Tùy theo giống, kỹ thuật canh tác, điều kiện thời tiết, thời điểm thu hoạch và công nghệ xay xát,… mà thành phần hóa học của lúa, gạo thay đổi khác nhau, bao gồm các chất: nước, glucid, protein, lipid, cellulose, chất khoáng và một số vitamin,…. Các thành phần dinh dưỡng trong hạt phân bố không đều, phần lớn các chất này phân bố ở lớp vỏ ngoài, lớp alơron và phôi. Hàm lượng trung bình các chất dinh dưỡng có trong hạt lúa và các sản phẩm từ lúa được thể hiện trong bảng 2.1.
Bảng 2.1: Thành phần hoá học của hạt thóc và các sản phẩm từ thóc Tên sản phẩm Nước (%) Glucid (%) Protid (%) Lipid (%) Tro (%) Cenllulose (%) Vitamin B1 (%) Lúa 13,0 64,03 6,69 2,10 5,36 8,78 5,36 Gạo lật 13,9 74,46 7,88 2,02 1,18 0,57 1,18 Gạo 13,8 77,35 7,35 0,52 0,54 0,18 0,54 Cám 11,0 43,47 14,91 8,07 14,58 14,58 11,0 Trấu 11,0 36,10 2,75 0,98 56,72 56,72
(Nguồn: Vũ Quốc Trung và Lê Thế Ngọc, 2006)
(i) Nước
Tùy theo độ chín của hạt mà hàm lượng nước chứa trong hạt sẽ thay đổi khác nhau. Hạt càng chín, hàm lượng nước càng giảm. Khi thu hoạch, lượng nước chiếm khoảng 22 – 28% trọng lượng hạt, nhưng trong quá trình bảo quản cần phơi sấy đến độ ẩm 13 – 14%, giúp quá trình bảo quản được tốt hơn. Tùy thuộc vào độ ẩm cân bằng của không
Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng -15-
khí, mà trong quá trình bảo quản lúa gạo có thể hút hay nhã ẩm, do đó cần kiểm tra định kỳ để có biện pháp xử lý kịp thời (Vũ Quốc Trung và Lê Thế Ngọc, 1997).
(ii) Glucid
Trong hạt lúa glucid là thành phần chủ yếu và chiếm tỷ lệ cao nhất. Glucid của lúa gồm: tinh bột, cellulose, hemicellulose và các loại đường glucose, saccharose, maltose, fructose,… nhưng trong đó tinh bột là thành phần chủ yếu chiếm khoảng 64,3%. Tinh bột trong gạo được cấu tạo từ amylose và amylopectin. Trong đó amylose có cấu tạo mạch thẳng, có nhiều trong gạo tẻ. Còn amylopectin có cấu tạo mạch nhánh, có nhiều trong gạo nếp. Tỷ lệ thành phần amylose và amylopectin cũng có liên quan đến độ dẽo của hạt, gạo nếp có nhiều amylopectin nên thường dẽo hơn gạo tẻ. Hàm lượng amylose trong hạt quyết định độ dẽo của hạt. Nếu hạt có 10 – 18% amylose thì gạo mềm dẽo, từ 25 – 30% thì gạo cứng. Ở Việt Nam các loại gạo có hàm lượng amylose thay đổi từ 18 – 45%, có giống lên đến 54% (Vũ Quốc Trung và Lê Thế Ngọc, 1997).
(iii) Protein
Protein trong lúa thấp hơn so với lúa mì và các loại lúa khác. Phần lớn các giống lúa có hàm lượng protein trong khoảng 7 – 8%, hàm lượng protein thấp nhất 5,25%, cao nhất 12,84%. Protein của lúa gồm: Alubumin, globulin, promalin và glutenin, trong đó glutenin là thành phần chiếm chủ yếu. Protein là thành phần rất háo nước nên khi kết hợp với nước sẽ tạo thành hệ keo. Ngoài ra, protein cũng rất dễ bị biến tính dưới tác dụng của acid, kiềm và nhiệt độ làm mất đi tính tan, tính háo nước và sự hoạt động của enzyme, do đó làm giảm đi giá trị dinh dưỡng và giá trị sinh học của hạt (Vũ Quốc Trung và Lê Thế Ngọc, 1997).
(iv) Lipid
Lipid là thành phần được xếp vào loại trung bình, chỉ chiếm khoảng 2% gồm các chất béo: phosphatide, carotenoid, steron,… được phân bố chủ yếu ở phôi và lớp vỏ gạo. Nhưng trong quá trình bảo quản, các chất béo rất dễ bị oxi hóa khi gặp nhiệt độ cao, độ ẩm cao tạo mùi ôi khét và tăng độ chua gây khó chịu. Ngoài ra, chất béo trong lúa cũng dễ bị thủy phân dưới tác dụng của enzyme lipase có sẵn trong hạt sẽ tạo thành glycerin và các acid béo tự do, làm giảm giá trị dinh dưỡng của gạo (Vũ Quốc Trung và Lê Thế Ngọc, 1997).
Ngành Công nghệ thực phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng -16-
Trong hạt lúa có đầy đủ chất dinh dưỡng như các cây lương thực khác, trong đó vitamin là một hợp chất hữu cơ vô cùng quan trọng mà con người không thể thiếu. Trong lúa gạo có vitamin nhóm B như B1, B2, B6, PP và một số vitamin khác.
- Vitamin B1: đây là loại vitamin có nhiều nhất trong lúa, chiếm khoảng 0,45 mg trên 100 hạt, trong đó phân bố chủ yếu ở phôi 47%, vỏ cám 34,5%, trong hạt gạo chỉ có 3,8%. Do đó, trong quá trình bảo quản, hàm lượng vitamin B1 cũng giảm dần theo thời gian, nếu lúa có độ ẩm thấp thì tỷ lệ vitamin B1 giảm ít. Ngoài ra, trong quá trình chế biến hàm lượng vitamin B1 cũng bị thất thoát do quá trình xay xát.
- Vitamin B2, B6 và PP: tập trung chủ yếu ở phôi. Nếu bảo quản không tốt, hạt bị bốc nóng, ẩm vàng hoặc bị sâu mọt hay côn trùng cắn phá sẽ dẫn đến sự phá hủy hàm lượng vitamin này. Trong đó vitamin PP chỉ chứa 1 lượng nhỏ trong lúa.
Ngoài ra, trong lúa còn chứa 1 lượng carotenoid là tiền thân của vitamin A, được tập trung chủ yếu ở lớp alơron, nếu gạo có màu đỏ thì lượng carotenoid sẽ cao hơn gạo trắng, khi ăn vào cơ thể carotenoid sẽ chuyển thành vitamin A (Vũ Quốc Trung và Lê Thế Ngọc, 1997).
(vi) Các enzyme (men)
Trong lúa có nhiều enzyme khác nhau như: catalase, amylase, lipase, oxidase, peroxid và một số loại men khác. Mỗi enzyme ứng với một nhiệt độ và pH nhất định (Vũ Quốc Trung và Lê Thế Ngọc, 1997).