Sau khi hạt nảy mầm hàm lượng protein trong hạt gạo mầm giảm so với nguyên liệu gạo lứt ban đầu. Hàm lượng protein tổng được thể hiện trong Bảng 4.8.
Bảng 4.8 Hàm lượng protein trong gạo sau khi nảy mầm trong điều kiện hiếu khí và yếm khí ở 37o
C
Điều kiện ủ
Hàm lượng protein (%)
16 giờ 20 giờ 24 giờ
Hiếu khí 8,9a 9,38a 9,82a
Yếm khí 9,91a 10,09a 10,39a
Ghi chú: a: chữ cái in thường khác nhau trên cùng một hàng cho các thời gian ủ khác nhau biểu hiện sự
không khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Hình 4.7 Hàm lượng protein tổng trong gạo sau khi nảy mầm trong điều kiện hiếu khí và yếm khí ở 37oC 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 16 20 24 Hàm lượ ng (% )
Thời gian ngâm (giờ)
Hàm lượng protein sau quá trình nảy mầm
Hiếu khí Yếm khí
42
Theo kết quả từ Bảng 4.7 và Hình 4.7 cho thấy hàm lượng protein tăng tỷ lệ thuận với thời gian ủ. Hàm lượng protein đạt thấp nhất trong 16 giờ ủ là 8,9% trong điều kiện hiếu khí, 9,91% trong điều kiện yếm khí. Hàm lượng protein đạt cao nhất trong 24 giờ ủ là 9,82% trong điều kiện ủ hiếu khí và 10,39% khi ủ trong điều kiện yếm khí.
Hàm lượng protein tổng trong gạo lứt thấp hơn gạo mầm, do trong quá trình nảy mầm lipid chuyển làm cho hàm lượng protein tăng. Hàm lượng protein trong gạo lứt là 7,77% và tăng theo thời gian sau quá trình nảy mầm. Ở điều kiện hiếu khí và yếm khí hàm lượng protein tăng không đáng kể theo thời gian ủ. Tuy nhiên, trong điều kiện yếm khí, hàm lượng protein tăng nhiều hơn so với điều kiện hiếu khí. Hàm lượng protein tăng là do trong quá trình nảy mầm một số hợp chất sinh học được tổng hợp cụ thể là các acid amine (Jung et al., 2005; Lee et al., 2007).
4.4.2.2 Hàm lượng Amylose
Hàm lượng amylose trong gạo sau khi nảy mầm giảm so với nguyên liệu gạo lứt ban đầu và được thể hiện trong Bảng 4.9.
Bảng 4.9 Hàm lượng Amylose trong gao sau khi nảy mầm ở điều kiện hiếu khí và yếm khí ở 37oC
Điều kiện ủ
Hàm lượng Amylose (%)
16 giờ 20 giờ 24 giờ
Hiếu khí 7,67a 7,21a 6,54a Yếm khí 7,44a 6,43a 5,04a
Ghi chú: a:chữ cái in thường trên cùng một hàng cho các thời gian ủ biểu hiện sự không khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%
43
Hình 4.8 Hàm lượng Amylose trong gao sau khi nảy mầm ở điều kiện hiếu khí và yếm khí ở 37oC
Theo kết quả từ Bảng 4.9 và Hình 4.8 cho thấy hàm lượng amylose giảm theo thời gian ủ trong hai điều kiện ủ. Hàm lượng amylose đạt 7,67% trong 16 giờ ủ trong điều kiện hiếu khí và 7,44% trong điều kiện yếm khí. Hàm lượng Amylose giảm không đáng kể trong 24 giờ ủ và không có sự khác biệt trong hai điều kiện ủ, hàm lượng amylose đạt 6,54% trong điều kiện ủ hiếu khí và 5,04% trong điều kiện ủ yếm khí.
Hàm lượng amylose giảm sau quá trình nảy mầm, do quá trình nảy mầm enzyme amylase đã thủy phân một phần tinh bột thành đường, do đó hàm lượng tinh bột giảm sau quá trình nảy mầm. Sự hoạt động của enzyme thủy phân (α- và β- amylase) đã thủy phân tinh bột thành các carbohydrate có khối lượng phân tử nhỏ như maltose, glucose và dextrin.
4.4.2.3 Hàm lượng Polyphenol
Sau khi này mầm hàm lượng polyphenol tổng giảm trong điều kiện ủ hiếu khí và tăng trong điều kiện ủ yếm khí. Hàm lượng polyphenol tổng được thể hiện trong Bảng 4.10 0 2 4 6 8 10 16 20 24 Hàm lượng (% )
Thời gian ủ (giờ)
Hàm lượng amylose sau quá trình nảy mầm
Hiếu khí Yếm khí
44
Bảng 4.10 Hàm lượng Polyphenol trong gạo sau khi nảy mầm trong điều kiện hiếu khí và yếm khí ở 37oC
Điều kiện ủ
Hàm lượng polyphenol(mg/100g)
16 giờ 20 giờ 24 giờ
Hiếu khí 10,37a 11,79a 12,01a
Yếm khí 16,65a 19,77a 23,52b
Ghi chú: a-b: các chữ cái in thường khác nhau trên cùng một hàng cho các thời gian ủ khác nhau biểu hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%
Hình 4.9 Hàm lượng Polyphenol trong gạo sau khi nảy mầm trong điều kiện hiếu khí và yếm khí ở 37oC
Theo kết quả từ Bảng 4.10 và Hình 4.9 cho thấy, hàm lượng polyphenol tăng so với nguyên liệu ban đầu theo thời gian ủ trong điều kiện hiếu khí và yếm khí. Trong điều kiện hiếu khí hàm lượng polyphenol tăng cao nhất trong 24 giờ ủ là 12,01mg/100g, trong điều kiện yếm khí là 23,52mg/100g tăng gấp 2,4 lần so với nguyên liệu. Hàm lượng polyphenol tăng sau quá trình nảy mầm do hoạt động của các chất chống oxy hóa tăng làm tăng các góc tự do dẫn đến sự phá vỡ các tế bào giải phóng các hợp chất phenolic. Theo kết quả báo cáo của Tian, Nakamura, và Kayahara (2004), trong thời gian nảy mầm, các enzym thủy phân tinh bột carbohydrase để giải phóng các hợp chất phenolic dẫn đến hàm lượng polyphenol tổng tăng. 0 5 10 15 20 25 16 20 24 Hàm lượng (m g)
Thời gian ủ (giờ)
Hàm lượng polyphenol sau quá trình nảy mầm
Hiếu khí Yếm khi
45
4.4.2.4 Hàm lượng GABA
Thời gian ủ và đều kiện ủ ảnh hưởng đến hàm lượng GABA sinh ra trong quá trình nảy mầm. Hàm lượng GABA cao nhất khi ủ ở 24 giờ trong điều kiện yếm khí được thể hiện ở Bảng 4.11.
Bảng 4.11 Hàm lượng GABA trong gạo sau khi nảy mầm trong điều kiện hiếu khí và yếm khí ở 37o
C
Điều kiện ủ
Hàm lượng GABA (mg/100g)
16 giờ 20 giờ 24 giờ
Hiếu khí 16,35a 17,33a 18,20a
Yếm khí 17,72a 18,65a 25,96b
Ghi chú: a-: các chữ cái in thường khác nhau trên cùng một hàng cho các thời gian ủ khác nhau biểu hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%
Hình 4.10 Hàm lượng GABA trong gạo sau khi nảy mầm trong điều kiện hiếu khí và yếm khí ở 37o
C
Theo kết quả thống kê cho thấy ở hai điều kiện ủ hiếu khí và yếm khí cho hàm lượng GABA khác nhau và có sự khác biệt ý nghĩa.Trong điều kiện ủ hiếu khí hàm lượng GABA sinh ra thấp hơn trong điều kiện ủ yếm khí. Tuy nhiên, trong cả hai điều kiện ủ thì hàm lượng GABA cao đạt cao nhất ở 24 giờ. Hàm lượng GABA đạt cao nhất là 18,20mg/100g trong điều kiện ủ hiếu khí tăng gấp 1,5 lần so với nguyên liệu và 25,96mg/100g trong điều kiện yếm khí, tăng gấp 2 lần so vơi nguyên liệu
0 5 10 15 20 25 30 16 20 24 Hàm lượng (m g)
Thời gian ủ (giờ)
Hàm lượng GABA sau quá trình nảy mầm
Hiếu khí Yếm khí
46
gạo lứt. Kết quả cho thấy trong điều kiện ủ yếm khí, tỷ lệ nảy mầm tăng và hàm lượng GABA sinh ra nhiều hơn so với điều kiện yếm khí.
Sự tổng hợp GABA được xem như là một phản ứng của mô tế bào để đáp ứng lại stress gây ra bởi sự nhiễm acid tế bào. Quá trình tổng hợp GABA sẽ kèm theo việc tiêu thụ ion H+ thông qua việc decarboxyl hóa, điều này sẽ làm cải thiện sự tình trạng nhiễm acid của tế bào chất (Crawford et al., 1994; Shelp et al., 1999). Sự giảm pH bên trong tế bào do điều kiện thiếu oxy tạo ra sẽ gia tăng hàm lượng GABA sinh ra do kích thích hoạt động của enzyme GAD (glutamate decarboxylase) - là enzyme tổng hợp GABA từ glutamic acid bởi enzyme GAD (Chung et al., 2009). Sự acid hóa dịch bào sẽ tạo ra việc tích lũy nhanh chóng GABA, tuy nhiên nếu pH giảm nhiều quá do điều kiện thiếu oxy kéo dài sẽ làm giảm khả năng đệm pH của dịch bào (khả năng phục hồi về pH tự nhiên của dịch bào) do việc ion H+
bị tiêu thụ nhiều, điều này dẫn đến giảm khả năng nẩy mầm.
47
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
5.1 KẾT LUẬN
Qua quá trình khảo sát và thí nghiệm trên hai giống lúa Jasmine 85 và OM4900, kết quả cho thấy:
Tùy theo đặc tính kỹ thuật của giống, kích thước giống, khoảng cách khe hỡ giữa hai rulô khác nhau trong quá trình tách vỏ. Giống Jasmine 85 đạt tỷ lệ gạo nguyên còn phôi tối ưu ở khoảng cách 0,05 – 0,1 cm là 83,58%, giống OM4900 đạt 92,9% ở khoảng cách 0,15 cm.
Thời gian ngâm ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình hút nước của hạt gạo, khảo sát cho thấy thời gian ngâm để gạo đạt tốt nhất là ở 6 giờ gạo lức ngâm lúc này đạt trạng thái bão hòa.
Tỷ lệ nảy mầm của hạt gạo lứt tăng dần theo thời gian ủ, đạt cao nhất từ 20 – 24 giờ. Tuy nhiên ở 24 giờ là tốt nhất, vì lúc này tỷ lệ mầm cao và hạt gạo đạt chất lượng tốt về mặt cảm quan. Nhiệt độ ủ ảnh hưởng rất nhiều đến tỷ lệ nảy mầm, ở 37oC tỷ lệ nảy mầm nhanh hơn 30oC. Điều kiện ủ cũng ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm, trong điều kiện yếm khí hạt nảy mầm cao hơn khi ủ trong điều kiện hiếu khí đối với hai giống gạo lứt Jasmine 85 và OM4900.
Sau quá trình nảy mầm, hàm lượng protein, polyphenol và GABA tăng lên do quá trình trao đổi chất và hoạt động của enzyme amylase.Tùy theo loài giống, thời gian, nhiệt độ và điều kiện ủ sẽ cho hàm lượng các chất khác nhau.
Theo kết quả thì điều kiện nảy mầm tối ưu cho quá trình hình thành hợp chất chức năng là thời gian ngâm trong 6 giờ, ủ trong 24 giờ ở 37oC trong điều kiện yếm khí, hàm lượng oxy thấp.
5.2 ĐỀ NGHỊ
Đề tài có thể được tiếp tục phát triển theo các hướng sau:
- Ngoài khảo sát hàm lượng GABA sinh ra, cần khảo sát thêm các chất có hoạt tính sinh học khác như: gamma oryzanol, ferulic acid, phytate,…
- Phát triển sản phẩm mới từ gạo mầm như thức uống chức năng, bột chức năng,…
48
TÀI LIỆU TH AM KHẢO
Tiếng Việt
Nguyễn Đình Giao. 1997. Giáo trình Cây lượng thực tập một (Cây lúa). Nxb Nông Nghiệp Hà Nội. Nguyễn Đức Lượng , Cao Cường, Nguyễn Ánh Tuyết, Lê Thủy Tiên, Tạ Thu Hằng, Huỳnh Ngọc Oanh, Nguyễn Thúy Hương, Phan Thị Huyền. 2004. Công nghệ enzyme. Nxb Đại Học Quốc Gia TP.HCM.
Dương Thị Phượng Liên, Hà Thanh Toàn. 2010. Công nghệ sau thu hoạch ngũ cốc.
Nguyễn Nhật Minh Phương. 2010. Bài giảng Công nghệ chế biến lương thực. Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng. Trường đại học Cần Thơ.
Lê Ngọc Tú, La Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lê Doãn Diên. 2005. Hóa sinh công nghệp. Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội.
Nhan Minh Trí, Dương Thị Phượng Liên, Nguyễn Chí Linh. 2013. Giáo trình Kỹ thuật sau thu hoạch rau quả. Nxb Đại Học Cần Thơ.
Tiếng Anh
Banchuen J., Paiboon T., Buncha O., Phaisan W. and Piyarat S., 2010. Increasing the bio-active compounds contents by optimizing the germination conditions of Southern Thai Brown rice. Songklanakarin Journal of Science and Technology 32 (3). 219-230.
Bewley J. D. and Black M., 1994. Seeds: Physiology of Development and Germination. Plenum Press: NewYork.
Bonoli, M., Verardo, V., Marconi, E., & Caboni, M. F. (2004). Antioxidant phenols in
barley (Hordeum vulgare L.) flour: comparative spectrophotometric studyamong extraction methods of free and bound phenolic compounds. Journal ofAgricultural and Food Chemistry, 52, 5195e5200.
Bureau of Science and Technology, 1963. Standard table of chemical composition in Japanese foods, pp 118. Board of Resources Survey: Tokyo.
Chung, H, J., Ang, S. H., Cho, H. Y. and Lim, S. T., 2009. Effects of steeping and anaerobic treatment on γ- aminobutyric acid content in germinated waxy hull – less barley. Lebensm Wiss Technol. 42: 1712 – 1716.
Crawford L. A., Bown A. W., Breitkreuz K. E. and Guinel F. C., 1994. The synthesis of γ- aminobutyric acid in response to treatments reducing cytosolic pH. Plant Physiol. 104: 865- 871.
Chrastil, J. (1987). "Improved colorimetric determination of amylose in starches or flours." Carbohydrate Research 159(1): 154-158.
Dinesh Babu P., Subhasree R.S., Bhakyaraj R. and Vidhyalakshmi R., 2009. Brown rice-Beyond the Color Reviving a Lost health Food – A review. American- Eurasian Journal of Agronomy2
49
Elliott K..A.C., Hobbiger F., 1959. Gamma aminobutyric acid: circulatory and respiratory effects in different species: re-investigation of the anti-strychnine action in mice. Journal of Physiology 146 (1), 70-84.
Fujino Y., 1978. Rice Lipids. The American Asociation of Cereal Chemists. Inc.
Ito S., Ishikawa Y., 2004. Marketing of value-added rice products in Japan. In: Proceedings of the FAO Rice Conference, Rome, Italy, February 12.
Juliano O., 1872. Rice: Chemistry and Technology. The American Association of cereal chemists. Inc. St. Paul. Minnesota. USA.
Karladee D., Suriyong S., 2012. γ-Aminobutyric acid (GABA) content in different varieties of brown rice during germination. Science Asia 38, 13-17.
Kim H.Y., Hwang I. G., Kim T. M., Woo K. S., Park D.S., Kim J. H., Kim D. J., Lee J., Lee Y. R and Jeong H. S., 2012, Chemical and functional components in different parts of rough rice (Oryza sativa L.) before and after germination. Food Chemistry 134, 288-293.
Komatsuzaki N., Tsukahara K., Toyoshima H., Suzuki T., Shimizu N. and Kimura T., 2007. Effect of soaking and gaseous treatment on GABA content in germinated brown rice. Journal of Food Engineering 78. 556-560.
Konik-Rose, C. M., Moss, R., Rahman, S., Appels, R., Stoddard, F. and McMaster, G. (2001). "Evaluation of the 40 mg Swelling Test for Measuring Starch Functionality." Starch - Stärke 53(1): 14-20.
Lee Y. R., Kim J. Y., Woo K. S., Hwang I. G., Kim K. H., Kim K. J., Kim J. H. and Jeong H. S., 2007. Changes in the chemical and functional components of Korean rough rice before and after germination. Food Sci. Biotechnol. 16:1006-1010.
Mayer A. M. and Poljakoff-Mayber A. 1975. The Germination of Seed. Pergamin Press. Great Britain.
Nakamura K., Tian S. and Kayahara H., 2004. Functionality anhancement in germinated brown rice. In 11th international flavor conference/ 3rd George Charalambous memorial symposium pp 356-371. Samos, Greece.
Oh C. H. and Oh S. H., 2004. Effect of germinated brown rice extracts with enhanced levels of GABA on cancer cell proliferation and apoptosis. Journal of Medicinal Food, 7(1), 19-23. Ridge I., 1991. The regulation of plant growth, In I. Ridge (Ed). Plant Physiology pp. 282-333.
London: Hodder and Stoughton.
Sawai Y., Yamaguchi Y., Miyama D. and Yoshitomi H., 2001. Cycling treatment of anaerobic and aerobic incubation increases the content of γ-aminobutyric acid in tea shoots. Amino Acids. 20: 331–334.
Srisang, N., Varanyanond W., Soponronnarit S. and Prachayawarakorn S. 2011. Effects of heating media and operating conditions on drying kinetics and quality of germinated brown rice. Journal of Food Engineering 107. 385-392
50
Wijngaard H. H., Ulmer H. M., Neumann M. and Arendt E. K., 2005. The effect of steeping time on the final malt quality of buckwheat. J. Inst. Brew. 111: 275-281.
Yamamoto, K., Sumie, S. and Toshio, O. Properties of rice starch prepared by alkali method with various 23. Crosbie, G.B. The relationship between starch swelling conditions. Denpun Kagaku
(1973) 99–102.
Zhimin X., Na H., and Samuel G. J., 2001. Antioxidant activity of tocopherols, tocotrienols, and γ- oryzanol components from rice bran against cholesterol oxidation accelerated by 2,20-azobis (2-methylpropionnamidine) dihydrochloride. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49, 2077-2081. Các website http://www.flickr.com/photos/47348685@N08/4335554635/in/photostream/ http://clrri.org/ver2/index.php?option=content&view=chitiet&id=163 http://en.wikipedia.org/wiki/Brown_rice http://en.wikipedia.org/wiki/Amylose và http://vi.wikipedia.org/wiki/Amylopectin http://www.sunrice.com.au/index.php?nodeId=307 http://www.sunrice.com.au/index.php?nodeId=307 http://www.worldofmolecules.com/life/gaba.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Gamma-Aminobutyric_acid http://en.wikipedia.org/wiki/Phytic_acid http://www.phytochemicals.info/phytochemicals/phytic-acid.php http://www.drugs.com/npc/gamma-oryzanol.html http://en.wikipedia.org/wiki/Polyphenol http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ferulic_acid_acsv.svg
I
PHỤC LỤC A – CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Phụ lục A1 - Xác định ẩm bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi
1. Mục đích
Xác định độ ẩm bão hòa của nguyên liệu.
2. Nguyên tắc
Dùng nhiệt làm bay hết hơi nước trong sản phẩm, cân khối lượng sản phẩm trước khi sấy và sau khi sấy, từ đó tính ra % ẩm của sản phẩm.
3. Tiến hành
Sấy khô cốc nhôm đến khối lượng không đổi cho vào cốc 5g mẫu và đem sấy ở nhiệt độ 100 ÷ 105oC, thời gian tối thiểu là 6 giờ. Trong khoảng một giờ dùng đũa thuỷ tinh đảo trộn rồi tiếp tục sấy đến khi nào mẫu không thay đổi khối lượng. Mỗi lần đem mẫu đi cân phải sử dụng bình hút ẩm để tránh cho mẫu không bị hút ẩm trở lại.
Kết quả tính được theo công thức
X: % ẩm có trong 100g thực phẩm G: Khối lượng của cốc không mẫu (g)