- NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SỮA GẠO MẦM ĐÓNG CHAI Bùi Cẩm Tú, Trần Thị Tố Nga, Lê Nguyễn Đoan Duy và Nguyễn Công Hà. - Nhằm đa d ạng hóa các sản phẩm chế biến từ gạo mầm, nghiên cứu chế biến sữa gạo mầm đã được thực hiện. - Để thực hiện được điều đó, quá trình dịch hóa được thực hiện bằng cách thay đổi nồng độ enzyme α_amylase từ nồng độ cơ chất gạo:n ước từ và 1:5 trong thời gian thủy phân từ 10÷60 phút. - Kế tiếp, quá trình đường hóa đã khảo sát sự ảnh hưở ng của nồng độ enzyme glucoamylase từ và thời gian từ 20÷180 phút đến hiệu quả đường hóa thông qua độ Brix, chỉ số DE, hàm lượng γ-oryzanol, GABA. - Thời gian tiệt trùng sản phẩm cũng được khảo sát vớ i các mức thay đổi t ừ 3÷10 phút tại 121 o C thông qua giá trị tiệt trùng F 121 10 . - K ết quả cho thấy, hiệu quả dịch hóa cao nhất ở nồng độ cơ ch ất gạo:n ước 1:2, tỉ lệ enzyme α-amylase 0,4% với thời gian thủy phân 60 phút, độ Brix đạt 29,24%, DE=10,82%. - hiệu quả đường hóa cao nhất ở tỉ lệ enzyme 0,25% tại thời gian 120 phút, độ Brix đạt 38,77%, DE=39,48%, hàm lượng γ-oryzanol, GABA không thay đổi theo thời gian đường hóa. - Tiệt trùng sản phẩm tại 121 o C trong thời gian 4 phút cho giá trị F lớn hơn giá trị F o , đồng thời vẫn duy trì được hàm lượng GABA và γ - oryzanol trong sản phẩm. - Sản phẩm được bảo quản tốt trong 3 tháng ở nhiệt độ phòng.. - Nghiên cứu chế biến sản phẩm sữa gạo mầm đóng chai. - Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sản xuất các sản phẩm chế biến từ gạo mầm chưa nhiều. - Gạo mầm được nghiền mịn bằng máy nghiền, sau đó được phối trộn với nước theo các tỉ lệ và 1:5, hồ hóa ở nhiệt độ 85 o C trong 15 phút, hạ nhiệt độ xuống 80 o C tiến hành dịch hóa hồ tinh bột gạo mầm với các nồng độ enzyme α_amylase 0,2. - 0,4 và 0,5 so với với nồng độ cơ chất. - Đo các giá trị độ Brix, hàm lượng đường khử theo thời gian dịch hóa từ 10 đến 60 phút. - Sau khi chọn được nồng độ enzyme và nồng độ cơ chất (tỉ lệ gạo:nước) thích hợp, tiến hành đường hóa bằng enzyme glucoamylase với nồng độ 0,05;. - 0,25% so với nồng độ cơ chất, nhiệt độ đường hóa 60 o C, thời gian khảo sát từ 20 đến 180 phút. - Sau khi chọn được nồng độ enzyme glucoamylase và thời gian đường hóa thích hợp, tiến hành phối chế dịch đường (tỉ lệ 8 và 10%) với sữa bột gầy (tỉ lệ 8, 10 và 12. - Nồng độ chất khô hòa tan ( o Brix) được xác định bằng cách sử dụng chiết quang kế. - Hàm lượng đường khử (DE. - Thành phần Hàm lượng. - γ_oryzanol (mg/kg Ảnh hưởng của nồng độ enzyme α- amylase, nồng độ cơ chất gao:nước và thời gian thủy phân đến quá trình dịch hóa hồ tinh bột gạo mầm. - 3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme α- amylase, nồng độ cơ chất. - Kết quả trình bày ở Bảng 2 cho thấy có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng đường khử theo nồng độ enzyme α-amylase và nồng độ cơ chất xử lý.. - Bảng 2: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ enzyme α-amylase và nồng độ cơ chất đến hàm lượng đường khử sau khi dịch hóa, DE. - Nồng độ α-amylase. - 1:4 Tỉ lệ cơ chất gạo:nước Trung bình Nồng độ α-amylase. - Trung bình nồng độ cơ chất 6,02 d 6,81 c 8,03 b 9,95 a. - Trong điều kiện thừa cơ chất, vận tốc phản ứng phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme. - Nồng độ của enzyme càng lớn thì lượng cơ chất bị biến đổi càng nhiều. - Cũng có trường hợp nồng độ enzyme quá lớn, vận tốc phản ứng chậm lại (Nguyễn Đức Lượng và ctv., 2004). - Kết quả thí nghiệm cho thấy, khi tăng nồng độ enzyme α- amylase thì vận tốc phản ứng tăng, tuy nhiên khi tiếp tục tăng nồng độ enzyme α-amylase thì vận tốc phản ứng cũng tăng nhưng tăng chậm. - Điều này có thể do giai đoạn đầu thừa cơ chất, enzyme kết hợp với cơ chất dễ dàng và thủy phân cơ chất làm cho vận tốc phản ứng tăng tuyến tính theo nồng độ enzyme và làm tăng độ Brix, hàm lượng đường khử. - Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy, cùng nồng độ enzyme α-amylase, khi tăng nồng độ cơ chất từ 20 đến 50% thì vận tốc phản ứng cũng tăng tỉ lệ thuận với nồng độ cơ chất. - nồng độ ES (phức hợp enzyme – cơ chất) càng cao thì vận tốc phản ứng càng cao (V=K[ES]) (Nguyễn Đức Lượng và ctv., 2004).. - Khi thủy phân nồng độ cơ chất từ 20 đến 50%. - với nồng độ enzyme α-amylase từ 0,2 đến 0,4% thì độ Brix, hàm lượng đường khử tăng dần, chứng tỏ hiệu quả thủy phân cơ chất rất tốt. - Tuy nhiên, khi nồng độ enzyme α-amylase tăng lên 0,5% ở tất cả các nồng độ cơ chất thì độ Brix, hàm lượng đường khử cũng tăng nhưng không có khác biệt ý nghĩa thống kê so với nồng độ enzyme α-amylase 0,4%.. - Điều này, cho thấy đây là nồng độ giới hạn của phản ứng thủy phân. - Đồng thời, thí nghiệm này cũng cho thấy, enzyme α-amylase có khả năng thủy phân được nồng độ cơ chất lên đến 50% với hàm lượng đường khử, sinh ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nồng độ cơ chất thấp. - Như vậy, việc chọn chế độ dịch hóa tốt nhất là ở nồng độ cơ chất 50%, 0,4% enzyme α-amylase thủy phân trong 60 phút.. - 3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme α- amylase, thời gian thủy phân. - Tuy nhiên, việc xác định thời gian thủy phân thích hợp để thu được hàm lượng đường khử cao nhất, đồng thời mang lại giá trị kinh tế cao nhất khi đưa vào dây chuyền sản xuất thực tế có ý nghĩa rất quan trọng.. - Bảng 3: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ enzyme α-amylase theo thời gian đến hàm lượng đường khử sau khi dịch hóa, DE. - Thời gian. - (phút) 0,2 Nồng độ 0,3 α- amylase. - 0,4 0,5 Trung bình thời gian. - Trung bình nồng độ α-amylase 6,89 c 7,35 b 8,14 a 8,42 a. - Kết quả thí nghiệm trình bày ở Bảng 3 cho thấy, hàm lượng đường khử khác biệt có ý nghĩa thống kê theo thời gian thủy phân (từ 10 đến 60 phút) ở tất cả các nồng độ enzyme α-amylase. - cao nhất nên đây là mốc thời gian thủy phân tốt nhất. - Thí nghiệm không tiếp tục khảo sát thời gian thủy phân của enzyme α-amylase do càng kéo dài thời gian thủy phân thì càng tốn kém thêm chi phí gia nhiệt, làm tăng giá thành sản phẩm khi đưa vào sản xuất thực nghiệm.. - 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme α- glucoamylase và thời gian đến quá trình đường hóa dung dịch gạo mầm. - Ở giai đoạn đầu của quá trình đường hóa, tốc độ hình thành dextrose cao nhưng hàm lượng này tăng chậm theo thời gian đường hóa. - Kết quả thí nghiệm trình bày ở Bảng 4 cho thấy có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng đường khử theo nồng độ enzyme xử lý. - Khi tiến hành đường hóa với nồng độ enzyme glucoamylase từ 0,05 đến 0,25 thì hàm lượng đường khử tăng tuyến tính trong khoảng thời gian 20 đến 120 phút. - Điều này được giải thích khi thời gian đủ dài kết hợp với quá trình đảo trộn thì khả năng tiếp xúc enzyme, cơ chất nhiều hơn và hiệu quả thủy phân cắt các liên kết trong chuỗi polysaccharide, oligosacharide và disacharide triệt để hơn, vì vậy hàm lượng chất khô hòa tan và hàm lượng đường khử thu được nhiều hơn. - Tuy nhiên, xét về mặt thống kê khi kéo dài thời gian đường hóa đến 140 phút thì hàm lượng đường khử cũng tăng nhưng chậm và không có khác biệt ý nghĩa thống kê so với thời điểm đường hóa 120 phút. - Như vậy, thời điểm 120 phút là thời gian đường hóa tốt nhất. - Càng về sau, lượng cơ chất còn lại càng ít và các dextrin mạch ngắn dễ phân cắt cũng giảm nhiều so với giai đoạn đầu nên lượng đường khử cũng tăng theo thời gian thủy phân nhưng không đáng kể. - Khi kéo dài thời gian đường hóa đến 180 phút thì độ Brix và hàm lượng đường khử tiếp tục tăng chậm. - Tuy nhiên, việc càng kéo dài thời gian đường hóa thì sẽ chi phí sẽ càng tăng thêm và không đem lại hiệu quả kinh tế cao khi áp dụng vào quy trình sản xuất thực tế.. - Bảng 4: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ enzyme glucoamylase theo thời gian đến hàm lượng đường khử sau khi dịch hóa, DE. - Thời gian (phút) 0,05 Nồng độ α-amylase. - 0,15 0,25 Trung bình thời gian. - Trung bình nồng độ glucoseamylase 31,51 c 36,58 b 38,15 a. - Các giá trị trong bảng là giá trị trung bình của 3 lần lặp lại Bảng 5: Hàm lượng GABA theo thời gian đường hóa (mg/kg). - (phút) Nồng độ α-amylase. - Trung bình thời gian. - Trung bình nồng độ glucoseamylase 22,61 a 22,72 a 21,83 a. - Các giá trị trong bảng là giá trị trung bình của 3 lần lặp lại Bảng 6: Hàm lượng γ-oryzanol theo thời gian đường hóa (mg/kg). - Trung bình nồng độ glucoseamylase 57,48 a 57,63 a 57,52 a. - Kết quả ở Bảng 5 và 6 cho thấy, hàm lượng GABA và γ-oryzanol không thay đổi nhiều theo thời gian đường hóa. - Do quá trình thủy phân tiến hành ở nhiệt độ thấp (dưới 100 o C) nên không ảnh hưởng nhiều đến hàm lượng GABA và γ-oryzanol theo thời gian thủy phân ở các mức nồng độ. - (2010) cho thấy, hàm lượng GABA vẫn được duy trì khá tốt sau khi tiệt trùng sản phẩm nước uống từ gạo mầm ở nhiệt độ 118 o C trong thời gian 24 phút. - 3.4 Đánh giá cảm quan để chọn công thức sản phẩm sữa gạo mầm. - Kết quả cảm quan sản phẩm sữa gạo dựa. - trên 20 thành viên đánh giá cảm quan sản phẩm sữa gạo mầm. - Sản phẩm thu được có mùi thơm, vị đặc trưng của sữa gạo mầm ở các tỉ lệ phối chế khác nhau. - 3.5 Kết quả nghiên cứu thời gian và nhiệt độ tiệt trùng sản phẩm sữa gạo mầm. - Sản phẩm sau khi đồng hóa, gia nhiệt, rót chai sẽ được tiệt trùng tại 121 o C với các mức thời gian 3, 4, 5 và 10 phút. - Kết quả thể hiện nhiệt độ tâm sản phẩm qua Hình 2.. - Tổng thời gian nâng nhiệt, giữ nhiệt và hạ nhiệt của 4 chế độ tiệt trùng 3 phút, 4 phút, 5 phút, 10 phút lần lượt là 18 phút, 19 phút, 26 và 28 phút.. - Thời gian nâng nhiệt ở 4 chế độ tiệt trùng chênh lệch vài phút do nhiệt độ sản phẩm ban đầu khác nhau, áp suất nồi hơi cung cấp nhiệt không giống nhau giữa các lần tiến hành thí nghiệm tiệt trùng.. - Khi nhiệt độ tiệt trùng cao kết hợp với thời gian dài sẽ làm giảm giá trị dinh dưỡng và màu sắc cảm quan của sản phẩm (Lý Nguyễn Bình và Nguyễn Nhật Minh Phương, 2011). - Chính vì thế, sản phẩm sau khi tiệt trùng sẽ khảo sát giá trị dinh dưỡng sản phẩm thông qua hàm lượng GABA, γ_oryzanol và màu sắc sản phẩm thông qua giá trị L*a*b.. - Kết quả ở Bảng 7 cho thấy, khi thời gian giữ nhiệt càng dài thì giá trị F thu được càng lớn, sản phẩm càng an toàn. - Nhiệt độ tiệt trùng 121 o C với thời gian giữ nhiệt 3 phút có F thực nghiệm <. - Khi tăng thời gian giữ nhiệt lên 4 phút, 5 phút và 10 phút thì F thực nghiệm >. - Như vậy, thời gian giữ nhiệt độ tâm sản phẩm tại 121 o C và 4 phút là đạt yêu cầu tiêu diệt bào tử chịu nhiệt trung bình, nếu kéo dài thêm thời gian giữ nhiệt thì chỉ làm giảm chất lượng sản phẩm và tốn chi phí gia nhiệt.. - Bảng 8: Hàm lượng GABA, γ_oryzanol và giá trị L của sản phẩm ở 4 chế độ tiệt trùng Thời gian giữ. - nhiệt (phút) Hàm lượng GABA. - (mg/kg) Hàm lượng γ-oryzanol. - 3 phút 4 phút 5 phút 10 phút Thời gian. - Thời gian (phút) Nhiệtđộ (oC). - Với 4 chế độ tiệt trùng 3, 4, 5 và 10 phút thì hàm lượng GABA, γ-oryzanol giảm theo thời gian giữ nhiệt sản phẩm ở 121 o C. - Điều này có thể do tổng thời gian nâng nhiệt - giữ nhiệt - hạ nhiệt ngắn, chưa đủ thời gian để phân hủy hết hai thành phần chức năng GABA, γ-oryzanol. - Chế độ tiệt trùng 3, 4 phút cho sản phẩm màu trắng ngà do thời gian xử lý nhiệt ngắn, ít tác động đến phản ứng tạo màu Maillard. - Sản phẩm được bảo quản tốt trong 3 tháng ở nhiệt độ phòng mà không làm tổn thất đến hàm lượng các thành phần chức năng như GABA và γ-oryzanol trong sản phẩm.. - Gạo mầm hoàn toàn có thể dùng làm nguyên liệu để chế biến sản phẩm sữa gạo mầm tiệt trùng đóng chai. - Nhiệt độ tiệt trùng gần như không ảnh hưởng đến một số thành phần chức năng quan trọng của nguyên liệu gạo mầm như hàm lượng GABA, γ-oryzanol nên không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. - Tuy nhiên, thời gian tiệt trùng có thể ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm.