẩm gạo đạt 45 – 55 % Bằngcách giới hạn thời gian sôi và độ hút ẩm, hạt gạo ít bị vỡ và tỉ lệ hạt nguyên caosấy được thể hiện qua hai giai đoạn:

Đầu tiên sấy ở nhiệt độ 200 0C, lúa đó gạo tiếp tục được hồ hóa và bề mặthạt gạo nhanh chóng được làm khô và cứng để hạt gạo duy trì cấu trúc lỗ xốp.Không khí nóng được thổi vào với tốc độ cao đủ để tạo trạng thái lơ lửng chohạt gạo trên lưới sấy (sấy tầng sôi) Giai đoạn sấy này chỉ duy trì khoảng 1 - 3phút nhằm chống lại sự vón cục của các hạt cơm, đồng thời của tạo cấu trúc xốp

Sau đó, nhiệt độ giảm xuống 1000C để hoàn tất giai đoạn sấy cơm đến W =

 Flynn và Hollis (1955) đã mô tả quá trình cải tiến sản phẩm cơm ănliền này như sau: gạo đươc hút ẩm qua nhiều giai đoạn và hồ hóa tới mức độkhác nhau ở giai đoạn hút ẩm trung gian bằng cách gia nhiệt với nhiệt độ bằng

hoặc cao hơn nhiệt độ hồ hóa Cụ thể là gạo được ngâm trong nước tới độ ẩmkhoảng 25 - 30%, sau đó hấp ở áp suất khí quyển để tăng độ ẩm của gạo lênkhoảng 30 - 35%, sau lại ngâm trong nước nhiệt độ 38 - 880C để độ ẩm khoảng

60 - 70% Tiếp đến làm ráo nước và sấy ở điều kiện thích hợp để duy trì cấu trúc

lỗ xốp của hạt gạo Giai đoạn nấu sôi được đề nghị là bước trung gian giữa giaiđoạn hấp và ngâm lại để cải thiện cấu trúc hạt gạo và giảm thời gian ngâm [17]

 Phát minh của Hollis et al (1958) đã thể hiện một quá trình công nghệhoàn thiện về chất lượng của cơm ăn liền và đây là một sự cải thiện mang ýnghĩa quan trọng trong cuộc tìm kiếm giải pháp công nghệ hoàn hảo, nó cảithiện các giai đoạn mà những phát minh trước đây đã không giải quyết được mộtcách triệt để Vấn đề là làm nứt hạt trước khi đem hấp hoặc nấu, tạo ra nhiềuthuận lợi so với giai đoạn của Ozai – Durran đưa ra trước đây Khi đó thời gianngâm sẽ giảm hoặc giai đoạn ngâm cũng có thể loại bỏ, thời gian để nấu cơmcũng giảm mà hiệu quả kinh tế lại tăng, đồng thời kích thước hạt sản phẩm cũngtăng lên Điều có ý nghĩa hơn cả là thời gian khôi phục snr phẩm khi đem sửdụng giảm Sau đây là các bước thể hiện cụ thể cảu quá trình: gạo trắng thôđược gia nhiệt độ khoảng 930C trong thời gian khoảng 15 phút bằng không khíkhô (thường được thông gió cưỡng bức) Sau đó gạo được ngâm trong nướcnóng 920C và đem nấu khoảng 11 phút, lúc này hàm ẩm của gạo đạt 60% Tiếp

đó hấp ở áp suất chân không khoảng 10 phút Cuối thời điểm này, hạt gạo đãđược hồ hóa đồng đều, hoàn toàn và có độ ẩm 70% Kế đến cơm được rửa bằngnước lạnh khoảng 2 phút để tạm dừng quá trình nấu và loại bỏ tạp chất Sau đó,làm ráo nước và chuyển cơm lên băng chuyền liên tục với bề dày lớp cơmkhoảng 2,5cm, chạy qua thiết bị sấy có nhiệt độ không khí nóng là 1210C, tốc

độ thổi khí 53,34m/phút Quá trình này dùng để sản xuất cơm ăn liền có tên là “Minute Rice II” Sản phẩm được nấu sôi lại 5 - 10 phút, sau đó đem ủ độ 10 phút

là có thể sử dụng được, là loại cơm đã được cải tiến và chỉ cần 5 phút để chuẩn

bị trước khi sử dụng [17]

 Carcassonne - Leduc (1963) đã phát minh quá trình sản xuất cơm,đậu, bột sắn, ngũ cốc ăn liền Quá trình này đã rất hữu dụng trong công việc sảnxuất số lượng lớn những thức ăn dạng bột Các giai đoạn tương tự như các quátrình sản xuất trước đây: ngâm, nấu sôi, hấp và sấy [17]

 Autrey và Lynn (1965) đã phát minh một phương pháp khác sản xuấtcơm ăn liền từ gạo trắng, gạo lức, gạo đồ sau khi ngâm, nấu và sấy ra sản phẩm.Đặc điểm nhấn mạnh của công nghệ này là xử lý nhiệt độ quay vòng Quá trìnhnày cứ xoay vòng: sấy gạo thô, nấu và gia nhiệt độ và cứ tiếp tục một hoặc nhiều

khả năng hút nước cao Những bước tiếp theo vẫn giống như những quá trìnhtrước đây [17].

 Tanaka và Yukami (1969) đã nhận bằng phát minh bằng công nghệsản xuất cơm ăn liền bằng xử lý hóa học Gạo được ngâm ở 20 -300Ctrong dungdịch phosphat hoặc polyphosphat (pH = 7,6 - 8,2) Sau khi làm ráo gạo được nấutrong dung dịch gồm polyphosphate (0,05 - 0,5%) và một chất hoạt động bề mặt(0,1 - 0,5%) cho đến khi gạo hồ hóa 70% và sau đó được sấy nhanh Sản phẩm

sử dụng được sau 5 phút được làm nóng bằng nước sôi [17]

 Phát minh của Li et al (1976): gạo được rửa sạch và ngâm trong 0,3%NaOH ở 400C trong 2 giờ, sau đó trung hòa với HCl rửa sạch lại với nước ThêmHemicellulose (10μm Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạt lương thực [13]m/g) vào thùng xử lý Sau 2 giờ ( nhiệt độ 400C), hạt gạođược làm mềm dẻo ra và phình ra Sau đó đem nấu hoặc hấp, theo các phươngpháp thông thường Khi hấp cho thêm 0,3% glyxerin để ngăn sự kết dính thànhkhối Sau khi đem sấy, sản phẩm cho vị ngon [17]

 Phát minh của Smith et al (1985): Gạo được ngâm trong hỗn hợp dungdịch 1% Natri citrate: Canxi clorua (50:50) ở 500C trong 15 phút Gạo ngâmđược hấp ở 1210C trong 3 phút, sau đó gạo được sấy thăng hoa đến 20% ẩm rồisấy đối lưu đến 12% ẩm Phân tích thành phần dinh dưỡng khi gạo được xử lýhóa học và sấy thì cơm sẽ chứa nhiều: thiamin (2μm Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạt lương thực [13]g/g), niacin (27,4μm Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạt lương thực [13]g/g), sắt(25,1μm Kích thước này nhỏ nhất trong số các hạt lương thực [13]g/g) Sản phẩm được sử dụng sau 5 phút [17]

 Năm 2006: Cơm ăn liền được sản xuất bằng cách ngâm gạo trongnước và nước chứa hỗn hợp Natri citrat : Canxi clorua 1% và 3% với hai thờigian ngâm khác nhau (15 và 30 phút ở nhiệt độ phòng) Gạo ngâm được nấutrong nồi autoclave ở 1210C và áp suất 0,147 MPa khoảng 3, 5, 8 phút Độ ẩmcuối cùng khoảng 12% bằng cách sử dụng 2 phương pháp sấy khác nhau ( sấythăng hoa và sấy đối lưu)

Sau nấu, cơm được sấy thăng hoa có bề mặt bình thường Cơm được xử lýmuối 1% khoảng 15 phút và sấy thăng hoa làm giảm protein, nhưng làm tăngnhẹ carbohydrate và hàm lượng amylose [37]

 Phát minh của Orrawan Rewthong và cộng sự (2011): Cơm ăn liền đượctạo ra từ một quá trình thông thường bao gồm nấu, rửa và sấy Gạo được nấu với

tỷ lệ gạo: nước là 1:1,5 Gạo sau khi nấu xong được rửa bằng nước ở nhiệt độmôi trường xung quanh hoặc bằng nước mát trong vòng 30s để ngăn sự kết tụcủa cơm Sau đó cơm được đưa đi đóng băng ở nhiệt độ -200C hoặc làm lạnh ở

40C trong 24h để làm khô Sau khi xử lý sơ bộ, cơm đã được sấy khô bằng cáchsấy khô đóng băng hoặc sấy không khí nóng tại 80 0C [25]

2.8 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CƠM ĂN LIỀN.

Nhiều sản phẩm cơm ăn liền và các quy trình đã được phát triển và cấpbằng sáng chế trong suốt thập kỷ qua Trong số các quá trình phát triển sảnphẩm, sau đây là những quy trình thương mại hữu ích.

2.8.1 Phương pháp ngâm – nấu – hấp – sấy:

Gạo xát trắng được ngâm tới khi đạt khoảng 30% ẩm, được nấu trongnước nóng tới khoảng 50 – 60% độ ẩm, được nấu hoặc hấp tiếp để độ ẩm lên 60– 70%, sau đó sấy cẩn thận đưa độ ẩm về 8 – 14% để duy trì cấu trúc xốp củahạt Một sự thay đổi chủ yếu của quá trình này là xử lý nhiệt làm nứt các hạttrước khi nấu và sấy [23]

2.8.2 Phương pháp hồ hóa - sấy - bung:

Gạo được ngâm, đun sôi, hấp hơi hoặc nấu ở áp suất cao để hồ hóa hoàntoàn, sau đó sấy khô ở nhiệt độ thấp, hạt hoàn toàn đặc và trong Tiếp theo đembung phồng hạt ở nhiệt độ cao để tạo cấu trúc mong muốn [23]

2.8.3 Phương pháp hồ hóa – lăn hay xóc – sấy:

Gạo được hồ hóa, lăn hay xóc mạnh để tạo ra những vết nứt, giúp sảnphẩm sau sấy hấp thu nước nhanh, sau đó sấy đến khi sản phẩm cứng, trong vàđạt độ ẩm cần thiết để bảo quản [23]

2.8.4 Phương pháp gia công ở nhiệt độ cao:

Gạo được xử lý trong một luồng hơi không khí nóng (t0 = 65 - 820C) 10 –

30 phút, hoặc tại 2720C trong 18 giây để dextrin hóa tạo vết nứt hay phồng hạt.Phương pháp này không cần nấu hoặc hấp [23]

2.8.5 Phương pháp lạnh đông - tan giá:

Gạo được nấu, sau đó làm lạnh đông, làm tan giá và sấy khô Quá trìnhnày kết hợp sự hấp thu nước và sự hồ hóa của các bước ở phương pháp trên[23]

2.9 MỘT SỐ SẢN PHẨM CƠM ĂN LIỀN KHÁC.

2.9.1 Cơm chế biến (Retort rice)

Sản phẩm này được giới thiệu ở Nhật năm 1971 Cơm được hàn kín trongcác túi plactic, có tráng bạc và khử trùng ở 1200C Nó được bảo quản hơn nữanăm mà không cần bảo quản lạnh Khi sử dụng người tiêu dùng ngâm trongnước nóng trong 15 phút hoặc đun nóng trong lò vi sóng một vài phút [26]

2.9.2 Cơm đóng hộp (Canned rice)

Cơm đóng hộp có một lịch sử lâu dài hơn 50 năm Gạo và nước được đặttrong hộp thiếc, hấp trong 30 phút, niêm phong và tiệt trùng trong một nồichưng 1120C trong 80 phút, người tiêu dùng ngâm nó trong nước nóng khoảng

15 phút trước khi ăn Cơm đóng hộp có thể được lưu trữ trong nhiều năm trong

2.9.3 Gạo được hồ hóa (Gelatinized rice)

Gạo hồ hóa được chuẩn bị bằng cách nấu thông thường theo sau bằngcách làm khô đột ngột Khi độ ẩm của nó là rất thấp, nó có thể được bảo quảntrong nhiều năm trong điều kiện tự nhiên Người tiêu dùng có thể ăn nó bằngcách chỉ cho thêm nước nóng và giữ ấm trong vài phút [26]

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

3.1.1 Nguyên liệu

Tiến hành nghiên cứu trên đối tượng là hạt gạo (Oryza sativa L) được thu mua tại chợ Tây Lộc, Thành phố Huế, Tỉnh Thừa Thiên Huế

Bảng 3.1 Các loại gạo sử dụng trong nghiên cứu [8], [39]

Loại gạo Kích thước

hạt (mm)

Amylose

Giá thành (đồng/kg)

- Hạt khô, sạch, không có sâu mọt, côn trùng, nấm mốc

- Có mùi thơm của gạo, không có mùi vị lạ

- Kích cỡ hạt đồng đều không lẫn các hạt thối hư

+ Thiết bị sấy chân không

+ Thiết bị sấy thăng hoa

+ Thiết bị hút chân không

+ Nồi hấp

+ Máy đo pH

- Dụng cụ

+ Cốc thủy tinh, bình tam giác, ống nghiệm, nồi cơm điện, cốc sứ, cácloại pipet, bình định mức, bình hút ẩm và một số dụng cụ khác thường dùngtrong phòng thí nghiệm.

3.1.4 Địa điểm nghiên cứu

Phòng thí nghiệm khoa Cơ Khí – Công Nghệ, trường Đại Học NôngLâm Huế

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu các nội dung sau:

- Nghiên cứu chọn loại nguyên liệu

- Nghiên cứu chế độ ngâm

- Nghiên cứu phương pháp hồ hóa

- Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch rửa

- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sấy

- Đánh giá quá trình hoàn nguyên

- Đề xuất quy trình chế biến cơm ăn liền

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

3.3.1.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu tỉ lệ gạo: nước khi hấp cơm

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.1 (mục 3.1, phụ lục 3) Ở thínghiệm này, gạo được ngâm trong nước khoảng 30 phút với tỉ lệ gạo : nước là1:1,5 Sau đó, hấp gạo với những tỉ lệ nước khác nhau: 1; 1,5; 2 Tương tự nhưvậy ta tiến hành với 2 loại gạo còn lại Trong mỗi thí nghiệm, cố định loai gạo,chế độ hấp: nhiệt độ 1000C, thời gian 15 phút để chọn được tỉ lệ nước tối ưu chotừng loại gạo Tiến hành 3 lần lặp

Nguyên liệu gạo: gạo Thơm Đài Loan, gạo IR64, gạo Jasmine 85

3.3.1 2 Thí nghiệm 2: Khảo sát chọn loại gạo

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.2 (mục 3.2, phụ lục 3) Saukhi tìm được lượng nước thích hợp cho từng loại gạo Tiến hành so sánh loạicơm với tỉ lệ gạo: nước tối ưu khi hấp với nhau để chọn được một loại gạo tiếptục nghiên cứu

3.3.1.3 Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch ngâm và nhiệt độ ngâm

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.3 (mục 3.3, phụ lục 3) Ở thínghiệm này, nghiên cứu chọn dung dịch ngâm ở hai mức nhiệt độ cố định khácnhau là 280C và 500C cho từng dung dịch để tìm ra dung dịch ngâm thích hợpnhất.Trong mỗi thí nghiệm cố định dung dịch ngâm và thời gian ngâm là 30phút Giá trị ghi nhận là độ ẩm gạo sau ngâm, đánh giá cảm quan gạo sau ngâm

từ đó chọn được dung dịch ngâm thích hợp

3.3.1.4 Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.4 (mục 3.4, phụ lục 3)

Ở thí nghiệm này, nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm với dung dịchngâm tối ưu nhất, nghiên cứu thời gian ngâm ảnh hưởng đến độ ẩm của gạo.Tiến hành ngâm gạo ở các thời gian 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 phút với nhiệt độthích hợp, tiến hành 3 lần và ghi lại độ ẩm gạo sau ngâm Từ đó chọn được thờigian ngâm thích hợp

3.3.1.5 Thí nghiệm 5: Nghiên cứu tỉ lệ gạo : nước khi nấu

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.5 (mục 3.5, phụ lục 3) Ở thínghiệm này, cố định thời gian nấu, nhiệt độ nấu, nghiên cứu tỉ lệ gạo: nước chokhi nấu ở các mức tỉ lệ gạo : nước khác nhau: 1: 1,5; 1:2; 1:2,5

3.3.1.6 Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hồ hóa

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.6 (mục 3.6, phụ lục 3) Ở thínghiệm này, mỗi phương pháp hồ hóa gạo, cố định tỉ lệ gạo : nước, nhiệt độ hồhóa thay đổi thời gian hồ hóa gạo: 5, 10, 15 phút, giá trị ghi nhận là độ ẩm gạosau hồ hóa, đánh giá sản phẩm cơm từ đó chọn được thời gian tối ưu của mỗiphương pháp

3.3.1.7 Thí nghiệm 7: Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp hồ hóa

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.7 (mục 3.7, phụ lục 3) Saukhi tìm được tỉ lệ gạo : nước, thời gian hồ hóa thích hợp cho từng loại gạo Tiếnhành so sánh loại cơm với từng phương pháp hồ hóa về: tỉ lệ cơm nát, tổn thấtchất dinh dưỡng để chọn phương pháp hồ hóa tối ưu nhất

3.3.1.8 Thí nghiệm 8: Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch rửa

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.8 (mục 3.8, phụ lục 3) Thínghiệm được bố trí khảo sát 3 dung dịch rửa ở cùng thời gian, tỉ lệ nguyên liệu,nhiệt độ, nồng độ dung dịch rửa khác nhau được thực hiện 3 lần lặp lại

Dung dịch rửa: nước nóng, dung dịch polyphosphate 0,1%, dung dịchpolyphosphate 0,2%

3.3.1.9 Thí nghiệm9: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sấy

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.9 (mục 3.9, phụ lục 3) Ở thínghiệm này, nghiên cứu thời gian sấy với phương pháp sấy tối ưu nhất, nghiêncứu thời gian sấy ảnh hưởng đến độ ẩm của gạo Tiến hành sấy gạo ở các thờigian 4h; 4,5h; 5h; 5,5h; 6h; 6,5h; 7h với nhiệt độ thích hợp, tiến hành 3 lần lặp

và ghi lại độ ẩm gạo sau sấy Từ đó chọn được thời gian sấy thích hợp

3.3.1.10 Thí nghiệm 10: Nghiên cứu thời gian hoàn nguyên

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.10 (mục 3.10, phụ lục 3) Ởthí nghiệm này, khảo sát chọn thời gian hoàn nguyên ảnh hưởng đến độ ẩm vàchất lượng sản phẩm Tiến hành hoàn nguyên gạo ở các thời gian 0, 1, 2, 3, 4, 5,

6, 7, 8, 9 phút với tỉ lệ cơm sấy : nước sôi thích hợp, tiến hành 3 lần lặp và ghilại độ ẩm gạo sau sấy, đánh giá chất lượng sản phẩm sau hoàn nguyên Từ đóchọn được thời gian hoàn nguyên thích hợp

3.3.1.11 Thí nghiệm 11: Nghiên cứu tỉ lệ cơm sấy : nước sôi trong hoàn nguyên

Thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ hình 3.11 (mục 3.11, phụ lục 3) Thínghiệm được bố trí ở cùng nhiệt độ, thời gian với thể tích nước là 10, 15, 20, 25,

30 ml tương ứng với tỉ lệ cơm sấy : nước sôi là 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6 được thựchiện 3 lần lặp lại

3.3.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu

Công thức

Độ ẩm = m1 −m2

m1−m0 x 100Trong đó:

m0: khối lượng cốc (g)

m1: khối lượng và lượng mẫu trước khi sấy (g)

m2: khối lượng và lượng mẫu sau khi sấy đến khối lượng không đổi (g)

b Đo độ nở của cơm [6]

 Tiến hành: xem chi tiết ở mục 1.2, phụ lục 1

 Nguyên tắc: phương pháp này dựa vào lượng nước hút vào trong cơm

- Đo thể tích gạo trước nấu

- Đo thể tích cơm sau nấu

 Tính kết quả:

- Độ nở của cơm chính là tỉ lệ giữa thể tích cơm sau nấu và gạo trước nấu

c Đo độ hút nước của cơm [20]

 Nguyên tắc: phương pháp này dựa vào lượng nước hút vào trong cơm

 Tiến hành: xem chi tiết ở mục 1.3, phụ lục 1

WC : Khối lượng của cơm sau khi nấu chín

WUC : Khối lượng của gạo trước khi nấu

3.3.2.2 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm [15].

Mục tiêu

Tiến hành thí nghiệm đánh giá cảm quan phép thử cho điểm thị hiếu (theothang điểm Hedonic), dựa trên phiếu trả lời của người thử để đánh giá mức độyêu thích hài lòng của mình đối với sản phẩm cơm ăn liền

Địa điểm và người thử

Phòng thí nghiệm đánh giá cảm quan, khoa Cơ khí – Công nghệ

Mẫu cơm ăn liền được đựng trong đĩa nhựa (các mẫu phải đồng dạng nhau

về màu sắc, hình dáng và kích thước)

Cốc nước thanh vị 50 cái thể tích 50 ml, thìa nhựa 50 cái, 20 cây viết

- Tiến hành buổi thử:

Tiến hành chia 50 người thử thành 3 nhóm, mỗi nhóm 17 người

Người thử sẽ được mời quan sát cấu trúc, màu sắc của sản phẩm cơm ăn,ngửi mùi, nếm thử vị và đánh giá mức độ ưa thích, hài lòng của mình đối vớisản phẩm cơm ăn liền và trả lời vào phiếu đánh giá cảm quan (xem chi tiết ở phụlục 5)

Sử dụng thang 9 điểm để đánh giá mức độ ưa thích:

3.3.2.3 Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật

a Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí bằng phương pháp đếm khuẩn lạc [12]

- Nguyên tắc

Vi khuẩn hiếu khí là những vi khuẩn sinh trưởng và hình thành khuẩn lạctrong điều kiện có sự hiện diện của oxy phân tử Tổng số vi khuẩn hiếu khí hiệndiện trong mẫu chỉ thị mức độ vệ sinh của thực phẩm Chỉ số này được xác địnhbằng kỹ thuật đổ đĩa và đếm khuẩn lạc mọc trên môi trường thạch dinh dưỡng từmột lượng mẫu xác định Từ một vi sinh vật sống trên môi trường dinh dưỡng,sau một thời gian xác định sẽ phát triển và hình thành nên một khuẩn lạc Thôngqua số lượng khuẩn lạc đếm được trên đĩa petri cho phép xác định được lượng visinh vật sống còn khả năng sinh trưởng trong mẫu ban đầu

 Cách tiến hành: xem chi tiết ở mục 1.4, phụ lục 1

- Tính kết quả

Đếm tất cả số khuẩn lạc xuất hiện trên các đĩa sau khi ủ

Chọn các đĩa có số đếm từ 25 – 250 để tính kết quả Mật độ tổng vi khuẩnhiếu khí trong 1g mẫu hay 1ml mẫu được tính như sau:

A (CFU / ghayCFU /ml)= N

Trong đó: A: số tế bào (đơn vị hình thành khuẩn lạc) vi khuẩn trong 1ghay 1ml mẫu

N: Tống số khuẩn lạc đếm được trên các đĩa đã chọn

Ni: Số lượng đĩa cấy tại độ pha loãng thứ i V: Thể tích dịch mẫu (ml) cấy vào trong đĩa

fi: Độ pha loãng tương ứng

b Định lượng Coliform và E.coli bằng phương pháp Most probable number [12]

- Nguyên tắc

Mẫu được pha loãng thành một dãy thập phân (hai nồng độ kế tiếp nhaukhác nhau 10 lần) Mẫu được đồng nhất và pha loãng thành các nồng độ thíchhợp rồi được ủ trong ống nghiệm chứa môi trường thích hợp có ống bẫy khíDurham Mỗi ống có nồng độ pha loãng được ủ từ 3 ống lặp lại Theo dõi sựsinh hơi và đổi màu để định tính sự hiện diện trong từng ống thử nghiệm; đây làcác ống dương tính Ghi nhận số ống nghiệm cho phản ứng dương tính ở mỗinồng độ pha loãng và dựa vào bảng MPN để suy ra số lượng vi sinh vật tươngứng hiện diện trong 1g hoặc 1ml mẫu ban đầu

 Cách tiến hành: xem chi tiết ở mục 1.5, phụ lục 1

3.3.2.4 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu, biểu đồ, đồ thị được xử lý bằng chương trình Microsoft Excel

Sử dụng phần mềm phân tích phương sai SPSS 20 (Statistical Package tothe Social Sciences) để xử lý số liệu

PHẦN4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 NGHIÊN CỨU CHỌN LOẠI NGUYÊN LIỆU

Mục đích của việc lựa chọn nguyên liệu gạo là nhằm chọn ra đượcgiống gạo để sản xuất cơm ăn liền mà cơm sau khi sấy có thể phục hồi thànhcơm tươi trong thời gian ngắn khi được ngâm trong nước sôi với đặc điểmcơm mềm và trắng

Có rất nhiều giống gạo trên thị trường Mỗi giống gạo sẽ cho ra một loạicơm có chất lượng khác nhau Tuy nhiên, để sản xuất cơm sấy, gạo cần xốp, dễthoát ẩm và sau khi sấy dễ hút ẩm trở lại

Khi lựa chọn gạo thì chúng tôi dựa vào hàm lượng amylose, khả năng nở,khả năng hút nước của gạo.Theo lý thuyết thì khả năng nở và khả năng hút nướccủa gạo phụ thuộc vào hàm lượng amylose Nếu sử dụng gạo có hàm lượngamylose cao thì khả năng hút nước của hạt gạo cao, gạo trương nở nhiều, gạosau nấu cho cơm cứng, khô, thời gian sấy nhanh nhưng khó tái hấp thu nước trởlại [2] Vì vậy, chúng tôi chọn các giống gạo có hàm lượng amylose từ thấp đếntrung bình để khảo sát đó là gạo Thơm Đài Loan hàm lượng amylose: 17,46 %,gạo Jasmine 85 hàm lượng amylose: 20 - 21% , gạo IR64 hàm lượng amylose24,5 %

4.1.1 Nghiên cứu tỉ lệ gạo : nước khi hấp cơm.

Trong quá trình lựa chọn nguyên liệu gạo, tỉ lệ gạo : nước là yếu tố đầutiên ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cơm ăn liền Mỗi loại gạo có hàmlượng amylose khác nhau nên có khả năng hút nước khác nhau Nếu amylosenhiều thì hút nhiều nước và ngược lại Hơn nữa, mỗi loại gạo chỉ cho cơmngon ở tỉ lệ nước nhất định Do đó, phải chọn tỉ lệ gạo : nước thích hợp vớitừng loại gạo

Để tiến hành khảo sát, đầu tiên cân mỗi loại gạo 10g, gạo được ngâmtrong nước khoảng 30 phút với tỉ lệ gạo : nước = 1:1,5 Sau đó, hấp gạo vớinhững tỉ lệ nước khác nhau: 1; 1,5; 2 Tương tự như vậy ta tiến hành với 2 loạigạo còn lại Trong mỗi thí nghiệm, cố định loại gạo, chế độ hấp, nhiệt độ 1000C,thời gian 15 phút Quá trình khảo sát được tiến hành 3 lần lặp lại

Kết quả thí nghiệm được thể hiện qua hình 4.1, 4.2, 4.3

63.61

68.75 2.25

Hình 4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ gạo : nước đến độ ẩm và độ nở của cơm đối với

giống gạo Jasmine 85 Chú ý: Các giá trị trung bình độ ẩm, độ nở có các chữ cái in thường khác nhau thể hiện sự sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α ≤ 0,05

Qua đồ thị cho thấy lúc đầu, khi tỉ lệ gạo : nước = 1:1 thì độ nở thấpkhoảng 2,25 Lúc sau, khi tăng tỉ lệ gạo : nước = 1:1,5 thì độ nở tăng nhanh lên3,42 nhưng độ nở lại không tăng nữa khi tỉ lệ gạo : nước = 1:2 Còn độ ẩm thìkhi tỉ lệ gạo : nước tăng thì độ ẩm của cơm tăng

Đặc điểm cơm ở những tỉ lệ gạo : nước khác nhau là khác nhau

Tỉ lệ gạo : nước = 1:1 cơm cứng, chưa nở đều

Tỉ lệ gao : nước = 1:1,5 cơm chín đều, hạt cơm ít dính

Tỉ lệ gạo : nước = 1:2 cơm mềm, hạt nở to, ướt, dính

Theo kết quả xử lý ANOVA cho thấy khi tăng tỉ lệ gạo : nước từ 1:1,5 lên1:2 thì mức độ tăng độ nở của cơm không có ý nghĩa Nếu chọn tỉ lệ gạo : nước

= 1:2 thì độ ẩm cao hơn nhiều sẽ tốn năng lượng và thời gian sấy Nếu chọn tỉ lệgạo : nước = 1:1 thì cơm có đặc điểm cảm quan không tốt, cơm cứng, chưa nởđều, đặc điểm này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cơm sau này còn với

tỉ lệ gạo : nước = 1:1,5 thì cơm có đặc điểm cảm quan tốt cơm chín đều, hạt cơm

ít dính và ít ướt hơn Do vậy, chúng tôi chọn tỉ lệ gạo : nước thích hợp cho gạoJasmine 85 là 1:1,5 vừa thuận lợi cho quá trình tiếp theo vừa đảm bảo hiệu quảkinh tế

63.63

68.59 2.75

Hình 4.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ gạo : nước đến độ ẩm và độ cứng của cơm đối

với giống gạo IR64 Chú ý: Các giá trị trung bình độ ẩm, độ nở có các chữ cái in thường khác nhau thể hiện sự sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α ≤ 0,05

Tương tự như phần trên, qua đồ thị cho thấy độ ẩm càng tăng khi tỉ lệgạo : nước càng nhiều Còn đối với độ nở, khi tỉ lệ gạo : nước tăng độ nở lúc đầu

có tăng (từ 2,75 lên 3,4) lúc sau đạt trạng thái cân bằng không tăng nữa( từ 3,4lên 3,49) mặc dù độ ẩm vẫn tăng

Với độ ẩm và độ nở đó, cơm cũng có đặc điểm khác nhau:

Tỉ lệ gạo : nước = 1:1 cơm cứng, khô, chưa nở đều

Tỉ lệ gạo : nước = 1:1,5 cơm chín đều, hạt cơm dính

Tỉ lệ gạo : nước = 1:2 cơm mềm, hạt cơm dính vào nhau, hạt nở to

Theo kết quả xử lý ANOVA cho thấy khi tăng tỉ lệ gạo : nước từ 1:1,5 lên1: 2 thì mức độ tăng độ nở của cơm là không có ý nghĩa Nếu chọn tỉ lệ gạo :nước = 1:2 thì độ ẩm cao hơn nhiều sẽ tốn năng lượng và thời gian sấy Nếuchọn tỉ lệ gạo : nước = 1:1 thì cơm có đặc điểm cảm quan không tốt, cơm cứng,khô, chưa nở đều, đặc điểm này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cơm saunày còn với tỉ lệ gạo : nước = 1:1,5 thì cơm có đặc điểm cảm quan tốt cơm chínđều, hạt cơm ít dính và ít ướt hơn Do vậy, chúng tôi quyết định chọn tỉ lệ gạo :nước thích hợp cho gạo IR64 là 1:1,5 vừa thuận lợi cho quá trình tiếp theo vừađảm bảo hiệu quả kinh tế

64.76

70.3 2.31

Hình 4.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ gạo : nước đến độ ẩm và độ cứng của cơm đối

với giống gạo Thơm Đài Loan Chú ý: Các giá trị trung bình độ ẩm, độ nở có các chữ cái in thường khác nhau thể hiện sự sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α ≤ 0,05

Qua đồ thị trên cho thấy, sau khi nấu độ nở tăng lên từ 2,31 đến 2,92 Tỉ

lệ gạo: nước tăng thì độ nở tăng theo, nhưng lúc sau tăng chậm hơn lúc đầu Cònđối với độ ẩm thì tỉ lệ gạo: nước tăng thì độ ẩm của cơm tăng

Khi đánh giá cảm quan các mẫu cơm sau nấu, với tỉ lệ gạo : nước khácnhau thì đặc điểm cơm khác nhau như sau:

Tỉ lệ gạo : nước = 1:1 cơm dẻo, hạt cơm dính, không rời, hạt cơm nở mềm

Tỉ lệ gạo : nước = 1:1,5 cơm dẻo, hạt cơm dính, không rời, hạt cơm mềm,

nở quá to, có nhiều hạt bị vỡ

Tỉ lệ : gạo nước = 1:2 hạt cơm nở to gần như cháo

Theo kết quả xử lý ANOVA cho thấy với tỉ lệ gạo : nước = 1:1 thì cơm cótrạng thái cảm quan tốt nhất và có độ ẩm thấp nên tiêu tốn năng lượng và thờigian sấy ít Do vậy, chúng tôi quyết định chọn tỉ lệ gạo : nước thích hợp cho gạoThơm Đài Loan là 1:1

Sau khi chọn tỉ lệ nước thích hợp với từng loại gạo cho thấy: gạo ThơmĐài Loan chỉ cần tỉ lệ gạo : nước = 1:1, trong khi đó gạo Jasmine 85 và gạoIR64 cần tỉ lệ gạo : nước cao hơn là 1:1,5 Trong 3 loại gạo trên thì gạo thơm

Đài Loan có hàm lượng amylose thấp còn gạo Jasmine 85 và gạo IR64 có hàmlượng amylose trung bình Điều này chứng tỏ tỉ lệ amylose càng thấp (tức tỉ lệamylopectin càng cao) khi hồ hóa hạt gạo sẽ ít hút nước, ít trương nở, do đó phảinấu với lượng nước ít hơn

Kết quả nghiên cứu trên phù hợp với công bố của Nguyễn Thị Lang vàBùi Chí Bửu [9]

Qua đồ thị hình 4.1, 4.2, 4.3 thể hiện độ ẩm và độ nở của 3 loại gạo, chothấy, độ ẩm của cơm sẽ càng tăng khi tỉ lệ nước càng nhiều Điều này chứng tỏgạo có khả năng hút nước rất lớn Do hạt gạo có cấu trúc cứng chắc, kích thướclớn đòi hỏi thời gian để nước khuếch tán vào trong Khi đó, các hạt tinh bộttrưởng nở, cấu trúc hạt gạo trở nên mềm dần Khi ngâm, lượng nước hút vào đạtđến mức độ tối đa nhưng không có tác dụng của nhiệt nên phân tử nước không

đủ năng lượng để tiếp tục khuếch tán sâu vào trong hạt gạo Do đó, khi ngâmgạo thì hạt gạo chỉ đạt đến một độ ẩm nhất định Thực chất là nước không gianhiệt thì không đủ năng lượng để có thể phá vỡ các liên kết hydro giữa các phân

tử tinh bột hay khuếch tán vào giữa các phân tử đó Khi tăng nhiệt độ thì độ ẩmhạt gạo sẽ tiếp tục tăng Điều này được giải thích là do khi gia nhiệt, nước đượccung cấp thêm một năng lượng để tấn công phá vỡ liên kết hydro kiểu I giữa cácphân tử tinh bột để tạo nên các liên kết hydro kiểu II mới Mặc khác, nhiệt độcao cũng làm các phân tử tinh bột chuyển động lỏng lẻo hơn nên hạt tinh bột hấpthụ nước, trương nở mạnh, thậm chí có thể bị phá vỡ hạt để trở thành cháo

Do đó, phải chọn tỉ lệ nước thích hợp để có cơm ngon nhất mà không tốnquá nhiều năng lượng Hơn nữa, từ đồ thị cho thấy lúc đầu độ nở của hạt gạotăng nhanh khi thêm nước, nhưng khi thêm nước đến một mức độ nhất định độ

nở của cơm tăng không đáng kể mà hạt gạo trở nên ướt và nhão Nếu cho lượngnước quá nhiều thì hạt cơm không còn nguyên hạt nữa mà bị vỡ ra làm giảm giátrị cảm quan của cơm

4.1.2 Khảo sát chọn loại gạo

Sau khi chọn được tỉ lệ gạo : nước thích hợp với từng loại gạo, ta tiếnhành so sánh các sản phẩm cơm sau hấp để chọn ra loại gạo thích hợp để tiếp tụcnghiên cứu

Bảng 4.1 So sánh đặc điểm của 3 loại gạo sau nấu

4.2 NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ NGÂM

4.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch ngâm và nhiệt độ ngâm

Mục đích của việc chọn dung dịch ngâm là nhằm tăng độ ẩm hạt, làmtrương nở hạt gạo, rút ngắn thời gian gia nhiệt

Các dung dịch ngâm được lựa chọn phải có các yêu cầu như dung dịchngâm ít làm biến đổi vitamin, ít làm tổn thất chất dinh dưỡng trong gạo Chọndung dịch ngâm làm tăng sự khuếch tán của nước từ ngoài vào trong, nhưng hạnchế sự hòa tan các chất bên trong hạt gạo ra môi trường nước khi nấu cũng nhưkhi hút nước trở lại

Theo tài liệu, có nhiều dung dịch ngâm để ngâm gạo, mỗi dung dịch ngâm

có rất nhiều nồng độ, rất nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu và tìm ra đượcnồng độ thích hợp, ở đây chúng tôi chọn ra 3 dung dịch ngâm gạo phổ biếnlà: nước, dung dịch NaOH 0,05%, hỗn hợp dung dịch Natricitrat : Canxiclorua (50: 50) 1%

Quá trình lựa chọn dung dịch ngâm được thực hiện bằng cách chuẩn bị 3mẫu nguyên liệu, mỗi mẫu 5g cho vào 3 cốc thủy tinh Ở mỗi cốc cho lần lượt 3loại dung dịch ngâm có thể tích 7,5ml vào dùng đũa thủy tinh khuấy đều Sau đóđêm ngâm ở nhiệt độ phòng (260 C) trong thời gian 30 phút

Tiến hành 3 mẫu tương tự ở nhiệt độ ở 500C Quá trình lựa chọn dungdịch ngâm được tiến hành 3 lần lặp lại

Kết quả thí nghiệm được thể hiện qua bảng 4.2, hình 4.4 và hình 4.5

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của dung dịch ngâm đến độ ẩm sau ngâm và độ hút nước

sau ngâm

dd nước

dd N

aOH 0,05%

dd Natri citrat : Can

xi clo

rua 1

%

0 10

Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn độ hút nước của gạo khi ngâm ở những dung dịch

ngâm và nhiệt độ khác nhau Chú ý: Các giá trị trung bình độ ẩm, độ hút nước có các chữ cái in thường khác nhau thể hiện sự sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α ≤ 0,05

Qua đồ thị trên cho thấy khi ngâm gạo ở nhiệt độ phòng độ ẩm gạo thấphơn khi ngâm ở 500C

Khả năng hút nước của gạo khi ngâm trong các dung dịch như sau:

Nước < NaOH < hỗn hợp dung dịch Natri citrate : Canxi clorua 1%

Ở nhiệt độ phòng (260C): Khả năng hút nước của dung dịch Natri citrate :Canxiclorua là cao nhất đạt 30,03% cao hơn dung dịch nước là 5,85% và caohơn dung dịch NaOH là 2,28%

Ở nhiệt độ 500C: Khả năng hút nước của dung dịch Natri citrate : Canxiclorua là cao nhất đạt 36,66% cao hơn dung dịch nước là 7,91% và cao hơndung dịch NaOH là 4,78%

Vậy dung dịch có hóa chất có khả năng hút nước cao hơn so với dungdịch nước

Ở nhiệt độ phòng (260C) khi ngâm gạo thì độ ẩm sau ngâm nhỏ hơn khingâm ở 500C Điều này là do dưới tác dụng của nhiệt độ khá cao, nước thêmnăng lượng tấn công vào các sợi tinh bột làm chúng chuyển động lỏng lẻo hơnnên tốc độ khuếch tán nước từ ngoài vào trong hạt gạo nhanh hơn trong cùngmột thời gian ngâm

Khi ngâm gạo trong dung dịch NaOH có màu vàng, do dung dịch ngâm làmôi trường kiềm nên sẽ làm đường bị biến màu

Khi ngâm gạo trong hỗn hợp dung dịch Natri citrate : Canxi clorua thì độ

ẩm của gạo sau ngâm cao hơn 2 dung dịch trên do Canxi clorua sẽ làm giảm lựcliên kết giữa các hạt làm nước dễ dàng khuếch tán vào, còn Natri citrate là chất

cơ bản điều chỉnh cấu trúc protein của hạt gạo nên khi cho Natri citrate vào thì

nó sẽ hòa tan protein làm chúng mềm ra, liên kết lỏng lẻo hơn, do đó lúc nàynước rất dễ tấn công vào Khi nước vào làm cho các hạt tinh bột trương nở,khoảng cách giữa chúng giảm, làm tăng áp suất thẩm thấu bên trong, nên nước

dễ dàng khuếch tán vào nhưng chất hòa tan bên trong lại khó đi ra ngoài Do cóhai chất này trong dung dịch, chúng sẽ làm tăng tốc độ khuếch tán nước từ ngoàivào trong, làm giảm sự khuếch tán các chất từ bên trong ra bên ngoài

Do vậy ta chọn dung dịch ngâm thích hợp là hỗn hợp dung dịch Natricitrate : Canxi clorua 1% với nhiệt độ ngâm là 500C

Kết quả nghiên cứu trên phù hợp với công bố của Smith et al (1985) [17]

4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm

Khảo sát thời gian ngâm được thực hiện bằng cách chuẩn bị 7 mẫu, mỗimẫu cân 5g nguyên liệu cho vào 7 cốc thủy tinh Sau đó cho 7,5ml hỗn hợpdung dịch Natri citrate : Canxi clorua vào mỗi cốc rồi đêm ngâm ở nhiệt độ 500Ctrong thời gian 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 phút lần lượt với 7 cốc tương ứng Thínghiệm được tiến hành 3 lần lặp

0 5 10

Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ ẩm theo thời gian

Chú ý: Các giá trị trung bình độ ẩm có các chữ cái in thường khác nhau thể hiện sự sai khác ở mức ý nghĩa thống kê α ≤ 0,05

Qua đồ thị cho thấy, trong vòng 15 phút đầu, độ ẩm của gạo tăng nhanh,sau 5 phút đầu độ ẩm tăng nhanh nhất tăng từ 13,47% lên 27,42 %, từ 5 phút đến

10 phút độ ẩm độ ẩm tăng từ 27,43% lên 31,04% tăng chậm hơn 5 phút đầu, từ

10 phút đến 15 phút độ ẩm tăng ít dần từ 31,04% lên 32,38%, do lúc đầu sựchênh lệch nồng độ giữa dung dịch bên ngoài và bên trong hạt cao nên tốc độkhuếch tán nước từ bên ngoài vào bên trong hạt nhanh, do đó nước vào nhiềunên độ ẩm tăng nhanh

Sau 15 phút thì bên trong hạt gạo và dung dịch ngâm có sự chênh lệchnồng độ không đáng kể, nên sự thẩm thấu nước từ ngoài vào trong hạt hầu nhưkhông có Do đó, mặc dù tăng thời gian ngâm nhưng độ ẩm của hạt gạo khôngtăng nữa Độ ẩm của hạt gạo đã cân bằng

Theo kết quả xử lý ANOVA thì ứng với thời gian ngâm là 15 phút, mứctăng của độ ẩm là không có ý nghĩa Do đó, ta chọn thời gian ngâm đối với gạođược xác định là 15 phút

Vậy dung dịch được sử dụng là hỗn hợp Natri citrate : Canxi clorua 1%với thời gian ngâm là 15 phút ở nhiệt độ 500C

Kết quả nghiên cứu trên phù hợp với công bố của Smith et al (1985) [17]

4.3 NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP HỒ HÓA

Mục đích khảo sát phương pháp hồ hóa nhằm chọn được phương pháp làmchín mà cơm chín đều, tỉ lệ vỡ nát thấp, tổn thất chất dinh dưỡng ít

Theo tài liệu của M.A Ali, S.M.K Hasan, M.S Mahomud and M.A Sayed(2012) [16] chọn 3 phương pháp hồ hóa gạo truyền thống: luộc, hấp, nấu để tiếnhành khảo sát

Đối với phương pháp luộc: luộc được tiến hành bằng cách dùng một lượngnước dư để làm chín gạo Gạo được bỏ vào vợt rồi thả vào nước Khuấy đều lúcđầu để gạo không bị vón cục

Trong quá trình luộc, chúng tôi chỉ khảo sát về thời gian luộc mà sẽ khôngkhảo sát về tỉ lệ gạo : nước Vì trong quá trình luộc, lượng nước lớn hơn lượnggạo rất nhiều nên sự thay đổi tỷ lệ nước ảnh hưởng rất ít tới cấu trúc của hạt gạosau khi hồ hóa Để thuận lợi cho việc thực hiện quá trình luộc, chúng tôi chọn tỉ

lệ gạo : nước dùng để luộc cơm là 1:5

Phương pháp hấp thì dùng hơi nước để làm chín gạo Theo khảo sát ở mụctrên thì tỉ lệ gạo : nước dùng để hấp cơm là 1:1,5

4.3.1 Nghiên cứu tỉ lệ gạo: nước khi nấu

Quá trình lựa chọn tỉ lệ gạo : nước cho phương pháp nấu được tiến hànhbằng cách chuẩn bị 3 mẫu nguyên liệu, mỗi mẫu 10g cho vào 3 cốc thủy tinh sau

tinh khuấy nhẹ cho đều Sau đó đem ngâm ở nhiệt độ 500C trong vòng 15 phútrồi lấy mẫu ra đổ hết nước ngâm ra dùng nước sạch rửa lại Sau đó ta tiến hànhnấu gạo trong nồi cơm điện ở các tỉ lệ nước : gạo khác nhau: 1:1,5; 1:2; 1:2,5trong thời gian 15 phút, nhiệt độ nấu 1000C Quá trình được tiến hành ở 3 lầnlặp lại.

Kết quả thí nghiệm được thể hiện qua hình 4.7

50 55 60 65 70 75 80

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

64.37

67.47

69.37 2.66

Qua đồ thị cho thấy, lúc đầu, khi tỉ lệ gạo : nước = 1:1,5 thì độ nở thấpkhoảng 2,66 Lúc sau, khi tăng tỉ lệ gạo : nước = 1: 2 thì độ nở tăng nhanh,nhưng lại không tăng nữa khi tỉ lệ gạo : nước =1: 2,5 Còn độ ẩm thì khi lượngnước càng tăng thì càng tăng

Đặc điểm cơm ở những tỉ lệ gạo : nước khác nhau là khác nhau:

Tỉ lệ gạo : nước = 1:1,5 cơm cứng, chưa nở đều

Tỉ lệ gạo : nước = 1: 2 cơm chín, mềm, cơm nở vừa, hơi dính

Tỉ lệ gạo : nước = 1: 2,5 cơm chín, quá mềm, nhão, nát, độ bám dính cao.Cơm nở to do hút nước quá nhiều

Theo kết quả xử lý ANOVA cho thấy, khi tăng tỉ lệ gạo : nước từ 1:2 lên1:2,5 thì mức độ tăng độ nở của cơm là không có ý nghĩa Mặc khác, cơm nấu ở

tỉ lệ gạo : nước = 1:2 ráo nước hơn, ít dính vào nhau hơn và độ ẩm khi nấu với tỉ

lệ gạo : nước = 1:2,5 cao hơn nhiều sẽ tốn năng lượng và thời gian sấy Do đó, tachọn tỉ lệ gạo nước dùng để nấu cơm là 1:2

4.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hồ hóa

Mục đích của viêc khảo sát chọn thời gian hồ hóa nhằm để chọn được thờigian mà ở đó cơm có chất lượng tốt nhất.

Quá trình chọn thời gian hồ hóa được tiến hành bằng cách chuẩn bị 3 mẫunguyên liệu, mỗi mẫu 10g cho vào 3 cốc thủy tinh sau đó cho 15ml hỗn hợpdung dịch Natricitrat : Canxi clorua 1%vào dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ chođều Sau đó đem ngâm ở nhiệt độ 500C trong vòng 15 phút rồi lấy mẫu ra đổ hếtnước ngâm ra dùng nước sạch rửa lại Sau đó ta tiến hành nấu gạo trong nồi cơmđiện ở các thời gian khác nhau: 5 phút, 10 phút, 15 phút lần lượt với 3 cốc tươngứng Quá trình được tiến hành 3 lần lặp Tương tự như vậy ta thay phương nấubằng phương pháp hấp và luộc để khảo sát

Giá trị ghi nhận được là: độ ẩm sau hồ hóa, đánh giá cảm quan sảnphẩm cơm

Kết quả thí nghiệm được thể hiện qua bảng 4.3, hình 4.8

Bảng 4.3 Đặc điểm cơm ở các phương pháp hồ hóa gạo khác nhau

b

Cơm chưachín, bềmặt chưakhô

54,44b Cơm chưa

chín

Cơm chínnhưngchưa khô

bề mặt

63,08a

Cơm vừachín tới,

bề mặtcòn ướt

63,72a

Cơm chín,

bề mặt ráonước

73,09a

Cơm chín,ướt, hạt nởquá to

5 10 15 0

10 20 30 40 50 60 70 80

NấuHấpLuộc

Qua kết quả nghiên cứu được thể hiện ở bảng 4.3 và hình 4.8, chúng tôithấy rằng: ở 5 phút đầu thì độ ẩm là thấp nhất đến 10 phút thì độ ẩm tăng lênnhanh nhưng lại không tăng nữa ở phút 15

Đặc điểm cơm ở 3 phương pháp hồ hóa khác nhau:

+ Nấu: Khi nấu 10 phút thì độ ẩm cao hơn khi nấu15 phút, do khi nấu 10phút cơm vừa chín tới, sau đó tiếp tục gia nhiệt thì nước sẽ bay hơi do gia nhiệttrự tiếp Nếu sau khi cơm chín, tiếp tục gia nhiệt thì cơm sẽ khê, khét

+ Hấp: làm chín gạo bằng nhiệt nên sau khi cơm chín do cân bằng hơi nên

độ ẩm không thay đổi nhiều đầu thì độ ẩm là thấp nhất đến 10 phút thì độ ẩmtăng lên nhanh nhưng lại không tăng nữa ở phút 15

+ Luộc: hạt cơm nở to do hút nước nhiều, luộc càng lâu thì hạt cơm nởcàng to Chứng tỏ, cùng một lượng nước, thời gian gia nhiệt càng lâu thì nướctấn công vô hạt gao càng nhiều

Theo kết quả xử lý ANOVA cho thấy khi tăng thời gian từ 10 phút lên

15 phút thì mức độ tăng độ ẩm của cơm ở 3 phương pháp hồ hóa trên đềukhông có ý nghĩa

Từ những kết quả trên, cho thấy thời gian thích hợp với mỗi phương pháp

hồ hóa như sau:

- Nấu : 15 phút

- Hấp : 15 phút

- Luộc :10 phút

4.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp hồ hóa

Sau khi chọn được thời gian tối ưu cho từng phương pháp ta tiến hành sosánh các sản phẩm cơm về: tỉ lệ cơm nát, tổn thất chất dinh dưỡng Từ đó chọnđược phương pháp hồ hóa thích hợp

So sánh cơm giữa 3 phương pháp cho thấy:

- Luộc: hạt nở to, hạt bị vỡ nhiều, nước còn dư có màu trắng đục chứng

tỏ tổn thất chất dinh dưỡng nhiều

- Nấu: bề mặt hạt cơm bị phá rách, khi cơm chín thì lớp phía dưới dínhvào dụng cụ nấu, nếu để quá thời gian thì cơm có thể bị cháy, làm tổnthất một lượng cơm

- Hấp: hạt cơm ít bị vỡ, độ mất chất khô không đáng kể

Vậy chọn phương pháp hồ hóa gạo là phương pháp hấp

Kết quả nghiên cứu trên phù hợp với công bố của nhóm tác giả Trần Thị ThuTrà, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Vũ Thị Anh Thy, 2013 [36]

Tóm lại, dựa trên kết quả nghiên cứu được, chúng tôi đã chọn được phươngpháp hồ hóa gạo tốt nhất là phương pháp hấp, tỉ lệ gạo : nước là 1:1,5, nhiệt độ

1000C, thời gian 15 phút

4.4 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG DỊCH RỬA

Mục đích của quá trình rửa là loại bỏ lớp tinh bột tan bám trên bề mặt hạtcơm sau quá trình hấp, làm cho các hạt cơm rời nhau Việc rửa này sẽ làm tăng

độ ẩm của cơm, nhưng không nhiều (khoảng 2%) do chỉ rửa trong thời gianngắn khoảng 2 phút

Chúng tôi tiến hành rửa cơm trong 3 dung dịch: nước nóng (nhiệt độ

800C), dung dịch polyphosphate 0,1% và dung dịch polyphosphate 0,2% sau đótiến hành quá trình sấy trong tủ sấy Cơm khô sẽ được ngâm trong nước nóng đểphục hồi lại