3.4.1 Thể thức thống kê
3.4.2 Bố trí thí nghiệm
3.4.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ hạt nguyên phôi sau quá trình tách vỏ
a Mục đích: Xác định khoảng cách thích hợp giữa hai rulo để sau quá trình tách vỏ
tỷ lệ hạt còn nguyên phôi cao nhất. b Tiến hành thí nghiệm
Sử dụng 200g mẫu cho mỗi giống lúa.
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với hai nhân tố. Nhân tố A: Giống lúa.
A1: Một bụi đỏ A2: VĐ20. Nhân tố B: Khoảng cách giữa hai rulo. B1: 1,0mm B2: 1,5mm B3: 2,0mm Tổng số nghiệm thức: 6. Tổng số thí nghiệm: 6 × 3 = 18 (đvtn). Hình 3.2: Sơđồ bố trí thí nghiệm 1 A2 A1 B3 B1 B2 Lúa giống Loại bỏ tạp chất Cân khối lượng Tách vỏ
Gạo lứt (gạo nguyên + gạo gãy + lúa)
Phân loại
c Chỉ tiêu phân tích
Xác định khoảng cách giữa hai rulo thích hợp để sau quá trình tách vỏ trấu hạt gạo lứt nguyên phôi cao nhất cho từng giống lúa.
3.4.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát thời gian ngâm để gạo lứt hút nước đạt trạng thái bão hòa bão hòa
a Mục đích
Xác định thời gian ngâm để hạt gạo lứt hút nước đạt trạng thái bão hòa và khảo sát sự biến đổi pH trong khoảng thời gian bão hòa đó.
b Tiến hành thí nghiệm
Sử dụng 200g gạo lứt ngâm trong 1 lít nước.
Thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ phòng (nhiệt độ 30 ± 2 0C). Thí nghiệm được thực hiện hoàn toàn ngẫu nhiên với một nhân tố. Nhân tố C: Giống lúa. C1: Một bụi đỏ C2: VĐ20. Tổng số nghiệm thức: 2. Tổng số thí nghiệm : 2 × 3 = 6 (đvtn). Hình 3.3: Sơđồ bố trí thí nghiệm 2 Gạo lứt
Ngâm trong nước Loại bỏ tạp chất
Sấy (khối lượng không đổi)
Xác định độẩm
c Chỉ tiêu phân tích
Xác định độ ẩm của hạt gạo sau mỗi khoảng thời gian là 3 giờ trong khoảng thời gian từ 0 – 24 giờ.
Khảo sát sự biến đổi pH sau mỗi khoảng thời gian 3 giờ.
3.4.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát quá trình nảy mầm
a Khảo sát trong điều kiện hiếu khí
i Mục đích: Xác định nhiệt độ và thời gian ủđể tỷ lệ nảy mầm là tốt nhất. ii Tiến hành thí nghiệm thí nghiệm.
Sử dụng 500 hạt gạo lứt nguyên phôi ngâm trong 1 lít nước. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nhân tố. Nhân tố D: Giống. D1: Một bụi đỏ D2: VĐ20. Nhân tố E: Nhiệt độ (0C) ủ. E1: 25 ± 2 0C E2: 30 ± 2 0C E3: 37 ± 2 0C. Tổng số nghiệm thức: 6. Tổng số thí nghiệm : 6 × 3 = 18 (đvtn).
Hình 3.4: Sơđồ bố trí thí nghiệm 3a
iii Chỉ tiêu phân tích
Xác định tỷ lệ hạt nảy mầm trong thời gian 16, 20 và 24 giờủ. Xác định tỷ lệ hạt nảy mầm ủ trong các nhiệt độ trên.
Chọn ra khoảng thời gian, nhiệt độ mà hạt nảy mầm cao nhất cho từng giống gạo lứt.
Chọn ra loại giống có tỷ lệ nảy mầm cao nhất cho thí nghiệm tiếp theo. b Khảo sát trong điều kiện yếm khí.
i Mục đích: Xác định tỷ lệ nảy mầm theo từng thời gian ủ. ii Tiến hành thí nghiệm.
Sử dụng 500 hạt nguyên phôi ngâm trong 1 lít nước. Tiến hành ủở nhiệt độ 37 0C.
Gạo lứt
Ngâm trong nước Rửa sạch tạp chất
Làm ráo nước
Ủ
Xác định tỷ lệ nảy mầm (Tính trên 500 hạt nguyên phôi ban đầu)
E1 E2 E3
Hình 3.5: Sơđồ bố trí thí nghiệm 3b
iii Chỉ tiêu phân tích
Xác định tỷ lệ hạt nảy mầm trong các khoảng thời gian ủ 16, 20, 24 giờ. Gạo lứt
Ngâm trong nước Rửa sạch tạp chất
Làm ráo nước
Ủ
Xác định tỷ lệ nảy mầm (Tính trên 500 hạt nguyên phôi ban đầu)
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 KHẢO SÁT TỶ LỆ HẠT NGUYÊN PHÔI SAU QUÁ TRÌNH TÁCH VỎ
Dựa vào kích thước của từng hạt giống ta chọn khoảng cách giữa hai rulo thích hợp
để sau quá trình tách vỏ tỷ lệ hạt nguyên phôi là cao nhất. Kết quảđược trình bày ở
bảng 4.1, 4.2:
Bảng 4.1: Tỷ lệ hạt nguyên phôi sau quá trình tách vỏ của giống Một bụi đỏ
Khoảng cách rulo (mm) Tỷ lệ hạt gãy (%) Tỷ lệ hạt nguyên phôi (%) Tỷ lệ hạt lúa (%) 1,0 3,07 93.71b 3,78 1,5 3,23 94,65a 2,12 2,0 1,41 64,33c 34,26
Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Bảng 4.2: Tỷ lệ hạt nguyên phôi sau quá trình tách vỏ của giống VĐ20
Khoảng cách rulo (mm) Tỷ lệ hạt gãy (%) Tỷ lệ hạt nguyên phôi (%) Tỷ lệ hạt lúa (%) 1,0 2,35 96,41a 1,24 1,5 1.16 94,36b 4,48 2,0 0.94 63,56c 35,50
Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Theo kết quả thống kê thì đối với giống Một bụi đỏ thì ở khoảng cách giữa hai rulo là 1,5mm thì tỷ lệ hạt nguyên phôi là cao nhất 94,65% và khoảng cách giữ hai rulo nằm trong khoảng từ 1,0mm thì tỷ lệ hạt nguyên phôi là cao nhất 96,41% dối với giống VĐ20.
Quá trình tách vỏ hạt nguyên phôi chịu ảnh hưởng lớn của khoảng cách giữa rulo, khoảng cách này có thể lớn hơn hay nhỏ hơn tùy theo giống và độẩm của giống lúa. Trong quá trình tách vỏ, hai rulo quay ngược chiều nhau tạo nên lực ma sát làm vỏ
hạt tách ra, khoảng cách rulo cần phải điều chỉnh thích hợp để quá trình sát đảm bảo hạt còn nguyên phôi. Do trong quá trình tách vỏ, hạt chịu ảnh hưởng bởi lực ma sát làm vỏ hạt bị tách ra, đồng thời hạt còn chịu ảnh hưởng của lực ép giữa hai rulo. Nếu lực ép quá lớn (khoảng cách giữa hai rulo quá nhỏ) thì hạt có thể bị nứt, gãy hoặc bị mất phôi.
Như vậy, đối với giống Một bụi đỏ khoảng cách giữa hai rulo là 1,5mm cho tỷ lệ
0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 3 6 9 12 15 18 21 24
Thời gian ngâm (giờ)
Đ ộ ẩ m ( % ) Một bụi đỏ VĐ20 4.2 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NGÂM HẠT GẠO LỨT HÚT ẨM ĐẠT TRẠNG THÁI BÃO HÒA
Gạo lứt có độ ẩm từ 10,5 – 13%. Ngâm gạo lứt để tạo điều kiện cho độ ẩm của gạo
đạt trạng thái bão hòa và chỉ với độ ẩm như vậy mới đảm bảo quá trình nảy mầm
được tiến hành một cách bình thường. Gạo lứt sau khi loại bỏ tạp chất được ngâm trong nước ở nhiệt độ thường, thời gian được bố trí từ 0 – 24 giờ, mẫu được ngâm sau 3 giờ tiến hành sấy để biết được gạo lứt hút ẩm bao nhiêu tại thời điểm đó. Kết quả xác định độ ẩm bão hòa theo thời gian ở nhiệt độ thường được trình bày ở
đồ thị dưới đây:
Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn quá trình hút ẩm của gạo lứt Một bụi đỏ và VĐ20
Dựa vào kết quả từ hình 4.1cho thấy gạo lức ở 0 giờ đến 3 giờđầu độ ẩm tăng rất nhanh, do lúc này chênh lệch giữ độ ẩm trong hạt và bên ngoài hạt cao nên độ ẩm
được chuyển nhanh vào trong hạt, sau đó độẩm của hạt gạo lứt bắt đầu tăng chậm, do lúc này các phân tử tinh bột hút nước trương nở làm khoảng cách giữ các phân tử
nhỏ lại nên hút ẩm chậm lại.
Từ kết quả thống kê đối với giống Một bụi đỏ thì vào khoảng 9 đến 24 giờ độ ẩm của hạt gạo lứt không tăng nữa hạt hút ẩm đạt trạng thái bão hòa (độ ẩm bão hòa khoảng 34,44%). Đối với giống VĐ20 thì vào khoảng 6 đến 24 giờđộ ẩm của hạt gạo lứt không tăng nữa hạt hút ẩm đạt trạng thái bão hòa (độ ẩm bão hòa khoảng 36,56%).
Theo Bello et al. (2004) và Wijngaard et al. (2005), giai đoạn đầu ngâm gạo lứt 0 - 2 giờ hấp thụ nước tăng nhanh chóng lên do sự hấp thụ vào phôi của hạt. Sau đó 2-5 giờ, hạt gạo hấp thụ nước chậm dần và đến một trạng thái cân bằng hoặc bão hòa.
5,7 5,8 5,9 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 0 3 6 9
Thời gian ngâm độẩm đạt bão hòa (giờ)
p
H Một bụi đỏ
VĐ20
Độẩm sau khi 5 giờ thay đổi không đáng kể và tỷ lệ hấp thụ là rất chậm. Banchuen
et al. (2010) đã ghi nhận rằng, khi ngâm 3 giống lúa của Thái Lan (Niaw Dam Peuak Dam, Sangyod Phatthalung và Chiang Phatthalung) trong nước cất thì sau 5 giờđến 7 giờ sẽđạt được trạng thái bão hòa. Kết quả này phù hợp với kết quả của thí nghiệm trên. Như vậy, mỗi giống sẽ có tốc độ hút ẩm và thời gian đạt trạng thái bão hòa là khác nhau
Từ kết quả trên chọn thời gian 9 giờ là thời gian hạt hút nước bão hòa tốt nhất cho giống Một bụi đỏ và 6 giờ cho giống VĐ20, đây là 2 khoảng thời gian tốt nhất được chọn cho thí nghiệm tiếp theo vì nếu ngâm hạt càng lâu trong nước sẽ làm mất nhiều các chất dinh dưỡng tan trong nước.
Đồng thời trong quá trình ngâm gạo lứt pH của dịch ngâm có sự biến đổi, xét trong khoảng thời gian từ 0 giờđến thời gian bão hòa của từng giống lúa.
Hình 4.2: Đồ thị biểu hiện sự biến đổi pH trong quá trình ngâm của gạo lứt Một bụi đỏ và VĐ20
Theo kết quả từ hình 4.2 thì pH dung dịch trong quá trình ngâm của cả hai giống gạo lứt đều giảm cụ thể từ 6,43 xuống còn 6,08 sau 9 giờđối với giống Một bụi đỏ
và từ 6,23 xuống còn 5,82 đối với giống VĐ20. Trong quá trình ngâm gạo lứt thì một lượng acid lactic được sinh ra có thể do vi khuẩn lactic làm cho pH của dung dịch ngâm giảm. Như vậy, trong quá trình ngâm gạo lứt thì pH của dịch ngâm luôn giảm.
4.3 XÁC ĐỊNH TỶ LỆ NẢY MẦM THEO THỜI GIAN, NHIỆT ĐỘ VÀ ĐIỀU KIỆN Ủ ĐIỀU KIỆN Ủ
4.3.1 Trong điều kiện ủ hiếu khí
nhiên hạt sẽ nảy mầm không đều, nếu gạo lứt được ủ tốt hạt nảy mầm chiếm tỷ lệ
cao. Từ kết quả thí nghiệm 2, chọn ra được thời gian ngâm gạo thích hợp cho từng giống lúa để gạo hút đủ nước.
Kết quả khảo sát được trình bày ở các bảng 4.3, 4.4 và 4.5:
Bảng 4.3: Kết quả nảy mầm theo thời gian và nhiệt độ của giống Một bụi đỏ
Nhiệt độủ Tỷ lệ nảy mầm theo thời gian (%) Giá trị trung bình(%) 16 giờ 20 giờ 24 giờ
25 oC 4,2 5,39 26,8 12,13c
30 oC 40,77 49,33 61,4 50,50b 37 oC 45,27 53,8 71,13 56,73a Trung bình 30,08c 36,18b 53,11a
Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một cột (hoặc một hàng) biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Bảng 4.4: Kết quả nảy mầm theo thời gian và nhiệt độ của giống VĐ20
Nhiệt độủ Tỷ lệ nảy mầm theo thời gian (%) Giá trị trung bình(%)
16 giờ 20 giờ 24 giờ
25 oC 3,27 3,73 4,00 3,67c
30 oC 8,80 9,93 10,93 9,89b
37 oC 23,47 24,2 26,47 24.71a Trung bình 11.84b 12.62b 13.80a
Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một cột (hoặc một hàng) biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Bảng 4.5: So sánh tỷ lệ nảy mầm của hai giống
Thời gian ủ (giờ) Tỷ lệ nảy mầm theo thời gian (%)
Một bụi đỏ VĐ20
16 45,27 23,47
20 53,80 24,20
24 71,13 26,47
Trung bình 56,73a 24,71b
Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Theo kết quả từ bảng 4.3 và 4.4, thì thời gian và nhiệt độ ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm. Sau khoảng thời gian ủ 0 - 16 giờ tỷ lệ nảy nầm tăng nhanh từ 0 – 45,27% đối với giống Một bụi đỏ và từ 0 – 23,47% đối với giống VĐ20, điều này có thể là do thời gian đầu hạt thích ứng với điều kiện nảy mầm nên tỷ lệ nảy mầm tăng nhanh.
Đến 20, 24 giờ thì tỷ lệ nảy mầm tăng chậm, vì lúc này điều kiện ủ không còn ảnh hưởng nhiều đến hạt, môi trường ủ lúc này cũng khô hơn nhiều so với ban đầu và hầu hết tỷ lệ hạt không nảy mầm còn lại do phôi trong hạt không có khả năng nảy mầm và sau 24 giờđạt tỷ lệ nảy mầm cao nhất. Tuy nhiên sau 24 giờ thì tỷ lệ nảy mầm sẽ tăng cao hơn, nhưng lúc này gạo có thể có màu sậm, không trắng và có xuất hiện màu lạ là do sự phát triển của vi sinh vật, đặc biệt là sự phát triển của nấm mốc. Theo nghiên cứu của Chung et al. (2009) cũng đã nhận thấy rằng, sau khi ngâm lúa mạch trong 72 giờ thì tỷ lệ nảy mầm của hạt càng tăng theo thời gian ủ và tỷ lệ đạt được cao nhất là 95,5 %. Do đó khi ức chế được sự phát triển của vi sinh vật thì hạt có thể nảy mầm với thời gian dài hơn và tỷ lệ nảy mầm có thể đạt gần 100%. Nhiệt độ ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm, theo kết quả thống kê thì nhiệt độ
37oC tỷ lệ nảy mầm nhanh hơn và cao hơn ở 25 và 30 oC. Tỷ lệ nảy mầm ở 37oC cao nhưng tương ứng với cùng thời gian mẫu gạo ủ ở nhiệt độ này kém đẹp hơn ở
các mẫu ở 30oC.
Như vậy, nhiệt độ 37 0C và sau thời gian ủ là 24 giờ sẽ cho tỷ lệ hạt nảy mầm cao nhất đối với cả hai giống Một bụi đỏ và VĐ20.
Từ kết quả thống kê thể hiện ở bảng 4.5 cho thấy, giống lúa ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ nảy mầm. Giống lúa Một bụi đỏ cho tỷ lệ nảy mầm cao hơn giống lúa VĐ20, với tỷ lệ nảy mầm là 71,13% của Một bụi đỏ so với VĐ20 là 26,47%. Khả năng nảy mầm của hạt phụ thuộc rất nhiều vào quá trình chín và bảo quản hạt.
Quá trình nảy mầm của hạt phụ thuộc vào điều kiện ngoài và bên trong. Thời gian mà hạt giống có thể sống sót rất khác nhau và phụ thuộc vào điều kiện tồn trữ và loại giống (Mayer and Poliakoff,1975). Nếu bảo quản không tốt, sức nảy mầm của hạt có thể giảm nhiều chỉ trong vài tháng sau khi thu hoạch.
4.3.2 Trong điều kiện ủ yếm khí
Từ kết quả trên sau quá trình ủ trong điều kiện hiếu khí ở 37 0C thì giống Một bụi
đỏ cho tỷ lệ nảy mầm cao hơn giống VĐ20. Vì vậy, giống Một bụi đỏ được chọn cho thí nghiệm ủ trong điều kiện yếm khí. Kết quảđược trình bày ở bảng 4.6:
Bảng 4.6: Kết quả nảy mầm theo thời gian ủ trong điều kiện yếm khí của giống Một bụi đỏ
Ghi chú: các chữ cái khác nhau trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt ý nghĩa có thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Thời gian ủ (giờ) Tỷ lệ nảy mầm (%)
16h 13,60c
20h 22,60b
Theo kết quả từ bảng 4.6 thì tỷ lệ nảy mầm ở các khoảng thời gian ủ có sự giảm mạnh so với ủ trong điều kiện hiếu khí, nguyên nhân do nảy mầm là một quá trình hô hấp vì vậy khi ủ trong điều kiện yếm khí thì lượng oxy không đủ cho quá trình nảy mầm nên sau 24h thì tỷ lệ nảy mầm chỉ còn 38,4% và thời gian ủ 24 giờ cung cho tỷ lệ nảy mầm cao nhất.
Để hạt gạo có thể nảy mầm nó phải được đặt trong môi trường thuận lợi như cung cấp đầy đủ nước, nhiệt độ thích hợp, thành phần không khí trong khí quyển, ánh sáng... Thời gian ủ 25 0 C 30 0C 16 giờ 20 giờ 24 giờ Hình 4.3: Kết quả nảy mầm của giống Một bụi đỏủ trong điều kiện hiếu khí ở 25 và 30 0C
Thời gian ủ 37 0 C hiếu khí 37 0C yếm khí 16 giờ 20 giờ 24 giờ Hình 4.4: Kết quả nảy mầm của giống Một bụi đỏủở 37 0C trong diều kiện hiếu khí và yếm khí 4.4 SO SÁNH SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ CHỨC NĂNG SAU QUÁ TRÌNH NẢY MẦM Bàng 4.7: Hàm lượng các thành phần trong gạo lứt Thành phần amylose (%) protein (%) polyphenol (mg/100g) GABA (mg/100g) Gạo lứt 29,55 6,52 22,98 10,08
Do chỉ tách bỏ phần vỏ trấu và còn giữ nguyên phần vỏ cám nên gạo lứt rất giàu