TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
..

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu đường hóa và lên men gạo lứt
nảy mầm để tạo đồ uống có độ cồn thấp

ĐỖ TUẤN ANH
Ngành: Cơng nghệ sinh học

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Nguyễn Trường Giang

Viện:

Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm

HÀ NỘI, 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu đường hóa và lên men gạo lứt
nảy mầm để tạo đồ uống có độ cồn thấp

ĐỖ TUẤN ANH
Ngành: Cơng nghệ sinh học

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Nguyễn Trường Giang

Viện:

Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm

HÀ NỘI, 2020

Chữ ký của GVHD


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin bày tỏ sự kính trọng và lịng biết ơn sâu sắc tới TS.
Nguyễn Trường Giang, người thầy đã hướng dẫn, động viên, giúp đỡ em trong quá
trình nghiên cứu và viết luận văn này. Những nhận xét, đánh giá của thầy, đặc biệt
là những gợi ý về hướng giải quyết vấn đề trong suốt thời gian nghiên cứu, thực
sự là những bài học q giá đơi với em khơng chỉ trong q trình viết luận văn mà
cả trong q trình cơng tác sau này.
Em xin bày tỏ lời biết ơn chân thành đến NCS. Lưu Anh Văn cùng các thầy
cô giáo, các anh chị cán bộ đang làm việc và nghiên cứu tại các phịng thí nghiệm
trong Viện Cơng Nghệ Sinh Học và Cơng Nghệ Thực Phẩm đã tận tình chỉ dẫn,
truyền đạt những ý kiến chuyên môn và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình
thực hiện đề tài nghiên cứu.
Em xin bày tỏ lời biết ơn sâu sắc đến gia đình và những người thân đã luôn
ủng hộ, động viên, tạo mọi điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập tại
Trường.

Hà Nội, ngày


tháng
Tác giả

Đỗ Tuấn Anh

năm 2020


MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................ iii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. iv
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................... v
ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 2
1.1. Gạo lứt và gạo lứt nảy mầm ............................................................................ 2
1.1.1. Gạo lứt .................................................................................................. 2
1.1.2 Gạo lứt nảy mầm ................................................................................... 7
1.2. Enzyme amylase............................................................................................ 12
1.2.1. Tổng quan về enzyme amylase .......................................................... 13
1.2.2. Enzyme amylase trong gạo lứt nảy mầm ........................................... 16
1.2.3. Enzyme thương mại Amylex ............................................................. 17
1.3. Lên men ngũ cốc tạo đồ uống có độ cồn thấp sử dụng hệ vi sinh vật .......... 18
1.3.1. Vi khuẩn thường dùng trong lên men tạo đồ uống ............................ 18
Vi khuẩn................................................................................................................ 18
1.3.2. Nấm men Saccharomyces .................................................................. 18
1.3.3. Ứng dụng tổ hợp nấm men và vi khuẩn trong lên men ngũ cốc tạo đồ
uống .............................................................................................................. 19
1.3.1. Quy trình sản xuất một số loại đồ uống lên men khơng cồn hoặc ít cồn

...................................................................................................................... 20
1.3.2. Tình hình nghiên cứu đồ uống từ gạo lứt ........................................... 22
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 24
2.1. Vật liệu và hóa chất ....................................................................................... 24
2.2. Các phương pháp nghiên cứu........................................................................ 26
2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm ...................................................................... 29
2.4. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................. 31
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân trong hạt gạo lứt nảy mầm . 33
3.1.1. Lựa chọn nhiệt độ thích hợp cho q trình thủy phân dịch gạo lứt nảy
mầm .............................................................................................................. 33
3.1.2. Lựa chọn pH thích hợp cho thủy phân dịch gạo lứt nảy mầm ........... 34
i


3.1.3. Lựa chọn tỷ lệ nguyên liệu/nước thích hợp cho thủy phân dịch gạo nảy
mầm...............................................................................................................35
3.1.4. Lựa chọn thời gian thích hợp cho thủy phân dịch gạo lứt nảy mầm ..37
3.2. Nghiên cứu kết hợp sử dụng enzyme Amylex ...............................................39
3.2.1. Ảnh hưởng của chế độ thủy phân đến lượng đường khử trong dịch thủy
phân ...............................................................................................................39
3.2.2. Ảnh hưởng của chế độ thủy phân đến hàm lượng dextrin trong dịch
thủy phân .......................................................................................................40
3.2.3. Ảnh hưởng của chế độ thủy phân đến hàm lượng chất khơ hịa tan trong
dịch thủy phân ............................................................................................... 41
3.3. Nghiên cứu lựa chọn điều kiện lên men thích hợp tạo đồ uống có độ cồn thấp
............................................................................................................................... 42
3.3.1. Ảnh hưởng tỷ lệ cấp giống nấm men – vi khuẩn đến quá trình lên men
....................................................................................................................... 42
3.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men ........................................................ 43
3.3.3. Ảnh hưởng của pH lên men ................................................................ 44

3.3.4. Ảnh hưởng của tốc độ lắc trong quá trình lên men ............................ 46
3.3.5. Ảnh hưởng của thời gian lên men ....................................................... 47
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .......................................................................50
Kết luận .................................................................................................................50
Kiến nghị ...............................................................................................................50
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................51
PHỤ LỤC..............................................................................................................56

ii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BR

Brown rice

Gạo lứt

GBR

Germinated brown rice

Gạo lứt nảy mầm

CK

Chất khô

OD


Optical Density

GAD

Glutamate decacboxylase

GABA

γ-aminobutyric acid

0

Tenera

T

Mật độ quang

Độ acid(độ chua)

iii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1.Tính chất hóa lý của tinh bột gạo tẻ và gạo nếp [8] ............................... 5
Bảng 1. 2.Giá trị dinh dưỡng trong 100g nguyên liệu gạo lứt [15] [16] ............. 10
Bảng 1.3.Ảnh hưởng của sự nảy mầm đến hoạt động amylase, hoạt tính protease
và hàm lượng tinh bột của gạo lức (BR) .............................................................. 16
Bảng 1.4.Các sản phẩm lên men từ các loại ngũ cốc........................................... 19

Bảng 1.5.Tiêu chí mong muốn của sản phẩm ...................................................... 23
Bảng 2.1.Danh mục thiết bị và dụng cụ ............................................................... 25
Bảng 2. 2.Danh mục hóa chất sử dụng ................................................................ 25
Bảng 2.3.Thành phần môi trường Sabouraud ...................................................... 26
Bảng 2.4.Thành phần môi trường MRS............................................................... 26
Bảng 3.1.Một số thông số về hàm lượng đường của dịch sau thủy phân ............ 39

iv


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1.Cấu tạo hạt gạo lứt .................................................................................. 2
Hình 1.2.Cấu trúc của hạt tinh bột ......................................................................... 6
Hình 1.3.Sơ đồ biễu diễn ba cấu trúc amylopectin (theo Myers,2000) ................. 6
Hình 1.4.Các giai đoạn của quá trình nảy mầm [11] ............................................. 7
Hình 1. 5.Sự thay đổi của tinh bột gạo lứt và tinh bột gạo lứt nảy mầm dưới kính
hiển vi điện tử ......................................................................................................... 9
Hình 1.6.Cơng thức cấu tạo của GABA [17] ....................................................... 11
Hình 1.7.Giống lúa nếp Anh Đào......................................................................... 12
Hình 1.8.Các loại enzyme endoamylase và exoamylase ..................................... 13
Hình 1.9.Cơ chế tác dụng của enzyme α-amylase lên phân tử tinh bột [20] ....... 14
Hình 2.1.Bố trí dụng cụ thí nghiệm chưng cất ..................................................... 28
Hình 2.2.Sơ đồ các bước thí nghiệm .................................................................... 29
Hình 3.1.Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến lượng đường khử tạo thành ... 33
Hình 3.2.Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng chất khơ hịa tan và
lượng dextrin tạo ra .............................................................................................. 34
Hình 3.3.Ảnh hưởng của pH dịch thủy phân đến hàm lượng lượng đường khử . 35
Hình 3.4.Ảnh hưởng của pH dịch thủy phân đến hàm lượng chất khơ hịa tan và
hàm lượng dextrin ................................................................................................ 35
Hình 3.5.Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu và nước tới hàm lượng đường khử của

dịch sau thủy phân ................................................................................................ 36
Hình 3.6.Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu/ nước đến hàm lượng chất khơ hịa tan
và dextrin trong dịch thủy phân ........................................................................... 36
Hình 3.7.Ảnh hưởng của thời gian thủy phân tới lượng đường khử tạo thành .... 37
Hình 3.8.Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng chất khơ hịa tan và
lượng dextrin tạo thành ........................................................................................ 37
Hình 3.9.Ảnh hưởng của chế độ thủy phân tới lượng đường khử tạo ra ............. 40
Hình 3.10.Ảnh hưởng của loại enzyme thủy phân tới hàm lượng dextrin của dịch
sau thủy phân........................................................................................................ 41
Hình 3.11.Ảnh hưởng của chế độ thủy phân tới hàm lượng chất khơ hịa tan trong
dịch thủy phân ...................................................................................................... 41

v


Hình 3.12.Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men-vi khuẩn tới hàm lượng đường khử sót
và mật độ tế bào vi sinh vật trong quá trình lên men ........................................... 42
Hình 3.13.Ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men-vi khuẩn tới hàm lượng chất khơ hịa tan,
cồn và pH của dịch lên men ................................................................................. 42
Hình 3.14.Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới hàm lượng chất khơ hịa tan, cồn
và pH của dịch lên men ........................................................................................ 44
Hình 3.15.Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới hàm lượng đường khử sót và mật
độ tế bào vi sinh vật trong quá trình lên men....................................................... 44
Hình 3.16.Ảnh hưởng của pH dịch trước lên men tới hàm lượng đường khử sót và
mật độ tế bào vi sinh vật trong quá trình lên men................................................ 45
Hình 3.17.Ảnh hưởng của pH dịch trước lên men tới độ hàm lượng chất khơ hịa
tan, cồn và pH sau lên men .................................................................................. 45
Hình 3.18.Ảnh hưởng của tốc độ lắc trong quá trình lên men tới hàm lượng đường
khử sót và mật độ tế bào vi sinh vật .................................................................... 46
Hình 3. 19.Ảnh hưởng của tốc độ lắc trong quá trình lên men tới hàm lượng chất

khơ hịa tan, cồn và pH sau lên men .................................................................... 46
Hình 3.20.Ảnh hưởng của thời gian lên men trong q trình lên men tới hàm lượng
đường khử sót và mật độ tế bào vi sinh vật ......................................................... 47
Hình 3.21.Ảnh hưởng của thời gian lên men tới hàm lượng chất khơ hịa tan, cồn
và pH sau lên men ................................................................................................ 48
Hình 3.22.Dịch lên men tạo đồ uống ít cồn từ dịch gạo lứt Anh Đào nảy mầm . 49

vi


ĐẶT VẤN ĐỀ
Đồ uống đóng vai trị quan trọng đối với đời sống của con người. Ngoài
việc cung cấp nước cho cơ thể tham gia vào quá trình trao đổi chất của tế bào, nó
cịn bổ sung cho cơ thể một lượng lớn chất dinh dưỡng như vitamin, muối khoáng
để bù đắp những hao hụt về năng lượng và dinh dưỡng trong các hoạt động sống
của con người.
Việt Nam có thế mạnh về các sản phẩm lúa gạo. Trong đó, gạo lứt là loại
thực phẩm đang được chú ý. Hiện nay, những sản phẩm của gạo lứt đang được sử
dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới, người Việt Nam đã xem gạo lứt như là
món ăn chữa bệnh [1]. Việc lên men gạo lứt với vi khuẩn lactic cũng đã được Nhật
Bản và Hàn Quốc khảo sát. Họ đã tạo loại đồ uống tương tự Amazake từ sự lên
men gạo Koji bằng Lactobacillus amylovorus. Với nhiều loại gạo lức khác nhau,
sau khi ngâm, số lượng vi khuẩn lactic đều gia tăng rõ trong nước và gạo, ngăn
chặn sự phát triển của những vi sinh vật khác. Gạo lứt nảy mầm được lên men với
hoạt động của vi khuẩn, nấm men có lợi, sẽ tạo thành một loại đồ uống giàu dinh
dưỡng, có tác dụng thanh nhiệt, giải khát, tăng cường sức khỏe, ngăn ngừa bệnh
tật và có lợi cho tiêu hóa. Giá trị mà lên men lactic và thành phần của gạo lứt mang
lại là cơ sở cho các nghiên cứu để cho ra sản phẩm nước uống lên men từ gạo lứt.
Bên cạnh đó, việc tận dụng nguồn enzyme có sẵn trong hạt nảy mầm để thủy phân
tinh bột trong hạt là một vẫn đề rất đáng quan tâm. Tuy nhiên, hiện có ít nghiên

cứu về vấn đề này. Quá trình thủy phân tạo dịch đường là cơ sở cho quá trình lên
men, ảnh hưởng đến chất lượng đồ uống. Với mong muốn tạo ra sản phẩm đồ uống
mới đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng trong nước, cung cấp các chất dinh
dưỡng thiết yếu. Với mong muốn đó, tơi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu đường hóa
và lên men gạo lứt nảy mầm để tạo đồ uống có độ cồn thấp”
Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu q trình đường hóa và lên men gạo lứt nảy
mầm để tạo đồ uống có độ cồn thấp.
Nội dung nghiên cứu:
Khảo sát và lựa chọn quá trình đường hóa dịch gạo lứt nảy mầm thích hợp.
Khảo sát và lựa chọn điều kiện lên men thích hợp tạo đồ uống có độ cồn thấp.
Phạm vi đề tài: Nghiên cứu được tiến hành trên quy mơ phịng thí nghiệm
với đối tượng là gạo lứt Anh Đào nảy mầm

1


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Gạo lứt và gạo lứt nảy mầm
1.1.1. Gạo lứt
Gạo lứt (Brown rice) hay còn gọi là gạo rằn, gạo lật hay gạo lức. Gạo lứt
được tạo ra sau quá trình xay xát gạo, chỉ loại bỏ lớp vỏ trấu bên ngoài và giữ lại
lớp vỏ lụa bên trong. Do vậy, gạo lứt thường có mầu đậm hơn gạo trắng thông
thường.

Gạo lứt được cấu tạo từ ba thành phần chính, bao gồm: Lớp vỏ lụa,

phơi và nội nhũ. Gạo lứt rất giàu dinh dưỡng đặc biệt là vitamin và các nguyên tố
vi lượng, cung cấp thành phần carbonhydrate, vitamin nhóm B, chất xơ, chất béo,
sắt, kali…


Hình 1.1.Cấu tạo hạt gạo lứt

Gạo lứt bao gồm: 1- 2% vỏ, lớp cám và vỏ gạo 4-6%, phôi 1%, lớp vảy 2%,
nội nhũ chiếm khoảng 91-92%. Ngoài phần tinh bột chiếm chủ yếu trong nội nhũ
thì gạo lứt cịn chứa một lượng lớn chất đạm, chất béo, các vitamin đặc biệt là
nhóm B và các khống vi lượng. Gạo lứt có hàm lượng vitamin nhóm B cao nhất
trong các loại ngũ cốc. Trong khi đó q trình chuyển từ gạo lứt sang gạo trắng
làm mất đi khoảng 67% vitamin B3, 80% vitamin B1, 90% vitamin B6, 50%
mangan, phospho và 60% sắt, hầu hết các chất xơ và acid béo cần thiết [2].
Vỏ cám bao gồm nhiều lớp, chiếm khoảng 4- 5% trọng lượng hạt. lớp mỏng
ngoài cùng của vỏ cám có cấu trúc rất cứng, khơng cho phép sự di chuyển của oxy,
CO2 và hơi nước. Phần vỏ cám bao gồm protein, vitamin B, K và đặc biệt là vitamin
E (có chứa a-tocopherol, tocotrienol) và γ-oryzanol là chất chống oxy hóa làm
giảm bệnh Alzheimer và dị ứng [3]. Do đó, gạo lứt là một nguồn rất giàu dinh
dưỡng, đặc biệt là vitamin nhóm B, chất xơ và khống cũng vì thế gạo lứt dễ bị hư
hỏng hơn gạo trắng trong quá trình bảo quản.

2


Nội nhũ là phần chủ yếu của gạo lứt, thành phần chủ yếu của nội nhũ là tinh
bột (chiếm đến 90%). Tùy theo điều kiện canh tác và giống lúa, nội nhũ có màu
trắng trong hay trắng đục (giống hạt dài nội nhũ trắng trong, giống hạt bầu nội nhũ
có màu trắng đục). Sự hiện diện của protein và tinh bột chịu trách nhiệm cho những
thay đổi trong quá trình già của hạt gạo.
Phôi là thành phần riêng lẻ nằm trong nội nhũ, bên góc dưới hạt gạo. Phơi
là nơi dự trữ chất dinh dưỡng của hạt và nảy mầm trong điều kiện thích hợp.
Thành phần các chất dinh dưỡng có trong gạo lứt gần như giữ được hồn
tồn và khơng mất đi khi xay xát thóc…Trong các lớp vỏ lụa (vỏ quả, vỏ hạt,

anơron) và phôi của gạo lứt có trên 120 chất chống ơxy hóa, chúng có thể bảo vệ
các tế bào của cơ thể khỏi bị xâm hại bởi các gốc tự do. Một số chất dinh dưỡng
có trong gạo lứt như chất xơ, carotenoid, phytosterol, acid omega 3 và inositol
hexaphosphate (IP6), hàm lượng acid γ -aminobutyric (GABA) đạt 14mg/100g…
có vai trị rất quan trọng trong việc phòng chống sự ngưng kết các tiểu huyết cầu
và làm giảm hàm lượng cholesterol và triglyceride, điều chỉnh được hàm lượng
glucose trong máu [4].
Gạo lứt có tác dụng làm giảm nguy cơ của một số bệnh ung thư: polyphenol
và tocotrienol đều có tác dụng kìm hãm các enzyme vi thể pha 1 và tiểu phần lipoprotein của gạo lứt có tác dụng kìm hãm việc sinh sản nhanh các tế bào bất bình
thường. IP6 trong gạo lứt có hoạt tính chống ung thư và ngăn ngừa việc phát triển
tế bào khối u trong ung thư đường ruột và ung thư gan.
Gạo lứt có tác dụng cải thiện bộ máy tiêu hóa, giúp việc đồng hóa thức ăn
tốt và tránh được các hiện tượng tiêu chảy, táo bón, đồng thời cải thiện một cách
tự nhiên hệ vi sinh vật trong đường ruột. Chất xơ trong gạo lứt giúp phòng ngừa
các bệnh liên quan đến đường tiêu hóa và bệnh tim mạch. Gạo lứt có tác dụng làm
giảm cân ở những người bị bệnh béo phì vì nó cung cấp các chất dinh dưỡng có
thể giúp cơ thể khơng bị kích động bởi cảm giác đói [4].
Gạo lứt cũng rất giàu magiê thiên nhiên có khả năng phịng chống hội chứng
rối loạn trao đổi chất đồng thời cải thiện quá trình trao đổi chất.
Bên cạnh đó gạo lứt cịn có tác dụng cải thiện thị giác: Gạo lứt có chứa
lutein và zeaxanthin có khả năng cải thiện thị lực và giảm các rủi ro của sự thối
hóa hồng điểm và bệnh đục thủy tinh thể. Các acid béo không thể thay thế omega
3, omega 6, omega 9 và acid folic có trong lớp cùi của gạo lứt cũng đều có tác
dụng cải thiện thị lực của mắt. Gạo lứt cịn có tác dụng giảm hiện tượng đau đầu
và cải thiện chức năng trí tuệ và tinh thần [4].

3


Các thành phần dinh dưỡng chính trong gạo lứt cụ thể gồm:

Carbohydrate: Là thành phần chiếm đa số trong nguyên liệu, cung cấp
năng lượng cho hoạt động sống hằng ngày. Carbohydrate bao gồm: Tinh bột,
đường và chất xơ. Tinh bột trong hạt gạo bao gồm hai thành phần chính là amylose
và amylopectin, hai thành phần này ảnh hưởng đến cấu trúc của hạt cơm. Amylose
được cấu tạo từ các gốc α-D-glucose bằng liên kết α-glycoside 1, 4 tạo thành mạch
thẳng, thành phần này cho hạt cơm có cấu trúc khơ cứng. Amylopectin cũng được
cấu tạo từ đơn vị đường trên nhưng có thêm liên kết α-glycoside 1,6 tạo thành
mạch nhánh, thành phần này tạo cấu trúc mềm dẻo cho hạt cơm. Tùy theo nguyên
liệu mà tỷ lệ hai thành phần này khác nhau dẫn đến cấu trúc cơm cũng khác nhau.
Chất xơ có khả năng chống lại các bệnh về tim mạch, ung thư ruột kết, tiểu
đường và béo phì. Có hai loại chất xơ là hịa tan và khơng hòa tan. Chất xơ hòa tan
được biết như là chất giảm mức cholesterol trong máu và bình ổn đường huyết.
Chất xơ không tan làm tăng nhu động ruột. Gạo lứt là nguồn cung cấp chất xơ tuyệt
vời và ổn định, trong 160g gạo lứt khi nấu chín sẽ cung cấp 2,4g chất xơ, tương
đương với 8% nhu cầu chất xơ hàng ngày đối với nam và 9,6% đối với nữ.
Protein: Ngồi carbohydrate thì một thành phần quan trọng thứ hai trong
nguyên liệu đó là protein. Theo Viện nghiên cứu lúa quốc tế thì hàm lượng protein
trong gạo lứt thay đổi tùy vào giống lúa từ 4,3 - 18,2% [5]. Không giống như bột
whey làm từ sữa hay protein từ đậu nành có thể gây ra một số rắc rối về tiêu hóa,
protein từ gạo dễ tiêu hóa hơn, và đây cũng là một nguồn protein thực vật dồi dào.
Lipid: Gạo lứt chứa 2,4 - 3,9% lipid, tập trung nhiều ở vỏ cám với 18,3%
và 0,8% ở các phần còn lại. Loại lipid chính trong cám là triglyceride, acid béo tự
do trong nội nhũ và monoacyl lipid trong tinh bột. Dựa vào cấu trúc và quan hệ
trao đổi chất có thể phân loại lipid trong cám thành 3 dạng chính: Glycerolipid,
sterollipid và sphingolipid. Chất béo trong cám rất có lợi cho sức khỏe, dầu cám
giúp giảm cholesterol do trong thành phần có chứa các hợp chất khơng thể xà
phịng hóa được. Vì vậy dầu cám được xem như là một thực phẩm chức năng quan
trọng cho sức khỏe tim mạch [6].
Vitamin: Gạo khơng chứa hoặc chứa rất ít vitamin A, C, D. Tuy nhiên, gạo
lứt được xem như một nguồn cung cấp rất dồi dào các vitamin nhóm B, đặc biệt

vitamin B1, B3, B6 [5]. Những vitamin này đa số đóng vai trị là coenzyme của
các enzyme xúc tác vơ số phản ứng sinh hóa trong cơ thể [7]. Tuy nhiên, hầu hết
các vitamin này tan trong nước nên cơ thể khó dự trữ được, và lượng dư thường
thải ra theo nước tiểu. Do đó nó phải được cung cấp hằng ngày.

4


Chất khoáng: Chất khoáng tồn tại trong hạt gạo lứt chủ yếu ở vỏ cám.
Thành phần rất đa dạng, từ các khoáng đa lượng như canxi, phospho đến các
khoáng vi lượng như sắt, kẽm, đồng,... Đặc biệt gạo lứt được xem như một nguồn
cung cấp magiê, mangan và selen tuyệt vời. Các chất khống này tham gia vào q
trình điều hòa các hoạt động quan trọng trong cơ thể như trao đổi chất, hoạt động
của cơ và hệ thần kinh.
Thành phần tinh bột trong gạo.
Thành phần tinh bột của gạo lứt và gạo trắng thường cũng tương tự nhau.
Tính chất hóa lý của tinh bột gạo nếp và gạo tẻ rất khác nhau, thể hiện trong bảng
1.1. Gạo nếp có hàm lượng amylopectin cao điều đó giải thích cho tính dẻo của
hạt sau khi nấu. Tinh bột gạo nếp được ứng dụng trong chế biến các sản phẩm thực
phẩm cần độ đàn hồi cao như các loại bánh nếp. Trong sản xuất đồ uống, tinh bột
gạo nếp có nhiều ưu điểm như độ hịa tan tốt khi gia nhiệt, ít bị lắng cặn, có tính
đồng nhất cao.
Bảng 1.1.Tính chất hóa lý của tinh bột gạo tẻ và gạo nếp [8]

Gạo tẻ

Gạo nếp

Amylose: amylopectin


20:80

2:98

Giới hạn lipid, %

0.2-0.4

0.02-0.03

Nhiệt độ hồ hóa ban đầu, 0C

65-74

61-64

Nhiệt độ cao nhất, 0C

91-95

69-71

Đỉnh

560-1020

670-685

Đã nấu


260-480

280-425

Đã làm lạnh

490-785

320-675

Kết cấu

Ngắn

Dài

Brabender ViscoAmylograph, BU

5


Cấu trúc tinh bột gạo
Tinh bột gạo đã và đang được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghệ thực
phẩm và các ngành công nghiệp khác nhau. Trong sản xuất thực phẩm, căn cứ vào
đặc tính mong muốn của sản phẩm mà người ta sử dụng tinh bột gạo từ các giống
lúa khác nhau. Giống japonica thường được dùng cho các sản phẩm có độ ẩm cao,
cần giữ được hình dạng khi vận chuyển hoặc bảo quản lạnh. Giống indica thường
được dùng cho các sản phẩm có độ ẩm thấp, đặc tính giịn [9]
Cấu trúc của tinh bột gạo quyết định đến đặc tính cơng nghệ của chúng.
Thành phần của tinh bột gồm 2 phần chính là amylose và amylopectin (hình 1.2)


Hình 1.2.Cấu trúc của hạt tinh bột

Hình 1.3.Sơ đồ biễu diễn ba cấu trúc amylopectin (theo Myers,2000)
Trong tinh bột gạo và một số loại tinh bột ngũ cốc amylose chiếm khoảng
20-30%, amylopectin 70-80%. Do cấu trúc amylose rất chắc chắn, nên trong quá
6


trình thủy phân tinh bột, nếu tinh bột có hàm lượng amylopectin cao thì q trình
thủy phân sẽ nhanh chóng và dễ dàng hơn.
Theo Helland, tinh bột là thành phần chính trong các hạt ngũ cốc chín, khi
các hạt được ngâm trong nước enzym trong hạt khô bắt đầu hoạt động. Có 3 loại
enzym chính trong nhóm amylase thủy phân tinh bột là α-amylase, β-amylase và
limit dextrinases. α-amylase là enzym chủ yếu được tổng hợp trong quá trình nảy
mầm và đảm nhiệm để chuyển tinh bột dự trữ trong nội nhũ. α-amylase hoạt động
bằng cách cắt ngẫu nhiên liên kết α-1,4-glucoside trong tinh bột (amylose và
amylopectin). Cuối cùng, tất cả amylose được chuyển hóa hết thành maltose. Cịn
amylopectin, sản phẩm được giải phóng ra bao gồm glucose, maltose và α-limit
dextrins. β-amylase là một exoenzym tấn công tinh bột từ đầu không khử của các
sản phẩm dextrin được sinh ra bởi α-amylase và limit dextrinase. Nó tấn cơng liên
kết α-1,4-glucoside theo đơi một để giải phóng ra maltose, nhưng khơng thể phá
vỡ liên kết α-1,6-glucoside, nên kết quả tạo ra các β-limit dextrin. Sự kết hợp giữa
α-amylase và β-amylase giúp giảm tinh bột nhanh hơn và hoàn toàn hơn khi hoạt
động một mình. Enzym limit dextrinase ít được biết đến hơn, nhưng nó hoạt động
dễ dàng thủy phân amylopectin hơn so với polymer tự nhiên và nó cần thời gian
nảy mầm tương đối dài để hoạt động [10]
1.1.2 Gạo lứt nảy mầm
Gạo lứt nảy mầm là hạt gạo lứt còn nguyên phơi được nảy mầm ở điều kiện
thích hợp, trong q trình gạo lứt nảy mầm xảy ra rất nhiều phản ứng sinh hóa.

Các q trình đó được khái qt trên hình 1.4.

Hình 1.4.Các giai đoạn của quá trình nảy mầm [11]

7


Các giai đoạn của quá trình nảy mầm [12]:
Giai đoạn I: Sự hoạt hóa: Q trình hấp thụ nước diễn ra nhanh kết quả là
có sự xáo trộn về cấu trúc xảy ra đặc biệt tại tế bào, điều này làm cho q trình hút
nước và hoạt hóa enzym có sẵn trong hạt. Q trình hơ hấp và tổng hợp protein bắt
đầu diễn ra.
Giai đoạn II: Phôi bắt đầu nảy mầm, dài ra: Trong giai đoạn này quá trình
tổng hợp protein sử dụng những mRNA có sẵn, tế bào phân chia mạnh mẽ, nhu
cầu tiêu thụ oxy là rất lớn để thực hiện q trình hơ hấp, hàng loạt q trình sinh
năng lượng diễn ra ở chu trình TCA, chu trình glucolysis.
Giai đoạn III: Sự tăng trưởng của cây mầm: Các mRNA và DNA được tổng
hợp mới, mầm phát triển nhanh hơn. Sự phân chia tế bào xảy ra hai đầu của trục
phôi. Một đầu phát triển thành chồi mầm, một đầu phát triển thành rễ mầm trên
trục phơi có một hoặc hai lá mầm được gọi là tử diệp. Khi mầm bắt đầu tăng trưởng,
trọng lượng tươi và khô của cây mầm bắt đầu tăng.
Sự thay đổi cấu trúc tinh bột trong quá trình nảy mầm gạo lứt
Theo kết quả nghiên cứu của Su - Yeon You và cộng sự (2016, trong quá
trình gạo lứt nảy mầm, tinh bột dưới tác dụng của enzyme đã bị thay đổi cấu trúc
(biến tính). Các chuỗi amylopectin trở nên ngắn hơn (tỷ lệ DP6-12 cao hơn so với
tinh bột gạo lứt), bề mặt tinh bột trở nên xốp và rỗng hơn dưới kính hiển vi tử quét.
Độ kết tinh thấp hơn, nhiệt độ hồ hóa của tinh bột gạo lứt nảy mầm giảm xuống so
với gạo lứt và nhiệt độ kết tinh thấp hơn. Hàm lượng tinh bột dễ tiêu hóa tăng lên
trong hạt gạo lứt nảy mầm cụ thể: hàm lượng tinh bột tiêu hóa nhanh, tinh bột tiêu
hóa chậm, tinh bột kháng trong BR là: 50.5%, 42.4%, 7.1% và trong GBR là: 69%,

27.9%, 3.1% [13]

8


Hình 1. 5.Sự thay đổi của tinh bột gạo lứt và tinh bột gạo lứt nảy mầm dưới
kính hiển vi điện tử
Trong đó: (A) Tinh bột gạo lức (BRS), (B) Tinh bột gạo lức nảy mầm
(GBRS), (C) GBR được siêu âm ở 600C trong 30 phút (GBRS-U), (D) GBR độ ẩm
được xử lý ở 1200C trong 2 giờ (GBRS-H).
Dinh dưỡng trong gạo lứt nảy mầm
Gạo lứt có thành phần dinh dưỡng cao và việc sử dụng nó đã được biết đến
tại Nhật Bản vào những năm 1970. Ngày nay việc sử dụng gạo lứt làm nguồn lương
thực được chú ý hơn bao giờ hết, đặc biệt ở các quốc gia châu Á, nơi gạo là lương
thực chính. Gạo nảy mầm đã thay đổi về cấu trúc và chất lượng so với gạo lứt, giúp
chúng dễ dàng để nấu hơn. Đồng thời, quá trình nảy mầm cũng tăng cường một số
hợp chất chức năng trong gạo như: GABA, γ-oryzanol,.... Swati Bhauso Patil and
Md. Khalid Khan. đã chỉ ra rằng, việc ngâm gạo trong nước ở 400C trong vòng 8 – 24
tiếng làm tăng đáng kể lượng GABA [14].

9


Bảng 1. 2.Giá trị dinh dưỡng trong 100g nguyên liệu gạo lứt [15] [16]
Thành phần

Gạo lứt

Gạo lứt nảy mầm


Đơn vị

Số lượng

Số lượng

Năng lượng

Kcal

345

364,2

Carbohyrate

g

72,8

78,7

Chất xơ

g

3,4

6,8


Chất béo

g

2,7

2,5

Protein

g

7,5

3,7

Phytic acid

mg

675,6

558,0

Oryzanol

mg

46,9


24,9

Feluric acid

mg

41,4

38,3

Nước

g

12,4

1,5

Vitamin B1

mg

0,34

0,49

Vitamin B2

mg


0,07

0,04

Vitamin B3

mg

5,091

-

Vitamin B5

mg

1,5

-

Vitamin B6

mg

0,62

-

Vitamin B9


mg

20

-

Canxi

mg

19

37,1

Sắt

mg

1,47

3,2

Magie

mg

52

79,1


Phospho

mg

246

-

Kali

mg

202

-

Natri

mg

7

2,3

Kẽm

mg

1,9


-

Đồng

mg

0,277

-

Mangan

mg

3,743

-

Selenium

pg

23,4

-

Ở Nhật Bản gạo lứt nảy mầm xuất hiện đầu tiên trên thị trường từ những
năm 1995. Kể từ đó, nó trở nên phổ biến trong cộng đồng dân cư nơi đây, cùng
với đó là nhiều ngành cơng nghiệp liên quan tới việc sản xuất nó đã nổi lên. Trong
10



suốt thập kỷ trước (tính từ năm 2008), 49 mặt hàng liên quan tới gạo lứt đã được
cấp bằng sáng chế tại quốc gia này. Việc nảy mầm làm thay đổi, cải thiện cấu trúc
của hạt gạo lứt, khiến nó có thể dễ dàng nấu chín bằng nồi cơm điện thơng thường,
cho cơm mềm, dễ nhai. Hơn nữa, nó có thể được sử dụng làm nguyên liệu trong
sản xuất các loại thực phẩm khác nhau, bao gồm: Bánh gạo lứt nảy mầm, bánh mì
gạo lứt nảy mầm, bánh rán, bánh quy, bánh mì kẹp thịt,…
Có nhiều hợp chất chức năng trong hạt gạo lứt nảy mầm, có thể kể đến như
GABA, acid ferulic, acid phytic, gama oryzanol, polyphenol,… Trong đó chất
đang được nghiên cứu và quan tâm rộng rãi là GABA.
GABA là một acid amin quan trọng, có cơng thức hóa học là C4H9NO2,
khối lượng phân tử 103,12 dalton.

Hình 1.6.Cơng thức cấu tạo của GABA [17]
Trong gạo lứt, GABA được tìm thấy với hàm lượng rất thấp. Nhờ có q
trình ươm mầm mà enzyme GAD được tăng về cả khối lượng và năng lực xúc tác,
thông qua sự trao đổi chất của hạt mà acid glutamic được phân cắt với một số
lượng lớn, lượng GABA được gia tăng đáng kể.
GABA khơng chỉ có tác động hiệu quả trong việc giảm huyết áp mà cịn có
tác dụng trong việc dẫn truyền thần kinh, vận chuyển oxy, giúp đẩy nhanh quá
trình lưu thơng máu trong não. Bên cạnh đó, thực phẩm giàu GABA cịn có thể
được sử dụng như một thành phần dinh dưỡng bổ sung vào chế độ ăn uống hằng
ngày giúp điều trị chứng mất ngủ, suy nhược cơ thể và rối loạn tự trị, các triệu
trứng có liên quan đến bệnh kinh niên và kích thích sự miễn dịch tế bào,… [18],
[19].
Gạo lứt nảy mầm Anh Đào
Giống lúa nếp Anh Đào do Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Khoa học
Kỹ thuật Nông nghiệp (VINABHTABA) - Bắc Ninh lai tạo và chọn lọc. Hiện được
gieo trồng ở các tỉnh Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Thái Bình. Đây là giống

lúa cảm ôn, cấy được cả hai vụ trong năm, chiều cao cây 115 – 120 cm. Khả năng
chống chịu sâu bệnh tốt. Bông dài, hạt to, bầu, vỏ hạt màu vàng sẫm, khối lượng
28 – 30 gam/1000 hạt.
11


Đặc tính hạt gạo nếp Anh Đào: Hạt gạo trịn, dẻo sau khi nấu, mùi thơm
ngay cả khi để nguội. Hạt gạo lứt và gạo lứt nảy mầm Anh Đào thể hiện trên hình
1.5. Trong quá trình xát vỏ tỷ lệ gạo mất phôi và vỡ vụn không nhiều ( 3 - 5% ), tỷ
lệ nảy mầm cao ( trên 90% ).

Hình 1.7.Giống lúa nếp Anh Đào

1.2. Enzyme amylase
Các enzyme amylase được sử dụng phổ biến để thủy phân tinh bột. Q
trình thủy phân tinh bột trong cơng nghiệp thường được chia thành 3 giai đoạn: Hồ
hóa, dịch hóa và đường hóa dưới tác dụng dưới tác dụng của nhiệt và hệ enzyme
như: α - amylase, β- amylase, pullulanase. Nếu bổ sung α – amylase chịu nhiệt vào
huyền phù tinh bột từ đầu quá trình thủy phân, giai đoạn hồ hóa và dịch hóa xảy ra
đồng thời và được gọi chung là dịch hóa. Khi đó, q trình thủy phân dưới xúc tác
của hệ enzyme amylase chỉ được chia thành hai giai đoạn là dịch hóa và đường
hóa.
Tinh bột khơng có khả năng lên men trực tiếp bằng nấm men được mà phải
qua các giai đoạn chuyển hóa thành đường, sau đó mới thực hiện được q trình
lên men rượu nhờ nấm men.
Có ba giai đoạn trong việc chuyển đổi tinh bột trong cơng nghiệp thực
phẩm:
• Gel hố, liên quan đến việc hoà tan các hạt tinh bột để tạo thành dạng huyền
phù nhớt;
• Dịch hố, liên quan đến các thủy phân một phần của tinh bột, với sự giảm

thích hợp độ nhớt.
• Đường hố, liên quan đến việc sản xuất glucose và maltose bằng cách tiếp
tục thủy phân thêm.
Sự gel hoá thực hiện bằng cách gia nhiệt tinh bột với nước, xảy ra khi thực
phẩm có tinh bột được nấu chín. Tinh bột được gel hố, dịch hóa dễ dàng bằng
cách thủy phân một phần với các enzyme hoặc acid và sự đường hoá bằng cách
tiếp tục thủy phân thêm. Để nâng cao hiệu quả chuyển hóa tinh bột thành đường
12


dễ lên men thì trong q trình dịch hóa bổ sung thêm các enzyme Termamyl. Đây
là một endoamylase bẻ gãy mối liên kết α – 1,4 glucoside trong amylose và
amylopectin để tạo ra các dextrin, oligosaccharide.
1.2.1. Tổng quan về enzyme amylase
Amylase là một hệ enzyme rất phổ biến trong thế giới sinh vật. Các enzyme
này thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong
nhóm polysaccharide với sự tham gia của nước.
RR+

+

H-OH

RH

+

R+OH

Amylase thủy phân tinh bột, glycogen và dextrin thành glucose, maltose và

dextrin hạn chế. Các enzyme amylase có trong nước bọt, trong dịch tiêu hóa của
người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm sợi, xạ khuẩn, nấm men và vi khuẩn.
Amylase là một trong những loại enzyme được ứng dụng rộng rãi nhất trong
công nghiệp, y tế và nhiều lĩnh vực kinh tế khác, đặc biệt trong ngành cơng nghiệp
thực phẩm. Hiện có 6 loại enzyme Amylase được xếp vào 2 nhóm: Endoamylase
(enzyme nội mạch) và Exoamylase (enzyme ngoại mạch).
Endoamylase gồm có: α-amylase (EC 3.2.1.1) và nhóm enzyme khử nhánh.
Nhóm enzyme khử nhánh này được chia thành 2 loại: Khử trực tiếp là pullulanase
(hay α-dextrin 6-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.41); khử gián tiếp là
transglucosylase (hay oligo-1, 6-glucosidase) (EC 3.2.1.20) và amylo-1,6glucosidase (EC 3.2.1.10). Các enzyme này thủy phân các liên kết bên trong của
chuỗi polysaccharide.
Exoamylase: Đây là những enzyme thủy phân tinh bột từ đầu khơng khử
của chuỗi polysaccharide. Nhóm này gồm có β-amylase (EC3.2.1.2) và
Amyloglucosidase (glucoamylase hay γ-amylase) (EC 3.2.1.3)

Hình 1.8.Các loại enzyme endoamylase và exoamylase

13


Sự khác biệt giữa các loại enzyme amylase như sau:
Các loại enzyme amylase khơng chỉ khác nhau về đặc tính mà cịn khác
nhau ở pH hoạt động và tính ổn định với nhiệt.
Tốc độ phản ứng của amylase phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, mức độ polyme
hóa của cơ chất. Các enzyme amylase có nguồn gốc khác nhau sẽ có tính chất, cơ
chế tác dụng và sản phẩm cuối cùng của thủy phân khác nhau.
Amylase có nguồn gốc khác nhau sẽ có thành phần, tính chất, nhiệt độ hoạt
động, pH tối ưu và các đặc điểm thủy phân khác nhau.
a) Enzyme α-amylase (α-1,4-glucanohydrolase) (EC 3.2.1.1)
Cấu tạo: Enzyme α-amylase là protein có phân tử lượng thấp, thường nằm

trong khoảng 50.000 đến 60.000 Dal. Có một số trường hợp đặc biệt như α-amylase
từ lồi vi khuẩn Bacillus macerans có phân tử lượng lên đến 130.000 Dal. Đến
nay, người ta đã biết rất rõ các chuỗi acid amin của 18 loại α-amylase nhưng chỉ
có 2 loại α-amylase là taka-amylase từ Aspergillus oryzae và α-amylase của tụy
lợn được nghiên cứu vể hình thể khơng gian cấu trúc bậc 3. Gần đây, nghiên cứu
về tính đồng nhất của chuỗi mạch acid amin và về vùng kị nước cho thấy các chuỗi
mạch acid amin của tất cả các enzyme α-amylase đều có cấu trúc bậc 3 tương tự
nhau.

Hình 1.9.Cơ chế tác dụng của enzyme α-amylase lên phân tử tinh bột [20]
Cơ chế tác dụng của α-amylase: α-amylase từ các nguồn khác nhau có
nhiều điểm rất giống nhau như có khả năng phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside
nằm ở phía bên trong phân tử cơ chất (tinh bột hoặc glycogen) một cách ngẫu
nhiên, không theo một trật tự nào cả. α-amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột
mà nó thủy phân cả hạt tinh bột nguyên, song với tốc độ rất chậm.
14


Quá trình thủy phân tinh bột bằng enzyme α-amylase là quá trình đa
giai đoạn: Ở giai đoạn đầu (giai đoạn dextrin hóa): Cơ chất bị thủy phân tạo thành
một lượng lớn dextrin phân tử thấp (α-dextrin), độ nhớt của hồ tinh bột giảm nhanh
(các amylose và amylopectin đều bị dịch hóa nhanh).
Sang giai đoạn 2 (giai đoạn đường hóa): Các dextrin phân tử thấp tạo thành
bị thủy phân tiếp tục tạo ra các tetra-trimaltose không cho màu với iodine. Các chất
này bị thủy phân rất chậm bởi α-amylase cho tới disaccharide và monosaccharide.
Dưới tác dụng của α-amylase, amylose bị phân giải khá nhanh thành
oligosaccharide gồm 6 – 7 gốc glucose (vì vậy người ta cho rằng α-amylase ln
phân cắt amylose thành từng đoạn 6 - 7 gốc glucopiranose l).
Sau đó, các poliglucose này bị phân cắt tiếp tục tạo nên các mạch
polyglucose colagen cứ ngắn dần và bị phân giải chậm đến maltotriose và maltose.

Qua một thời gian tác dụng dài, sản phẩm thủy phân của amylose chứa 13%
glucose và 87% maltose. Tác dụng của α-amylase lên amylopectin cũng xảy ra
tương tự nhưng không phân cắt được liên kết α- 1,6 - glycoside ở chỗ mạch nhánh
trong phân tử amylopectin cịn có dextrin phân tử thấp và isomaltose 8%.
Tóm lại, dưới tác dụng của α-amylase, tinh bột có thể chuyển thành
maltotetrose, maltose, glucose, và dextrin phân tử thấp. Khả năng dextrin hóa cao
của α-amylase là tính chất đặc trưng của nó. Vì vậy, người ta thường gọi loại
amylase này là amylase dextrin hóa hay amylase dịch hóa.
b) Enzyme β-amylase (β-1,4-gluca-maltohydrolase) (EC 3.2.1.2)
Cấu tạo: β-amylase xuất hiện phổ biến ở thực vật, đặc biệt là hạt nảy mầm.
Ở trong các hạt ngũ cốc nảy mầm, β-Amylase xúc tác sự thuỷ phân các liên kết 1,4
α-glucan trong tinh bột, glucogen và polysaccharide, phân cắt từng nhóm maltose
từ đầu khơng khử của mạch. Maltose được tạo thành do sự xúc tác của β-Amylase
có cấu hình β.
Ở ngũ cốc, β-Amylase tham gia vào sự phân giải của tinh bột trong quá
trình nảy mầm của hạt. Ở lúa, β-Amylase được tổng hợp trong suốt quá trình của
hạt và hầu như khơng được tổng hợp ở hạt khơ. Ở lúa mạch, enzyme có mặt ở trong
hạt khơ, nó được tích lũy trong suốt q trình phát triển của hạt, khi ở dạng liên
kết, Enzyme này có trọng lượng phân tử 64.000 Da và khi bị phân cắt bởi một
protease sẽ được phóng thích dưới dạng tự do và có khối lượng phân tử 59.000 Da.
Cơ chế tác dụng của β-amylase: β-amylase là một exoenzyme. Tiến trình
phân giải bắt đầu từ đầu không khử của các nhánh ngoài cùng cơ chất. β-Amylase
phân cắt các liên kết α-1,4glucoside cách đầu không khử của chuỗi mạch một liên
kết α-1,4 glucoside nhưng khi gặp liên kết α-1,4 glucoside đứng kế cận liên kết α15


1,6 glucoside thì nó sẽ ngừng tác dụng. Phần polysaccharide cịn lại là dextrin phân
tử lớn có chứa rất nhiều liên kết α-1,6 glucoside và được gọi là β-dextrin. Cơ chế
tác dụng của β-Amylase lên tinh bột:
β-amylase

Tinh bột (glucogen)

maltose (54-58%) + β-dextrin (42-46%)

Tinh bột bị thuỷ phân đồng thời bởi cả α và β-Amylase thì lượng tinh bột
bị thuỷ phân tới 95%.
1.2.2. Enzyme amylase trong gạo lứt nảy mầm
Theo Dong-Hwa Cho và Seung-Taik Lim, những thay đổi trao đổi chất của
hạt khơ địi hỏi phải có đủ năng lượng, mà chủ yếu là do sự biến đổi hàm lượng
tinh bột trong gạo lứt [11]. α-amylase được coi là enzym chính để thủy phân tinh
bột. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu của sự nảy mầm, sản phẩm glucose tạo ra từ
saccarose và maltose do sự thủy phân tinh bột bởi β-amylase là nguồn năng lượng
chủ yếu, vì α – amylase hoạt động mạnh hơn ở giai đoạn cuối. Có nghiên cứu cho
rằng, α – amylase được tạo ra trong quá trình tổng hợp protein vào cuối giai đoạn
(sự phát triển của cây con) hơn là tồn tại trước trong hạt, mặc dù trong hạt khơ có
tồn tại một lượng nhỏ enzyme. Ngược lại, β-amylase theo trình tự phá vỡ tinh bột
thành maltose, một lượng lớn xuất hiện trong nội nhũ gạo lứt và trở lên hoạt động
khi bắt đầu hấp thụ nước. Một số kết quả nghiên cứu về sự thay đổi hoạt độ amylase
và protease [11].
Bảng 1.3.Ảnh hưởng của sự nảy mầm đến hoạt động amylase, hoạt tính
protease và hàm lượng tinh bột của gạo lức (BR)

Các kết quả đó cho thấy hoạt độ của enzyme α-amylase tăng rõ rệt theo
nhiệt độ và thời gian ủ thích hợp để hạt nảy mầm. Theo nghiên cứu của Quản Lê
Hà (1998) trên giống thóc Mộc Tuyền, sau khi ủ thóc ở các nhiệt độ khác nhau
(20, 25, 300C) trong 5 ngày, hoạt độ enzym amylase cũng tăng dần từ 200C đến
300C [21].Theo nghiên cứu của Subajiny Veluppillai (2009), tại tỷ lệ gạo lứt nảy
mầm cao nhất (77.07%) cho hoạt độ enzym amylase cao nhất (146.06 U/gCK)
[22]. Theo Wipada Wunthunyarat và các cộng sự nghiên cứu trên các loại gạo sáp,
16