intTypePromotion=4
Array
(
    [0] => Array
        (
            [banner_id] => 142
            [banner_name] => KM3 - Tặng đến 150%
            [banner_picture] => 412_1568183214.jpg
            [banner_picture2] => 986_1568183214.jpg
            [banner_picture3] => 458_1568183214.jpg
            [banner_picture4] => 436_1568779919.jpg
            [banner_picture5] => 
            [banner_type] => 9
            [banner_link] => https://tailieu.vn/nang-cap-tai-khoan-vip.html
            [banner_status] => 1
            [banner_priority] => 0
            [banner_lastmodify] => 2019-09-18 11:12:29
            [banner_startdate] => 2019-09-12 00:00:00
            [banner_enddate] => 2019-09-12 23:59:59
            [banner_isauto_active] => 0
            [banner_timeautoactive] => 
            [user_username] => minhduy
        )

)

Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Tác động của ủ sau sấy và trong bảo quản đến đặc tính nứt và chất lượng xát gạo "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

0
68
lượt xem
16
download

Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Tác động của ủ sau sấy và trong bảo quản đến đặc tính nứt và chất lượng xát gạo "

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy, chế độ tôi ủ và điều kiện tồn trữ đến tỉ lệ nứt hạt, độ bền cơ học và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của ba giống gạo canh tác ở Úc là Kyeema (gạo dài), Amaroo và Reiziq (gạo vừa). Sấy lúa hồi ẩm ở 40, 60, và 80 oC, sau đó ủ 0, 40, 80 và 120 phút. Kết quả cho thấy công đoạn tôi ủ cải thiện tỉ lệ thu hồi gạo nguyên ít mặc dù độ chặt hạt tăng và tỉ lệ hạt nứt giảm khi thời gian...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Tác động của ủ sau sấy và trong bảo quản đến đặc tính nứt và chất lượng xát gạo "

  1. Phần 6 Tác động của ủ sau sấy và trong bảo quản đến đặc tính nứt và chất lượng xát gạo
  2. TÓM TẮT Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy, chế độ tôi ủ và điều kiện tồn trữ đến tỉ lệ nứt hạt, độ bền cơ học và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của ba giống gạo canh tác ở Úc là Kyeema (gạo dài), Amaroo và Reiziq (gạo vừa). Sấy lúa hồi ẩm ở 40, 60, và 80 oC, sau đó ủ 0, 40, 80 và 120 phút. Kết quả cho thấy công đoạn tôi ủ cải thiện tỉ lệ thu hồi gạo nguyên ít mặc dù độ chặt hạt tăng và tỉ lệ hạt nứt giảm khi thời gian sấy ủ kéo dài 80 – 120 phút. Trong quá trình tồn trữ đến 4 tháng tại nhiệt độ 4, 20 và 38 oC, tất cả các thông số đo đạc như tỉ lệ hạt nứt, độ cứng, độ chặt, tỉ lệ thu hồi gạo nguyên, đặc tính hóa nhão đều có chiều hướng tăng. Các lý tính của các mẫu gạo biến thiên đáng kể khi tồn trữ ở 38 oC. Độ chặt hạt gạo nguyên vẹn gia tăng rõ rệt trong quá trình tồn trữ chứng tỏ có xảy ra hiện tượng già hóa vật lý khi bảo quản hạt gạo dưới nhiệt độ gương của gạo. GIỚI THIỆU Quá trình ủ từ lâu được xem là một công đoạn hiệu quả để tối thiểu hóa gradient ẩm trong hạt gạo khi sấy ở nhiệt độ cao (Cnossen et al. 2003; Steffe and Singh 1980; Zhang et al. 2003). Bên cạnh tác động cân bằng ẩm, khái niệm trạng thái gương cũng được áp dụng để giải thích hiện tượng nứt hạt trong quá trình sấy (Perdon et al. 2000). Giả thuyết đưa ra là quá trình ủ trên nhiệt độ hóa gương của gạo giúp giảm bớt các nội ứng lực tạo ra trong nhân hạt gạo, đặc biệt là khi sấy gạo ở nhiệt độ cao (Cnossen et al. 2003; Cnossen et al. 2001; Iguaz et al. 2006; Zhang et al. 2003). Trên nền tảng khái niệm chuyển hóa gương, đã có nhiều nghiên cứu giải thích tác động của các điều kiện sấy ủ đến tỉ lệ thu hồi gạo nguyên (Cnossen và ctv 2003; Cnossen và ctv 2001; Iguaz và ctv 2006; Zhang và ctv 2003). Khi ứng dụng trạng thái gương để giải thích hiện tượng nứt hạt gạo, có thể áp dụng hiện tượng phục hồi cấu trúc hay còn gọi là già hóa vật lý trong quá trình ủ. Người ta biết rằng khi tồn trữ hạt hay còn gọi là tôi ủ (annealing) thì sẽ có hiện tượng già hóa. Từ “già hóa” được sử dụng để đề cập đến các thay đổi lý, hóa sinh xảy ra trong quá trình bảo quản gạo dẫn đến các tác động mong muốn và không mong muốn
  3. có xu hướng ổn định tương đối với thời gian tồn trữ kéo dài (Hamaker 1994; Howell và Cogburn 2004). Cơ chế già hóa của gạo vẫn chưa xác định được và được diễn giải theo nhiều cách khác nhau mặc dù đã có rất nhiều nghiên cứu về đề tài này (Chrastil 1990; 1992; 1994; Patindol và ctv 2005; Sowbhagya và Bhattacharya 2001). Mối liên hệ giữa biến thiên các hàm lượng đạm tổng, tinh bột hay amylose và các thay đổi hóa lý và chức năng của gạo như các đặc tính hóa nhão là không chặt chẽ (Chrastil 1990; 1992; 1994). Một nghiên cứu của Patindol và ctv (2005) cho thấy già hóa gạo có thể liên hệ với tương tác giữa tinh bột và các cấu tử không phải là tinh bột như các lipid. Các tác giả này cũng tìm thấy sự thoái biến tinh bột ở mức độ phân tử làm giảm tỉ lệ amylose: amylopectin và cắt các mạch amylopectin trong quá trình tồn trữ gạo. Trên cơ sở khoa học polymer, các thay đổi hóa lý và chức năng của vật liệu thực phẩm vô định hình trong quá trình tồn trữ được xem là kết quả của hiện tượng già hóa vật lý hay phục hồi enthalpy do thực tế là sản phẩm thực phẩm thường được bảo quản/ủ ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ gương của chúng (Liu và ctv 2006). Khi tham khảo vấn đề này cho thấy khái niệm già hóa vật lý/ phục hồi cấu trúc có thể ứng dụng để giải thích các thay đổi xảy ra trong quá trình tồn trữ. Đã có một số nghiên cứu thực hiện chứng minh rằng quá trình già hóa ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học của tinh bột (Chung và Lim 2004; Lourdin và ctv 2002; Noel và ctv 2005). Tinh bột là thành phần chính của hạt gạo, do đó tác động của quá trình già hóa có thể đo đạc được qua các thay đổi về đặc trưng cơ học của gạo. Vì vậy, việc khảo sát hiện tượng này trong quá trình ủ sau sấy trên mẫu lúa tươi sấy khô là cần thiết. Khảo sát tác động của quá trình ủ sau sấy ở nhiệt độ lớn hơn và nhỏ hơn nhiệt độ gương của gạo đến độ bền cơ học và liên hệ với tỉ lệ nứt gãy và chất lượng xát sẽ cung cấp nhiều thông tin giá trị để hiểu rõ cơ chế nứt gãy của hạt gạo. Mục đích của nghiên cứu này là (i) khảo sát ảnh hưởng của quá trình sấy và ủ sau sấy ở nhiệt độ trên và dưới nhiệt độ gương của gạo lên độ bền cơ học, tỉ lệ nứt hạt và chất lượng xát; (ii) khảo sát các thay đổi đặc trưng cơ học và chất lượng xát của gạo trong quá trình bảo quản. Các nghiên cứu này thực hiện trên các giống gạo Úc.
  4. Thí nghiệm này sử dụng ba giống gạo Úc là Kyeema, Amaroo và Reiziq do New South Wales Department of Primary Industries (Yanco, NSW 2703, Australia) cung cấp trong tháng 08 năm 2007 ở dạng lúa khô. Lúa có độ ẩm ban đầu 11.2 - 11.6 % được bảo quản kín tại nhiệt độ phòng. Để thực hiện các thí nghiệm sấy và ủ sau sấy, ngâm lúa đến độ ẩm mong muốn (24-27 % cơ sở ướt) như hàm ẩm của lúa gặt tươi. Lúa ngâm sau khi làm ráo được trữ trong bao nhựa kín ở nhiệt độ lạnh (4 oC) trong 4 ngày để cân bằng ẩm trong khối hạt. Trước khi sấy, mẫu gạo được cân bằng tại nhiệt độ phòng. Độ ẩm lúa gạo trong thí nghiệm này được xác định bằng cách sấy kiệt 5-10 g lúa gạo trong tủ sấy ở chế độ 130 oC trong 17 giờ (Jindal & Siebenmorgen 1987). Độ ẩm được biểu diễn ở dạng cơ sở ướt. Thí nghiệm sấy và ủ sau sấy Thực hiện thí nghiệm sơ bộ để xác định tốc độ sấy lớp mỏng lúa. Lúa đã hồi ẩm của mỗi giống được đem sấy lớp mỏng (dày 1 cm) trong tủ sấy (Thermoline Dehydrating Oven No.TD-36T-1-D Special, Thermoline Scientific Pty. Ltd, Australia) ở ba chế độ sấy 40 oC-25 %RH, 60 oC-20 %RH, 80 oC-16 %RH. Vận tốc gió là 0.75 m/s. Điều kiện sấy được kiểm soát và theo dõi qua các bộ điều nhiệt, tốc độ gió và ẩm độ tương đối (Eurotherm 3216, Thermoline Scientific Pty. Ltd, Australia). Xác định ẩm độ lúa sau mỗi 30 phút sấy. Sử dụng số liệu ẩm độ thay đổi theo thời gian sấy để tính toán phương trình sấy lớp mỏng thực nghiệm trên cơ sở phương trình Page (trích dẫn bởi Hall 1980) như sau: Mt − Me = exp(−kt ) [1] Mi − Me Trong đó Mt là ẩm độ của gạo tại thời gian sấy bất kỳ t, Me là ẩm độ cân bằng của gạo, Mi là ẩm độ ban đầu của gạo, t là thời gian sấy và k là hằng số sấy. Giá trị Me được xác định dựa vào phương trình Chung-Pfost cải tiến (1967) như sau: 1 ⎛ (T + C ) ⎞ Me = − ln⎜ − ln( RH ) ⎟ [2] B⎝ A ⎠ Trong đó Me là ẩm độ cân bằng của hạt (thập phân, cơ sở ướt), RH là độ ẩm tương đối của không khí cân bằng với hạt (thập phân), T là nhiệt độ không khí (oC), A, B, và C là hằng số riêng biệt cho hạt trong điều kiện xem xét (phi thứ nguyên). Đối với lúa, giá trị A, B, và C lần
  5. ẩm tương đối (RH, thập phân): k= -0.020671+0.000228*T+0.019928*RH+0.000999*T*RH [3] Để dự đoán ẩm độ của hạt tại thời điểm sấy bất kỳ, ứng dụng phương trình sai biệt hữu hạn sau: M t + ∆t = M t − (( M i − M e )(∆t )(−k ) exp(−kt ) ) [4] Lúa hồi ẩm (24 – 27 % cơ sở ướt) của mỗi giống gạo được sấy lớp mỏng (độ dày lớp lúa 1 cm) tại ba điều kiện sấy 40 oC-25 %RH, 60 oC-20 %RH, 80 oC-16 %RH. Dựa trên phương trình thực nghiêm [4] đã tính toán được ở trên, xác định thời gian sấy tại mỗi nhiệt độ sấy để đạt ẩm độ mong muốn. Các lô lúa hồi ẩm được trải rộng trên khay kim loại đục lỗ và sấy trong tủ sấy (Thermoline Dehydrating Oven No.TD-36T-1-D Special, Thermoline Scientific Pty. Ltd, Australia). Nhằm giảm thiểu tác động của cân bằng ẩm trong quá trình tôi/ủ, các mẫu gạo được sấy cho đến khi đạt ẩm độ cuối khoảng 14 % cơ sở ướt. Điều này có nghĩa là sự phân bố ẩm bên trong nhân hạt sẽ bị giới hạn. Lô mẫu sau đó được chia nhỏ và ủ trong hũ thủy tinh kín trong tủ ấm. Mẫu gạo được ủ tại nhiệt độ bằng với nhiệt độ sấy (40, 60 và 80 oC) trong 0, 40, 80 và 120 phút. Sau ủ, mẫu gạo được làm nguội trong tủ ấm ở chế độ 25 oC và 65 % RH. Sự thay đổi ẩm độ trong quá trình tôi/ủ là rất ít do sai biệt ẩm độ đo được trước và sau ủ của tất cả các loại gạo là 0.5 %. Ẩm độ cuối của các mẫu gạo tương đương nhau nhằm tối thiểu hóa ảnh hưởng của ẩm độ đến việc đo độ bền cơ học của mẫu gạo sau đó. Các mẫu gạo được đóng kín trong bao nhựa, trữ tại nhiệt độ phòng từ 2-3 ngày trước khi xác định phần trăm nứt gãy, độ cứng cơ học và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên (TLTH). Ẩm độ cuối của các mẫu sấy là 13±0.5 % cơ sở ướt. Sấy lớp mỏng khoảng 200 g lúa ở 35 oC trong 16 giờ xuống ẩm độ 14 % cơ sở ướt để làm mẫu đối chứng. Lặp lại ba lần tất cả các đo đạc trong thí nghiệm này. Tổng nghiệm thức sấy và ủ là 108 (3 giống gạo * 3 nhiệt độ sấy * 4 thời gian tôi ủ * 3 lần lặp lại). Tỉ lệ hạt gãy nứt Lựa chọn ngẫu nhiên 50 hạt lúa trong từng mẫu sấy, bóc vỏ trấu bằng tay và quan sát nứt bằng hộp đèn. Tỉ lệ hạt gãy nứt là giá trị trung bình của phần trăm số lượng hạt gãy nứt trong mỗi 50 hạt. Mỗi nghiệm thức được lặp lại hai lần.
  6. Phép đo uốn ba điểm (Three-point bending test) được sử dụng để đo độ bền cơ học (độ cứng và độ chặt) của từng hạt gạo lức nguyên vẹn. Trong phép đo này, công cụ đo được phát kiến tại trường Đại học Queensland (Úc) gồm có một đĩa chứa mẫu với nhiều kích cỡ khác nhau. Mỗi khoang chứa mẫu sâu 2.0 mm và dài 9.0 mm. Chiều rộng của khoang chứa mẫu là 2.0, 2.5, 3.0, 3.5 và 4.0 mm. Đầu đo là một mảnh thép không rỉ có kích thước dày x rộng x dài là 1 x 32 x111 mm. Điểm cuối của đầu đo được mài cùn để giảm hiệu ứng cắt vốn dẫn đến sai số trong khi đo. Đầu đo này được gắn vào máy đo cấu trúc TA-XTplus (Micro Stable Systems Co., Anh quốc). Phép đo được thực hiện ở chế độ nén. Vận tốc trước đo, đo và sau đo lần lượt là 1 mm/s, 2 mm/s, và 10 mm/s. Lực phá vỡ (N) là lực tối đa để làm gãy hạt và độ cứng (N/mm là độ dốc của đường cong lực-khoảng cách) trên 50 hạt gạo lức nguyên vẹn cho mỗi nghiệm thức. Các giá trị này được truy xuất bằng phần mềm Texture Exponent (Micro Stable Systems Co., Anh quốc). Thí nghiệm tồn trữ Các điều kiện sấy tôi ủ tối ưu cho mỗi giống gạo cho kết quả TLTH cao nhất được lựa chọn để làm thông số nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình tôi ủ trong giai đoạn tồn trữ tiếp theo. Để giảm số lượng nghiệm thức, chỉ lựa chọn nhiệt độ sấy 40 oC và 80 oC trong khảo sát ảnh hưởng của quá trình tồn trữ ở các nhiệt độ khác nhau lên các tính chất của hạt. Mẫu gạo sấy được chuẩn bị như đã mô tả trong phần trên. Mẫu sấy được chia thành các lô nhỏ 150 g bao gói trong túi nhựa kín cho mỗi nghiệm thức và được trữ trong tủ mát, tủ ấm tại ba mức nhiệt độ (4, 20, 38 oC) cho đến 4 tháng như liệt kê trong Bảng 1. Tổng số lượng nghiệm thức là 180 (3 giống gạo * 2 nhiệt độ sấy * 3 thời gian sấy * 5 thời gian tồn trữ * 2 lần lặp lại). Mỗi tháng, lấy gạo trong tủ bảo quản, cân bằng với nhiệt độ môi trường và đem đi đo đạc các chỉ tiêu tỉ lệ hạt nứt gãy, độ bền cơ học, tỉ lệ thu hồi gạo nguyên và đặc tính hóa nhão. Bảng 1. Điều kiện thí nghiệm tồn trữ. Yếu tố ảnh hưởng Mức Mức giá trị yếu tố
  7. 80 C/ ủ 120 phút (Amaroo & Reiziq) 4, 20, 38 oC 3 Nhiệt độ tồn trữ 5 0, 1, 2, 3, 4 tháng Thời gian tồn trữ Phân tích Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên Khoảng 100 g lúa được chà xát bằng hệ thống xay xát mẫu trong phòng thí nghiệm trong 60 giây. Gạo nguyên được phân riêng khỏi gạo tấm để xác định tỉ lệ thu hồi gạo nguyên là tỉ lệ của khối lượng gạo còn nguyên vẹn trên khối lượng của lúa được chà xát. Gạo nguyên là gạo sau xát có chiều dài lớn hơn 75% chiều dài ban đầu. Đặc tính hóa lý Kích thước Kích cỡ hạt (chiều dài, rộng, dày) được đo bằng thước đo điện tử. Hàm lượng protein Hàm lượng protein của gạo được xác định theo phương pháp vô cơ hóa mẫu (AACC method 1995, 46-30). Hàm lượng amylose Sử dụng phương pháp so màu để xác định hàm lượng amylose của ba giống gạo. Độ kết tinh Mức độ kết tinh của mẫu gạo được xác định theo phương pháp nhiễu xạ tia X. Đặc tính hóa nhão Đặc tính hóa nhão của mẫu sau mỗi giai đoạn tồn trữ được đo bằng nhớt kế nhanh Rapid Visco Analyser (RVA Model 4, Newport Scientific Pty Ltd., Warriewood, Australia) theo phương pháp AACC 61-02 (AACC, 1995) (Hình 1).
  8. 250 PV SB Viscosity, RVU 200 BD 150 TV 100 50 PT 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Time, min Hình 1. Đồ thị biểu diễn đặc tính hóa nhão của gạo đo bằng nhớt kế nhanh RVA. PT: nhiệt độ hóa nhão; PV: độ nhớt đỉnh; BD: độ nhớt break down; TV: độ nhớt đáy; FV: độ nhớt cuối và SB: độ nhớt setback. Xử lý số liệu Số liệu được xử lý bằng phần mềm Minitab Release 14 (Minitab Co., USA) với qui trình Phân tích phương sai (ANOVA) của GLM (General Linear Model) và DOE (Design of Experiment). Trong các thí nghiệm tồn trữ, sử dụng phân tích phương sai của dạng split-plot của các đo đạc lặp lại. Các nghiệm thức được xem là khác nhau có ý nghĩa khi P
  9. 1.79±0.13 2.06±0.15 2.05±0.15 Bề dày(mm) 3.22:1.00 2.06:1.00 2.35:1.00 Tỉ lệ dài:rộng 4.22:1.00 2.81:1.00 3.18:1.00 Tỉ lệ dài:dày a b 16.1c Amylose (% cs khô)* 18.6 19.5 5.9a 5.4a 7.1b Protein (% cs khô)* 26.10±0.90a 27.55±0.81a 29.12±0.76b Độ kết tinh (% cơ sở khô)* § đo trên gạo lức; * phân tích trên bột gạo. Tất cả số liệu biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. Các chữ cái trên cùng một hàng giống nhau chứng tỏ các giá trị khác biệt nhau không đáng kể với P>0.05. Xác định tốc độ sấy Hình 2 biểu diễn đường cong sấy mô phỏng tính toán được từ phương trình thực nghiệm [4] và số liệu thí nghiệm. Phương trình thực nghiệm mô tả tốt số liệu thực nghiệm trên cơ sở đánh giá hệ số tương quan là R2= 0.98. Vì vậy, sử dụng phương trình [4] để dự đoán ẩm độ khối hạt tại các nhiệt độ sấy và ẩm độ tương đối khác nhau như minh họa trong Hình 3. 1.2 MR Experiment Moisture ratio (decimal) 1.0 MR Model 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 30 60 90 120 150 Drying time, min Hình 2. Điểm số liệu thí nghiệm và đường cong sấy dự đoán theo phương trình thực nghiệm [4]. R2= 0.98.
  10. Moisture content, decimal, dry T=60oC, RH=20% 0.30 T=40oC; RH=25% 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 Drying time, min Hình 3. Ẩm độ lúa sấy dự tính tại các nhiệt độ sấy và ẩm độ tương đối khác nhau. Ảnh hưởng của chế độ sấy và ủ sau sấy đến tỉ lệ nứt gãy hạt, độ bền cơ học và chất lượng xát của gạo Nhiệt độ sấy, thời gian ủ và tương tác giữa chúng có tác động đáng kể đến tỉ lệ nứt gãy hạt, độ bền cơ học và chất lượng xát của cả ba giống gạo (P0.05). Vì vậy ủ ở nhiệt độ này không có lợi ích vì cấu trúc vô định hình của gạo đã hoàn toàn phục hồi và ở trạng thái gương. Bảng 3. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên và tỉ lệ hạt nứt của ba giống gạo ở các nhiệt độ sấy và thời gian ủ khác nhau. δ τ Tỉ lệ hạt nứt, % Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên, % o C phút Kyeema Amaroo Reiziq Kyeema Amaroo Reiziq
  11. 17.3±1.2bc 58.0±3.5b 23.0±2.0cd 58.8±3.3b 52.2±2.4b 33.2±4.6b 40 14.3±2.1c 50.3±6.7c 21.7±1.2cd 61.6±0.3b 56.9±1.6b 44.1±7.4cd 80 8.67±1.2d 45.3±1.5cd 21.7±0.6cd 63.7±3.1b 60.8±2.4bc 43.9±3.2cd 120 24.3±0.6a 67.0±2.7a 36.0±2.0a 25.0±4.9a 22.2±3.0a 22.2±1.8a 80 0 18.7±1.2b 58.7±1.5b 26.0±2.0bc 59.5±0.8b 54.6±1.2b 32.5±1.6b 40 15.7±2.9bc 45.7±2.5cd 22.0±2.0cd 60.7±1.3b 54.9±2.2b 40.5±3.4c 80 16.0±1.0bc 45.5±1.3cd 20.3±0.6cd 59.2±1.5b 60.0±1.2bc 45.8±0.6cd 120 4.0±2.1e 35.0±2.1e 20.0±2.3d 65.6±1.7c 67.9±2.5cd 52.0±3.1d Mẫu đối chứng δ: nhiệt độ sấy; τ: Thời gian ủ . Tất cả số liệu biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. Các chữ cái trong cùng một cột giống nhau chứng tỏ các giá trị khác biệt nhau không đáng kể với P>0.05. Độ bền cơ học Độ bền cơ học bao gồm độ cứng và độ chặt của ba giống gạo theo thời gian ủ (từ 0 đến 120 phút) tại ba nhiệt độ sấy được trình bày trong Hình 4. Kết quả trình bày ở Bảng 4 cho thấy nhiệt độ sấy tăng làm cho hạt gạo cứng hơn do các giá trị độ cứng và độ chặt đều tăng. Đặc tính độ bền cơ học, đặc biệt là độ chặt được cải thiện sau khi thời gian ủ tăng (Bảng 5). Kyeema Kyeema 210 70 60 Stiffness, N/mm Hardness, N 190 50 170 40 30 150 0 40 80 120 0 40 80 120 Annealing time, min Annealing time, min
  12. 70 Stiffness, N/mm 60 Hardness, N 190 50 170 40 150 30 0 40 80 120 0 40 80 120 Annealing time, min Annealing time, min Reiziq Reiziq 70 210 Stiffness, N/mm 60 Hardness, N 190 50 170 40 30 150 0 40 80 120 0 40 80 120 Annealing time, min Annealing time, min 80C 60C 40C reference 80C 60C 40C reference Hình 4. Độ bền cơ học (độ cứng và độ chặt) của ba giống gạo sấy tại các nhiệt độ sấy khác nhau và thời gian ủ đến 120 phút. Tất cả số liệu biểu diễn dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. Mỗi nghiệm thức đo 50 hạt gạo nguyên vẹn.
  13. phút ở cả ba giống gạo (Hình 4). Độ chặt của cả ba giống gạo trong khoảng 191- 200 N/mm cao hơn độ chặt của các mẫu không ủ (176 – 184 N/mm). Độ cứng của cả ba giống gạo không đổi khi mẫu gạo được sấy ở nhiệt độ 40 oC. Độ cứng của Kyeema và Reiziq (lần lượt khoảng 38 N và 57 N) được duy trì trong 80 phút ủ đầu tiên sau khi đã được sấy ở 60 và 80 oC. Kết thúc quá trình ủ sau 120 phút, độ cứng của các giống gạo này tăng ít. Độ cứng nhân gạo của giống Amaroo tại hai nhiệt độ sấy 60 oC và 80 oC tăng ít sau khi ủ 80 phút và không đổi khi tiếp tục ủ. Bảng 4. Thông số bền cơ học trung bình (độ cứng và độ chặt) của gạo sấy lớp mỏng tại các nhiệt độ sấy thấp, trung bình, và cao của ba giống gạo. Giống Độ cứng, N Độ chặt, N/mm o o o o o 80oC gạo Trung bình Trung bình sai 40 C 60 C 80 C 40 C 60 C sai số chuẩn số chuẩn a ab b a ab b 46.7 48.1 49.6 0.4 177.1 184.2 186.1 0.6 Kyeema 57.4a 61.6b 63.0b 177.3a 181.1a 189.4b 0.4 0.5 Amaroo 50.1a 52.3a 58.3b 174.3a 176.7a 183.9b 0.7 0.6 Reiziq Các chữ cái trong cùng một cột giống nhau chứng tỏ các giá trị khác biệt nhau không đáng kể với P>0.05. Bảng 5. Thông số bền cơ học trung bình (độ cứng và độ chặt) của gạo tại các thời gian tôi ủ khác nhau sau khi qua sấy lớp mỏng 40, 60 và 80 oC. Thời gian ủ, Độ cứng, N Độ chặt, N/mm phút Kyeema Amaroo Reiziq Kyeema Amaroo Reiziq a a a a a 174.1a 47.1 59.0 51.7 176.5 180.0 0 47.7ab 60.1a 53.0a 180.0a 180.8a 176.7a 40 47.8ab 61.8a 53.5a 183.0ab 182.5a 178.1ab 80 50.0b 61.6a 56.1b 190.3b 187.1b 184.2b 120 0.6 0.5 0.8 0.7 0.6 0.7 TB sai số chuẩn Các chữ cái trong cùng một cột giống nhau chứng tỏ các giá trị khác biệt nhau không đáng kể với P>0.05. Nghiên cứu độ bền cơ học của gạo tại các điều kiện sấy và ủ khác nhau chứng minh được vai trò quan trọng của công đoạn ủ để cải thiện lý tính của nhân gạo. Cả độ cứng và độ chặt của o o
  14. bột sắp xếp lại. Trong khi quá trình ủ ngăn ngừa hiện tượng nứt gãy hạt, quá trình tôi ủ sau sấy giúp hạt bền hơn nhờ quá trình mật độ hóa nội cấu trúc phản ánh qua sự gia tăng độ bền cơ học của gạo. Độ bền cơ học của gạo sấy ở 40 oC ổn định cho thấy dưới nhiệt độ gương của gạo, chuyển động phân tử trong cấu trúc vô định hình bị giới hạn ở trạng thái gương. Kết quả cũng cho thấy giá trị độ cứng của hạt gạo dài Kyeema thấp hơn các giống gạo vừa trong khi độ chặt của các nhân gạo nguyên vẹn của cả ba giống gạo không khác biệt nhau. Kyeema có giá trị độ cứng thấp có thể là do bề dày hạt thấp hơn so với hai giống gạo còn lại (Bảng 2). Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên Nhìn chung, TLTH gạo nguyên của ba giống gạo giảm với nhiệt độ sấy tăng. Chế độ sấy dịu ở 40 oC bảo toàn được TLTH gạo nguyên như mẫu đối chứng ở cả ba giống gạo (Bảng 3). Nhiệt độ sấy cao như ở thí nghiệm này (60 và 80 oC) gây ra tốc độ sấy cao. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm do các gradient ẩm tạo ra các vết nứt trong hạt. Như trình bày trong Bảng 3, TLTH gạo nguyên tăng với thời gian ủ tăng. TLTH gạo nguyên tăng từ 8 đến 22 % sau 40 phút ủ sau khi sấy ở nhiệt độ 60 và 80 oC so với các mẫu gạo không qua ủ ở cùng nhiệt độ sấy. Kéo dài thời gian sấy đến 120 phút có ích hơn cho các hạt gạo vừa. Ví dụ, TLTH của các giống Amaroo và Reiziq ở nhiệt độ sấy 60 oC lần lượt tăng 8.6 % và 10 % (so với mẫu gạo ủ sau 40 phút). Các mẫu gạo Amaroo và Reiziq sấy ở 80 oC cũng có chiều hướng như vậy. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của giống Amaroo tăng 5.4 % và giống Reiziq tăng 13 % khi thời gian ủ lâu hơn (120 phút) so với chỉ ủ 40 phút. Phân tích hệ số tương quan Pearson cho thấy tỉ lệ thu hồi gạo nguyên tăng khi tỉ lệ hạt gãy nứt giảm (Bảng 3). Tỉ lệ hạt nứt gãy tương quan nghịch với TLTH gạo nguyên với hệ số tương quan Pearson của ba giống gạo là -0.79 (Kyeema), -0.82 (Amaroo) và -0.71 (Reiziq). Tại thời gian ủ vừa phải (40, 80 phút) mặc dù tỉ lệ hạt nứt gãy giảm đáng kể theo thời gian ủ nhưng TLTH chỉ cải thiện một ít. Kết quả này chứng tỏ không phải tất cả các hạt nứt sẽ bị gãy trong công đoạn xát. Tuy nhiên, khi thời gian ủ lâu hơn nữa (120 phút) TLTH gạo nguyên nhìn chung là được cải thiện. Một quan sát trong kết quả thu nhận được ở thí nghiệm này là giống Amaroo có tỉ lệ hạt nứt gãy cao nhất giữa ba giống gạo khảo sát, tuy nhiên TLTH cao hơn Reiziq 10 % và tương đương với TLTH của Kyeema. Điều này chứng tỏ giống Amaroo kháng nứt vỡ hơn và phản ánh mỗi giống có đặc tính nứt khác nhau dù Amaroo và Reiziq có kích thước tương đương
  15. trữ đến mức độ nứt gãy, độ bền cơ học, chất lượng xát và đặc tính hóa nhão được thực hiện trên ba giống gạo Kyeema, Amaroo và Reiziq. Nhiệt độ sấy lúa cao và thấp cũng được xem xét là một yếu tố ảnh hưởng trong thí nghiệm này. Lựa chọn các điều kiện sấy và ủ đã được trình bày trong thí nghiệm trước được dựa trên TLTH cao nhất để chuẩn bị các mẫu gạo cho thí nghiệm tồn trữ. Sấy lúa ở 80 oC với thời gian ủ 80 phút cho giống Kyeema và 120 phút cho giống Amaroo và Reiziq. Không thực hiện công đoạn ủ đối với lúa sấy ở 40 oC. Hình 5 và 6 minh họa biến thiên tỉ lệ nứt hạt và TLTH trong 4 tháng tồn trữ. Độ bền cơ học thay đổi theo thời gian tồn trữ được minh họa trong Hình 7 và 8. Bảng 6 mô tả đặc tính hóa nhão gồm có độ nhớt đỉnh, độ nhớt cuối và nhiệt độ hóa nhão. Nói tóm lại, nhiệt độ sấy, nhiệt độ và thời gian tồn trữ ảnh hưởng đáng kể (P
  16. Kyeema Amaroo Reziq 80 80 80 80 80 80 60 60 60 60 60 60 Fissured kernels, % Fissured kernels, % Fissured kernels,% Head rice yield, % Head rice yield, % Head rice yield, % 40 40 40 40 40 40 20 20 20 20 20 20 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 Storage period, month(s) Storage period, months Storage period, month(s) Hình 5. Tác động của nhiệt độ tồn trữ 38 oC ( ), 20 oC ( ), và 4 oC ( ) trong thời gian bảo quản 4 tháng trên ba giống gạo đã sấy ở 40 oC lên tỉ lệ nứt hạt và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Độ lệch chuẩn chung (TLTH;tỉ lệ nứt hạt) của Kyeema, Amaroo và Reiziq lần lượt là (1.03; 1.84), (1.58;1.89) và (1.84;2.03). 103
  17. Kyeema Reziq Amaroo 80 80 80 80 80 80 60 60 60 60 60 60 Fissured kernels, % Fissured kernels, % Fissured kernels, % Head rice yield, % Head rice yield, % Head rice yield, % 40 40 40 40 40 40 20 20 20 20 20 20 0 0 0 0 0 0 0 4 8 12 16 20 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 Storage period, month(s) Storage period, month(s) Storage period, month(s) Hình 6. Tác động của nhiệt độ tồn trữ 38 oC ( ), 20 oC ( ), và 4 oC ( ) trong thời gian bảo quản 4 tháng trên ba giống gạo đã sấy ở 80 oC lên tỉ lệ nứt hạt và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Độ lệch chuẩn chung (TLTH;tỉ lệ nứt hạt) của Kyeema, Amaroo và Reiziq lần lượt là (1.03; 1.84), (1.58;1.89) và (1.84;2.03). 104
  18. Kyeema Amaroo Reiziq 150 240 150 240 150 240 220 220 220 120 120 120 200 200 200 Stiffness, N/mm Stiffness, N/mm Stiffness, N/mm Hardness, N Hardness, N Hardness, N 180 180 180 90 90 90 160 160 160 140 140 140 60 60 60 120 120 120 30 100 30 100 30 100 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 Storage period, month(s) Storage period, month(s) Storage period, month(s) (a) (b) (c) o o o o Hình 7. Biến thiên thông số bền cơ học của ba giống gạo (qua sấy 80 C) trong 4 tháng tồn trữ ở 38 C ( ), 20 C ( ), và 4 C ( ). Độ lệch chuẩn chung (độ cứng; độ chặt) của Kyeema, Amaroo và Reiziq lần lượt là (0.95;1.26), (1.04;1.20) và (1.34;1.09). 105
  19. Kyeema Amaroo Reiziq 150 240 150 240 150 240 220 220 220 120 120 120 200 200 200 Stiffness, N/mm Stiffness, N/mm Stiffness, N/mm Hardness, N Hardness, N Hardness, N 180 180 180 90 90 90 160 160 160 140 140 140 60 60 60 120 120 120 30 100 30 100 30 100 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 Storage period, month(s) Storage period, month(s) Storage period, month(s) (a) (b) (c) Hình 8. Biến thiên thông số bền cơ học của ba giống gạo (qua sấy 40 oC) trong 4 tháng tồn trữ ở 38 oC ( ), 20 oC ( ), và 4 oC ( ). Độ lệch chuẩn chung (độ cứng; độ chặt) của Kyeema, Amaroo và Reiziq lần lượt là (0.95;1.26), (1.04;1.20) và (1.34;1.09). 106
  20. Độ cứng cơ học Độ cứng cơ học được xác định bằng phép uốn ba điểm trên mẫu gạo theo thời gian và nhiệt độ tồn trữ. Như trình bày trong Hình 7 và 8 độ chặt của hạt tăng theo thời gian bảo quản ở tất cả nhiệt độ tồn trữ cho cả ba giống gạo được khảo sát. Nhiệt độ tồn trữ cao hơn (38 oC) làm tăng độ chặt đáng kể trong khi cường độ này nhỏ hơn ở nhiệt độ tồn trữ thấp hơn (20 oC và 4 o C). Nhiệt độ sấy cũng ảnh hưởng đến độ bền cơ học của gạo trong quá trình bảo quản như trình bày trong Bảng 6. Độ cứng của nhân hạt của các giống Kyeema và Amaroo (sấy ở nhiệt độ 40 oC) cao hơn các nhân hạt sấy ở 80 oC. Tuy nhiên, độ cứng của nhân hạt Reziq không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ sấy (P>0.05). Độ chặt của nhân hạt của cả ba giống gạo có chiều hướng như nhau đó là hạt sấy ở 80 oC chặt hơn hạt sấy ở 40 oC trong quá trình tồn trữ. Trong hai tháng đầu tồn trữ, độ cứng của hạt Kyeema và Amaroo bảo quản ở 38 oC tăng theo thời gian tồn trữ nhưng sau hai tháng thì không đổi. Ngược lại, ở nhiệt độ tồn trữ thấp (4 và 20 oC) làm cho hạt Kyeema và Amaroo (sấy ở 80 oC) dễ bị gãy hơn. Đối với giống Reiziq, độ cứng hạt trữ ở 38 oC tăng đến ba tháng bảo quản và sau đó giá trị độ cứng giữ nguyên. Nhiệt độ tồn trữ thấp không ảnh hưởng đến độ cứng của Reiziq vì giá trị độ cứng không đổi trong thời gian tồn trữ. Hiện tượng độ chặt của nhân hạt nguyên vẹn tăng liên tục trong quá trình bảo quản có thể là do quá trình già hóa lý tính hay phục hồi cấu trúc của các phần vô định hình của tinh bột gạo. Nhiệt độ ủ/bảo quản thấp hơn nhiệt độ hóa mềm của gạo bảo quản. Vì thế gạo luôn ở trạng thái gương trong điều kiện bảo quản, và hiện tượng phục hồi thứ cấp của cấu trúc vô định hình có thể xảy ra. Thời gian ủ kéo dài sẽ tạo cơ hội cho sự chuyển động cục bộ rất chậm của cấu trúc phân tử hướng tới trạng thái bền vững hơn dẫn đến hiện tượng mật độ hóa của mạng vô định hình. Sự sắp xếp phân tử này làm cho nội cấu trúc của gạo tồn trữ rắn hơn. Hiện tượng này được gọi là già hóa vật lý và đã được công nhận trên các vật liệu tinh bột và tinh bột gạo (Chung và Lim 2004, Lourdin và ctv 2002, Noel và ctv 2005). Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản và thời gian bảo quản đến TLTH của gạo sấy ở hai nhiệt độ sấy được khảo sát. Nhìn chung, TLTH gạo nguyên của các mẫu gạo qua sấy ở 80 oC thấp hơn các mẫu sấy ở chế độ dịu nhẹ (40 oC). TLTH gạo nguyên ở cả 2 nhiệt độ sấy có xu hướng tăng trong quá trình bảo quản đến 3 tháng ở cả 3 nhiệt độ bảo quản (Hình 5 và 6). Qua 3 tháng bảo quản, nhìn chung TLTH gạo nguyên vẫn được duy trì. Kết quả này phù hợp với 92

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

YOMEDIA
Đồng bộ tài khoản