Nguồn gốc thực vật [2]
Cây lúa thuộc họ hòa thảo (Gramineae), chi Oryza. Trong chi Oryza có nhiều loài, sống 1 năm hoặc nhiều năm, trong đó chỉ có 2 loài trồng là Oryza Sativa và Oryza Glaberrima. Oryza Sativa phổ biến ở châu Aù, chiếm đại bộ phận diện tích trồng lúa, có nhiều giống có đặc tính tốt cho năng suất cao.
Oryza Glaberrima: hạt nhỏ, năng suất thấp, chỉ trồng trên diện tích nhỏ ở Tây Phi.
Loài lúa trồng ở châu Á (Oryza Sativa) có 3 loài chính:
lúa Japonica vùng ôn đới, lúa Japonica vùng nhiệt đới và lúa Indica vùng nhiệt đới. Cây lúa ở Đông Dương phát triển theo hai hướng: từ Lào theo sông Cửu Long đi xuống phương nam có đặc tính của lúa Japonica nhiệt đới; dọc bờ biển Đông có đặc tính của lúa Indica. Vì vậy, Việt Nam với khí hậu nhiệt đới, và với hệ sinh thái của thảo mộc đa dạng, có cả cây lúa Indica và cây lúa Japonica nhiệt đới. [2]
Phân loại [18]
Có nhiều khóa phân loại khác nhau: phân theo mùa vụ, theo điều kiện sinh thái, theo thời gian sinh trưởng và thu hoạch trong năm, theo điều kiện tưới… Tuy nhiên, thông thường, lúa được phân thành 2 loại chính theo chất lượng và hình dáng hạt: lúa tẻ và lúa nếp.
Lúa tẻ và lúa nếp khác nhau là do cấu tạo và thành phần tinh bột… Lúa tẻ có thành phần tinh bột chủ yếu là amyloza, các phân tử có cấu tạo mạch ngang (liên kết 1-4). Lúa nếp có thành phần chủ yếu là amylopeptin, ngoài mạch ngang còn có cấu tạo mạch dọc (liên kết 1-6).
Có thể dùng phản ứng đặc trưng của tinh bột với Iodua kali (KI) để phân biệt 2 loại này: amyloza kết hợp với KI có màu xanh tím, còn amylopeptin kết hợp với KI có màu nâu đỏ. Người ta cho rằng lúa nếp là do lúa tẻ biến dị mà thành. Trong thực tế trồng trọt, nếu không có điều kiện phù hợp hoặc được bồi dục thích đáng thì phẩm chất các loại lúa nếp (như độ dẻo, hương vị) sẽ bị suy giảm. Chúng ta có nhiều giống nếp quý địa phương như quýt, nếp cái hoa vàng, nếp cẩm… cần được quan tâm trong kỹ thuật
nông học nhằm gìn giữ nguồn tài nguyên quý, độc đáo cuỷa Vieọt Nam.[18]
Cấu tạo hạt [2]
Lúa gạo gồm vỏ trấu 20% và phần gạo thô 80%.
Vỏ trấu: thành phần chủ yếu là hemicellulose, lignin không có giá trị dinh dưỡng nên trong quá trình chế biến được tách bỏ (càng triệt để càng tốt).
Phần gạo thô gồm:
Cám: gồm lớp biểu bì, quả bì và chủng bì; chiếm 3%
khối lượng hạt gạo thô. Lớp biểu bì (vỏ quả): dễ dàng tách ra trong quá trình xát trắng gạo. Quả bì (vỏ hạt): là một lớp tế bào mỏng chứa nhiều chất béo và protein vá ít tinh bột. Lớp chủng bì (nucellus) quyết định màu sắc hạt.
Mầm: gồm có phôi mầm, phôi rễ và trụ phôi ở giữa phần dưới của hạt; chiếm 4% khối lượng. Trong phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng protein, lipid, một số glucid hòa tan và một lượng lớn vitamin cùng enzym của hạt. Trong sản xuất gạo và bột gạo, phôi cần được tách triệt để vì hàm lượng chất béo trong phôi cao, dễ bị oxi hóa làm giảm chất lượng sản phẩm.
Nội nhũ: gồm lớp aleuron và phôi nhũ tích tụ tinh bột;
chiếm 93%. Là thành phần chủ yếu của hạt – nơi dự trữ dinh dưỡng của hạt. Thành phần chủ yếu là tinh bột và protein; ngoài ra còn có một lượng nhỏ chất béo, vitamin và khoáng.
Bảng 2.3: Thành phần hóa học lúa gạo [2,18]
Thành phaàn
Tinh
bột Chất xơ Protein Lipid Tro Các chất khác
Nội nhũ 90.2 0.4 7.8 0.5 0.6 0.4
Maàm 2.4 3.5 20.2 21.6 7.9 44.4
Cám 16.0 10.7 15.2 20.1 9.6 28.4
Tinh bột: là nguồn gốc chủ yếu cung cấp calo. Giá trị nhiệt lượng của lúa là 3594 calo, so với lúa mì là 3610 calo;
độ đồng hóa đạt đến 95.9%.
Tinh bột gạo có hình đa giác, kích thước nhỏ, thay đổi trong khoảng 2-10 m. Kích thước trung bình của tinh bột gạo so với kích thước tinh bột của các loại hạt khác như sau:
tinh bột gạo < ngô < đại mạch < lúa mì < yến mạch < sắn
< khoai tây. Hạt tinh bột gạo có kích thước nhỏ và nằm sát nhau nên quá trình hồ hóa sẽ khó khăn hơn, nhiệt độ hồ hóa khoảng 70-80oC, cao hơn so với tinh bột khoai tây: 55–65oC; tinh bột sắn: 60-70oC…[14]
Tinh bột có 2 loại: Amylose có cấu tạo mạch thẳng và amylopectin có cấu tạo mạch nhánh. Tỷ lệ thành phần amylose và amylopectin liên quan đến độ dẻo của hạt. [18]
Các loại gạo VN có hàm lượng amylose thay đổi từ 15-35%…
[14] Cá biệt có giống lên đến 54% (Lê Doãn Diên và CTV, 1995). Nếu hạt có 10-18% amylose thì gạo mềm, dẻo;
từ 25-30% thì gạo cứng. Gạo nếp có nhiều amylopectin nên thường dẻo hơn gạo tẻ.
Protein: Tỷ lệ chiếm khoảng 6-8%, thấp hơn so với lúa mì và các loại khác. Các giống lúa VN có lượng protein thấp nhất 5.25%, cao nhất 12.84%, phần lớn trong khoảng 7- 8%. Lúa nếp có lượng protein cao hơn tẻ, lúa chiêm cũng có lượng protein cao. Protein trong gạo gồm albumin 5%, globulin 10%, prolamin (oryzin) 5%, glutelin (oryzenin) 80%.
Lipit: hàm lượng nhỏ; phân bố chủ yếu ở lớp vỏ gạo và phôi nên dễ mất trong quá trình chế biến gạo:
nếu ở gạo là 2.02% thì ở gạo giã chỉ còn 0.52%. Chủ yếu là acid béo không no: oleic 42.3%, linoleic 30.6%, palmitic 15.5%. [2]
Vitamin: Trong lúa gạo ngoài các chất dinh dưỡng trên, còn có một lượng lớn các vitamin đặc biệt là các loại vitamin B như B1, B2, B6, PP… Lượng vitamin B1 là 0.45 mg/100 hạt (trong đó phân bố ở phôi 47%, vỏ cám 34.5% trong hạt gạo chỉ có 3.8%) so với lúa mì là 0.52 mg và ngô là 0.49%
mg.[18]
Bảng 2.4: Thành phần hóa học một số loại gạo tẻ theo mức độ cheá bieán [2]
Thành
phaàn ẹụn vũ
Tên gọi Gạo tẻ
giã
Gạo tẻ
máy Gạo tám Gạo tám đồ
Nước % 13.8 13.5 12.6 11.9
Protein % 7.6 7.5 5.8 6.7
Lipid % 1.3 1.0 0.9 1.2
Glucid % 74.2 75.0 78.3 77.8
Cellulose % 0.7 0.4 0.5 0.5
Tro % 0.9 0.8 0.4 0.9
Ca mg 35.5 29.6 27.6 31.7
Fe mg 2.2 1.3 - -
Vit B1 mg 0.12 0.1 0.1 0.15
Vit B2 mg 0.04 0.03 - -
Vit PP mg 1.9 1.6 - -
Bảng 2.5: Thành phần hóa học một số loại gạo trên thị trường [13]
Loại gạo
Thành phần chính Tính chất nấu gạo Protein
(%)
Tinh bột (%)
Amylose (%)
Thời gian hấp tối thiểu để cơm chín
(phuùt)
Độ ẩm hạt cơm
(%)
Tài nguyên 6.0 72.9 22.3 35 63.7
Thơm Đài
Loan 6.2 72.8 16.3 30 61.8
IR64 7.6 71.0 22.4 35 63.5