Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.3. Đặc điểm các tính trạng chất lượng lúa gạo
2.3.3 Chất lượng dinh dưỡng và nấu nướng
Chất lượng dinh dưỡng và chất lượng nấu nướng được đánh giá dựa trên 5 chỉ tiêu: hàm lượng amylose, hàm lượng protein, nhiệt hoá hồ, độ bền thể gel và mùi thơm.
a. Hàm lượng Amylose
Hàm lượng amylose là tính trạng quan trọng nhất để đánh giá chất lượng cơm. Theo tiêu chuẩn của IRRI (2002), hàm lượng amylose phân cấp như sau: từ 1 -2% là nhóm gạo nếp, từ 2-20% là gạo dẻo, từ 21-25% là gạo mềm và trên 25% là gạo cứng. Theo Nguyễn Thị Trâm (2001), hàm lượng amylose trung bình từ 22-24% thì nhiệt hóa hồ cũng trung bình và cơm sẽ mềm; nếu hàm lượng amylose từ 25-26% thì cơm hơi khô nhưng lại cứng; hàm lượng amylose nhỏ hơn 22%, cơm hơi ướt và nhạt.
Môi trường có tác động làm thay đổi hàm lượng amylose, trên cùng một giống canh tác tại các địa điểm khác nhau, trong các thời vụ khác nhau cũng làm cho hàm lượng amylose thay đổi. Theo Nguyễn Hữu Nghĩa (2007) yếu tố môi trường và kỹ thuật canh tác ảnh hưởng rất lớn đến hàm lượng amylose, nhất là yếu tố nhiệt độ ở giai đoạn vào chắc và chín. Hàm lượng amylose thường giảm khi nhiệt độ trung bình tăng. Ngoài ra, hàm lượng amylose của gạo được trồng ở vùng đất phèn thường cao hơn so với gạo được trồng ở vùng đất khác.
Theo Bùi Chí Bửu (1996), phân bón cũng ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của hạt. Khi tăng lượng phân đạm thì hàm lượng amylose trong hạt giảm,
tăng lượng phân kali làm cho hàm lượng amylose tăng. Hàm lượng amylose không ảnh hưởng bởi thời gian thu hoạch.
b. Nhiệt hóa hồ
Nhiệt độ hoá hồ là một tính chất vật lý, thể hiện sự biến đổi của tinh bột từ trạng thái này sang trạng thái khác và không hoàn nguyên khi nhiệt độ thay đổi ở ngưỡng xác định. Cấu trúc hạt tinh bột do sự sắp xếp không gian của các sợi amylose và amylopectin. Khi có tác động của nhiệt độ hoặc hoá chất thì cấu trúc này bị phá vỡ và làm biến dạng hạt tinh bột. Quá trình này được gọi là sự hoá hồ, nhiệt độ cần thiết cho quá trình này diễn ra gọi là nhiệt độ hoá hồ.
Phân loại gạo có nhiệt hóa hồ thấp (55-690C), trung bình (70-740C) và cao (75-790C) (IRRI, 2002). Nhiệt độ hoá hồ bị ảnh hưởng rất lớn của sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường.
c. Độ bền thể gel
Độ bền thể gel dùng để phân biệt độ cứng của cơm và được chia thành ba nhóm như: nhóm cơm cứng có chiều dài gel nhỏ hơn 40mm; nhóm cơm trung bình từ 41-60mm và nhóm cơm mềm trên 61mm (IRRI, 2002).
Độ bền thể gel chịu tác động trực tiếp của nhiệt độ môi trường, nếu nhiệt độ cao trong giai đoạn tích luỹ chất khô vào hạt và chín thì độ bền thể gel mềm (hay tinh bột kéo dài).
Bảng 2.6. Thang điểm đánh giá nhiệt hóa hồ Điểm Độ lan rộng Độ phân hủy trong Điểm Độ lan rộng Độ phân hủy trong
kiềm
Nhiệt hóa hồ
1 Hạt gạo còn nguyên Cao Thấp
2 Hạt gạo phồng lên Cao Thấp
3 Hạt gạo phồng lên, viền còn nguyên hay rõ nét
Cao đến trung bình Thấp đến trung bình 4 Hạt gạo phồng lên, viền còn
nguyên và nở rộng
Trung bình Trung bình
5 Hạt rã ra, và nở rộng Trung bình Trung bình
6 Hạt tan ra, viền mất hoàn toàn Thấp Cao
7 Hạt tan ra hoàn toàn và quyện vào nhau
d. Hàm lượng Protein tổng số
Hàm lượng protein là một chỉ tiêu quan trọng đối với chất lượng dinh dưỡng hạt gạo. Protein trong hạt gạo được đánh giá cao hơn các loại ngũ cốc khác vì lượng lysine chiếm khoảng 4% protein. Hàm lượng protein của hạt gạo biến động từ 8-12%, trong gạo xát trắng chứa khoảng 7% protein và 8% protein với gạo lật.
Hàm lượng protein cao hay thấp phụ thuộc vào giống, môi trường và thời gian bảo quản hạt. Khi phân tích hàm lượng protein trên 100 giống lúa mùa có mùi thơm cho thấy: hàm lượng Protein của các giống này được chia làm 6 nhóm biến thiên từ hàm lượng cao 10,91% tới hàm lượng thấp 5,45%. Hai giống có hàm lượng Protein cao nằm chung một nhóm là Nàng thơm và Nàng thơm Chợ Đào. 29 giống có hàm lượng Protein trên 9,0%, 20 giống có hàm lượng Protein trên 8,5% còn lại là các giống có hàm lượng Protein trung bình từ 6,0-7,0% và nhóm Protein rất thấp là Tàu hương và Nàng hương (Nguyễn Thị Lang và cs., 2004).
Hàm lượng protein trong hạt chịu ảnh hưởng rất mạnh của môi trường. Giống có hàm lượng protein cao thường liên kết với đặc tính thời gian sinh trưởng ngắn và khối lượng hạt nhẹ. Giống chín sớm thường có hàm lượng protein cao hơn so với giống chín muộn. Các giống lúa lùn thường có hàm lượng protein cao hơn so với giống cao cây (trích theo Nguyễn Hữu Nghĩa, 2007). Hàm lượng protein thay đổi theo môi trường canh tác và yếu tố phân bón khá rõ. Phân đạm có vai trò tăng cường quá trình tổng hợp protein mà không thay đổi đặc tính của giống. Khi bón phân đạm lên tới mức 120kg N/ha thì hàm lượng protein trong hạt của các giống tăng theo, nhưng bón với mức 150 kg N/ha thì hàm lượng Protein có biểu hiện giảm (Vũ Tuyên Hoàng, 2001).
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, hàm lượng protein thường thấp hơn trong mùa khô và cao hơn trong mùa mưa. Nhiệt độ trong thời gian chín của hạt cũng ảnh hưởng đến hàm lượng protein nhưng thay đổi tuỳ theo nhóm giống. Nhóm Japonica tăng hàm lượng protein khi nhiệt độ trung bình tăng, còn nhóm Indica lại không thay đổi. (Nguyễn Hữu Nghĩa, 2007).
e. Mùi thơm
Mùi thơm hạt gạo được quyết định bởi hàm lượng 2-acetyl-1-pyrroline. Hàm lượng 2-acetyl-1-pyrroline ở giai đoạn lúa chín có nhiệt độ thấp (250C ngày và 200C đêm) thì hàm lượng 2-acetyl-1-pyrroline cao hơn lúa chín ở nhiệt độ cao
(350C ngày và 300C đêm). Hàm lượng 2-acetyl-1-pyrroline còn bị ảnh hưởng bởi điều kiện khô hạn, khô hạn giai đoạn chín sữa sẽ làm tăng hàn lượng 2 -acetyl- 1- pyrroline nhưng khô hạn ở giai đoạn chín vàng thì hàm lượng này không đổi (Itali et al., 2004). Theo Wilkie (2004) bón phân đạm cho lúa thơm sẽ ảnh hưởng đến chất lượng và hương vị nấu nướng. Nếu bón đạm ở dưới mức bình thường sẽ làm giảm hàm lượng 2-acetyl-1-pyrroline, bón phân kali nhiều hơn ở mức bình thường để đạt được năng suất tối đa sẽ làm tăng mùi thơm và làm hạt gạo sáng hơn, nhưng độ mềm của cơm giảm. Lúa thơm trồng các vùng sinh thái khác nhau sẽ có độ thơm khác nhau (Ahmad et al., 2010). Sự hình thành và duy trì mùi thơm được gia tăng nếu trong giai đoạn hạt vào chắc nhiệt độ xuống thấp và phụ thuộc vào biên độ nhiệt (Meng and Zhou, 1997). Hàm lượng 2-AP còn bị ảnh hưởng bởi khô hạn. Khô hạn trong giai đoạn chín sữa làm tăng hàm lượng 2-AP nhưng khô hạn ở giai đoạn chín vàng thì không tăng và hàm lượng 2-AP tăng cao nhất trong khoảng 4 - 5 tuần sau trỗ, sau đó giảm dần (Yoshihashi et al., 2002). Cho nên tháo cạn nước ở giai đoạn vào chắc sẽ thuận lợi cho việc hình thành mùi thơm (Rohilla et al., 2000). Theo Goufo et al. (2010) cho biết cần thu hoạch sớm để có mùi thơm đậm nhưng có thể năng suất giảm do hạt chưa chín đều và tác giả cũng cho biết cấy mật độ dầy hơn bình thưởng sẽ làm giảm mùi thơm.