Năng suất là đặc điểm dễ nhận thấy nhất đối với người nông dân khi cây trồng còn trên mặt đất, nhưng khi sản phẩm của cây trồng, gạo xay, đến được thị trường, chất lượng trở thành yếu tố quyết định chính đến khả năng bán được của nó. Do đó, các nhà lai tạo được giao nhiệm vụ phát triển nguồn gen có chất lượng cao phù hợp với nhu cầu cụ thể của thị trường mục tiêu.
Có một số loại gạo được xác định, dựa trên hình dáng vật lý của gạo xay, đặc tính nấu ăn và hương thơm của gạo. Các đặc điểm về chất lượng hạt là chung cho mọi thị trường, nhưng thước đo của đặc điểm thì không. Ví dụ, đặc điểm về kết cấu là chung cho tất cả các thị trường, nhưng thước đo, từ mềm đến cứng, phụ thuộc vào thị trường. Do đó, các chương trình đánh giá chất lượng phải song hành với các chương trình lai tạo và tất cả các chương trình đánh giá chất lượng phải có khả năng đo lường ít nhất các đặc điểm cơ bản.
Một hạt gạo bao gồm:
- Tinh bột (~94%)
- Chất đạm (~5%)
- Lipid (~1%)
Tuy nhiên, các cấp độ cấu trúc khác nhau trong hạt sẽ ảnh hưởng đến tính chất vật lý và tính chất nấu ăn!
Công nghệ đang tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực đánh giá chất lượng, cả về khả năng của thiết bị và nghiên cứu di truyền và sinh hóa cung cấp trực tiếp cho các chương trình đánh giá chất lượng. Nghiên cứu như vậy cho phép phát triển các phương pháp mới mô tả trực tiếp đặc điểm và đưa ra số liệu về đặc điểm đó. Đánh giá chất lượng tại các thời điểm cụ thể trong chương trình nhân giống giúp tăng cường khả năng của người lai tạo lúa để lựa chọn hoặc loại bỏ đặc điểm đó một cách hữu ích.
1. Tính chất vật lý của hạt gạo là gì?
- Chiều dài, chiều rộng và độ đồng đều và trọng lượng
- Năng suất gạo nguyên hạt
- Màu sắc (độ trắng và độ trong mờ)
- Phấn
- Các vết nứt
Chiều dài và chiều rộng của hạt gạo là những thuộc tính quan trọng quyết định loại gạo. Có ba loại gạo chính, dựa trên chiều dài hạt: ngắn, trung bình và dài. Về chiều rộng, các kiểu Arborio thường rộng nhất, tiếp theo là ngắn, trung bình và dài. Tỷ lệ chiều dài và chiều rộng được sử dụng trên toàn thế giới để mô tả hình dạng và loại gạo. Một khía cạnh quan trọng khác của chiều dài và chiều rộng là tính đồng đều tất cả các hạt trong một mẫu phải trông giống nhau.
Trọng lượng hạt cung cấp thông tin về kích thước và mật độ của hạt. Các loại hạt có mật độ khác nhau sẽ xay khác nhau và có khả năng giữ ẩm khác nhau và nấu khác nhau. Trọng lượng hạt đồng đều rất quan trọng để có chất lượng hạt đồng đều.
Năng suất gạo nguyên là trọng lượng của hạt gạo trắng nguyên còn lại sau khi xay xát, tính theo tỷ lệ phần trăm so với tổng trọng lượng của thóc.
Sự vỡ hạt trong quá trình xay xát làm giảm tỷ lệ hạt nguyên và có thể do một số yếu tố. Hạt phấn mềm hơn hạt trong suốt và dễ vỡ hơn trong quá trình xay xát. Hạt bị nứt, do chu kỳ độ ẩm trên đồng ruộng hoặc do xử lý tác động mạnh cũng dễ vỡ trong quá trình xay xát. Năng suất gạo nguyên thường là thông số chất lượng quan trọng nhất đối với người xay xát vì năng suất gạo nguyên thường liên quan đến giá bán.
Độ trắng và độ trong của gạo rất quan trọng.
Độ trắng dao động từ trắng đến vàng. Độ vàng xảy ra do quá trình lão hóa hoặc hàm lượng protein cao hơn. Hàm lượng protein cao hơn làm thay đổi tính chất nấu của gạo, đặc biệt là làm tăng xu hướng gạo bị thoái hóa - làm mát khi nấu.
Độ trong mờ liên quan đến mức độ kết tinh của tinh bột - một chức năng của cấu trúc và cách đóng gói các phân tử amylopectin, và khả năng khúc xạ ánh sáng mà không ảnh hưởng đến các khối protein. Hàm lượng protein cao làm giảm chất lượng.
Phấn (tiếng địa phương gọi là bạc bụng) là vùng đục trong hạt gạo và không được ưa chuộng ở hầu hết mọi thị trường. Vùng phấn xuất hiện do các hạt tinh bột bị biến dạng với các khoảng không khí giữa chúng. Vùng phấn nấu khác với vùng trong suốt, nhưng chỉ có khẩu vị rất thông minh mới có thể phát hiện ra sự khác biệt. Có sự khác biệt nhỏ về độ hòa tan của tinh bột và nhiệt độ hồ hóa của vùng phấn và vùng trong suốt, nhưng nghiên cứu vẫn chưa khám phá ra lý do.
Vào một số mùa, nứt hạt gạo là một vấn đề đáng kể. Hầu hết nứt xảy ra trên đồng ruộng và có vẻ liên quan đến những thay đổi về độ ẩm của hạt hoặc chu kỳ độ ẩm sau khi lúa chín. Những ngày nắng nóng làm khô hạt thường theo sau là những đêm ẩm ướt hoặc sương làm ướt hạt. Những thay đổi về độ ẩm của hạt trong khoảng thời gian 24 giờ có thể dẫn đến nứt hạt. Nứt hạt cũng có thể là do mưa trên hạt khô và lưu trữ hạt với mức độ ẩm thay đổi.
Việc xử lý lúa trong quá trình thu hoạch cũng như trong quá trình sấy và chế biến cũng sẽ khiến gạo bị nứt. Nứt làm giảm năng suất gạo nguyên vì hạt nứt thường vỡ trong quá trình xay xát. Hầu hết các thị trường đều yêu cầu hạt nguyên hoặc không bị nứt, do đó hạt nứt có thể làm giảm giá thành mà người trồng và người xay xát không mong muốn.
Nứt cũng làm giảm chất lượng nấu của hạt. Hạt bị nứt nhưng vẫn còn nguyên vẹn trong quá trình xay xát được coi là không đẹp mắt. Hơn nữa, trong quá trình nấu, tinh bột sẽ rò rỉ ra khỏi hạt bị nứt và tích tụ thành một lớp dính ở đáy nồi cơm điện. Nếu nấu cơm bằng kỹ thuật đun sôi nhanh, tinh bột sẽ rò rỉ từ gạo vào nước nấu.
2. Đặc điểm nấu và ăn của gạo là gì?
- Hàm lượng amylose
- Nhiệt độ hồ hóa
- Độ nhớt
- Kết cấu của cơm nấu chín
- Hương vị và mùi thơm
Tính chất nấu nướng và ăn uống của gạo được xác định bằng sự kết hợp các phương pháp khách quan và chủ quan.
Hàm lượng amylose ảnh hưởng mạnh đến đặc tính nấu và ăn của gạo. Gạo có hàm lượng amylose cao (25-30%) có xu hướng nấu chín cứng và khô, trong khi gạo có hàm lượng amylose trung bình (20-25%) có xu hướng mềm và dính hơn và gạo có hàm lượng amylose thấp (<20%) thường khá mềm và dính. Gạo nếp có hàm lượng amylose bằng không và thường được gọi là gạo nếp. Gạo Japonica có xu hướng có hàm lượng amylose thấp, gạo Japonica nhiệt đới có xu hướng ở mức trung bình hoặc cao và gạo Indica thuộc tất cả các loại amylose.
Trong quá trình nấu, các hạt tinh bột trong hạt nở ra và amylose tách ra khỏi chúng. Khi cơm nấu chín nguội đi, các chuỗi amylose tách ra xếp thành hàng, khóa chặt với nhau và tạo thành gel. Về lý thuyết, hàm lượng amylose trong gạo càng cao thì hạt gạo nấu chín sẽ càng cứng. Amylose cũng chịu trách nhiệm về cách gạo cứng lại khi nguội. Khi gạo nguội đến nhiệt độ phòng hoặc cao hơn, các chuỗi amylose sẽ kết tinh. Hiện tượng này được gọi là thoái hóa. Sự thoái hóa cũng liên quan đến protein. Gel dường như được tăng cường bởi protein.
Hàm lượng amylose rất quan trọng vì độ cứng và độ dính là hai đặc tính của gạo nấu chín ảnh hưởng đến sở thích và cách sử dụng các loại gạo khác nhau của người tiêu dùng. Hàm lượng amylose theo truyền thống được đánh giá bằng phân tích hóa học của gạo nhưng công nghệ đã tạo ra các phương pháp không phá hủy bằng cách sử dụng NIR và các vùng có thể nhìn thấy của quang phổ.
Nhiệt độ hồ hóa là nhiệt độ mà tinh bột trong gạo bắt đầu quá trình nấu. Tại thời điểm này, các hạt tinh bột hấp thụ nước và mất đi bản chất kết tinh của chúng, một sự thay đổi không thể đảo ngược. Tinh bột gạo thường hồ hóa ở nhiệt độ từ 65°C đến 85°C. Tốt nhất từ 70-75 độ C đa phần được thị trường ưa chuộng.
Gạo có nhiệt độ hồ hóa ở mức thấp hơn thường nấu chín thành dạng mềm hơn và ít bị thoái hóa hơn gạo có nhiệt độ hồ hóa ở mức cao hơn. Quá trình hồ hóa thường được đo bằng phương pháp lan truyền kiềm.
Độ nhớt là một đặc tính chỉ ra một số tính chất nấu ăn của gạo. Tính chất nấu ăn của gạo chủ yếu được đo bằng Phân tích độ nhớt nhanh (RVA), mô phỏng quá trình nấu ăn và theo dõi những thay đổi của hỗn hợp bột gạo và nước trong quá trình thử nghiệm.
Kết cấu mô tả những gì chúng ta có thể trải nghiệm trong miệng khi ăn gạo: cảm giác ban đầu trong miệng, độ cứng, độ dính, độ kết dính, độ đàn hồi, độ đàn hồi, độ dẻo và độ dai. Những đặc điểm này thường được đo bằng một nhóm cảm quan, một nhóm người rất có kinh nghiệm trong việc xác định và mô tả kết cấu của gạo.
Gạo thơm chứa các hợp chất đặc biệt tạo nên hương vị của gạo . Nếu không, những thay đổi nhỏ về hương vị của tất cả các loại gạo có thể do quá trình ủ, bảo quản, độ sâu của quá trình xay xát (tức là lượng đánh bóng), môi trường địa phương và có thể là một số yếu tố khác.
Hương vị trong gạo thơm được tạo ra bởi các hợp chất dễ bay hơi, nhiều hợp chất trong số đó bay hơi trong quá trình nấu để tạo ra mùi thơm. Mùi thơm của gạo nấu có thể được mô tả là giống cỏ khô/mốc, bỏng ngô, ngô, cỏ linh lăng-cỏ-đậu xanh, sữa, thơm ngọt (bông tiên, caramel), cỏ, vani, cống rãnh, động vật, kim loại và hoa. Các điều kiện môi trường có thể gây ra nhiều biến thể được thấy trong mùi thơm. Mùi thơm được đo bằng cách chỉ cần ngửi gạo. Nếu không, các đỉnh có thể được định lượng bằng Sắc ký khí.
