Dự buổi bảo vệ có đại biểu, lãnh đạo, các nhà khoa Trường Đại học Cần Thơ và các thành viên Hội đồng chấm Luận án Tiến sĩ cấp Trường: GS.TS. Hà Thanh Toàn (Chủ tịch Hội đồng); GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn (Phản biện 1); PGS.TS. Ngô Thị Phương Dung (Phản biện 2); PGS.TS. Hoàng Kim Anh (Phản biện 3); PGS.TS. Nguyễn Quang Vinh (Ủy viên); PGS.TS. Phạm Văn Hùng (Ủy viên); TS. Huỳnh Ngọc Thanh Tâm (Thư ký).

          Nghiên cứu sinh Lê Thị Kim Loan thực hiện luận án dưới sự hướng dẫn khoa học của GS.TS Nguyễn Minh Thùy. Kết quả nghiên cứu của luận án đã cung cấp thông tin về khả năng sử dụng dấu phân tử để đánh giá giống lúa có chứa hàm lượng protein cao, amylose thấp; Áp dụng mô hình tối ưu hóa để xác định các thông số trong quy trình sản xuất gạo cẩm nảy mầm, đây là nguồn nguyên liệu giàu các hợp chất sinh học như anthocyanin, protein, GABA để chế biến bánh mì không gluten; Kết quả thu nhận cho thấy sản phẩm đạt chất lượng cao khi sử dụng các loại enzyme, vi khuẩn lactic, chiết xuất các hợp chất sinh học trong cám gạo cẩm nhằm tạo ra hướng đi mới cho ngành công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm.

          Kết quả nghiên cứu đã xác định được dấu phân tử để chọn giống lúa có chứa hàm lượng protein cao, amylose thấp và loại bao bì thích hợp để bảo quản lúa. Ngoài ra, các quy trình sản xuất bánh mì không gluten đơn giản, dễ thực hiện ở quy mô hộ gia đình hay công nghiệp. Đồng thời, sử dụng nguồn enzyme sẵn có trong bột khoai tây, bột lá gai sấy thăng hoa để tạo ra sản phẩm bánh mì không gluten có chất lượng cao, an toàn cho người sử dụng.

          Nguyên liệu thay thế bột mì trong sản xuất bánh mì không gluten được chọn bằng cách sử dụng dấu phân tử kết hợp với các phương pháp hóa học để xác định giống lúa có hàm lượng amylose thấp, anthocyanin và protein cao. Mười giống lúa đặc sản được chọn để nghiên cứu bao gồm lúa Cẩm Cai Lậy, Jasmine 85, Nàng Thơm Chợ Đào, Huyết Rồng, Hồng Ngọc Óc Eo, Ngọc Đỏ Hương Dứa, ĐH6, VD20, Đại học Cần Thơ 1, D13. Các giống lúa được trồng khảo nghiệm trong nhà lưới cũng như ngoài đồng để xác định chỉ tiêu nông học, đánh giá chất lượng và mức độ phù hợp với các dấu phân tử. Kết quả cho thấy sử dụng RM190 đã phân biệt được các giống lúa có hàm lượng amylose cao và thấp hoặc rất thấp, RM21 có hiệu quả trong việc xác định hàm lượng protein cao hay thấp; CAPS-DFR có khả năng phân biệt gạo trắng với gạo màu, Indel-Rc và CAPS- OSB1 có thể xác định được màu đỏ và màu đen của hạt. Kết quả nghiên cứu đã chọn được giống lúa Cẩm Cai Lậy có hàm lượng protein, anthocyanin cao và amylose thấp, độ trở hồ cấp thấp, độ bền gel phù hợp để sản xuất bánh mì không gluten. Nguyên liệu lúa được bảo quản trong bao bì PA ở nhiệt độ 25^oC đã duy trì hàm lượng protein, anthocyanin và amylose trong 6 tháng.

          Phương pháp bề mặt đáp ứng được sử dụng để xác định điều kiện tối ưu của các nhân tố chính ảnh hưởng đến cấu trúc và giá trị cảm quan của bánh mì không gluten. Thí nghiệm được thiết kế theo mô hình Box –Behnken nhằm tối ưu hóa tỷ lệ phối trộn các nguyên liệu và thời gian lên men. Kết quả khẳng định tỷ lệ các nguyên liệu bột gạo, bột bắp, đậu nành và tinh bột khoai tây cần sử dụng lần lượt là 64,9%, 20,3%, 4,9% và 10,2%. Tỷ lệ HPMC, nấm men, nước, maltodextrin và thời gian lên men có giá trị tối ưu là 1,3%; 2,95%; 100,5%, 10,0% và 30 phút.

          Cải tiến chất lượng của bánh mì không gluten bằng việc bổ sung enzyme, vi khuẩn lactic, gạo mầm, chiết xuất các hợp chất sinh học có trong cám gạo cẩm vào quy trình sản xuất. Kết quả xác định bánh mì có thể tích riêng cao nhất, cấu trúc tốt nhất và độ cứng thấp nhất khi sử dụng các enzyme β-amylase, protease, TGase ở tỷ lệ 0,11%; 0,16%; 0,21% so với tổng lượng bột sử dụng.

          Giá trị tối ưu của từng nhân tố pH, thời gian khuấy và nhiệt độ để trích ly protein trong cám gạo Cẩm là 9,02, 4,02 giờ, và 90,6^oC. Bột thu được có hàm lượng protein đạt 43,0%, độ tạo bọt và nhũ tương tương đương tốt. Thông số tối ưu của thí nghiệm trích ly anthocyanin có hỗ trợ của sóng siêu âm là pH 1,9, nồng độ ethanol 44,1%, nhiệt độ 35,7⁰C và thời gian chiết 56,0 phút. Bột protein chiết xuất được dùng thay thế protein của đậu nành đạt hiệu quả cao trong sản xuất bánh mì. Mặc khác, khi sử dụng dịch trích anthocyanin ở tỷ lệ 4% đã tạo ra bánh có cấu trúc tốt, màu sắc đẹp.

          Điều kiện tối ưu để gạo Cẩm nảy mầm đạt hàm lượng anthocyanin cao bao gồm ngâm 2,6 giờ ở pH 3,1; nảy mầm 15,5 giờ ở nhiệt độ 34,2⁰C. Gạo Cẩm nảy mầm thích hợp để làm bánh mì không gluten vì có hàm lượng enzyme amylase cao (64,2 UI/g), đường tổng cao (7%), protein tăng (10,4%), độ bền gel tăng và tinh bột giảm (69,3%).

          Sử dụng 20% bột chua với chủng vi khuẩn lactic ở mật độ 108 CFU/ml vào bột nhào đã cải thiện cấu trúc của bánh mì. Kết quả phân tích sắc ký trao đổi ion hiệu năng cao và sắc ký bản mỏng đã chứng minh sự kết hợp 10g bột khoai tây với 1g bột lá gai sấy thăng hoa đã làm thay đổi cấu trúc của tinh bột và tạo ra bánh có thể tích riêng lớn, độ cứng giảm và cấu trúc tốt. Kết quả thí nghiệm đã khẳng định sử dụng enzyme, protein, anthocyanin trích ly từ cám gạo, vi khuẩn lactic, gạo mầm đều cải thiện được chất lượng bánh mì không gluten. Trong đó, bánh mì làm từ gạo mầm có cấu trúc tốt, giá trị dinh dưỡng cao và được người tiêu dùng đánh giá ở mức tốt.

          Hội đồng đánh giá Luận án là công trình khoa học nghiên cứu công phu, nghiêm túc với khối lượng công việc đã thực hiện rất lớn, có chất lượng tốt; các kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Luận án có cấu trúc logic và hợp lý đáp ứng đầy đủ yêu cầu của một Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Công nghệ sinh học theo quy chế đào tạo Tiến sĩ của Bộ Giáo dục và Đào tạo và Trường Đại học Cần Thơ. Kết thúc buổi bảo vệ, Hội đồng bỏ phiếu với 7/7 phiếu nhất trí thông qua luận án của Nghiên cứu sinh Lê Thị Kim Loan.