TÍNH ENZYME PHYTASE VÀ HÀM LƢỢNG PHYTATE.
Bảng 4.3 Thành phần nguyên liệu của nếp than và nếp trắng
Nguyên liệu Hàm lƣợng protein tổng (%) Hàm lƣợng lipid (%) Độ ẩm (%) Hàm lƣợng phytate (mg/100g) Hoạt tính enzyme phytase (U/kg) Nếp than 6,12 2,84 12,47 740,96 216,50 Nếp trắng 8,09 2,65 12,26 508,77 211,03
Thời gian ngâm hạt có ảnh hƣởng và quyết định đến chất lƣợng hạt cũng nhƣ thành phần chức năng sinh ra. Ở giai đoạn đầu của quá trình ngâm gạo lứt độ ẩm tăng rất nhanh, do lúc này chênh lệch giữa độ ẩm trong hạt và bên ngoài hạt cao nên độ ẩm đƣợc chuyển nhanh vào trong hạt, từ 3 – 6 giờ độ ẩm của hạt gạo bắt đầu tăng chậm dần và gần đạt đến trạng thái bão hòa do lúc này các phân tử tinh bột hút nƣớc trƣơng nở làm khoảng cách giữa các phân tử nhỏ lại nên hút nƣớc chậm lại. Từ 6 giờ trở đi độ ẩm của hạt tăng không đáng kể, hạt hút ẩm đạt trạng thái gần nhƣ bão hòa. Thời gian ngâm 6 giờ là thời gian hạt hút nƣớc bão hòa tốt nhất, vì nếu ngâm hạt càng lâu trong nƣớc sẽ làm mất nhiều các chất dinh dƣỡng tan trong nƣớc và tạo điều kiện cho sự phát triển của vi sinh vật.
Bảng 4.4. Hoạt tính enzyme phytase của hai giống nếp than và nếp trắng khi ngâm trong pH dung dịch khác nhau trong 6 giờ ở nhiệt độ phòng (30±20C).
pH
Hoạt tính enzyme phytase (U/kg)
Nếp than Nếp trắng 2 265,94a 265,95a 3 248,44b 226,66b 4 233,48d 212,93c 5 236,32cd 227,47b 6 136,06e 131,32d 7 132,25e 121,54e Nƣớc cất 238,61c 226,04b
Ghi chú: các chữ cái in thường a – e biểu thị cho sự khác biệt với mức ý nghĩa 5%.
Theo kết quả thống kê cho thấy, hoạt tính enzyme phytase cao nhất của hai giống lúa nếp, đối với nếp than đạt cao nhất là 265,94 (U/kg), nếp trắng là 265,95 (U/kg) khi ngâm trong dung dịch pH 2. Đối với nếp than tăng 1,23 lần so và với nếp trắng tăng 1,26 lần so với nguyên liệu ban đầu.
Hoạt tính enzyme phytase của hai giống nếp khi ngâm trong pH 6 và 7 giảm so với nguyên liệu và các mẫu ngâm trong dung dịch pH khác. Ở pH 6 thì enzyme phytase giảm 0,63 lần đối với nếp than và giảm 0,62 lần đối với nếp trắng. Ở pH 7 thì enzyme phytase giảm 0,61 lần đối với nếp than và giảm 0,58 lần đối với nếp trắng. Theo Keqin et al. (2010) thì trong quá trình ngâm thì hoạt tính enzyme phytase giảm nhiều nhất ở pH 7. Sự giảm hoạt tính của enzyme có thể do tính
chất của màng tế bào hoặc những ảnh hƣởng của các con đƣờng trao đổi chất của hạt.
Bên cạnh đó sự tăng giảm hoạt tính enzyme phytase thì hàm lƣợng phytate cũng thay đổi trong quá trình ngâm hạt. Ngoài pH, hoạt tính enzyme còn bị ảnh hƣởng bởi giống nếp, do đặc tính khác nhau nên sự thay đổi hoạt tính enzyme phytase ở hai giống là khác nhau với mức thống kê ý nghĩa 5%.
Bên cạnh sự thay đổi của enzyme phytase thì hàm lƣợng phytate trong gạo lứt sau quá trình ngâm ở các dung dịch pH ngâm khác nhau đƣợc thể hiện ở Bảng 4.5 nhƣ sau:
Bảng 4.5 Hàm lƣợng phytate của hai giống nếp than và nếp trắng khi ngâm trong pH dung dịch khác nhau trong 6 giờ ở nhiệt độ phòng (30±20C).
pH Hàm lƣợng phytate (mg/100g) Nếp than Nếp trắng 2 461,43a 412,23a 3 494,04a 464,61b 4 694,95c 520,62e 5 591,73b 495,72cd 6 706,65c 491,92cd 7 765,15d 483,12c Nƣớc cất 651,56c 505,12d
Ghi chú: các chữ cái in thường a – e biểu thị cho sự khác biệt với mức ý nghĩa 5%.
Sau quá trình ngâm hàm lƣợng phytate trong gạo lứt cả hai giống đều giảm so với nguyên liệu ban đầu, vì trong quá trình ngâm enzyme phytase đƣợc kích hoạt và phản ứng với phytate giải phóng phospho vô cơ và inositol. Cụ thể đối với nếp than hàm lƣợng phytate ban đầu là 740,96 mg/100g, sau quá trình ngâm giảm nhiều nhất ở pH 2 và 3 lần lƣợt là 461,43 và 494,04 mg/100g (giảm 0,38 và 0,33 lần) và tăng ít ở pH 7 là 756,15 mg/100g (tăng 1,03 lần). Đối với nếp trắng, hàm lƣợng phytate ban đầu là 508,77 mg/100g, sau quá trình ngâm thì hàm lƣợng phytate giảm nhiều nhất ở pH 2 là 412,23 mg/100g (giảm 0,19 lần) và ở dịch ngâm nƣớc cất thì hàm lƣợng phytate giảm không đáng kể, ở pH 4 thì tăng không đáng kể là 520,62 (tăng 1,02 lần). Ở pH 5, đối với nếp than thì hàm lƣợng phytate là 591,73 mg/100g (giảm 0,2 lần) và ở nếp trắng là 495,72 mg/100g (giảm 0,03
lần). Nhìn chung, hàm lƣợng phytate ở hai giống nếp than và nếp trắng thay đổi không giống nhau.
Keqin et al. (2010), enzyme phytase hoạt động tốt ở nhiệt độ từ 15 – 250C và pH 6,8 tạo điều kiện ủ tốt nhất để enzyme phytase hoạt động mạnh nhất. Tuy nhiên, trong quá trình ngâm thì hoạt tính enzyme phytase giảm nhiều nhất khi ngâm ở pH 6,8. Enzyme hoạt động tốt ở pH 2, ở pH 7 hoạt tính enzyme là thấp nhất. Tuy nhiên ở pH 3 và 5 thì hoạt tính enzyme vẫn hoạt động nhƣng không cao so với pH 2. Do mục tiêu của thí nghiệm dựa trên quá trình sinh tổng hợp GABA, sau quá trình ngâm thì hàm lƣợng GABA đạt cao nhất ở pH 5, nên dung dịch pH ngâm đƣợc chọn cho thí nghiệm tiếp theo là pH 5.
Sau khi ngâm gạo lứt trong 6 giờ ở các dung dịch pH ngâm khác nhau hoạt tính enzyme glutamate decarboxylase (GAD) đạt cao nhất ở pH 5. Hoạt tính enzyme GAD cao sinh ra hợp chất chức năng cao là gamma-aminobutyric acid (GABA). Ở pH 5 sau 6 giờ ngâm thì hoạt tính enzyme phytase ở nếp than DH6 là 236,32 (U/kg), nếp trắng là 227,47 (U/kg) và hàm lƣợng phytate ở nếp than DH6 là 591,73 (mg/100g), ở nếp trắng là 495,62(mg/100g)
4.3. ẢNH HƢỞNG ĐIỀU KIỆN Ủ CO2 Ở CÁC NỒNG ĐỘ KHÁC NHAU Ở NHIỆT ĐỘ 370C ĐẾN HOẠT TÍNH ENZYME PHYTASE VÀ HÀM