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

Khoa: Công nghệ thực phẩm
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài :
TÔN THẤT QUÝ MSSV: 0951100092………… Lớp: 09DTP1
Ngành : Công nghệ thực phẩm
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
2. Tên đề tài : Nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ nguyên liệu lúa nếp than
3. Các dữ liệu ban đầu :
- Cơ sở lý thuyết về quy trình sản xuất malt
- Cơ sở lý thuyết về thành phần lúa nếp than
4. Các yêu cầu chủ yếu :
- Đánh giá chất lượng nguyên liệu lúa nếp than
- Xác định được các thông số trên các công đoạn ngâm, ươm mầm và sấy để sản xuất malt
đạt chất lượng và ít tổn thất anthocyanin
- Đánh giá chất lượng sản phẩm
5. Kết quả tối thiểu phải có:
1) Kết quả đánh giá chất lượng nguyên liệu lúa nếp than
2) Khảo sát được thời gian ngâm, ươm mầm và chế độ sấy
3) Khảo sát được sự tổn thất anthocyanin trên quy trình sản xuất
4) Đánh giá chất lượng sản phẩm
Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /………


Chủ nhiệm ngành
(Ký và ghi rõ họ tên)





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.









ii


TÓM TẮT

Nếp than chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như nhiều loại amino acid, khoáng và đặc
biệt chất chống oxy hóa anthocyanin. 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 . Lúa ươm mầm chứa hàm lượng cao các chất dễ hấp thu , các vitamin ,
khoáng và xơ ; các acid amin như lysine cao gấp 3 lần, gamma-amino-butyric acid gấp 10 lần lúa
gạo thường, ngoài ra tocotrienol factor (TRF), chất chống oxi hó a , bảo vệ các thể lipoprotein -
cholesterol trong má u : LDL, HDL…cũng cao. Trong đề tài này, tôi tiến hành khảo sát các chỉ
tiêu hóa lý nguyên liệu lúa nếp than và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo malt lúa
nếp than nhằm đáp ứng nhu cầu cung cấp nguyên liệu trong quy tình sản xuất bia cũng như các
sản phẩm khác.
Kết quả cho thấy lúa nếp than đem ngâm đạt độ ẩm nẩy mầm cao nhất 42,97% khi ngâm
ở 30
o
C trong 74 giờ với chế độ ngâm luân phiên 8h trong nước và 2h trong không khí. Lúa nếp
than sau khi ngâm được tiến hành ủ ở 30
o
C trong 3 ngày để chiều dài rễ mầm dài gấp đôi chiều
dài hạt và chiều dài lá mầm bằng chiều dài hạt. Sau đó, malt được sấy liên tục ở 3 chế độ thì chế
độ nhiệt 50
o
C > 70
o

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

1.2.2 Các công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất malt 11
1.2.3 Thành phần và đặc tính của malt lúa 18
1.2.4 Giá trị sinh học vượt trội của malt lúa nếp than 20
1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU VÀ CÁC SẢN PHẨM LIÊN QUAN20
1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu về nếp than 20
1.3.2 Một số sản phẩm từ nếp than 21
Chƣơng 2 : ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.1 ĐỐI TƢỢNG 26
2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu và sơ đồ quy trình tạo malt lúa nếp than 26
2.2.2 Thuyết minh quy trình 27
2.2.3 Khảo sát các thông số công nghệ tạo malt lúa nếp than 33
2.2.4 Các phương pháp phân tích 39
Chƣơng 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42
3.1 Kết quả khảo sát các thông số của nguyên liệu 42
iv


3.2 Kết quả khảo sát các thông số trong quy trình sản xuất malt từ lúa nếp than
43
3.2.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm tới độ ẩm nguyên liệu 43
3.2.2 Kết quả khảo sát thời gian ươm mầm 48
3.2.3 Kết quả khảo sát chế độ sấy malt 50
3.2.4 Xử lý sau sấy: Kết quả xác định tỷ lệ thu hồi malt 56
3.2.5 Sản phẩm : Kết quả xác định tỷ lệ hao hụt anthocyanin 57
3.2.6 Sản phẩm: Kết quả kiểm tra chất lượng malt khô 58
3.2.7 Sản phẩm: Giá thành sản phẩm 59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62
KẾT LUẬN 62
KIẾN NGHỊ 63

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

Hình 2.7 : Sản phẩm malt lúa nếp than 33
Hình 3.1: Biến đổi độ ẩm của lúa theo thời gian ngâm của chế độ 1 45
Hình 3.2: Biến đổi độ ẩm của lúa theo thời gian ngâm của chế độ 2 45
Hình 3.3: Biến đổi độ ẩm của lúa theo thời gian ngâm của chế độ 3 46
Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện hàm lượng anthocyanin sau 3 chế độ ngâm 47
v


Hình 3.5: Biến đổi hoạt tính amylase theo thời gian ủ 49
Hình 3.6 : Mẫu nếp than sau 3 ngày ươm. 50
Hình 3.7: Biến đổi độ ẩm của malt theo thời gian sấy của ba chế độ sấy 54
Hình 3.8: Biến đổi năng lực đường hóa của malt theo thời gian sấy của ba chế độ sấy 54
Hình 3.9: Hàm lượng anthocyanin của ba chế độ sấy 56
Hình 3.10: Hàm lượng anthocyanin qua từng công đoạn sản xuất 57
Hình 3.11 Sơ đồ cân bằng vật chất 60
Hình 4.1 : Kết luận sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất malt lúa nếp than hoàn chỉnh 62



DANH MỤC BẢNG BIỂU


Bảng 1.1 : Thành phần dinh dưỡng của nếp than, nếp thường và gạo tẻ. 6
Bảng 1.2 : So sánh thành phần và chất lượng lúa tẻ, malt lúa tẻ và malt đại mạch 18
Bảng 1.3 : Thành phần dinh dưỡng trong gạo thường và nếp than nẩy mầm 19
Bảng 1.4 : Thành phần vitamin và khoáng trong gạo thường và nếp than nẩy mầm 19
Bảng 2.1: Các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng nguyên liệu và phương pháp phân tích 33
Bảng 2.2 : Các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng malt khô 38
Bảng 3.1: Kết quả các chỉ tiêu kiểm tra nguyên liệu (tính theo trọng lượng khô) 42
Bảng 3.2: Biến đổi độ ẩm của lúa theo các chế độ ngâm 44

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

Các chất dinh dưỡng đặc biệt trong gạo nếp than như chất xơ, protein, các acid amin thiết
yếu, vitamin B, khoáng chất…, nổi bật so với các loại gạo khác và hoàn toàn có lợi cho sức khỏe
con người.

Mầm lúa chứa hàm lượng cao các chất dễ hấp thu, các vitamin , khoáng và xơ ; các acid
amin như lysine cao gấp 3 lần, gamma-amino-butyric acid gấp 10 lần lúa gạo thường, ngoài ra
tocotrienol factor (TRF), chất chống oxi hó a , bảo vệ các thể lipoprotein -cholesterol trong má u :
LDL, HDL…cũng cao. Ngoài ra việc sử dụng gạo đã lên mầm giúp ngăn ngừa đau đầu, làm giảm
chứng táo bón, ngăn ngừa ung thư ruột, điều chỉnh mức đường trong máu, ngăn ngừa bệnh tim,
giảm huyết áp cũng như ngăn ngừa bệnh Alzheimer. Hoạt tính chống oxy hóa của dịch trích từ
gạo mầm cao hơn 1,3 - 1,6 lần so với gạo thường. Gạo mầm cũng cho thấy có khả năng nâng cao
sức khỏe về tinh thần và khả năng miễn dịch ở phụ nữ đang cho con bú. Bên cạnh sự gia tăng giá
trị dinh dưỡng, quá trình nẩy mầm hạt sẽ tạo ra hương và vị ngọt nhẹ dịu.
Tuy nhiên, hiện nay việc sả n xuấ t và tiêu th ụ các sả n phẩ m t ừ nguyên liệu lúa nếp than
chưa phổ biến. Nhằm tạo điều kiện phát triển các sản phẩm từ nguồn nguyên liệu hữu ích này và
góp phần nâng cao giá trị thương phẩm của giống lúa nếp than cổ truyền Việt Nam, tôi tiến hành

2

thực hiện đề tài :” Nghiên cứu công nghệ sản xuất malt từ nguyên liệu lúa nếp than”.

Tính cấp thiết:
- Đa dạng sản phẩm chế biến có tác dụng rất tốt cho sức khỏe từ nguyên liệu truyền thống
lúa nếp than Việt Nam.
- Giới thiệu sản phẩm malt mới tại Việt Nam, là nguyên liệu sản xuất cho các loại sản phẩm
khác.

Mục tiêu :
- Xây dựng và khảo sát quy trình tạo ra malt lúa nếp than
- Đánh giá chất lượng sản phẩm


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

o Trấu ít lông và lông ngắn
o Hạt dễ rụng
- Sinh học : Tính quang cảm rất thay đổi
Đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nẩy mẩm cho đến khi lúa chín, có thể chia làm 3 giai đoạn
chính : giai đoạn tăng trường, giai đoạn sinh sản và giai đoạn chín.
1.1.2 Cấu tạo hạt lúa

Hình 1.2 : Cấu tạo hạt lúa


5

1.1.2.1 Vỏ lúa
Vỏ lúa gồm 2 vỏ trấu ghép lại ( trấu lớn và trấu nhỏ ). Ở gốc 2 vỏ trấu chỗ gắn vào đế hoa
có mang 2 tiểu dĩnh. Vỏ trấu chiếm khoảng 16 - 28% khối lượng toàn hạt. Sự phân bố trọng
lượng của gạo lứt là vỏ quả chiếm 1 - 2%, lớp aleuron cộng với phôi tâm và vỏ hạt chiếm 4 - 6%,
phôi 1%, vảy nhỏ 2% và nội nhũ 90 - 91%.
1.1.2.2 Hạt gạo
Bên trong vỏ lúa là hạt gạo. Hạt gạo gồm 2 phần:
- Phần phôi hay mầm (embryo): nằm ở góc dưới hạt gạo, chổ đính vào đế hoa, ở về phía mảnh
vỏ trấu lớn.
- Phôi nhũ: chiếm phần lớn hạt gạo chứa chất dự trữ, chủ yếu là tinh bột (phần gạo chúng ta ăn
hàng ngày).
Bên ngoài hạt gạo được bao bọc bởi một lớp vỏ lụa mỏng chứa nhiều vitamin, nhất là
vitamin nhóm B. Khi xay xát lớp nầy tróc ra thành cám mịn.


Hình 1.3 : Hạt gạo nếp than



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

Lipid (g)
0,8
0,7
0,6
2,4
Xơ (g)
0,6
0,8
0
2,8
Calcium (mg)
8
5
7
12
Phosphorus (mg)
87
65
63
255
Potassium (mg)
111
113
0
326
Sodium (mg)
31
34
0
12

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


 Lipid
Lipid tập trung chủ yếu trong cám và phôi. Độ ổn định của lipid từ gạo là do các chất
chống oxy hóa mà chủ yếu là tocopherol. Trong một nghiên cứu cho thấy dầu cám gạo thô chứa
0,044% tổng lượng tocopherol, trong đó 0,026% là α-tocopherol. Trong gạo cũng có chứa một
loại tocopherol lạ, đó là η-tocopherol. Nghiên cứu xa hơn cho thấy có sự hiện diện của 4 tocol
đã được methyl hóa và 4 loại tocotrienol liên quan và từ đó xác định được η-tocopherol của lipid
gạo là 7,8-dimethyl tocotrienol.
 Vitamin và khoáng chất
Gạo chứa ít hoặc không có vitamin A, acid ascorbic, vitamin D. Thành phần vitamin chủ
yếu là nhóm B, khoảng 81% thiamin trong hạt gạo là ở các lớp vỏ cám, 11% trong phôi và chỉ
8% trong nội nhũ.
Một báo cáo cho thấy tổng hàm lượng tro cũng như hàm lượng của từng chất khoáng cao
nhất ở các lớp ngoài cùng và giảm dần về phía trong hạt.
 Acid amin
Hàm lượng acid amin tự do chiếm chiếm nhiều nhất là ở trong phôi, sau đó là đến cám
và cuối cùng là ở trong nội nhũ.
1.1.4 Các hoạt chất trong hạt nếp than và công dụng của chúng
1.1.4.1 Anthocyanin

a. Đặc điểm hóa học : màu tím đen của gạo nếp than được cho bởi anthocyanin có
tác dụng giúp máu lưu thông tốt, và là một chất chống oxy hóa ức chế sự lão hóa.
Anthocyanin là các dẫn xuất polyhydroxy và methoxy của flavylium. Trong thực phẩm có 6
anthocyanidin (angucon có màu) phổ biến (pelargonnidin, cyaniding, delphinidin, peonidin,
petunidin, malvidin), nó khác nhau do độ hydroxyl và methoxyl hóa vòng B.

8


Hình 1.4: Công thức cấu tạo của anthocyanin
Anthocyanin là những glucozit do gốc đường glucose, glactose, kết hợp với gốc aglucon có

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

Xanh

 Thời gian bảo quản và ánh sáng: tăng thời gian bảo quản thì chất màu anthocyanin
giảm và khi bảo quản ở các điều kiện môi trường khác nhau cũng ảnh hưởng đến sắc tố
anthocyanin. Thời gian bảo quản và chiếu sáng trực tiếp ảnh hưởng lên sự ổn định của
anthocyanin. Các nhà nghiên cứu đã cho rằng giữ mẫu ngoài ánh sáng thì nồng độ của
chất màu giảm mạnh hơn trong tối.

9

 Các yếu tố khác: cũng có thể ảnh hưởng đến màu anthocyanin như nồng độ của các chất
màu kết hợp với anthocyanin, tỉ lệ tương đối trong hỗn hợp các anthocyanin, ảnh hưởng
của các sắc tố khác như carotenoid, chlorophyll
b. Tính chất và ứng dụng
- Anthocyanin có bước sóng hấp thụ trong miền nhìn thấy, khả năng hấp thụ cực đại tại
bước sóng 510  540nm. Độ hấp thụ là yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắc của các
anthocyanin, chúng phụ thuộc vào pH của dung dịch, nồng độ anthocyanin, thường pH
thuộc vùng acid mạnh có độ hấp thụ lớn, nồng độ anthocyanin càng lớn độ hấp thụ càng
mạnh.
- Trong các chất màu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên, anthocyanin là họ màu phổ biến
nhất tồn tại trong hầu hết các thực vật bậc cao và tìm thấy được trong một số loại rau,
hoa, quả, hạt có màu từ đỏ đến tím như: quả nho, quả dâu, bắp cải tím, lá tía tô, hoa
hibicut, đậu đen, quả cà tím, gạo nếp than, gạo đỏ
- Anthocyanin là sắc tố tan trong nước, màu của anthocyanin được xác định bởi cấu trúc hóa
học và môi trường bên ngoài. Có thể hai anthocyanin khác nhau cho màu giống nhau
hay hai anthocyanin giống nhau lại cho màu khác nhau. Khi tăng số nhóm hydroxyl vào
phân tử sẽ làm cho nó chuyển từ màu đỏ sang màu xanh. Khi thay nhóm hydroxyl bằng
nhóm methoxyl sẽ làm ngược lại khuynh hướng đổi màu. pH thấp anthocyanin thường
có màu đỏ, trở thành không màu ở pH cao rồi thành xanh ở pH cao hơn nữa.
- Ngoài tác dụng là chất màu thiên nhiên được sử dụng khá an toàn trong thực phẩm, tạo

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)

- Chất truyền thần kinh, giúp ngăn ngừa rối loạn thần kinh như bệnh Alzheimer.
- Giúp thư giãn, giảm bớt sự lo lắng và cải thiện chứng mất ngủ.
- Tăng sự trao đổi chất trong não.
- Làm giảm huyết áp.
- Ngăn chặn và ức chế sự phát triển của tế bào ung thư và ung thư ruột kết.

1.1.4.4 Gamma-Oryzanol
- Giúp duy trì một mức độ cao testosteron ở nam giới.
- Cải thiện các rối loạn trong thời kì mãn kinh ở phụ nữ.
- Làm giảm cholesterol huyết tương.
- Kích thích sản xuất insulin.
- Kích thích sự hoạt động của Endorphins.
- Giúp sự phát triển của mô cơ nạc.
- Giảm viêm khớp đầu.

11

- Cải thiện sự bài tiết acid mật phân tử sử dụng trong tiêu hóa chất béo.

1.2 Tổng quan về malt
1.2.1 Giới thiệu
Malt là sản phẩm được chế biến từ các loại hạt hòa thảo như đại mạch, tiểu mạch, thóc, ngô
Sau khi cho nẩy mầm ở điều kiện nhân tạo và sấy đến độ ẩm nhất định với những điều kiện bắt
buộc.
Malt là một loại bán thành phẩm nhưng rất giàu chất dinh dưỡng : chứa 16 – 18% các phân tử
bậc thấp dễ hòa tan, chủ yếu là đường đơn giản, dextrin bậc thấp, các axit aminm các chất
khoángm các nhóm vitamin và đặc biệt có hệ enzyme phong phú, chủ yếu là proteaza và
amylaza.
Malt có thể dùng để chế biến các loại thực phẩm chất lượng cao như bột dinh dưỡng cho trẻ em,
các loại đồ uống tổng hợp cho người già và phụ nữ có thai. Nhưng công dụng lớn nhất sản dùng

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

là do protein khó trương nở và khả năng hút nước cũng kém. Thiếu sót này của hạt sẽ được khắc
phục nếu như khối lượng vỏ trấu của chúng cao.
Điều kiện khí hậu của vùng gieo trồng hạt : đặc biệt là trong giai đoạn cây trổ bông đến
lúc thu hoạch cũng ảnh hưởng đến khả năng hút nước của hạt. Hạt được gieo trồng ở vùng khí
hậu khô, độ ẩm không khí thấp, lượng mưa ít và đất đai kém màu mỡ có khả năng hút nước kém
hơn so với hạt được trồng ở vùng khí hậu ôn đới.
Thành phần hóa học của nƣớc : các ion kim loại kiềm và kiềm thổ là những cấu tử thường
trực trong nước. Nếu hàm lượng của chúng cao, sẽ thúc đẩy quá trình ngâm hạt nhanh hơn.
Chúng cũng hòa tan một lượng đáng kể các hợp chất polyphenol, chất đắng và chất màu ở vỏ hạt
vào nước. Sự hòa tan này là cách tốt nhất để giúp cho nước thấm qua hạt nhanh chóng hơn. Còn
ion kim loại nặng trong nước, đặc biệt là ion sắt, nếu ở hàm lượng cao, chúng sẽ tạo ra một
màng bao phủ lên hạt. Màng bao này cản trở sự xâm nhập của nước vào bên trong, cản trở sự
tiếp xúc với oxy và cản trở con đường giải thoát khí cacbonic khi hạt hô hấp. Ngoài ra, ion sắt
còn có thể tham gia các phản ứng hóa học với các chất màu để tạo thành các phức chất và làm
biến màu của hạt.
1.2.2.2 Ủ
 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ
Nhiệt độ khối hạt : là yếu tố quan trọng bậc nhất, chi phối toàn bộ các quá trình khác trong
giai đoạn ươm mầm. Trong một giới hạn nhất định, sự gia tăng nhiệt độ lại là nhân tố thúc đẩy
nhanh quá trình hô hấp và các quá trình enzyme khác. Tiếp đó, rễ mầm và lá mầm phát triển
nhanh, lượng chất khô hao phí cũng lớn. Ngoài bất lợi này ra, nhiệt độ ươm mầm cao thì gia tốc
của các quá trình enzyme cũng lớn, mức độ thủy phân trong hạt không đều, gây ra hiện tượng
quá nhuyễn cục bộ. Hiệu suất đường hóa không cao, chất lượng malt kém.
Nhiệt độ thấp mang lại lợi thế cho quá trình thủy phân protein vì ở điều kiện đó chúng bị
phân cắt triệt để tạo ra nhiều sản phẩm thấp phân tử. Bên cạnh đó, hoạt động của các enzyme
thủy phân các hợp chất chứa phospho cũng tăng lên.
Thời gian ƣơm mầm : phụ thuộc vào nhiệt độ ươm và đặc điểm của giống. Bình thường
chu kỳ ươm mầm một mẻ từ 7 – 8 ngày đêm. Đối với malt vàng, quá trình ươm mầm kết thúc
khi 75% số hạt có độ dài của rễ dài gấp 1,5 lần chiều dài hạt. Còn lá mầm : 2/3 – 3/4.
5 ngày là thời gian nẩy mầm tối thiểu. Thời gian nẩy mầm ngắn hơn thì thu được malt kém

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

chất lượng của quá trình. Nếu nhiệt độ của khối hạt được tăng dần theo sự tương ứng giảm
hàm ẩm của nó, thì quá trình đồ hóa ở nội nhũ sẽ diễn ra tốt hơn, sâu sắc và triệt để hơn, tỷ lệ
phẩn trắng đục cao hơn.
Nếu hàm ẩm của hạt còn cao mà tăng nhanh nhiệt độ sấy thì quá trình đồ hóa trong nội
nhũ không tiến triển được bình thường. Các hợp chất chứa nitơ cao phân tử được tạo thành
dưới dạng gel sẽ lấp đầy các lỗ hỏng ở giữa các hạt tinh bột, làm cho nội nhũ chuyển về trạng
thái trắng trong.
 Biến đổi:
Khi nhiệt độ nhỏ hơn 45
o
C : khi độ ẩm của hạt vẫn còn đủ, tức là lớn hơn 20%, sự sống
của hạt và sự phát triển của mầm vẫn tiếp diễn. Sự phát triển của phôi dừng lại ở 38
o
C và chết ở
55
o
C trong môi trường ẩm, điều đó kéo theo :

14

- Sự tăng nhẹ năng lực diataza.
- Tăng hàm lượng đường khử và đường saccharose
- Sự hòa tan một phần hợp chất nitơ
- Sự tái tổng hợp trong mầm dẫn đến mất mát do hô hấp và sự thoát khí CO
2
.
Khi nhiệt độ vƣợt quá 45
o
C đến 55 – 60
o

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.

 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình nẩy mầm
 Khả năng sống của hạt
Quá trình nẩy mầm và phát triển của hạt mầm có thể được xem là gồm một số bước liên tiếp
nhau làm cho hạt có độ ẩm khá thấp tăng dần hoạt tính trao đổi chất và từ đó dẫn đến hình thành
mầm từ phôi. Hạt có thể giữ được khả năng sống này trong một thời gian dài từ khi chúng bắt

15

đầu chống chọi với các điều kiện khắc nghiệt bên ngoài. Khả năng sống của hạt được giữ lại tốt
nhất là ở các điều kiện tồn trữ mà giúp cho hoạt tính trao đổi chất của hạt diễn ra chậm như nhiệt
độ thấp, độ ẩm thấp và nồng độ CO
2
cao.
 Hấp thu nƣớc
Giai đoạn đầu tiên xảy ra trong quá trình nẩy mầm là sự hấp thu nước của hạt mà chủ yếu bị ảnh
hưởng bởi khả năng thẩm thấu của lớp vỏ hạt. Tuy nhiên, thành phần của hạt, hàm lượng nước
ngâm cũng như nồng độ các chất hòa tan trong dung dịch cũng ảnh hưởng đến khả năng hấp thu.
Quá trình hấp thu này không liên quan đến khả năng sống của hạt, nó xảy ra ở cả hạt còn sống
và hạt đã chết. Sự hấp thu nước dẫn đến làm tăng đáng kể áp suất, điều này rất quan trọng trong
quá trình nẩy mầm và phát triển của mầm hạt bởi vì nó giúp làm nứt vỡ lớp vỏ hạt.
Khả năng hấp thu nước của hạt sẽ giảm khi nồng độ các chất hòa tan trong dung dịch ngâm tăng
lên do tác dụng thẩm thấu. Thành phần chủ yếu hấp thu nước là protein. Protein mang cả hai
điện tích âm (-) và dương (+) nên dễ dàng hút các phân tử nước phân cực mạnh. Ngược lại, tinh
bột có ái lực rất yếu với nước trong khi lipid hoàn toàn không có ái lực với nước.
 Nhiệt độ
Nẩy mầm là một quá trình phức tạp gồm nhiều phản ứng và giai đoạn mà mỗi phản ứng và giai
đoạn này đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Nhiệt độ mà khi đó hạt bắt đầu nẩy mầm khác nhau tùy
theo giống, nguồn gốc hạt và cả tuổi của hạt.
Ở nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao thì quá trình nẩy mầm của hạt sẽ bị ngăn chặn. Đối với gạo,
nhiệt độ tối thiểu là 10 – 12

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

bảo quản hạt. Do đó, nên dùng loại hạt không qua xử lý để thực hiện nẩy mầm .
 Những biến đổi xảy ra trong hạt lúa nẩy mầm

Hình 1.5 : Biến đổi trong hạt lúa nẩy mầm

(Gibberellin là một hoóc môn thực vật có tác dụng điều chỉnh sự phát triển ở thực vật và có ảnh
hưởng tới một loạt các quá trình phát triển như làm cho thân dài ra, nẩy mầm, ngủ, ra hoa, biểu
hiện gen, kích thích enzym và tình trạng già yếu của lá cũng như quả v.v .)
 Quá trình sinh lý
Hạt nẩy mầm tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống. Quá trình hô hấp tăng mạnh hơn so với hạt khi
chưa ngâm nước, nhu cầu oxy tăng lên, phần lớn lượng oxy để oxy hóa các chất dự trữ tạo ra
năng lượng cần thiết cho các hệ enzyme hoạt động. Đồng thời diễn ra sự tổng hợp các chất cần
thiết cho mầm phát triển.
 Quá trình sinh hóa
Trong giai đoạn nẩy mầm diễn ra quá trình hoạt động mạnh của các enzym, quá trình thủy phân
các chất cao phân tử phức tạp thành các chất đơn giản và quá trình tổng hợp các chất mới.