Nghiên cứu điều kiện thủy phân tinh bột gạo và ứng dụng trong sản xuất sữa gạo lứt

ĐẶNG TIẾN THÀNH NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN TINH BỘT GẠO VÀ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT SỮA GẠO LỨT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM... ĐẶNG TIẾN THÀNH NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN

ĐẶNG TIẾN THÀNH

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN TINH BỘT GẠO

VÀ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT SỮA GẠO LỨT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐẶNG TIẾN THÀNH

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN THỦY PHÂN TINH BỘT GẠO

VÀ ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT SỮA GẠO LỨT

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi tới PGS.TS Vũ Thu Trang với lòng biết ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân thành, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn của mình đến PGS.TS Lương Hồng Nga và TS Nguyễn Tiến Cường

đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện luận văn của tôi

Tôi xin chân thành cảm ơn Th.S Nguyễn Thị Hoài Đức và phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm đã luôn tạo điều kiện cơ sở vật chất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy/Cô giáo trong Viện Công nghệ Sinh học

và Công nghệ Thực phẩm – Đại học Bách Khoa Hà Nội đã luôn nhiệt tình chỉ bảo

và giúp đỡ tôi trong thời gian qua

Đồng thời tôi cũng xin dành lời cảm ơn đến bạn bè, người thân trong gia đình đã nhiệt tình giúp đỡ, khích lệ tinh thần và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 19 tháng 9 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Đặng Tiến Thành

Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất đồ uống từ thực vật có thể gây hiện tượng kết lắng trong quá trình bảo quản mặc dù đã sử dụng các yếu tố công nghệ như đồng hóa, sử dụng phụ gia để giảm thiểu quá trình này Một số nghiên cứu tại Việt Nam đã đề suất sản phẩm sữa thực vật sử dụng phương pháp thủy phân bằng enzyme để tăng hiệu suất thủy phân để tăng hiệu suất thu hồi và giảm hiện tượng kết lắng trong quá trình bảo quản, nhưng dịch thủy phân bằng sử dụng kết hợp enzyme alpha amylase và enzyme gamma amylase có hàm lượng đường khử cao dẫn tới nguy cơ biến đổi về màu sắc và chất lượng do phản ứng Mailard ở các quá trình chế biến nhiệt sau này Hàm lượng đường đơn cao không phù hợp với những người mắc bệnh rối loạn chuyển hóa Chế phẩm Spezyme alpha (bản chất là enzyme -amilase) được lựa chọn do chỉ thủy phân tinh bột tạo ra sản phẩm chủ yếu là các dextrin phân tử lượng thấp mà không thủy phân triệt để thành glucoza và fructoza Nghiên cứu nàykhảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố tới quá trình dịch hóa gạo lứt bằng chế phẩm Spezyme alpha, nhằm tìm điều kiện thủy phân phù hợp

để thu dịch gạo lứt hướng tới ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm đồ uống từ gạo lứt

Kết quả thu được cho thấy, điều kiện thủy phân dịch gạo lứt đỏvà dịch gạo lứt trắng phù hợp nhất ở nồng độ chất khô 80 g/L, nhiệt độ thủy phân 83°C, thời gian thủy phân 60 phút, nồng độ enzyme 0.024% w/w.Kết quả thu được dịch gạo lứt đỏ có hiệu suất dịch hóa 70.7%, chỉ số DE đạt 8 và hàm lượng tinh bột sót là 18 g/L còn dịch gạo lứt trắng cho hiệu suất cao hơn 78.9%, chỉ số DE đạt 5.18 và hàm lượng tinh bột sót là 16.2 g/L

Sản phẩm sau dịch hóa đã được sử dụng chế biến sữa gạo lứt quy mô phòng thí nghiệm đảm bảo yêu cầu dinh dưỡng, cảm quan và vi sinh vật, có triển vọng ứng dụng chế biến quy mô công nghiệp vừa và nhỏ

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 11

PHẦN I TỔNG QUAN 12

1.1.Gạo lứt, giá trị dinh dưỡng của gạo lứt 12

1.1.1 Cấu tạo 12

1.1.2 Thành phần dinh dưỡng 13

1.2.Các sản phẩm đồ uống từ thực vật: ý nghĩa và thực trạng sản xuất 16

1.2.1 Thực trạng nghiên cứu về gạo lứt và các sản phẩm đồ uống từ gạo lứt trên thế giới và việt nam 19

1.2.2 Vấn đề cần giải quyết từ quy trình sản xuất thực tế tại nhá máy sữa gạo……23

PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 Nguyên vật liệu 28

2.1.1.Nguyên liệu gạo lứt……… 28

2.1.2 Chế phẩm enzyme Spezyme Alpha 28

2.1.3 Hóa chất và dụng cụ nghiên cứu 29

2.2 Phương pháp nghiên cứu 29

2.2.1 Các phương pháp hóa lý 29

2.2.2 Các phương pháp hóa học 30

2.2.3 Các phương pháp vi sinh… ……… 35

2.3 Bố trí thí nghiệm 40

2.3.1 Chuẩn bị dịch gạo trước thủy phân 40

2.3.2 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình dịch hóa gạo lứt bằng chế phẩm enzyme Spezym alpha 40

PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44

3.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu gạo lứt ban đầu 44

3.2 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới quá trình dịch hóa bằng chế phẩm dịch hóa Spezyme Alpha 45

3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hàm lượng đường khử tạo thành sau quá trình dịch hóa 45

3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hàm lượng tinh bột sót sau quá trình dịch hóa 46

3.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới chỉ số DE của dịch sau quá trình dịch hóa 47

3.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hiệu suất của quá trình dịch hóa 47

3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình dịch hóa bằng chế phẩm enzyme Spezyme Alpha 49

3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hàm lượng đường khử trong dịch

sau dịch hóa 49

3.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hàm lượng tinh bột sót sau dịch hóa 50

3.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới đương lượng dextrose(DE ) của dịch gạo thu được 51

3.3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu suất dịch hóa 52

3.4 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới quá trình dịch hóa bột gạo lứt bằng chế phẩm Spezyme Alpha 53

3.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hàm lượng đường khử của dịch gạo 53

3.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hàm lượng tinh bột sót saudịch hóa 54

3.4.3 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới chỉ số DE của dịch sau dịch hóa 55

3.4.4 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hiệu suất quá trình dịch hóa 56

3.5: Sản xuất sữa gạo lứt quy mô PTN 57

3.5.1 Quy trình sản xuất sữa gạo lứt (Quy mô phòng thí nghiệm): 58

3.5.2 Đánh giá chất lượng của sản phẩm: 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

PHỤ LỤC 66

PHỤ LỤC I: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến tới quá trình dịch hóa bằng chế phẩm enzyme Spezyme Alpha 66

PHỤ LỤC II: Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình dịch hóabằng chế phẩm enzyme Spezyme Alpha 70

PHỤ LỤC III: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới quá trình dịch hóabằng chế phẩm Spezyme Alpha 75

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 3.1:Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hàm lượng đường khử tạo thành sau quá trình dịch hóa 42 Hình 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hàm lượng tinh bột sót trong dịch sau dịch hóa 43 Hình 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới chỉ số DE của dịch sau quá trình dịch hóa 44 Hình 3.4: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hiệu suất dịch hóa 48 Hình 3.5:Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hàm lượng đường khử trong dịch sau dịch hóa ……… ……… 49 Hình 3.6: Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hàm lượng tinh bột sót trong dịch sau dịch hóa……… ……… 50 Hình 3.7:Ảnh hưởng của nhiệt độ tới chỉ số DE trong dịch sau dịch hóa……… ……….…51 Hình 3.8: Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu suất dịch hóa ……… ….………… 52 Hình 3.9: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hàm lượng đường khử sau dịch hóa

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g gạo lứt đỏ và gạo lứt trắng

……… 13

Bảng 1.2: So sánh hàm lượng dinh dưỡng của gạo lứt đỏ với gạo trắng và lứt trắng (FAO.1994) 15

Bảng 3.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g gạo lứt 41

Bảng 3.2: Một số thành phần của dịch sau dịch hóa 57

Bảng 3.3: Một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm: 60

Bảng 4.1a: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hàm lượng đường khử tạo thành sau quá trình dịch hóa dịch gạo lứt đỏ 65

Bảng 4.1b: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hàm lượng đường khử tạo thành sau quá trình dịch hóa dịch gạo lứt trắng 65

Bảng 4.2a: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hàm lượng tinh bột sót trong dịch gạo lứt đỏ sau dịch hóa 66

Bảng 4.2b: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hàm lượng tinh bột sót trong dịch gạo lứt trắng sau dịch hóa 66

Bảng 4.3a: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới chỉ số DE của dịch gạo lứt đỏ sau quá trình dịch hóa 67

Bảng 4.3b: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới chỉ số DE của dịch gạo lứt trắng sau quá trình dịch hóa 67

Bảng 4.4a: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hiệu suất dịch hóa dịch gạo lứt đỏ 69

Bảng 4.4b: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô tới hiệu suất dịch hóa dịch gạo lứt trắng 69

Bảng 4.5a: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân tới hàm lượng đường khử trong dịch gạo lứt đỏ sau dịch hóa 70

Bảng 4.5b: Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân tới hàm lượng đường khử trong

dịch gạo lứt trắng sau dịch hóa 70

Bảng 4.6a: Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hàm lượng tinh bột sót trong dịch gạo lứt đỏ

gạo lứt đỏ sau dịch hóa 74

Bảng 4.9b: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hàm lượng đường khử trong dịch

gạo lứt trắng sau dịch hóa 74

Bảng 4.10a: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hàm lượng tinh bột sót trong dịch

gạo lứt đỏ sau dịch hóa 75

Bảng 4.10b: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hàm lượng tinh bột sót trong dịch

gạo lứt trắng sau dịch hóa 75

Bảng 4.11a: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới chỉ số DE của dịch gạo lứt đỏ sau

Bảng 4.12b: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới hiệu suất quá trình dịch hóa dịch

gạo lứt trắng 77

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay cùng với xu hướng phát triển của xã hôi hiện đại, bên cạnh các sản phẩm sữa từ động vật thì thức uống từ thực vật ngày càng được ưa chuộng bởi các ưu điểm đã được kiểm chứng về mặt lâm sàng như: không cholesterol, không dị ứng, giá trị sinh học cao và phù hợp với nhiều đối tượng người tiêu dùng đặc biệt cả những đối tượng bị các bệnh do rối loạn chuyển hóa như bệnh tiểu đường, cao huyết áp, tim mạch Một trong các sản phẩm đáng chú ý đó là thức uống từ gạo lứt.Sữa gạo lứt được chứng minh là có chứa γ-Aminobutyric axit (GABA) trong gạo lứt hay gạo lứt nảy mầm đã được kiểm chứng có hiệu quả điều hòa một số rối loạn thần kinh giốngnhư bệnh Parkinson, Huntington và bệnh Alzheimer; γ-Oryzanol trong dầu cám gạo có khả năng chống oxy hóa, giảm cholesterol trong máu

Sản phẩm sữa gạo lứt đã có mặt trên thị trường Việt Nam với các sản phẩm công nghiệp số lượng còn rất ít phần lớn là các sản phẩm thủ công truyền thống tại nhà đây là một sản phẩm còn mới với nhiều tiềm năng phát triển.Một số doanh nghiệp trong nước sản xuất và phát triển sản phẩm này, tuy nhiên chưa thực sự phổ biến đối với người tiêu dùng Trong khi đó, các sản phẩm nhập ngoại như nước gạo rang Hàn Quốc hay sữa gạo Berief Reis của Đức lại được người tiêu dùng tin tưởng sử dụng mặc dù các sản phẩm này có giá thành cao gấp hai đến ba lần các sản phẩm trong nước Vì vậy, sản xuất ra một sản phẩm đồ uống từ gạo gần gũi, thông dụng, phổ biến được người tiêu dùng trong nước tin tưởng sử dụng là một vấn đề cấp thiết Trong đó, quá trình thủy phân sử dụng enzyme dịch hóa có thể là giải pháp quan trọng nhằm giảm hiện tượng lắng, phân lớp trong quá trình bảo quản, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm đảm bảo chất lượng sữa gạo ổn định

Xuất phát từ những phân tích trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu điều kiện thủy phân tinh bột gạo và ứng dụng trong sản xuất sữa gạo lứt”

PHẦN I TỔNG QUAN 1.1 Gạo lứt và giá trị dinh dưỡng của gạo lứt :

Gạo lứt hay còn được gọi là gạo rằn, gạo lật hay gạo lức

Gạolứtlàloạigạomàtrongquátrìnhxayxátchỉloạibỏlớpvỏtrấubênngoàivàgiữ lại lớp vỏ cám bên trong.Cũng chính vì vậy mà gạo lứt thường có mầu đậm hơn gạo trắngthôngthường.Đâylàloạigạorấtgiàudinhdưỡngđặcbiệtlàcácsinhtốvànguyên tố vilượng

 Gạo lứt đỏ ST

 Tên tiếng anh: Red rice

 Tên khoa học: Oryza punctate

 Màu sắc: Đỏ, đỏ nhạt, đỏ sẫm,ánh sáng màu hồng đỏ

 Hình dạng: hạt nhỏ dài

 Gạo lứt trắng Bắc Hương

 Tên tiếng anh: Brown rice

 Tên khoa học: Oryza sativa L

 Màu sắc: màu trắng hơi xanh

 Hình dạng: hạt nhỏ dài

1.1.1 Cấu tạo:

Gạo lứt được cấu tạo từ thành phần chính: lớp vỏ cám, phôi và nội nhũ

 Lớp cám đỏ chứa tới 95% lượng khoáng chất và chất xơ của hạt gạo bao gồm kẽm, sắt, mangan, kali, natri…

 Phần nội nhũ là phần chứa chủ yếu là tinh bột và protein cung cấp chính năng lượng cho cơ thể và chiếm 90% khối lượng của hạt gạo

 Phôi: Được xem như lõi của hạt gạo Phôi rất giàu dinh dưỡng với các chất chống oxy hóa, vitamin E, vitamin nhóm B và các chất béo có lợi

 Phần cám và phôi tuy chỉ chiếm có 10% khối lượng nhưng lại mang đến 66%

về giá trị dinh dưỡng

1.1.2 Thành phần dinh dưỡng

Gạo lứt là một thực phẩm giàu dinh dưỡng thuộc nhóm ngũ cốc nguyên hạt (whole grain) Thành phần của gạo lứt gồm tinh bột, chất đạm, chất béo, chấtxơ cùng các vitamin như B1, B2, B6; các axit như pantothenic (vitaminB5), folic (vitamin M), các nguyên tố vi lượng như canxi, sắt, magie, selen, natri vàkali

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g gạo lứt (FAO.1994)

 Chất xơ: Theo nhiều nghiên cứu khoa học cho biết chất xơ trong gạo lứt giúp phòng

ngừacácbệnhliênquanđếnđườngtiêuhóavàbệnhtimmạch.ViệnUngThưQuốcGia Hoa Kỳ (USDA) khuyến cáo nên dùng 25 grams chất xơ mỗi ngày Với một phần tư cup gạo lứt đỏ cung cấp 2 g chất xơ, chiếm 8% nhu cầu xơ hàng ngày của cơ thể, một cup gạo lứt trắng cung cấp 3.5g chất xơ trong khi đó một bát cơm gạo trắng chỉ cho có 1 g

 Gạo lứt còn là một nguồn cung cấp tuyệt vời các nguyên tố vi lượng như Magie, Photpho,Selen,cácVitaminnhưThiamin(B1),Niacin(B3),VitaminB6…

- Gạo lứt chứa nhiều magie và canxi là những chất cần thiết để duy trì sự bền

thốngxươngcủacơthể.Mộtchéngạolứtcungcấp21%lượngmagiecầnthiếtmỗing

ày Magie cũng là chất cần thiết cho việc hấp thụ canxi Một số cuộc nghiên cứu đã chỉ ra, magiê có trong gạo lứt có thể làm giảm các triệu chứng bệnh của người bị hensuyễn

- Vitamin B6: Chỉ cần tiêu thụ một phần gạo lứt đỏ có thể đáp ứng 23% nhu cầu cho hoạt động của các cơ quan Vitamin đặc biệt này là cần thiết giúp cân bằng sự phát triển của serotonin, tế bào hồng cầu giúp tạo ra ra các tế bào DNA

Bảng 1.2 So sánh hàm lượng dinh dưỡng của gạo lứt đỏ với gạo trắng và lứt

trắng (FAO.1994) Protein (g/100 g) Fe (mg/100 mg) Zn (mg/100 mg) Xơ (g/100 g)

Giátrịdinhdưỡngcủagạolứtcònđượctănglênnhờmộtsốbiệnphápcôngnghệ Một nhóm các nhà khoa học Nhật Bản đã tìm thấy gạo lức ngâm lâu 24 tiếng đồng hồ chứa rất nhiều chất bổ dưỡng vì gạo lức ở trạng thái nẩy mầm.“Các enzyme ngủ trong hạt gạo ở trạng thái này được kích thích hoạt động và cung cấp tối đa các chất dinh dưỡng” Mầm gạo lức chứa nhiều chất xơ, vitamins và chất khoáng hơn là gạo lức chưa ngâmnước”Gạolứcđãngâmnướcchứagấpbalầnchấtlysine,mộtloạiaminoacidcần thiết cho sự tăng trưởng và bảo trì các mô tế bào cơ thể con người, và chứa gamma-aminobutyric acid (GABA) cao hơn mười lần (Komatsuzaki, Tsukahara et al.2007) γ-Aminobutyric axit (GABA) là một axít amin có chức năng quan trọng tronghệ thốngthầnkinh.GABAthựchiệnvaitròcơbảntrongquátrìnhtruyềntínhiệuthầnkinh qua khe xináp và giữ liên lạc các tế bào với nhau trong hệ thống thần kinh trung ương Ngoài ra, GABA đã được biết có hiệu quả điều hòa một số rối loạn thần kinh giốngnhư bệnh Parkinson, Huntington và bệnh Alzheimer Chính vì GABA có những

sinhlýquantrọngnênrấtnhiềucôngtrìnhnghiêncứutrọngtâmvàosựpháttriểnGABA

thànhthựcphẩmchứcnăng.Hiệnnay,quátrìnhsảnxuấtGABAcórấtnhiềuconđường khác nhau chẳng hạn: tách chiết từ các loại ngũ cốc, tạo điều kiện tối ưu để hạt gạo nảy mầm, hoặc lên men đậu tương bằng vi sinh vật (Tuyen2014)

Tuy gạo lứt chứa nhiều thành phần dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe nhưng chúng lại không được sử dụng phổ biến để ăn hằng ngày Một trong số những nguyên nhân quan trọng là:

 Bảo quản: Gạo lứt khó bảo quản do nó là loại ngũ cốc nguyên hạt, phần mầm gạo còn nguyên vì thế mà chất dầu trong lớp cám dễ bị oxy hóa và làmcho gạo

có mùi khó chịu không thể sử dụngđược

 Khó sử dụng: Do có lớp vỏ bao bọc bên ngoài nên trước khi nấu chúng ta phải ngâm gạo trong nước khoảng 25-30 phút Điều này gây ra sự bất tiện trong quá trình sửdụng Thời gian nấu chín thành cơm của loại gạo này cũng kéo dài hàng tiếng đồng hồ

 Khó sản xuất: Việc xay xát chỉ loại bỏ lớp trấu mà không làm mất lớp cám sẽ khó hơn là xay xát gạo trắng Lớp vỏ màu còn phải giữ được nguyên vẹn Đồng thời với việc loại gạo lứt đỏ này khó trồng và cho năng suất không cao nên sản lượng hàng năm không cao và chúng cũng chỉ được trồng ở một số ít nơi tại Việt Nam cũng như trên thế giới

 Ít người biết: Thật sự là không phải ai cũng biết được những tác dụng chữa bệnhtuyệt vời của gạolứt

Việc chế biến gạo lứt thành các dạng đồ uống không những đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng và thị hiếu cho con người, đồng thời đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao giá trị thương phẩm của gạo lứt Do đó nếu sử dụng các biện pháp công nghệ tiên tiến vào quy trình sản xuất sữa gạo và phối trộn công thức hợp lý sẽ không chỉ đưa đến một sản phẩm thơm ngon mà nó còn thật sự bổ dưỡng như công dụng mà gạo lứt vốn có

1.2 Các sản phẩm đồ uống từ thực vật : ý nghĩa và thực trạng sản xuất

 Khái niệm:Thức uốngtừ thực vật (plant-based milk) làthức uống được làm

từ các loại thực vật trong tự nhiên như sữa đậu nành, sữa hạnh nhân, sữa gạo, sữa dừa… Thức uống từ thực vật là nguồn thay thế tuyệt vời cho các loại sữa

bò thông thường

 Ưu điểm của thức uốngthực vật:

 Thức uồng từ thực vật cung cấp cho cơ thể một lượng chất béo thực vật giữ vai trò quan trọng đối với cơ thề con người, trong đó quan trọng hơn

cả là sterol và stanol Sterol và stanol thực vật có khả năng làm giảm các LDL cholesterol trong máu bằng cách cạnh tranh và ngăn chặn sự hấp thụ của chất này ở đường ruột

 Thức uống từ thực vật khắc phục được hội chứng không dung nạp lactose: sữa từ thực vật hoàn toàn không chứa lactose nên có thể khắc phục được nhược điểm này so với sữa có nguồn gốc từ động vật

 Thức uống từ thực vật là nguồn cung cấp tuyệt vời các vitamin A, B, C

và E, các khoáng chất ( canxi, photpho, kali, magie…) và các axit béo không bão hòa Thức uống thực vật còn là nguồn rất giàu chất xơ, giúp cơ thể dễ tiêu hóa

 Ngoài ra việc sử dụng thức uống nguồn gốc thực vật còn có một số tiện ích như: Chủ động được nguồn nguyên liệu sạch, có thể chọn mua các loại hạt hoặc quả trồng theo phương pháp hữucơ Có thể tự làm tại nhà một cách dễ dàng, tiện lợi, không cần đến những hóa chất bảoquản

 Một số sản phẩm thức uống phổ biến từ thực vật:

 Sữa đậu nành: là sản phẩm thay thế sữa phổ biến nhất, được chiết xuất từ

đậu nành Sữađậu nành có chứa hàm lượng protein cao tương đương sữa

bò Protein trong đậu nành cũng được coi là “hoàn hảo” do chứa tất cả các loại acid amin thiết yếu cho cơ thể Đã có nghiên cứu chỉ ra rằng sữa đậu nành như một phần của chế dộ ăn giảm lipid có tác dụng có lợi trong việc cải thiện chuyển hóa lipid và giảm lipid peroxide ở bệnh nhân có hàm lượng cholesterol cao trong máu (Bricarello, Kasinski et al.2004)

 Sữa hạnh nhân:Sữa hạnh nhân được làm từ hạnh nhân, nước và chất làm

ngọt Một cốc sữa hạnh nhân chứa 60 calo, cung cấp 25% nhu cầu vitamin D và gần 50% nhu cầu vitamin E mà cơ thể cần mỗi ngày (Mandalari, Faulks et al 2008)

 Sữa dừa: có kết cấu mịn, nhẹ, vị ngọt tự nhiên và hương thơm của dừa Sữa

dừa được làm bằng cách xay nhuyễn phần cùi dừa và vắt lấy nước cốt Nócólượngchấtbéotương đối cao, với khoảng 5 gram chất béo bão hòa trong mỗi khẩu phần.Sữa dừa chứa hàm lượngchấtbéolànhmạnh,đặcbiệtgiàuacidlauric–

acidbéocótínhkhángkhuẩnmạnh (Lieberman, Enig et al 2006)

 Sữa gạo: Là loại thức uống khá quen thuộc trong sinh hoạt của một số quốc gia châu Á như: Hàn Quốc, Nhật Bản… Tại Việt Nam, sản phẩm này cũng mới được sử dụng phổ biến trong thời gian gần đây và dần được mọi người yêu thích Sữa gạo ít gây dị ứng nhất trong bất kỳ lựa chọn thay thế sữa thông thường Sữa gạo cũng chứa nhiều chất dinh dưỡng, ít chất béo, nhiều niacin, vitamin B6 và các vi chất dinh dưỡng cần thết như: sắt, đồng, magie, mangan…Sữa gạo cũng không chứa lactose và cholesterol vốn là những chất được tìm thấy trong sữa bò.Với các đặc tính quý giá như vậy đã có không ít các nghiên cứu đã đi sâu tìm hiểu về vấn đề này Điều này chứng

tỏ rằng sản phẩm sữa gạo tuy còn mới mẻ nhưng mối quan tâm về dòng sản phẩm này và sức hút của nó với thị trường lại vô cùng lớn Trong đó, với những lợi ích đã nêu ra từ phần trước thì gạo lứt thật sự là một nguồn nguyên liệu tuyệt vời để sản xuất loại nước uống dinh dưỡng này

Tuy nhiên trên thế giới các nghiên cứu về gạo lứt nói chung và sản phẩm sữa gạo lứt thì còn rất hạn chế Các nghiên cứu này chủ yếu vẫn chỉ tập trung về sản phẩm sữa gạo trắng hay lứt trắng Điều này sẽ được thấy rõ hơn dựa vào một số thực trạng nghiên cứu trên thế giới cũng như tại Việt Nam được trình bày ở phần sau này

1.2.1 Thực trạng nghiên cứu về gạo lứt và các sản phẩm đồ uống từ gạo lứt

trên thế giới và Việt Nam:

a)Thực trạng nghiên cứu trên thế giới:

Sản phẩm sữa chua lên men từ gạo lứt và khoai lang tím (高路 2015)

Sản phẩm được tạo thành từ hai nguyên liệu chính là gạo lứt và khoai lang tím Được coi là dòng “sữa chua chức năng” tận dụng được các thành phần dinh dưỡng tuyệt vời trong hai nguồn nguyên liệu.Với đặc trưng là màu sắc rất tự nhiên, giàu dinh dưỡng, trong quá trình sản xuất có giai đoạn lên men với hai chủng vi sinh vật

Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus

 Quy trình sản xuất được mô tả như sau:

Gạo được ngâm ở 16 – 18°C trong vòng 10 – 12 tiếng, sau 5 – 6 giờ thay nước một lần Sau đó, gạo được lấy ra đem rửa bằng nước sạch Cho gạo vào nồi nấu và đun

ở 68°C trong vòng 5 phút, quá trình đun khuấy liên tục thu được syrup gạo lứt Khoai lang tím được lựa chọn, rửa sạch và cắt thành những miếng có độ dày 10 –

12 mm Sau đó, khoai lang tím được ngâm với các chất làm bền màu ( tỉ lệ 1:1) trong vòng 30 phút Cho khoai lang vào nồi hấp , hấp trong khoảng 2 – 3 phút

thu được syrup khoai lang tím

Trộn hai syrup trên với nhau theo tỉ lệ syrup gạo/ syrup khoai lang tím là 3:1 ta được một syrup hỗn hợp Cho enzyme α – amylase với nồng độ 0.02 g/ 100 ml syrup hỗn hợp thủy phân ở 65°C trong vòng 35 phút Phối trộn thêm 8% đường saccharoza và sữa bò vào syrup hỗn hợp trên ( tỉ lệ sữa bò : syrup là 3 : 7) Hỗn hợp được đem đồng hóa ở áp suất cao theo hai chế độ : 20 - 25 Mpa trong 4 phút và 5Mpa trong vòng phút Sau đó đem đi hút chân không ở 60 – 65°C trong vòng 35 phút rồi đem thanh trùng ở 85°C trong vòng 30 phút Làm nguội đến nhiệt độ nhỏ

hơn 43°C.Tiến hành lên men bằng hai chủng Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus Ban đầu cho Streptococcus thermophilus vào trước ở

nhiệt độ 42°C, pH 5.3 Sau khi nhiệt độ hạ xuống còn 38°C cho tiếp chủng

Lactobacillus bulgaricus vào.Khi pH của dịch lên men đạt 4.7 thì quá trình lên men

kết thúc.Thời gian lên men khoảng 2.5 h Sau lên men tiến hành rót chai, dán nhãn

Nghiên cứu về hàm lượng GABA trong sản phẩm sữa gạo lứt lên men (Park and Oh 2005)

Nghiên cứu trên sản phẩm gạo lứt nảy mầm lên men với các chủng vi sinh vật sử

dụng là Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brers.OPY – 1.Kết quả chỉ ra rằng sản phẩm sữa gạo lứt lên men với chủng Lactobacillus brers OPY – 1 có hàm lượng GABA cao nhất là 137.17 µg/g D.W

Trong khi đó, hàm lượng GABA chỉ là 1.29 µg /g D.W đối với phương pháp lên men thông thường

b)Thực trạng nghiên cứu sản xuất sữa gạo tại Việt Nam:

Bên cạnh những nghiên cứu trên thế giới thì trong nước cũng đã có một số các nghiên cứuliên quan đến vấn đề này, thị trường bước đầu cũng có một số các sản phẩm sữa gạo được người tiêu dùng chấp nhận Tuy nhiên các nghiên cứu về sản phẩm này không nhiều, trong đó cũng một số các nghiên cứu đáng chú ý như:

Nghiên cứu sản xuất sữa gạo lứt nảy mầm đóng chai (Tu 2016)

Nhằm đa dạng hóa các sản phẩm chế biến từ gạo mầm, nghiên cứu chế biến sữa gạo mầm đã được thực hiện Để thực hiện được điều đó, quá trình dịch hóa được thực hiện bằng cách thay đổi nồng độ enzyme α_amylase từ 0,2 - 0,5%, nồng độ cơ chất gạo:nước từ 1:2, 1:3, 1:4 và 1:5 trong thời gian thủy phân từ 10÷60 phút Quá trình đường hóa đã khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ enzyme glucoamylase từ 0,15÷0,25% và thời gian từ 20÷180 phút đến hiệu quả đường hóa thông qua độ Brix, chỉ số DE, hàm lượng γ-oryzanol, GABA Chế phẩm thủy phân được phối chế với sữa bột gầy với các tỉ lệ từ 5÷15% Thời gian tiệt trùng sản phẩm cũng được khảo sát với các mức thay đổi từ 3÷10 phút tại 121°C thông qua giá trị tiệt trùng 10 F121 Kết quả cho thấy, hiệu quả dịch hóa cao nhất ở nồng độ cơ chất gạo: nước 1:

2, tỉ lệ enzyme α-amylase 0,4% với thời gian thủy phân 60 phút, độ Brix đạt 29,24%, DE=10,82%; hiệu quả đường hóa cao nhất ở tỉ lệ enzyme 0,25% tại thời gian 120 phút, độ Brix đạt 38,77%, DE=39,48%, hàm lượng γ-oryzanol, GABA

không thay đổi theo thời gian đường hóa Việc bổ sung sữa bột gầy 10%, dịch đường 8% cho chất lượng sản phẩm được ưa chuộng nhất Tiệt trùng sản phẩm tại 121°C trong thời gian 4 phút cho giá trị 10 F121=8,07 lớn hơn giá trị Fo, đồng thời vẫn duy trì được hàm lượng GABA và γ- oryzanol trong sản phẩm Sản phẩm được bảo quản tốt trong 3 tháng ở nhiệt độ phòng

Nghiên cứu sử dụng enzyme α-Amylaza trong thủy phân tinh bột từ gạo huyết rồng (Duong Thi Minh Hanh, Nguyen Minh Thuy 2014)

Nghiên cứu này sử dụng enzyme α-Amylaza có nguồn gốc từ Bacillus subtilis để thủy

phân tinh bột từ gạo huyết rồng Thông qua việc khảo sát các yếu tố ảnh hường đến quá trình thủy phân tác giả đã tìm ra điều kiện tối ưu hóa cho quá trình thủy phân xác định như sau: nồng độ enzyme 0,18%, nhiệt độ thủy phân ở 90 ˚C, thời gian thủy phân

là 41,44 phút Dịch thủy phân thu được có hàm lượng chất hòa tan và đường khử cao,

độ nhớt tương đối thấp, tạo điều kiện tốt cho quá trình chế biến gạo huyết rồng ở các giai đoạn tiếp theo

Nghiên cứu về sự thủy phân tinh bột bằng enzyme α-Amylaza

vàGlucoamylaza trong suốt quá trình sản xuất sữa gạo từ một số giống gạo tại tỉnh

An Giang (Cao Thi Luyen, Ho Thanh Binh 2015)

Nguyên liệu gạo thích hợp cho hiệu quả thủy phân cao như giống OM6976 100% và gạo thơm 100% tấm Kích thước hạt ban đầu ảnh hưởng không đáng kể hiệu quả phân cắt tinh bột nếu như hạt sau đó được nghiền nhỏ và lỏng hóa Sự thủy phân tinh bột được thực hiện với 1% amylaza trong 30 phút và 1,44 % glucoamylaza trong 30 phút

để có được hiệu suất thu hồi cao, hàm lượng đường hòa tan và chỉ số DE cao

c)Một số sản phẩm về gạo lứt:

 Trên thế giới:

Hình 1.1 Một số sản phẩm về gạo lứt trên thế giới

 Tại Việt Nam:

Hình 1.1 Một số sản phẩm về gạo lứt tại Việt Nam

Có thể thấy với nhưng giá trị về mặt dinh dưỡng đối với sức khỏe mà các sản phẩm từ gạo lứt rất được quan tâm không chỉ ở Việt Nam mà còn trên thế giới.Vì

vậy gạo lứt đã được chế biến thành các sản phẩm như: sữa gạo lứt,trà gạo lứt, bột gạo lứt, mỳ gạo lứt, snack gạo lứt hay bia từ gạo lứt

1.2.2 Vấn đề cần giải quyết từ quy trình sản xuất thực tế tại nhá máy sữa gạo

Đáp ứng nhu cầu của thị trường, nhiều doanh nghiệp đã quan tâm tới việc sản xuất và chế biến các sản phẩm thức uống từ thực vật, trong đó sản phẩm sữa gạo lứt

ngày càng được quan tâm bởi các giá trị sinh học của nó.Từ thực trạng nghiên cứu

thấy rằng việc nghiên cứu hay sản phẩm về gạo lứt còn rất là hạn chế Với việc có mặt trong một thời gian gần đây với các thương hiệu như sữa gạo lứt Vinalut, sữa gạo lứt Koshi (Elovi), sữa gạo lứt đãđược người tiêu dùng khá ưa thích.Chính vì đó mà không

ít nhà mày đã tiến hành sản xuất thử loại đồ uống này.Sản phẩm chế biến thủ công thường theo quy trình như :

Sản phẩm sữa gạo của công ty cổ phần sản xuất và thương mại Trần Gia Đại Phát

(Địa chỉ số 225 ngõ Thịnh Quang Đống Đa Hà Nội)

Quy trình sản xuất sữa gạo tại nhà máy:

Một số khó khăn mà nhà máy gặp phải trong quá trình sản xuất như:

 Tổn hao chất khô lớn: Từ một kilogram gạo nhà máy có thể sản xuất ra 24 lít sữa Tổn hao tinh bột rất lớn lên tới hơn 70 % Phần bã sau quá trình lọc lớn hiện nhà máy đang dùng bổ sung vào thức ăn chăn nuôi

 Sản phẩm không ổn định: Hàm lượng tinh bột còn sót lại trong dịch lớn sau quá trình tiệt trùng có hiện tượng gây hiện tượng lắng cặn do đó sản phẩm có mùi hơi khét Sản phẩm trong một thời gian ngắn lắng cặn rất nhiều

Để cải thiện những khiếm khuyết đó cần phải tìm ra một biện pháp giúp làm giảm thiểu sự lắng cặn đồng thời chiết được nhiều thành phần có ích của gạo vào trong dịch sữa hơn.Đó chính là bài bài toán thực tế xuất phát từ nhu cầu trực tiếp của nhà máy Xem xét cụ thể quy trình tại nhà máy đã cho thấy rằng sau giai đoạn lọc bằng máy ly tâm lọc vắt phần lớn các chất khô của gạo bị thất thoát cùng với bã, phần

có kích thước nhỏ hơn nằm lại trong dịch nhưng lại ở trạng thái không ổn định Do đó việc sử dụng một công đoạn tác động vào trước giai đoạn lọc này để tạo ra dịch có tính ổn định và nhiều dinh dưỡng hơn là cần thiết Trong đó, giải pháp sử dụng enzyme để thủy phân tinh bột giảm hàm lượng tinh bột sót trong sản phẩm, tránh hiện tượng lắng cặn, giúp ổn định cấu trúc, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

Một số nghiên cứu tại Việt Nam đã đề suất sản phẩm sữa thực vật sử dụng phương pháp thủy phân bằng enzyme để tăng hiệu suất thủy phân để tăng hiệu suất thu hồi và giảm hiện tượng kết lắng trong quá trình bảo quản Tuy nhiên việc sử dụng enzyme -amylase và γ-amylase để thủy phân khiến dịch thủy phân có hàm lượng đường khử cao dẫn tới nguy cơ biến đổi về màu sắc và chất lượng do phản ứng Mailard ở các quá trình chế biến nhiệt sau này Bên cạnh đó hàm lượng đường đơn cao có thể ảnh hưởng tới những người mắc bệnh rối loạn chuyển hóa Chế phẩm Spezyme alpha được lựa chọn do chỉ thủy phân tinh bột tạo ra sản phẩm chủ yếu là các dextrin phân tử lượng thấp mà không thủy phân triệt để thành glucoza và fructoza, khả năng hấp thu của các loại dextrin này trong cơ thể chậm vì vậy sản phẩm sẽ phù hợp với cả nhưng người bị rối loạn chuyển hóa Chính vì thế, nghiên cứu này sẽ

nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình dịch hóa gạo lứt bằng chế phẩm Spezyme alpha, nhằm tìm điều kiện dịch hóa phù hợp để thu dịch gạo lứt ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm đồ uống từ gạo lứt

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trìnhdịch hóa bột gạo lứt:

PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên vật liệu

2.1.1 Nguyên liệu gạo lứt

 Gạo lứt đỏ ST

Gạo lứt đỏ ST được trồng tại Sóc Trăng.Hạt có kích thước hạt nhỏ dài, nguyên vẹn,

có màu nâu đỏ bên ngoài bẻ đôi hạt gạo bên trong có màu trắng

 Gạo lứt trắng Bắc Hương

Gạo lứt Bắc Hương được trồng tại Hà Nam.Gạo Bắc Hương có kích thước hạt nhỏ

dài, màu trắng hơi xanh của lớp vỏ cám, lớp vỏ cám còn nguyên vẹn.Gạo được đóng túi, hút chân không khi thu mua về được bảo quản trong các thùng kín tại phòng thí nghiệm để tiến hành phân tích

2.1.2 Chế phẩm enzyme Spezym Alpha

Chế phẩm enzyme Spezyme Alpha sản xuất bởi Dupont-USAlà một enzyme nội mạch thuộc nhóm α – Amylaza Enzyme này có khả năng thủy phân tinh bột sống, làm giảm độ nhớt của dịch một cách nhanh chóng đồng thời chỉ số DE không quá cao (theo khuyến cáo) vì vậy sẽ tạo điều kiện tốt cho quá trình thủy phân tinh bột gạo và hạn chế sự biến màu của sản phẩm nếu chỉ số DE cao do đó việc sử dụng enzyme này là phù hợp đề tài nghiên cứu này

Chế phẩm sản xuất bởi Dupont-USA.Dạng chế phẩm: Chất lỏng màu nâu

trong suốt.Spezym Alpha có bản chất là α- amilase được sản xuất từ một chủng vi

khuẩn biến đổi gen Bacillus licheniformis xúc tác thủy phân liên kết α – 1,4

glucozid bên trong chuỗi polysaccharide, chuyển hóa tinh bột thành các dextrin hòa tan làm giảm độ nhớt của dịch hồ tinh bột pHopt = 5,7÷5,8; topt = 83÷85˚C (Genenor 2007) Tuy nhiên, trong sản xuất thực phẩm tôi không tiến hành điều

chỉnh pH do đó việc khảo sát điều kiện thủy phân phù hợp với cơ chất là gạo lứt là cần thiết

2.1.3 Hóa chất và dụng cụ nghiên cứu

2.1.3.1 Hóa chất:

Tất cả hóa chất đạt tiêu chuẩn ISO9001- ISO14001- OHSAS18001 sản xuất bởi Xilong Scientific tại China được mua tại số 55 Phùng Hưng, Hàng Mã, Hoàn Kiếm, Hà Nội

- Bộ đốt đạm, cất đạm Kjeldahl XMTD -8000 (Jindian instruments – China)

- Máy phân tích độ ẩm nhanh BF - 06 - D - 26 (Sartorius –Đức)

- Bộ Soxhlet ( bình cầu, trụ chiết, ống sinh hàn )

- Bếp điện, bình tam giác, pipet, fancol…

Tất cả các dạng nitơ có trong cơ thể hay trong các mô được gọi là nitơ tổng

số Nitơ có trong thành phần amino acid của protein là nitơ protein Nitơ không có trong thành phần protein như của các muối vô cơ, acid nitric, các amino acid tự do, các peptide, urea và các dẫn xuất của urea, các alkaloid, các base purine và pyrimidine, là nitơ phi protein Nitơ tổng số = Nitơ protein + Nitơ phi protein (Mai 2009)

Đạm tổng số hay protein tổng số là nitơ tổng số nhân với hệ số chuyển đổi

Hệ số này phụ thuộc vào hàm lượng nitơ trong protein Trong gạo hệ số chuyển đổi bằng 5.95 (Nguyễn Công Khẩn 2007)

Cách tiến hành:

Đốt đạm: Cân chính xác 1g mẫu gạo lứt đã được nghiền nhỏ đổ toàn bộ vào bình Kjeldahl khô (không để mẫu dính lên thành bình) Cho thêm 10 ml H2SO4 đậm đặc + 5g hỗn hợp xúc tác K2SO4 và CuSO4 lắp vào bộ đốt mẫu được đặt trong tủ hút Khi dung dịch trong bình Kjeldahl chuyển từ màu đen sang màu xanh lơ thì quá trình đốt đạm kết thúc Thời gian đốt đạm khoảng 3 giờ

Cất đạm: sau khi đốt đạm xong để khoảng 60 phút cho mẫu trong bình Kjeldahl nguội rồi tiến hành lắp vào bộ cất đạm Trong bình hứng NH3 chứa 10 ml axit Boric 3% thêm vài giọt Tashiro.Thời gian cất đạm là 15 phút

Chuẩn độ: Định lượng amoni tetraborat tạo thành bằng dung dịch H2SO4 0,1N đến khi xuất hiện màu hồng nhạt

Công thức tính:

Hàm lượng protein thô = H SO2 4 H SO2 4

0, 0014.(V - V' ).100.5, 95

𝑚.𝑤Trong đó:

VH2SO4: là thể tích chuẩn độ mẫu thực (ml)

V’H2SO4 : là thể tích chuẩn độ mẫu trắng (ml)

m: khối lượng mẫu phân tích (g)

w: độ ẩm của nguyên liệu (%)

2.2.2.2 Xác đinh hàm lượng tinh bột của gạo nguyên liệu theo phương pháp thủy phân bằng axit

Nguyên tắc phương pháp:

Thủy phân tinh bột thành đường trong dung dịch HCl ở điều kiện đun sôi trong bình cách thủy trong thời gian 2h Dung dịch sau thủy phân sẽ được làm nguội

và trung hòa bằng NaOH với chất chỉ thị là metyl da cam

Hàm lượng đường trong dịch sau thủy phân được xác định bằng nhiều phương pháp như Betran, Graxinop, Lain- Aynol… tuy nhiên trong phạm vi thí nghiệm này được xác định theo phương pháp Graxinop

Kết quả lượng đường khử trong dung dịch sau thủy phân trừ đi lượng đường khử trong dung dịch trước thủy phân chính là lượng đường hình thành trong quá trình thủy phân tinh bột Hiệu số này nhân với hệ số chuyển đổi đường khử (glucose) thành tinh bột bằng 0.9 sẽ ra lượng tinh bột có trong nguyên liệu ban đầu (Mai 2009)

Cách tiến hành:

Cân khoảng 2 gam bột rồi chuyển toàn bộ vào bình tam giác có dung tích

250 ml Tiếp theo cho thêm 100 ml HCl 2% (100 ml nước cất cộng 6 ml HCl 35%), đậy nút cao su và nối với ống sinh hàn khí Lắc nhẹ rồi đặt nồi vào đun cách thuỷ , đun tới sôi và cho sôi khoảng 2 giờ Mức nước ở nồi cách thuỷ phải luôn cao hơn mức nước trong bình thuỷ phân , phải chuẩn bị nước sôi để bổ sung vào

Sau 2 giờ thuỷ phân, toàn bộ lượng tinh bột đã chuyển hoá thành glucose, làm nguội đến nhiệt độ phòng rồi thêm 4 - 5 giọt metyl da cam, dùng NaOH 10% để trung hoà axit tới đổi màu Chú ý chỉ trung hoà khi đã làm nguội đến 30°C, vì ở nhiệt độ cao và kiềm cục bộ thì glucoza sẽ bị phân huỷ làm kết quả kém chính xác Trung hoà xong ta chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức 250 ml, tráng bình rồi thêm nước cất tới ngấn bình và đem lọc

Dịch đường thu được có thể xác định theo các phương pháp xác định đường

Công thức tính hàm lượng tinh bột :

250 100

0,9 %

a TB

b m

Trong đó: a: Số gam glucoza tương ứng với 20 ml Fericyanua

b: Số ml dịch đường loãng tiêu hao khi định phân

m: Khối lượng mẫu đem phân tích

0,9: Hệ số chuyển đổi đường thành tinh bột

2.2.2.3 Định lượng chất béo theo phương pháp Soxhlet

Nguyên tắc phương pháp:Dựa vào tính chất các dung môi hữu cơ có khả năng hoà

tan và tách chất béo ra khỏi mẫu phân tích Sau khi tách được chất béo, đun đuổi dung môi khỏi chất béo, sấy khô chất béo đến trọng lượng không đổi (10TCN

2006)

Cách tiến hành:

Trước khi chiết, rửa sạch và sấy khô bình cầu hứng dung môi của hệ thống chiết ở nhiệt độ 1030C ± 20C trong một giờ Để nguội trong bình hút ẩm khoảng 30 phút, cân khối lượng bình với độ chính xác 1mg Lắp bình cầu vào thiết bị chiết để thu phần chiết ete petrol

Cân từ 10 – 20 g mẫu khô chính xác đến 0,1mg gói vào ống giấy xốp và đậy bằng một miếng bông sạch không chứa chất béo Đặt ống giấy có chứa mẫu thử vào ống chiết của thiết bị chiết và tiến hành chiết chất béo bằng ete petrol trong khoảng 4 giờ Điều chỉnh thiết bị đun nóng để đảm bảo tốc độ tuần hoàn của dung môi ít nhất 10 lần trong 1 giờ trên thiết bị chiết Soxhlet hoặc đạt tốc độ chảy ít nhất 5 giọt/ 1 giây (khoảng 10ml/phút) nếu dùng các thiết bị chiết tương

tự

Thử chất béo đã chiết hoàn toàn chưa bằng cách nhỏ một vài giọt ete từ đầu nút của ống chiết lên mặt kính đồng hồ Nếu khi ete bay hơi hết mà không còn để lại vết chất béo trên mặt kính thì xem như quá trình chiết kết thúc Sau đó hồi lưu dung môi lại rồi đem sấy bình cầu chứa chất béo trong tủ sấy ở 1030C ± 20C trong ít nhất

30 phút Đem cân cho tới khi khối lượng chênh lệch không quá 1 mg

Kết quả:

100 w100

b a X

m

 



Trong đó: X: là hàm lượng chất béo (%)

a: khối lượng bình không chứa chất béo (g)

b: khối lượng bình và chất béo (g)

m: là trọng lượng mẫu thí nghiệm (g)

w: là độ ẩm mẫu nguyên liệu

Nguyên tắc phương pháp:

Sử dụng axit thủy phân tinh bột và các đường phức thành các đường đơn giản, sau đó xác định đường bằng phương pháp hóa học dựa vào tính dễ oxi hóa của đường đơn giản trong môi trường kiềm (Mai 2009)

Cách tiến hành:

Lấy 40ml nước cất cho vào bình tam giác, sau đó thêm 15ml HCl 1:1 và 15

ml dịch gạo và lắc đều Sau đó mang đi đun cách thủy trong 2giờ Dịch thủy phân xong được làm nguội đến nhiệt độ 30°C và cho thêm 2-3 giọt metyl da cam.Trung hòa lượng axit dư bằng dung dịch NaOH 30%, chuyển toàn bộ vào bình định mức 100ml và định mức bằng nước cất tới ngấn bình, đem lọc Hàm lượng đường tổng thu được sẽ được xác định bằng phương pháp Graxianop

2.2.2.5 Xác định hàm lượng đường khử theo phương pháp Graxianop

Nguyên tắc phương pháp:

Đường khử khi đun nóng với dung dịch kiềm cùng với ferixyanua sẽ khử ferixyanua thành feroxyanua và đường khử chuyển thành acid đường Dùng metylen xanh làm chất chỉ thị sẽ mất màu xanh khi phản ứng kết thúc Phản ứng

 a: Lượng glucose trong dung dịch glucose chuẩn nồng độ 0,5 % phản ứng hết với 20 ml ferixyanua

 x: Số ml dịch đường chuẩn độ hết với 20 ml ferixyanua

Chỉ số DE(Dextrose Equivalent ):

Là một chỉ số đánh giá mức độ phân cắt các liên kết trong phân tử tinh bột, chỉ

số DE càng cao mức độ phân cắt càng lớn, phân tử tinh bột được chia thành các chuỗi dextrin càng nhỏ (Kearsley and Dziedzic 1995)

 DE < 20: phân cắt các liên kết trong phân tử tinh bột thành maltodextrin

 DE > 20: phân cắt các liên kết trong phân tử tinh bột thành dextrin (Storz and Steffens 2004)

Công thức tính: DE RS 100%

TS

Trong đó:

 RS: Lượng đường khử trong dịch sau thủy phân

 TS: Đường tổng của dịch ban đầu

2.2.2.6 Xác định hàm lương tinh bột sót theo phương pháp thủy phân bằng axit Nguyên tắc phương pháp:

Quá trình thủy phân bằng enzyme chuyển tinh bột thành đường Xác định hàm lượng tinh bột còn sót lại sau quá trình thủy phân thông qua hàm lượng đường tổng và hàm lượng đường khử có sau quá trình thủy phân (Mai 2009)

Cách tiến hành: Tương tự như xác định hàm lượng đường tổng

Cách tính hàm lượng tinh bột sót:

Đường tổng = đường khử + tinh bột sót

Kết quả:

Sau khi khuẩn lạc đã mọc, đếm số lượng các khuẩn lạc mọc trên các đĩa có

số lượng nằm trong khoảng 30 – 300.Nếu ngay ở đĩa cấy mẫu nguyên chất (lỏng) hoặc dung dịch huyền phù gốc mà có số lượng ít hơn 30 khuẩn lạc thì vẫn lấy kết quả đó

Số lượng vi sinh vật trung bình có trong 1 ml hay 1 g mẫu được tính theo công thức:

N (khuẩn lạc/g hay khuẩn lạc/ml) =

 - tổng số khuẩn lạc đếm được trên tổng số các đĩa:

n1 – số đĩa đếm ở nồng độ pha loãng thứ 1 (độ pha loãng thấp nhất);

n2 – số đĩa đếm ở nồng độ pha loãng thứ 2 (độ pha loãng tiếp theo);

f1 – hệ số pha loãng của đĩa đếm thứ 1;

v – thể tích mẫu cấy vào mỗi đĩa Petri

2.2.3.2: Định lượng Coliform

Để xác định lượng Coliform có thể nuôi cấy trên môi trường lỏng (phương pháp MPN) hoặc trên môi trường thạch rắn chọn lọc.Trong đề tài này sử dụng phương pháp nuôi cấy trên môi trường thạch rắn chọn lọc

Nguyên tắc

Môi trường Endo có chứa natri sulfit và fucshin, có khả năng ức chế các vi khuẩn gram (+) Trong quá trình phát triển trên môi trường này, coliform lên men đường lactoza tạo thành aldehyt và axit, aldehyt tác động đến phức chất fuchsin-sulfit và giải phóng fuchsin, sau đó fuchsin nhuộm các khuẩn lạc từ màu hồng đến màu đỏ cánh sen, tròn, bờ đều, có thể có ánh kim hoặc không

 - tổng số khuẩn lạc đếm được trên tổng số các đĩa:

n1 – số đĩa đếm ở nồng độ pha loãng thứ 1 (độ pha loãng thấp nhất);

n2 – số đĩa đếm ở nồng độ pha loãng thứ 2;

f1 – hệ số pha loãng của đĩa đếm thứ 1;

v – thể tích mẫu cấy vào mỗi đĩa Petri

Nếu ngay ở đĩa cấy mẫu nguyên chất (lỏng) hoặc dung dich huyền phù gốc mà có

số lượng ít hơn 30 khuẩn lạc thì vẫn lấy kết quả đó

2.2.3.3: Định lượng E.coli

Cũng giống như Coliform, định lượng E.coli có thể được nuôi cấy trên môi trường lỏng (phương pháp MPN) hoặc trên môi trường rắn chọn lọc, sau đấy thực hiện thêm một số các phép khử khẳng định Trong đề tài này sử dụng môi trường nuôi cấy rắn chọn lọc

Nguyên tắc:

Môi trường Endo có chứa natri sulfit và fucshin, có khả năng ức chế các vi khuẩn gram (+) Trong quá trình phát triển trên môi trường này, coliform chịu nhiệt

và E coli lên men đường lactoza ở 44ᵒC tạo thành aldehyt và axit, aldehyt tác động

đến phức chất fuchsin-sulfit và giải phóng fuchsin, sau đó fuchsin nhuộm các khuẩn lạc từ màu hồng đến màu đỏ cánh sen, tròn, bờ đều, có thể có ánh kim hoặc không

Nếu khuẩn lạc màu hồng có ánh kim có thể giả định là E Coli thì kiểm tra có sinh

indol hay không