ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALT TỪ
LÚA NẾP THAN

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG
Giảng viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Thị Thu Huyền
Sinh viên thực hiện : Tôn Thất Quý
MSSV: 0951100092 Lớp: 09DTP1
TP. Hồ Chí Minh, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG
NGHỆ TP. HCM
i


TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Giảng viên hƣớng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

Th.s Nguyễn Thị Thu Huyền
LỜI CẢM ƠN

Để có được kết quả này, tôi xin chân thành gửi lời cám ơn đến :
- Gia đình đã tạo điều kiện và là nền tảng vững chắc cho tôi có thể yên tâm thực hiện đề tài
này.
- Cô Ths. Nguyễn Thị Thu Huyền, đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu,
giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài.
- Quý thầy cô trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ, các anh chị công tác tại Phòng Thí
Nghiệm – Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã hỗ trợ cho tôi trong thời gian qua.
- Những người bạn đã bổ sung thêm kiến thức, tài liệu và các phương tiện để tôi có thể
hoàn thành thật suôn sẻ.
Tôi xin cám ơn mọi người rất nhiều.

C > 80
o
C thu được malt khô có độ ẩm 3,2% và năng lực đường hóa là
184,91WK thuận lợi cho quá trình bảo quản cũng như chế biến. Hàm lượng anthocyanin của sản
phẩm là 23 mg%.
Bên cạnh đó, kiểm tra chỉ tiêu chất lượng sản phẩm cho thấy malt nếp than đạt các tiêu
chuẩn của malt, có thể ứng dụng làm nguyên liệu sản xuất sản phẩm về thức uống, bột dinh
dưỡng

iii MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa i
Phiếu giao khóa luận/ đồ án tốt nghiệp
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt iii
Mục lục iv
Danh sách hình vẽ, bảng biểu v

MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1 : TỔNG QUAN 3
1.1 TỔNG QUAN VỀ LÚA NẾP THAN 3
1.1.1 Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm của cây lúa 3
1.1.2 Cấu tạo hạt lúa 4
1.1.3 Thành phần và đặc tính 6
1.1.4 Các hoạt chất trong hạt nếp than và công dụng của chúng 7
1.2 TỔNG QUAN VỀ MALT 10
1.2.1 Giới thiệu 10

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64
PHỤ LỤC 65

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 : Cánh đồng lúa nếp than 3
Hình 1.2 : Cấu tạo hạt lúa 4
Hình 1.3 : Hạt gạo nếp than 5
Hình 1.4: Công thức cấu tạo của anthocyanin 8
Hình 1.5 : Biến đổi trong hạt lúa nẩy mầm 16
Hình 1.6: Quá trình thủy phân tinh bột của các Enzyme Amylase 17
Hình 1.7: Cháo nếp cẩm 21
Hình 1.8: Gạo nếp cẩm rang ăn liền 22
Hình 1.9: Sữa chua nếp cẩm Điện Biên 22
Hình 1.10: Rượu vang nếp than 23
Hình 1.11: Red glutinous rice & Dairy fluor 23
Hình 1.12: Kem nếp than dạng cây 24
Hình 1.13: Rượu nếp than 24
Hình 1.14: Bột gạo nếp than 25
Hình 1.15: Bánh mì nếp than 25
Hình 2.1 : Nguyên liệu lúa nếp than 26
Hình 2.2 : Sơ đồ nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất malt lúa nếp than 27
Hình 2.3 : Ngâm nguyên liệu 28
Hình 2.4 : Ươm mầm lúa nếp than 29
Hình 2.5 : Sấy lúa nếp than sau khi ươm 30
Hình 2.6 : Rễ mầm, lá mầm sau khi xử lý 32

Bảng 3.3: Hàm lượng anthocyanin theo thời gian ngâm. 47
Bảng 3.4: Biến đổi hoạt tính amylase theo thời gian ủ 48
Bảng 3.5: Biến đổi độ ẩm và năng lực đường hóa của malt theo thời gian sấy của 3 chế độ sấy .
51
Bảng 3.6 : Hàm lượng anthocyanin sau khi kết thúc mỗi chế độ sấy 55
Bảng 3.7 : Tỷ lệ thu hồi hạt malt 56
Bảng 3.8: Hàm lượng anthocyanin qua từng công đoạn sản xuất 57
Bảng 3.9 Chỉ tiêu hóa lý malt sau sấy tính theo trọng lượng chất khô 58
Bảng 3.10 Giá thành sơ bộ cho 1kg lúa nguyên liệu 60
1

MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài
Lúa là cây lương thực quan trọng của hơn một nửa dân số trên thế giới và là nguồn lương
thực chính ở các nước Châu Á. Theo nhiều nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước về công
dụng và ứng dụng của các loại lúa gạo, thì lúa nếp than (hay nếp cẩm) là một loại ngũ cốc có giá
trị dinh dưỡng cao. Đặc biệt là hàm lượng anthocyanin rất cao cùng với khả năng chống oxy hóa
vượt trội của anthocyanin trong nguyên liệu nếp than giúp ngăn chặn tác động nguy hại của các
gốc tự do. Ngoài ra nếp than còn chứa nhiều cấu tử tạo hương thơm đặc trưng, hấp dẫn so với các
loại gạo khác


3

Chƣơng 1
TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về lúa nếp than
1.1.1 Nguồn gốc, phân bố, đặc điểm cây lúa
Nếp than là giống lúa cổ truyền của Việt Nam, là giống lúa quang cảm được trồng nhiều ở miền
Tây Nam Bộ vùng Đồng Bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, giống lúa này chỉ có năng suất thấp và
chỉ trồng duy nhất một mùa trong năm nên chưa đáp ứng được nhu cầu xã hội ngày càng cao hiện
nay.
Tên khoa học là Oryza sativa L.glutimosa Tanaka. Về mặt phân loại sinh học, cây lúa thuộc họ
Gramineae (hòa thảo), tộc Oryzeae, chi Oryza Hình 1.1 : Cánh đồng lúa nếp than
Lúa nếp than là một trong các loại lúa gạo có vỏ trấu màu nâu đen, phần hạt gạo sau khi
bóc tách vỏ sẽ thấy màu tím đen, tùy vào độ chín của hạt mà màu tím có thể đến tận tâm của hạt. 4

Đặc trƣng hình thái và sinh lý tổng quát của giống lúa :
- Thân : Thân cao
- Chồi : Nở bụi mạnh
- Lá : Lá rộng, xanh nhạt
- Hạt :
o Hạt thon, dài, dẹp
o Hạt hầu như không có đuôi

6

1.1.3 Thành phần và đặc tính
Bảng 1.1 : Thành phần dinh dưỡng của nếp than, nếp thường và gạo tẻ.
Thành phần dinh
dƣỡng trong 100g
Gạo tẻ
Jasmine
Nếp thƣờng
Nếp than
Năng lương (kcal)
361
355
355
362
Độ ẩm (%)
10,2
11,9
11,7
11,2
Protein (g)
6
6,1
6,3
7,4
Carbohydrates (g)
82,0
81,1
81,1
77,7

Vitamin B1 (mg)
0,07
0,12
0,08
0,26
Vitamin B2 (mg)
0,02
0,02
0,03
0,04
Niacin (g)
1,8
1,5
1,8
5,5

 Carbohydrate
Carbohydrate của gạo chủ yếu là tinh bột cùng với một lượng nhỏ pentosan,
hemicellulose và đường. Tinh bột chiếm khoảng 85 - 90% lượng các chất rắn. Tinh bột gồm có
hai thành phần là amylose và amylopectin. Tuy nhiên, gạo dẻo (nếp) chứa ít hoặc không chứa
amylose. Đường chiếm khoảng 0,3 - 0,5% trong gạo trắng và khoảng 0,6 - 1,4% trong gạo tách
vỏ trấu (gạo lức). Đường tự do chủ yếu là saccharose cùng với một lượng nhỏ glucose và
fructose.
 Protein
Hàm lượng protein chịu ảnh hưởng lớn bởi giống và điều kiện môi trường, bởi mùa vụ
và phân đạm. Có sự khác biệt khoảng 4% trong hàm lượng protein của cùng một loại gạo trồng
ở các mùa vụ khác nhau. Hầu hết protein trong gạo là loại tan trong kiềm (glutelin).

7


màu (anthocyanidin). Các gốc đường có thể được gắn vào vị trí 3, 5, 7 thường được gắn vào vị
trí 3 và 5 còn vị trí 7 rất ít. Phân tử anthocyanin gắn đường vào vị trí 3 gọi là monoglycozit, ở vị
trí 3 và 5 gọi là diglycozit. Các aglucon của anthocyanin khác nhau chính là do các nhóm gắn
vào vị trí R1 và R2, thường là H, OH hoặc OCH
3
.
Các yếu tố ảnh hƣởng đến anthocyanin
 Nhiệt độ: khi tăng nhiệt độ sẽ dẫn đến sự thay đổi độ hấp thu cực đại, màu của
anthocyanin cũng giảm khi gia tăng nhiệt độ.
 pH: pH quá cao hoặc quá thấp sẽ dẫn đến sự thoái hóa màu anthocyanin, hiệu quả của
chất màu này đạt cực đại ở pH = 3,5.
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Màu
Đỏ
Đỏ
Đỏ
Đỏ nhạt
Đỏ nhạt
Tím nhạt
Tím
Xanh

ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm, anthocyanin còn là hợp chất có nhiều hoạt
tính sinh học quý như : khả năng chống oxy hóa cao nên được sử dụng để chống lão
hóa, hoặc chống oxy hóa các sản phẩm thực phẩm, hạn chế sự suy giảm sức đề kháng;
có tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các tế bào ung
thư; tác dụng chống các tia phóng xạ.
- Một nghiên cứu mới của giáo sư David Capuzzi thuộc Trung tâm Y tế Jefferson Myrna
tại Philadenphia Mỹ cho thấy anthocyanin trong gạo nếp cẩm có công dụng giảm 45%
tỷ lệ tái tai biến tim mạch, giúp khoảng 33% số bệnh nhân tim mạch tránh khỏi tử vong

10

sau 5 năm sử dụng khi cho những bệnh nhân tim mạch khi dùng một loại thuốc có tên là
Xuezhikang, được bào chế từ gạo nếp cẩm.
- Các nhà khoa học ở ĐH Bang Louisiana nghiên cứu cho thấy chất chống oxy hóa tạo
màu sậm này sẽ “quét” sạch các phân tử gây hại, giúp bảo vệ thành mạch và ngăn ngừa
tổn thương DNA mà có thể dẫn tới ung thư. Nhà khoa học thực phẩm, Bác sĩ Zhimin Xu
cho biết: “Hàm lượng chất chống ôxy hóa anthocyanin trong một thìa cám nếp cẩm
nhiều hơn một thìa nam việt quất (cranberry) mà lại ít đường, giàu chất xơ và vitamin E
hơn.
- Những đặc tính quý báu của anthocyanin mà các chất màu hóa học, các chất màu khác
hình thành trong quá trình gia công kỹ thuật không có được đã mở ra một hướng nghiên
cứu ứng dụng hợp chất màu anthocyanin lấy từ thiên nhiên vào trong đời sống hàng
ngày, đặc biệt trong công nghệ chế biến thực phẩm. Điều đó hoàn toàn phù hợp với xu
hướng hiện nay của các nước trên thế giới là nghiên cứu khai thác chất màu từ thiên
nhiên sử dụng trong thực phẩm, bởi vì chúng có tính an toàn cao cho người sử dụng.
(Trần Thị Hồng Trúc, 2008; Huỳnh Kim Cúc, 2010)
1.1.4.2 Cyanidin 3 – glucozit : có tác dụng giúp ngăn chặn tế bào ung thư đặc biệt là ung
thư phổi.

1.1.4.3 Gamma amino acid butyric (GABA)

để sản xuất các loại đồ uống có độ cồn thấp.
1.2.2 Các công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất malt
Các quá trình công nghệ để sản xuất malt bao gồm hai bước cơ bản: sản xuất malt tươi và sản
xuất malt thành phẩm.
- Sản xuất malt tươi bao gồm : ngâm đại mạch và ươm mầm đại mạch
- Sản xuất malt thành phẩm : sấy malt tươi và tách rễ, làm bóng, đóng gói, bảo quản.
Các công đoạn quan trọng trên quy trình công nghệ sản xuất malt là : ngâm, ươm mầm, sấy
1.2.2.1 Ngâm :
 Thông số :
Nhiệt độ ngâm hạt thích hợp là 10 – 12
o
C. Ở nhiệt độ tháp hơn 10
o
C, sự phát triển của phôi sẽ bị
ức chế, còn nếu nhiệt độ cao hơn 15
o
C sẽ tạo điều kiện cho vi khuẩn hoại sinh.
 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm :
Nhiệt độ nƣớc ngâm : là yếu tố quan trọng nhất ảnh hướng đến tốc độ hút nước của hạt.
Trong một giới hạn nhất định, nhiệt độ nước ngâm tỉ lệ thuận với tốc độ hút nước của hạt. Nhiệt
độ cao, cường độ hô hấp của hạt sẽ mạnh lên gấp nhiều lần kéo theo những quá trình khác xảy ra
với tốc độ cao. Ngoài ra, ở nhiệt độ cao tốc độ hút nước của hạt tăng lên, dễ xảy ra hiện tượng
hạt bị sũng nước, phôi bị ủng làm mất khả năng nẩy mầm của hạt.
Độ lớn của hạt : Hạt to hút nước chậm hơn hạt nhỏ. Do đó trước khi tiên hành ngâm, người
ta cần phân loại, xếp chung theo từng lô có cùng kích thước và độ lớn của hạt đồng đều gần như
nhau

12

Hàm lƣợng protein của hạt : Hạt chứa nhiều protein thì hút nước càng chậm. Nguyên nhân

nhuyễn, màng tế bào và các lớp protein bao quanh các hạt tinh bột chưa được thủy phân triệt để.
Các dẫn xuất xenlulo và của tinh bột sinh ra lúc này cũng gây cho quá trình lọc không ít khó
khăn.
Sự thông gió : thông gió tác động lên quá trình hô hấp và các quá trình sinh tổng hợp. Quá
trình thủy phân nội nhũ và hô hấp diễn ra một cách độc lập và nhạy cảm ít nhất là sau ngày thứ

13

3. Phôi có thể bị ngạt từng lúc trong quá trình ươm mầm : lớp hạt không được đảo trộn trong
những khoảng thời gian nhất định, các rễ non mọc đan chéo nhau tạo thành từng lớp và giữ CO
2

lại. Đồng thời, nhiệt độ tăng lên 25
o
C hoặc hơn nữa, thúc đẩy quá trình nhuyễn của hạt
Độ ẩm : nếu độ ẩm quá cao thì có quá trình khởi động nhanh, do đó sự nảy mầm sẽ diễn ra
không đồng đều. Ngoài ra, độ ẩm cao làm lớp vỏ sẽ quấn vào nhau, do đó malt thu được có xu
hướng nhuyễn không đều
Nếu độ ẩm không đủ, quá trình khởi động của hạt có nguy cơ bị chậm lại và độ nhuyễn của
hạt thấp.
 Biến đổi:
Quá trình sinh lý : sự phát triển của phôi xảy ra đồng thời với sự hô hấp và tổng hợp một số
chất mới, đặc biệt là sự tổng hợp 1 số loại enzyme.
Quá trình sinh hóa : thủy phân các chất dự trữ trong nội nhũ, phân cắt một lượng đáng kể
các hợp chất cao phân tử thành các sản phẩm thấp hơn dễ hòa tàn.
Quá trình vật lý : vận chuyển nước và các chất dinh dưỡng dự trữ hòa tan để nuôi phôi.
1.2.2.3 Sấy
 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy :
Trong quá trình sấy malt, mối tương quan giữa nhiệt độ của khối hạt, hàm ẩm của hạt và
độ ẩm tương đối của lớp không khí trên bề mặt lớp hạt đóng vai trò then chốt, quyết định

C : Phôi bị vô hiệu hóa những hoạt tính của
enzyme vẫn còn. Điều đó kéo theo :
- Tăng thêm đường và dextrin, sản phẩm trung gian của quá trình thủy phân tinh bột.
- Tăng hàm lượng hợp chất nitơ hòa tan: pepton khi nhiệt độ >50
o
C, acid amin khi nhiệt
độ đạt 45 – 50
o
C.
- Hoạt động của enzyme tương đối lớn khi độ ẩm > 20% và giảm dần rồi trở nên rất yếu
khi W = 10 – 12% và bị vô hoạt ở W = 7 – 8%.
Khi nhiệt độ vƣợt quá 60
o
C : quá trình sấy kết thúc làm suy yếu đáng kể các enzyme mặc
dù đó là nhiệt độ làm chết các enzyme. Thực ra chúng chỉ bị suy yếu đi chứ không bị phá hủy
hoàn toàn vì nhiệt độ phá hủy chúng có liên quan đến môi trường nước và độ bền của enzyme ở
trạng thái khô lớn hơn rất nhiều so với trạng thái ẩm. Hơn nữa, tác động có hại sẽ càng mạnh khi
càng kéo dài thời gian.
Khi nhiệt độ đạt và vượt qua 75 – 80
o
C : Các enzyme càng bị suy yếu mạnh mà không bị phá
hủy hoàn toàn ( chúng chỉ bị phá hủy hoàn toàn khi nhiệt độ > 110 – 120
o
C và kéo dài quá trình
tăng nhiệt nhanh). Trong thời gian này, hàm lượng nitơ hòa tan của hạt giảm nhẹ, tiếp đến là sự
biến đổi trạng thái lý học của albumin.
Một cách khách quan, hiệu suất thu hồi dịch chiết malt giảm nhưng sự thay đổi này rất nhỏ
khi nhiệt độ đạt đến 100 – 110
o
C.

o
C, nhiệt độ tối ưu là 30 – 37
o
C và nhiệt độ tối đa là 40 – 42
o
C .
 Điều kiện không khí
Quá trình nẩy mầm bị ảnh hưởng bởi thành phần không khí xung quanh. Hầu hết hạt nẩy mầm
trong môi trường không khí chứa 20% O
2
và 0,03% CO
2
- đây là điều kiện bình thường của khí
quyển.
Tuy nhiên, hạt sẽ nẩy mầm mạnh hơn khi nồng độ oxy tăng trên mức 20%, bởi vì quá trình nẩy
mầm đòi hỏi phải sử dụng năng lượng và hầu hết các quá trình cần năng lượng thường là các
quá trình oxy hóa. Ngược lại, CO
2
ức chế quá trình nẩy mầm. Hầu hết hạt không nẩy mầm được
khi nồng độ CO
2
tăng quá cao .

16

 Ánh sáng
Trong quá trình ủ mầm, người ta cũng hạn chế ánh sáng vì ánh sáng làm tăng hoạt động của diệp
lục tố, phát triển thân lá làm hao tổn chất khô và làm giảm hoạt động của enzyme .
 Các chất ức chế quá trình nẩy mầm
Thuốc diệt cỏ và thuốc diệt côn trùng có thể ức chế nẩy mầm, cũng như các hóa chất dùng để