BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT
LƯỢNG GẠO MẦM TỪ GẠO LỨT NƯƠNG ĐỎ TÂY
NGUYÊN (ĐIỀU KIỆN KHẢO SÁT t= 300C)

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Huỳnh Phương Quyên
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1151110043

: Phan Ngọc Tuyết Nhung
Lớp:11DSH01

TP. Hồ Chí Minh, 2015


Đồ án tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng



Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................... viii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 5
1.1. Giới thiệu về lúa gạo ................................................................................................. 5
1.1.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển ........................................................................ 5
1.1.2. Phân loại ............................................................................................................ 6
1.1.3. Tình hình sản lượng gạo ở Việt Nam ................................................................ 7
1.1.4. Cấu tạo của hạt gạo ........................................................................................... 9
1.1.4.1. Lớp vỏ .................................................................................................... 10
1.1.4.2. Lớp aleurone .......................................................................................... 11
1.1.4.3. Nội nhũ .................................................................................................. 11
1.1.4.4. Phôi ........................................................................................................ 11
1.1.5. Thành phần hóa học hạt gạo ...........................................................................................................11
1.1.5.1. Nước ........................................................................................................ 12
1.1.5.2. Carbohydrate ........................................................................................... 13
1.1.5.3. Tinh bột ................................................................................................... 14
1.1.5.4. Protein .................................................................................................... 14
1.1.5.5. Lipid ........................................................................................................ 15
1.1.5.6. Vitamin .................................................................................................... 17
1.1.5.7. Chất khoáng. ........................................................................................... 18
1.1.5.8. Chất màu trong gạo lứt............................................................................ 19
1.1.5.9. Các thành phần khác. .............................................................................. 19
1.1.6. Giá trị dinh dưỡng của gạo .............................................................................. 20

mầm của hạt..................................................................................................................... 42
2.3.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát các điều kiện ngâm ủ tối 100% đến khả năng
nảy mầm của hạt. ............................................................................................................. 45

ii


Đồ án tốt nghiệp

2.3.2.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát các điều kiện ngâm ủ 50% tối 50% sáng đến
khả năng nảy mầm của hạt. ............................................................................................. 47
2.3.2.5. Thí nghiệm 5: So sánh các điều kiện ngâm ủ để chọn điều kiện ủ thích
hợp cho gạo lứt nảy mầm. ............................................................................................... 49
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 51
3.1. Kết quả ảnh hưởng thời gian ngâm của gạo đến độ ẩm gạo lứt. .............................. 51
3.2. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ sáng 100% đến khả năng nảy
mầm ................................................................................................................................. 52
3.2.1. Kết quả đo hoạt tính enzyme amylase ............................................................. 53
3.2.2. Kết quả đo hàm lượng đường khử ................................................................... 55
3.2.3. Kết quả đo hàm lượng protein. ........................................................................ 57
3.2.4. Theo dõi chiều dài mầm .................................................................................. 58
3.3. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ tối 100% đến khả năng nảy mầm.
......................................................................................................................................... 60
3.3.1. Kết quả đo hoạt tính enzyme amylase ............................................................. 60
3.3.2. Kết quả đo hàm lượng đường khử ................................................................... 62
3.3.3. Kết quả đo hàm lượng protein. ........................................................................ 63
3.3.4. Theo dõi chiều dài mầm .................................................................................. 65
3.4. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ 50% tối 50% sáng đến khả năng
nảy mầm .......................................................................................................................... 66
3.4.1. Kết quả đo hoạt tính enzyme amylase ............................................................. 67


USDA

United States Department of Agriculture

SOD

Superoxide dismutase

GABA

Gamma amino butyric acid

DNS

Acid 2-hydroxy-3,5-dinitrobenzoic

ĐB

Đồng bằng

v


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa nước ta .................................................. 8
Bảng 1.2: Thành phần trung bình của hạt gạo. ............................................................... 12
Bảng 1.3: Phân bố các loại carbohydrate trong các phần khác nhau của hạt gạo mẫu. .. 13

Bảng 3.10: Ảnh hưởng điều kiện ủ 50% tối 50% sáng đến hàm lượng protein có trong
gạo mầm .......................................................................................................................... 71
Bảng 3.11: So sánh điều kiện thích hợp nhất cho hạt nảy mầm ...................................... 74

vii


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Cấu tạo của hạt gạo ........................................................................................... 9
Hình 1.2 Gạo lứt nảy mầm .............................................................................................. 24
Hình 1.3: Gạo mầm VIBIGABA .................................................................................... 24
Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu gạo mầm ............................................................................. 38
Hình 2.2: Sơ đồ nghiên cứu thí nghiệm 1 ....................................................................... 42
Hình 2.3: Sơ đồ nghiên cứu thí nghiệm 2 ....................................................................... 44
Hình 2.4: Sơ đồ nghiên cứu thí nghiệm 3 ....................................................................... 46
Hình 2.5: Sơ đồ nghiên cứu thí nghiệm 4 ....................................................................... 48
Hình 2.6: Sơ đồ nghiên cứu thí nghiệm 5 ....................................................................... 50
Hình 3.1: Độ ẩm khi ngâm gạo lứt từ 0 giờ đến 24 giờ .................................................. 51
Hình 3.2: Ảnh hưởng điều kiện ủ sáng 100% đến hoạt tính enyzme amylase ............... 54
Hình 3.3: Ảnh hưởng điều kiện ủ sáng 100% đến hàm lượng đường khử ..................... 56
Hình 3.4: Ảnh hưởng điều kiện ủ sáng 100% đến hàm lượng protein. .......................... 57
Hình 3.5: Chiều dài mầm lúc 18 giờ ở điều kiện ủ sáng 100% ................................... 58
Hình 3.6: Chiều dài mầm lúc 24 giờ ở điều kiện ủ sáng 100% ................................... 58
Hình 3.7: Chiều dài mầm lúc 30 giờ ở điều kiện ủ sáng 100% ................................... 59
Hình 3.8: Chiều dài mầm lúc 36 giờ ở điều kiện ủ sáng 100% ................................... 59
Hình 3.9: Ảnh hưởng điều kiện ủ tối 100% đến hoạt tính enyzme amylase .................. 61
Hình 3.10: Ảnh hưởng điều kiện ủ tối 100% đến hàm lượng đường khử. ..................... 62
Hình 3.11: Ảnh hưởng điều kiện tối 100% đến hàm lượng protein................................ 64

xanh và sạch. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, cây lúa đã tự mình vượt qua
những trở ngại của thời tiết, khí hậu khắc nghiệt và vươn lên đón nắng mặt trời, hạt gạo
hút được nhiều dưỡng khí của đất trời nên đây là nguyên liệu thích hợp cho chế độ thực
dưỡng và là nguyên liệu làm sản phẩm thực phẩm chức năng cho chế độ dinh dưỡng
hàng ngày.
Giống lúa nương Tây Nguyên Việt Nam đang được Bộ Nông nghiệp Việt Nam đưa
vào danh sách bảo tồn giống gạo quý và là nguyên liệu có giá trị trong chế độ ăn của
đồng bào dân tộc Tây Nguyên, món quà quý mà Đồng bào Tây Nguyên gởi tặng cho
các đồng bào ở các tỉnh thành khác nhưng chưa được các nhà khoa học ứng dụng quan
tâm nghiên cứu, đặc biệt giống lúa nương cho gạo màu đỏ hạt tròn thì đến nay vẫn
chưa có kết quả phân tích thành phần nào được công bố trên tạp chí trong cũng như
ngoài nước.
Sự nảy mầm của hạt gạo là một quá trình sinh lý phức tạp chịu sự tác động của các
yếu tố bên trong: giống cây trồng, thành phần, hàm lượng các chất… và các yếu tố bên
ngoài: nhiệt độ, hàm lượng nước, không khí… các yếu tố này ảnh hưởng đến quá trình
nảy mầm của hạt. Trong quá trình hấp thụ nước thì hoạt động trao đổi chất được khôi
phục. Cấu trúc của hạt thay đổi và một số enzyme cần thiết cho quá trình trao đổi chất
được kích hoạt và tiếp tục quá trình hô hấp của hạt gạo. Khi hạt được hình thành, hầu
hết các thành phần dự trữ trong hạt như protein, tinh bột, chất béo sẽ cung cấp dinh
dưỡng cho phôi hình thành và phát triển. Khi hạt hút nước, các enzyme thủy phân
được kích hoạt sẽ phá vỡ những thành phần dự trữ tạo thành những hợp chất có lợi
cho quá trình trao đổi chất.
1


Đồ án tốt nghiệp

Ngoài ra khả năng nảy mầm của hạt còn phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường,
nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào và tốc độ phát triển của hạt.
Ở nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp sẽ ức chế quá trình nảy mầm. Thông thường, hạt nảy


Banchuen va cộng sự (2010)

acid , ferulic acid 
Tổng hợp chất phenol , tổng hàm lượng

Li và cộng sự (2008)

chất xơ , gamma-aminobutyric acid .
Tổng phenolic , hoạt chất chống oxi hóa

Tian và cộng sự (2004)




Maisont and Narkrugsa (2010)

gamma-aminobutyric

acid,

tổng

phenolic , khả năng chống oxi hóa ,
amylose , chất béo giảm 
Chất xơ hòa tan , tocotrienol , chất béo

Jayadeep and Malleshi (2011)



Khảo sát ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ sáng 100% đến khả năng nảy mầm, chiều

dài mầm, hoạt tính enzyme amylase, hàm lượng đường khử, hàm lượng protein có
trong gạo mầm (t=300C)
-

Khảo sát ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ tối 100% đến khả năng nảy mầm, chiều

dài mầm, hoạt tính enzyme amylase, hàm lượng đường khử, hàm lượng protein có
trong gạo mầm (t=300C)
-

Khảo sát ảnh hưởng điều kiện ngâm ủ 50% tối 50% sáng đến khả năng nảy

mầm, chiều dài mầm, hoạt tính enzyme amylase, hàm lượng đường khử, hàm lượng
protein có trong gạo mầm (t=300C)
-

So sánh các điều kiện ngâm ủ để chọn điều kiện ủ thích hợp cho gạo lứt nảy
mầm.

5. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp xác định độ ẩm, theo TCVN 1867:2001.
Phương pháp xác định hoạt tính enzyme amylase, theo Nguyễn Hoài Hương.
Phương pháp xác định hàm lượng đường khử, theo Nguyễn Hoài Hương.
Phương pháp xác định hàm lượng protein, theo Nguyễn Hoài Hương.
6. Kết cấu của đồ án
Đồ án gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan

Đầu tiên, lúa được trồng ở Châu Á. Sau đó những người du mục Ả Rập mang
chúng đến Hy Lạp cổ đại, từ đây Alexander đại đế mang chúng đến Ấn Độ và bắt đầu
đi khắp thế giới.
Có một số ý kiến khác về nguồn gốc cây lúa châu Á, xuất từ vùng Assam (Ấn Độ),
giống lúa O.sativa dần tiến hóa thành giống O.sativa Indica thích ứng được khí hậu khô
hạn đặc trưng của khí hậu vùng này. Sau đó, giống này phát tán dần về phía Đông Bắc
qua Nepal, Myanma, di chuyển theo bờ biển lên hạ lưu sông Dương Tử và tiến hóa
thành giống lúa O.sativa Japonica. Giống lúa mới thích nghi với khí hậu lạnh ở vùng
địa lý này.
5


Đồ án tốt nghiệp

Từ nguồn gốc giống lúa cổ O.sativa, theo thời gian, tiến hóa phân chia thành hai
giống lớn là O.sativa Indica và O.sativa Japonica và một số giống khác như O.sativa
Sinica, O.sativa Javanica…
Ngày nay, cây lúa phát triển trên một bình diện rộng khắp thế giới với khoảng 100
quốc gia trồng lúa. Vùng trồng và tiêu thụ lúa chính vẫn là châu Á, là nơi mà gạo đóng
một vai trò không thể thay thế trong đời sống hàng ngày. Ba nước xuất khẩu gạo lớn
nhất thế giới là Thái Lan, Việt Nam và Trung Quốc. Ở Việt Nam, lúa được trồng ở cả
ba miền với nhiều giống khác nhau, phổ biến nhất là giống lúa lai năng suất cao, kháng
sâu bệnh tốt.
1.1.2. Phân loại
Với kỹ thuật chọn lọc, lai tạo giống, con người đã tạo ra được nhiều giống lúa khác
nhau và hiện nay việc phân loại chúng cũng có nhiều hình thức khác nhau. Theo nhiều
ý kiến khác nhau về phân loại chi Oryza. Ví dụ, Chaherjee (1948) chia làm 23 loài,
Richharia R. (1960) chia thành 18 loài, và viện nghiên cứu chia lúa quốc tế IRRI
(1963) chia thành 19 loài. Trong đó, chỉ có loài Oryza sativa L. là lúa được trồng nhiều
nhất để làm lương thực. Do tính phổ biến của lúa gạo nên lúa có rất nhiều giống và có

môi trường nước lên môi trường trên cạn. Lúa cạn là lúa trồng tại các vùng đồi nương,
không cần nước trên mặt đất. Lúa có thể chịu nước sâu với mức ngập nước là 1m và cả
giống lúa nổi chịu ngập đến 3-4m.
1.1.3. Tình hình sản xuất gạo ở Việt Nam
Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thuận lợi cho nghề trồng lúa, nước ta
có hai vùng trồng lúa chính là Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long.
Khu vực Đồng bằng sông Hồng mỗi năm có hai vụ chính là vụ chiêm và vụ mùa. Ở
khu vực miền Nam có ba vụ là Đông xuân, Hè thu và vụ ba. Với những điều kiện thuận
lợi cho cây lúa nước, Việt Nam đã trở thành một trong những nước sản xuất và xuất
khẩu lúa gạo hàng đầu thế giới.
Ngoài những giống lúa cao sản, những giống lai cho năng suất cao (có thể đạt 7
tấn/ha) đáp ứng nhu cầu lúa gạo về mặt số lượng, Việt Nam còn thực hiện trồng trọt và
sản xuất những giống gạo đặc sản có giá trị dinh dưỡng và cảm quan. Các giống lúa
đặc sản này tuy không cho năng suất cao, nhưng với những đặc tính như mùi thơm,
màu sắc… các giống lúa này đã có một thị trường nhất định.
Sản lượng lúa trong cả nước: sản lượng lúa của địa phương không ngừng tăng qua
các năm. Trong đó, vùng Đồng bằng sông Hồng chiếm hơn 50% sản lượng lúa ở miền
Bắc, Đồng bằng sông Cửu Long chiếm hơn 80% sản lượng lúa miền Nam. Đồng bằng
sông Hồng và sông Cửu Long có thể coi là hai nơi sản xuất lúa chủ yếu trong vùng với
diện tích trồng, năng suất, và sản lượng lúa đạt được cao hơn các địa phương khác
trong cả nước.

7


Đồ án tốt nghiệp

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa nước ta, 2009 [1]
Diện tích (1000 ha)


45,5

3.047,1

Bắc Trung Bộ

695,3

51,4

3.576,2

MIỀN NAM

4.705,9

146,8

24.481,6

526,3

50,8

2.675,8

306,7

43,1




Đồ án tốt nghiệp

vị trí thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo, sau Thái Lan. Theo tổ chức USDA, dự báo
mùa vụ 2011/2012, Việt Nam vẫn duy trì mức xuất khẩu gạo khoảng 7 triệu tấn.
Với sản lượng sản xuất lúa gạo cao, Việt Nam hoàn toàn có khả năng giải quyết vấn
đề lương thực cho người dân. Số lượng lúa gạo tiêu thụ trong nước chiếm tỷ lệ khoảng
70% tổng sản lượng thu được. Với lượng lúa gạo dồi dào, Việt Nam đã xuất khẩu lúa
gạo.
1.1.4. Cấu tạo của hạt gạo
Gạo lứt là sản phẩm của cây lúa, do đó trước khi tìm hiểu về phẩm chất gạo và
những tiêu chuẩn đánh giá, cần phải xem xét về cấu trúc và chức năng của hạt gạo.
Cấu tạo của hạt gạo gồm: 4 thành phần chính lớp vỏ, lớp aleurone, nội nhũ và phôi.

Hình 1.1: Cấu tạo của hạt gạo

9


Đồ án tốt nghiệp

1.1.4.1.

Lớp vỏ

Lớp vỏ là bộ phận bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi bị tác động cơ học từ bên ngoài.
Vỏ thường được phân làm ba lớp vỏ trấu, vỏ quả và vỏ hạt
 Vỏ trấu: có tác dụng bảo vệ hạt gạo, chống các ảnh hưởng xấu của điều kiện
môi trường (nhiệt, ẩm) và sự phá hại của sinh vật có hại (côn trùng, nấm mốc). Trên

Lớp aleurone có cấu tạo chủ yếu là protein (35-45%), lipid (8-9%), vitamin và tro
(11-14%), đường (6-8%), cellulose (7-10%), pentozane (15-17%).
Khi xay xát lớp vỏ hạt (chủ yếu là aleurone) bị vụn nát ra thành cám. Nếu cám còn
sót lại nhiều trong gạo, trong quá trình bảo quản dễ bị oxi hóa làm cho gạo bị chua (độ
acid cao) và ôi khét (do lipid bị oxi hóa).
1.1.4.3.

Nội nhũ

Nội nhũ là phần chính trong hạt gạo. Trong nội nhũ chủ yếu là carbohydrate, chiếm
tới 90%, trong khi đó trong toàn hạt gạo carbohydrate chỉ chiếm khoảng 75%.
Nội nhũ được chia thành hai vùng: vùng lớp gần vỏ hạt gọi là lớp subaleurone và
vùng nội nhũ tâm hạt. Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà nội nhũ có thể trắng
trong hay trắng đục. Các giống lúa hạt dài thường trắng trong, còn các giống hạt ngắn
(bầu) nội nhũ thường trắng đục. Các giống lúa mà nội nhũ trắng đục thường có một vệt
trắng ở giữa hạt hay phía bên hạt gọi là bạc bụng, khi xay xát dễ bị nát và khi nấu thì
lâu chín, phẩm chất cơm không ngon bằng gạo có nội nhũ trắng trong.
1.1.4.4.

Phôi

Phôi nằm ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử (chỉ có một diệp tử áp vào nội
nhũ), đây là bộ phận có nhiệm vụ biến các chất dự trữ trong nội nhũ thành chất dinh
dưỡng nuôi phôi khi hạt gạo nảy mầm.
Phôi chứa nhiều protein, lipid, vitamin (vitamin B1 trong phôi chiếm tới 66% lượng
vitamin B1 của toàn hạt gạo). Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà phôi to, nhỏ
khác nhau (chiếm 2,3-3% khối lượng toàn hạt). Phôi có cấu tạo xốp, nhiều dinh dưỡng,
hoạt động sinh lý mạnh, nên trong quá trình bảo quản dễ bị côn trùng và vi sinh vật tấn
công, gãy hạt; khi xay xát, phôi thường vụn nát và thành cám.
1.1.5. Thành phần hóa học của hạt gạo

Cellulose (g)

7,2-10,4

0,6-1,0

0,2-0,5

34,5-45,9

Protein

5,8-7,7

7,1-8,3

6,3-7,1

2,0-2,8

Lipid (g)

1,5-2,3

1,6-2,8

0,3-0,5

0,3-0,8


Fe (mg)

1,4-6,0

0,2-5,2

0,2-2,8

3,9-9,5

Zn (mg)

1,7-3,1

0,6-2,8

0,6-2,3

0,9-4,0

0,18-0,21

0,13-0,27

0,02-0,2

0

Carbohydrate
(g)

Phân bố của các loại carbohydrate trong hạt gạo được trình bày trong bảng 1.3.
Tinh bột chủ yếu tập trung trong nội nhũ. Trong cám, phôi hàm lượng carbohydrate
không cao.
Bảng 1.3: Phân bố các loại carbohydrate trong các phần khác nhau của hạt gạo, độ
ẩm 14% (Đơn vị % theo khối lượng) [2]
Loại

Nguyên hạt

Gạo lứt

Gạo xát

Cám

Phôi

63,6-73,2

72,9-75,9

76,7-78,4

34,1-52,3

34,2-41,4

53,4

66,4


0,5-1,4

7,0-8,3

4,9-6,4

Hemicellulose

-

-

0,1

9,5-16,9

9,7

Cellulose

-

-

-

5,9-9,0

2,7


0,7-4,1

carbohydrate
Tổng
carbohydrate
Tinh bột
Xơ thô
Xơ trung tính
Pentosan

glucans
Đường tự do
Lignin

13