Hàm Lượng Trung Bình Các Chất Có Trong Hạt Thóc Và Các Sản Phẩm Từ Thóc Gạo

Campuchia: Trong 8 tháng đầu năm, Campuchia đã xuất khẩu 1,6 triệu tấn gạo sang Việt Nam thông qua các kênh không chính thức. Con số này cao hơn đáng kể so với tổng số gạo xát được xuất khẩu ra nước ngoài thông qua kênh chính thức, với tổng khối lượng chỉ đạt hơn 342.000 tấn trong 8 tháng đầu năm, theo Bộ Nông nghiệp Campuchia [1].

EU: Theo dữ liệu nhập khẩu gạo mới nhất của EU, lũy kế xuất khẩu gạo của EU năm 2018 - 2019 (từ ngày 1/9/2018 – 31/8/2019) thấp hơn so với cùng kì năm ngoái. Từ ngày 1/9/2018 – 23/7/2019, EU đã xuất khẩu 273.092 tấn gạo (xay xát), giảm khoảng 11% so với 307.777 tấn ngày 1/9/2017 – 17/7/2018 [1].

2.3. Các sản phẩm chế biến từ thóc, gạo

Sản phẩm chính của cây lúa là gạo làm lương thực chế biến. Trong hạt gạo có đầy đủ các chất dinh dưỡng như các cây lương thực khác. Ngoài ra còn có nhiều Vitamin B quý giá. Từ lâu gạo được coi là phần thực phẩm dược phẩm có giá trị cao. Tổ chức dinh dưỡng Quốc Tế đã gọi “hạt gạo là hạt của sự sống”. Không chỉ đối với con người mà gạo còn là nguồn thức ăn chính đới với chăn nuôi gia súc gia cầm, đồng thời còn là nguồn nguyên liệu quan trọng cho chế biến và bảo quản. Gạo là nguyên liệu chính trong bữa cơm gia đình. Ngoài ra, gạo còn được chế biến thành đồ uống (rượu) và các món ăn đa dạng như: Phở, bánh chưng, bánh rán, bánh tét ....bún, nấu rượu và hàng chục sản phẩm khác từ gạo. Các sản phẩm phụ từ thóc gạo như: tấm, cám, trấu, rơm rạ đều được tận dụng và xử lý thành sản phẩm có ích cho con người.

Tấm: sản xuất tinh bột gạo dùng trong mỹ phẩm, rượu cồn và thuốc chữa bệnh. Cám: dùng làm thức ăn tổng hợp cho gia cầm, gia súc...

Trấu: làm chất đốt, sản xuất phân hưu cơ, vật liệu đóng lót hàng hóa. Rơm rạ: Được sử dụng làm chất đốt, sản xuất thùng carton sản xuất nấm.

2.4. Thành phần hóa học của thóc, gạo

Thành phần hóa học của thóc, gạo bao gồm các chất: nước, gluxit, protit, lipit, xenlulo, chất khoáng và vitamin. Tỷ lệ thành phần này theo từng giống lúa, bảo quản, công nghệ xay xát...

Bảng 2.1: Hàm lượng trung bình các chất có trong hạt thóc và các sản phẩm từ thóc gạo [2]

Tên sản

phẩm

Nước

(%)

Gluxit

(%)

Protit

(%)

Lipit

(%)

Xenlulo

(%)

Tro

(%)

Vitamin

B1 (%)

Thóc Gạo lật Gạo Cám

Trấu

13,0

13,9

13,8

11,0

64,03

74,46

77,35

43,47

36,10

6,69

7,88

7,35

14,91

2,75

2,10

2,02

0,52

8,07

0,98

8,78

0,57

0,18

14,58

56,72

5,36

1,18

0,54

14,58

56,72

5,36

1,18

0,54

11,0

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 64 trang tài liệu này.

Thành phần hóa học của thóc gạo phụ thuộc vào giống, kỹ thuật canh tác, đất đai trồng trọt, điều kiện thời tiết và độ lớn của bản thân hạt thóc, gạo… Cùng một giống thóc nhưng trồng ở các địa phương khác nhau thì thành phần hóa học cũng không giống nhau.

2.4.1. Gluxit

Là thành phần chủ yếu và chiếm tỷ lệ cao nhất trong thành phần thóc, gạo. Đường trong gạo gồm có glucoza, fructoza, sacaroza và maltoza. Maltoza chỉ xuất hiện ở hạt nảy mầm. Xenlulo, hemixenlulo là những gluxit mà cơ thể không tiêu hóa được, xenlulo chủ yếu có trong vỏ trấu và lớp alơron.

Tinh bột trong thóc, gạo thuộc loại tinh bột phức tạp, qua kính hiển vi thấy mỗi hạt tinh bột lại gồm nhiều hạt nhỏ. Kích thước rất nhỏ, có thể nói là nhỏ nhất trong các tinh bột lương thực (3 - 8µm). Tinh bột tác dụng với iot thì bị nhuộm màu xanh, đó là phản ứng đặc trưng để nhận biết tinh bột. Đun nóng tinh bột với nước sẽ được hồ tinh bột, nhiệt hồ hóa của tinh bột gạo khoảng 65oC. Thành phần cấu tạo tinh bột lúa tẻ khoảng 17% amiloza và 83% amilopectin, còn trong tinh bột lúa nếp hầu như không có amiloza mà gồm gần 100% là amilopectin, do đó khi nấu chín gạo nếp dẻo và dính hơn gạo tẻ. Đun nóng với axit hoặc dưới tác dụng của men amilaza tinh bột bị thủy phân và tạo thành dextrin và manto, dextrin là sản phẩm trung gian của quá trình phân ly tinh bột. Tác dụng của men amilaza lên tinh bột có thể chia làm 3 giai đoạn đầu tiên làm loãng tinh bột, sau đó biến tinh bột thành dextrin, cuối cùng là

biến tinh bột thành phần lớn manto. Trong thóc men amilaza có dưới dạng tự do và dạng liên kết chặt chẽ với protit [6]. Ngoài tinh bột thóc còn chứa hemixenlulo, một loại polisaccarit không tan trong nước, không tiêu hóa được trong cơ thể người, thường có nhiều trong vỏ hạt và một phần ở lớp vỏ quả. Hemixenlulo và xenlulo là chất liên quan chặt chẽ đến chỉ tiêu chất lượng thóc, gạo.

2.4.2. Protit

Protit là hợp chất hữu cơ chứa nitơ và là chất dinh dưỡng quan trọng bậc nhất đối với loài người. Để xác định lượng protit cần xác định lượng nitơ nhân với hệ số 6,25 (thay đổi tùy theo từng loại hạt). Tất cả các protit đều cấu tạo từ các axit amin là các hợp chất đơn giản nhất của protit. Nếu đem phân hủy protit bằng axit, kiềm hoặc dưới tác dụng của các men phân hủy protit ta sẽ được một hỗn hợp các axit amin. Trong protit thường gặp tất cả 20 axit amin khác nhau và chúng kết hợp với nhau tạo thành những phân tử protit. Trong số 20 axit amin có 8 axit amin không thay thế được (lisin, triptophan, phenylalanin, leuxin, isoleuxin, threonin, methionin và valin), nó là những axit amin giữ một vai trò vô cùng quan trọng đối với cơ thể người, vì cơ thể người không thể tự tổng hợp được các axit amin này mà phải lấy từ thức ăn có sẵn.

Protit là chất háo nước, phân tử của nó kết hợp với một lượng lớn nước và có thể nở trương ra để tạo thành keo hoặc gel protit. Protit dễ dàng bị biến tính dưới ảnh hưởng của các tác động khác nhau như: axit, kiềm, nhiệt độ... Do đó, protit mất tính tan, tính háo nước, tính hoạt động men ban đầu và giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị sinh học giảm đi rò rệt. Trong quá trình bảo quản thóc, gạo protit bị biến chất dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao và độ chua (do hoạt động của vi sinh vật) là những yếu tố ảnh hưởng lớn và sâu sắc. Hàm lượng nước trong thóc, gạo cũng là một yếu tố ảnh hưởng tới quá trình biến chất của protit. Nếu hàm lượng nước cao thì protit nhanh chóng bị biến chất dưới tác dụng của nhiệt độ cao [11]. Vì vậy, trong khi bảo quản thóc gạo cần luôn bảo đảm thủy phần thóc gạo không cao quá và giữ ở nhiệt độ thấp để tránh sự biến chất của protit, dưới ảnh hưởng hoạt động mạnh của các men thủy phân có trong hạt.

2.4.3. Lipit

Lipit là thành phần dinh dưỡng quan trọng trong thóc, gạo. Lipit bao gồm: chất béo potafatit, carotinoit, steron, sáp. Chất béo trong hạt thóc chủ yếu tập trung trong phôi và lớp alơron. Trong thành phần chất béo của thóc, gạo có ba axit chính là axit oleic, axit linoleic và axit panmitic. Các axit béo khác như axit stearic, axit miristic, axit arakhic, axit linosteric có hàm lượng rất nhỏ. Ngoài ra trong chất béo còn có một lượng lizolixitin và photpho. Chất béo trong thóc, gạo phần lớn là chứa các axit béo chưa no nên trong quá trình bảo quản nếu gặp điều kiện nhiệt độ cao, thủy phần cao thì quá trình oxy hóa chất béo dễ dàng xảy ra và làm cho thóc, gạo có mùi ôi khét và độ chua bị tăng. Mặt khác chất béo có trong hạt dễ dàng bị thủy phân dưới tác dụng của chất kiềm. Quá trình bảo quản dưới tác dụng của men lipaza có trong hạt thì quá trình phân hủy chất béo thành glixerin và axit béo tự do xảy ra. Vì vậy, quá trình bảo quản thóc gạo cần hạn chế quá trình oxy hóa và thủy phân chất béo để giữ gìn giá trị dinh dưỡng.

2.4.4. Chất khoáng

Chất khoáng phân bố không đồng đều trong các thành phần của hạt thóc gạo, chủ yếu tập trung ở các lớp vỏ. Chất khoáng nhiều nhất trong hạt thóc là photpho phân bố nhiều ở các lớp vỏ hạt do đó sau khi xát kỹ thì lượng photpho của gạo mất đi khá nhiều. Chất khoáng nhiều nhất trong vỏ trấu là silic. Chất khoáng nhiều nhất trong phôi thóc là photpho, kali và magie [4].

2.4.5. Vitamin

Vitamin là những hợp chất hữu cơ tuy cơ thể chỉ cần một số lượng nhỏ nhưng vô cùng quan trọng đối với con người bởi vì cơ thể người không thể tự tổng hợp được mà phải lấy từ bên ngoài vào thông qua thức ăn, hơn thế nữa, nếu thiếu vitamin sẽ gây nên những rối loạn và dẫn tới các chứng bệnh hiểm nghèo. Thóc gạo có chứa các loại vitamin sau: B1, B2, B6, PP, E, D, B12... Phần lớn các loại vitamin tập trung ở phôi, vỏ hạt và lớp alơron. Trong nội nhũ có chứa vitamin với tỉ lệ thấp, do đó sau khi xay xát, gạo thường có hàm lượng vitamin càng nhỏ, phần lớn vitamin đã bị tách ra theo cám. Trong quá trình bảo quản phải có những biện pháp nhằm giữ gìn phôi

và lớp vỏ cám để lượng vitamin không bị tổn thất, đặc biệt là giữ cho phôi của thóc gạo không bị sâu hại làm hỏng.

Bảng 2.2: Hàm lượng các vitamin trong lúa (mg/kg chất khô) [11]

Vitamin

Thóc

Gạo xát

Cám

Gạo lật

B1 (tiamin) B2(riboflavin) B6 (pitidoxin) B12 (cobalamin) PP (nicotinamit) Axit pantotenic Axit pholic

H (biotin)

E (tocoferol)

2,0 - 3,7

0,67

6,6

- 44,4 - 69,0

9,0

26 - 40

0,4 - 1,0

0,8

0,25

1,3

0,0016

24,0

4,0

0,2

0,034 - 0,06

Vết

25,0 - 33,0

2,68

31,4

0,031

332,0

15 - 27

1,46

0,6

9,2

- 0,0005

- 13,1

2.5. Tính chất vật lý của khối hạt

Ngoài thành phần chủ yếu là thóc sạch, trong khối thóc còn có một số hạt cỏ dại, hạt lép, cọng rơm, rạ …(tạp chất hữu cơ), cát, sạn …(tạp chất vô cơ), có côn trùng và vi sinh vật sống trong khối hạt (sinh vật hại) và một lượng không khí nhất định tồn tại trong khe hở giữa các hạt thóc.

Tính chất đồng nhất mỗi hạt, từng phần của khối hạt và trong toàn bộ khối hạt là đặc điểm lớn nhất và tác động mạnh mẽ đến quá trình bảo quản. Trong suốt quá trình bảo quản phải luôn tìm mọi biện pháp để khắc phục tình trạng không đồng nhất của khối hạt như: nhập kho thóc cùng loại giống, có kích thước, hình hạt đồng đều, loại bỏ tạp chất, côn trùng … trước khi nhập thóc, tiến hành cào đảo thông gió tự nhiên và cưỡng bức.

2.5.1. Tính tan rời

Là đặc tính khi đổ thóc và gạo từ trên cao xuống, thóc - gạo tự chuyển dịch để tạo thành khối có hình chóp nón, phía đáy rộng và đỉnh nhọn và không có hạt nào dính liền với hạt nào. Tạo thành góc nghiêng α giữa đáy và sườn khối thóc. Khối thóc có góc nghiêng α càng nhỏ thì độ tan rời càng lớn.

Độ tan rời phụ thuộc vào 3 yếu tố chính:

- Kích thước và hình hạt: hạt có kích thước, hình hạt dài, độ tan rời nhỏ hơn. Thóc, gạo có kích thước ngắn, hình hạt bầu, thóc có vỏ trấu trơn, nhẵn có độ tan rời lớn hơn thóc có vỏ trấu nháp, xù xì.

- Thủy phần: có thủy phần thấp độ tan rời lớn và ngược lại.

- Tạp chất: hạt có nhiều tạp chất có độ tan rời nhỏ hơn hạt có ít tạp chất.

Dựa vào độ tan rời (góc nghiêng α) sơ bộ có thể xác định được sự thay đổi chất lượng và chất lượng của thóc, gạo trong quá trình bảo quản.

2.5.2. Tính tự chia loại

Khối hạt cấu tạo từ nhiều thành phần (thóc sạch, thóc lép lửng, tạp chất), không đồng nhất (khác nhau về hình dạng, kích thước, tỷ trọng…), trong quá trình di chuyển tạo nên những vùng, khu vực khác nhau về chất lượng (lớp mặt, lớp giữa, lớp đáy, vùng ven tường…) đó là tính tự chia của khối hạt.

Hiện tượng tự chia loại gây ảnh hưởng xấu tới công tác bảo quản ở những khu vực, phần tập trung nhiều hạt lép, tạp chất…dễ hút ẩm, có thủy phần cao, tạo điều kiện cho côn trùng, vi sinh vật phát triển. Trong quá trình nhập kho và bảo quản phải tìm mọi biện pháp hạn chế, tạo cho khối hạt sự đồng đều.

Cũng nhờ tính tự chia loại, có thể lợi dụng để tách hạt lép, tạp chất … ra khỏi khối hạt bằng cách rê, quạt, sang, sẩy.

2.5.3. Độ hổng của khối hạt

Khoảng không nằm giữa khe hở giữa các hạt, có chứa đầy đủ không khí, đó là độ hổng của khối hạt. Độ hổng được tính bằng phần (%) thể tích khoảng không gian của khe hở giữa các hạt với thẻ tích toàn bộ khối hạt chiếm chỗ.

Trong quá trình bảo quản phải đảm bảo cho khối hạt có độ hổng cần thiết và luôn được thông thoáng để tạo điều kiện cho khối hạt truyền và trao đổi nhiệt, ẩm với môi trường được dễ dàng trong những trường hợp cần thiết.

2.5.4. Tính dẫn, truyền nhiệt

Quá trình dẫn truyền nhiệt của khối thóc, gạo thực hiện theo hai phương thức chủ yếu, đó là dẫn nhiệt và đối lưu. Cả hai phương thức này đều được tiến hành song song và có liên quan chặt chẽ với nhau.

Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng, trong khối tạo nên những vùng đối lưu

không khí dể dẫn, thuyền nhiệt và quá trình này xảy ra không đồng đều giữa các vùng, các điểm trong khối thóc, gạo.

Đặc tính dẫn, truyền nhiệt kém và không đồng đều của thóc, gạo cần được khắc phục và tận dụng tối đa trong công tác bảo quản để hạn chế hiện tượng bốc nóng cục bộ.

2.5.5. Tính hấp phụ và nhả các chất khí, hơi ẩm

Trong điều kiện nhất về nhiệt độ và áp suất không khí, thóc và gạo có thể hấp phụ và nhả các chất khí cũng như hơi ẩm mà nó hấp phụ từ môi trường vào. Quá trình này là hiện tượng hấp phụ bề mặt. Ngoài ra nếu các khí có hoạt tính hóa học cao, có thể phản ứng với các cấu trúc của thóc, gạo làm giảm giá trị thương phẩm vốn có.

Thủy phần của thóc, gạo phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ, độ ẩm môi trường. Khi độ ẩm môi trường lớn thì nó hút thêm ẩm là thủy phần tăng lên và ngược lại, ở mỗi điều kiện độ ẩm và nhiệt độ của môi trường, thóc - gạo có một thủy phần cân bằng lớn và ngược lại.

Trong các kho đổ rời hoặc đóng bao, các lớp, các khu vực khác nhau có thủy phần khác nhau. Do vậy khi lấy mẫu kiểm tra cần lưu ý để có kết quả chính xác.

2.6. Những quá trình xảy ra khi bảo quản thóc gạo sau thu hoạch

2.6.1. Quá trình hô hấp của hạt

Hô hấp là một quá trình sinh lý quan trọng không thể thiếu được của mỗi cơ thể sống. Ngũ cốc nói chung và hạt lương thực nói riêng cũng là cơ thể sống, vì vậy trong quá trình bảo quản chúng cũng hô hấp.

Vai trò của hô hấp không chỉ cung cấp năng lượng cho cho oxy hóa carbohydrate trong quá trình hô hấp, còn tạo ra nhiều sản phẩm trung gian quan trọng đối với quá trình tổng hợp các chất hữu cơ, cũng như quá trình trao đổi chất khác trong cơ thể sống.

Nguyên liệu cho quá trình hô hấp của hạt trực tiếp và quan trọng nhất là glucose. Ngoài carbohydrate, nguyên liệu cho quá trình hô hấp cũng có thể là: các chất béo (lạc vừng), protein và aminoaxit, các axit hữu cơ.

Thực tế trong bảo quản lương thực không phải chỉ có dạng hô hấp hiếu khí hay hô hấp yếm khí mà có đồng thời cả hai dạng. Vì vậy, để biểu thị dạng hô hấp người ta dùng hệ số hô hấp K là tỷ số của lượng phân tử hay thể tích khí CO2 thoát ra với

số lượng phân tử hay thể tích khí O2 tiêu tốn trong cùng thời gian thời gian trong quá trình hô hấp [7]. Trường hợp hô hấp hiếu khí thì K = 1. Nếu K > 1 nghĩa là lượng CO2 thoát ra nhiều hơn lượng O2 tiêu tốn, do đó ngoài quá trình hô hấp hiếu khí còn có quá trình hô hấp yếm khí. Khi K < 1 rò ràng lượng O2 mất đi nhiều nhưng CO2 thoát ra ít, như vậy ngoài quá trình hô hấp còn có các quá trình oxy hóa khác.

Khối hạt bảo quản đổ rời ở trong kho, thời gian đầu không khí trong khe hở khối hạt có đủ oxy, toàn khối hạt hô hấp hiếu khí. Trong quá trình bảo quản, lượng oxy giữa và đáy khối hết dần, hạt sẽ hô hấp yếm khí. Lớp hạt xung quanh và trên mặt khối do thường xuyên tiếp xúc với không khí nên vẫn hô hấp hiếu khí.

Đặc trưng cho mức độ hô hấp là cường độ hô hấp được quy ước là số lượng oxy của 100g hay 1000g chất khô của hạt tiêu tốn, hay lượng CO2 thoát ra trong 24h hô hấp. Cường độ hô hấp của khối hạt lương thực bảo quản mạnh yếu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: độ ẩm hạt, nhiệt độ, độ ẩm không khí, độ thoáng và một số yếu tố khác.

Hạt xanh non, hạt lép và hạt không hoàn thiện đều có cường độ hô hấp mạnh hơn so với hạt mẩy, hạt nguyên vẹn.

Quá trình hô hấp càng mạnh thì lượng nhiệt, hơi nước và khí CO2 thoát ra càng nhiều. Do hạt lương thực có tính hấp thụ hơi nước nên độ ẩm của hạt lương thực tăng lên và khi độ ẩm hạt càng tăng lên thì quá trình hô hấp càng mạnh hơn, bên cạnh đó vi sinh vật và côn trùng cũng có điều kiện phát triển nhanh, nhiều hơn.

Nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hô hấp một phần cung cấp cho hoạt động nội tế bào của hạt, phần còn lại tỏa ra môi trường xung quanh. Do khối hạt có tính dẫn nhiệt kém và tính dẫn nhiệt lớn nên nhiệt không thoát ra được mà tích tụ lại, dần dần đến quá trình tự bốc nóng của khối hạt bảo quản [7].

2.6.2. Quá trình chín sau thu hoạch

Quá trình chín sau thu hoạch là quá trình sinh hoá tổng hợp xảy ra sau thu hoạch dưới tác dụng của hệ enzym có sẵn trong hạt, hạt tự hoàn thiện về mặt chất lượng.

Quá trình này xảy ra trong tế bào và mô hạt, trong quá trình chín sau thu hoạch một lượng các chất hữu cơ phân tử thấp chuyển thành các chất hữu cơ phân tử cao có kèm theo sự thoát nước.

Nếu độ ẩm khối hạt thấp thì lượng nước thoát ra của quá trình chín sau thu