Pengenalan

Nama kajian: The concentration and distribution of essential elements in brown rice associated with the polishing rate: Use of ICP-AES and Micro-PIXE

Objektif: Menentukan kepekatan dan taburan unsur penting dalam bijirin beras perang berkaitan dengan kadar penggilapan.

Negara kajian: Jepun (sampel beras dikumpul di Jepun).

Apabila beras digilap, berat bijirin berkurang kerana lapisan luar dibuang. Dalam industri, ini diukur sebagai kadar penggilapan, iaitu peratusan berat yang hilang daripada beras perang. Persoalannya, mineral yang mana hilang paling banyak, dan pada tahap penggilapan berapa?

Kajian oleh Ogiyama dan rakan-rakan, diterbitkan pada tahun 2008, menjawab soalan ini menggunakan dua teknik analisis. Teknik pertama, ICP-AES, mengukur kepekatan mineral. Teknik kedua, Micro-PIXE, menghasilkan peta yang menunjukkan di mana setiap mineral berada dalam keratan rentas sebiji beras.

Mengapa Kajian Ini Penting

Kebanyakan kajian hanya membandingkan beras perang dengan beras putih. Kajian ini lebih terperinci kerana ia mengukur perubahan pada beberapa peringkat penggilapan, dan menunjukkan taburan fizikal mineral dalam bijirin. Maklumat ini membantu menjelaskan mengapa sesetengah mineral hilang dengan cepat manakala yang lain kekal.

Bagi industri, ia memberi asas saintifik untuk menentukan tahap penggilapan yang mengekalkan lebih banyak mineral.

Kaedah Kajian

Beras perang japonica dikumpul di Jepun dan digilap sehingga kehilangan 5%, 10%, 15% dan 20% daripada jumlah berat beras perang. Kepekatan lapan unsur penting, iaitu P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn dan Zn, diukur menggunakan ICP-AES. Taburan unsur dalam sebiji bijirin pula dipetakan menggunakan Micro-PIXE pada keratan rentas. Penyelidik mengira nisbah P/B, iaitu purata kepekatan unsur dalam beras digilap dibahagi dengan kepekatan dalam beras perang.

Dapatan Utama

1. Tiga corak perubahan mineral dari 0% hingga 10% penggilapan

Dalam beras yang digilap dari 0% hingga 10% kehilangan berat, penyelidik mengenal pasti tiga corak nisbah P/B. Corak pertama ialah tiada perubahan, iaitu bagi kuprum dan zink. Corak kedua ialah penurunan beransur-ansur, iaitu bagi fosforus, magnesium, mangan dan besi. Corak ketiga ialah penurunan selepas fasa malar, iaitu bagi kalsium dan kalium.

2. Zink dan kuprum paling stabil

Kuprum dan zink tidak menunjukkan perubahan nisbah P/B semasa penggilapan awal. Ini menunjukkan kedua-dua mineral ini bertaburan lebih sekata di seluruh bijirin, termasuk dalam endosperma, dan tidak tertumpu di lapisan luar. Dapatan ini selari dengan kajian lain yang mendapati zink kurang terjejas oleh pengilangan.

3. Tiada perubahan ketara selepas 10% penggilapan

Tiada perubahan yang ketara dalam nisbah P/B bagi bijirin yang digilap dari 10% hingga 20% kehilangan berat. Ini bermakna kebanyakan kehilangan mineral berlaku dalam 10% pertama, iaitu ketika lapisan luar yang kaya mineral dibuang. Selepas itu, penggilapan lebih banyak membuang endosperma yang mempunyai kepekatan mineral lebih sekata.

4. Peta Micro-PIXE mengesahkan mineral di lapisan permukaan

Imej Micro-PIXE menunjukkan bahawa fosforus, kalium, kalsium, magnesium, besi dan mangan terdapat dalam jumlah besar di lapisan permukaan bijirin. Abstrak yang dipaparkan dalam rekod SciSpace terpotong pada bahagian ini, jadi butiran lanjut tentang lapisan tersebut tidak dapat dipetik di sini.

Konteks Pemakanan Am

Lapisan aleuron, iaitu lapisan sel di bawah kulit ari beras, diketahui kaya dengan mineral, vitamin B dan lemak. Lapisan inilah yang menjadi sebahagian besar dedak beras. Itulah sebabnya dedak beras sering dikaji sebagai sumber nutrien bernilai.

Implikasi Kepada Pengguna dan Industri di Malaysia

Bagi pengguna, dapatan ini menunjukkan bahawa beras yang dikilang sederhana sudah kehilangan sebahagian besar mineral seperti magnesium dan besi, kerana kehilangan banyak berlaku dalam 10% pertama penggilapan. Bagi industri, mengekalkan sedikit lapisan luar mungkin lebih bermanfaat daripada sekadar mengurangkan tahap penggilapan secara kecil-kecilan.

Penemuan bahawa zink kekal stabil juga relevan kepada program biofortifikasi zink dalam padi, kerana zink yang dibiakkan ke dalam bijirin lebih berkemungkinan kekal dalam beras putih.

Batasan Kajian

Kajian ini menggunakan beras japonica dari Jepun, jadi corak taburan mineral mungkin berbeza bagi varieti indica yang biasa dimakan di Malaysia. Abstrak tidak memberi nilai kepekatan mutlak setiap mineral, dan sebahagian abstrak terpotong dalam rekod SciSpace.

Langkah Praktikal

Pengguna yang ingin mendapatkan lebih banyak mineral daripada nasi boleh mempertimbangkan beras perang atau beras yang dikilang ringan. Pengguna yang memilih beras putih boleh mendapatkan mineral seperti magnesium dan besi daripada sumber lain seperti sayur hijau, kekacang dan ikan.

Soalan Lazim

S: Adakah mineral dalam beras hilang sepenuhnya apabila digilap? J: Tidak sepenuhnya. Sebahagian mineral tersebar di seluruh biji, tetapi kepekatan tertinggi biasanya berada di lapisan luar. Oleh itu, penggilapan ringan pun boleh mengurangkan sebahagian mineral tertentu.

S: Mengapa zink dianggap penting? J: Zink diperlukan untuk sistem imun, penyembuhan luka dan pertumbuhan. Bagi masyarakat yang makan nasi setiap hari, beras boleh menjadi penyumbang zink yang bermakna.

S: Apakah maksud kajian teknik nuklear seperti ini kepada pengguna? J: Teknik seperti ini membantu penyelidik melihat lokasi tepat mineral dalam biji, yang seterusnya membantu industri menentukan tahap penggilapan yang seimbang antara rupa dan khasiat.

Ringkasan Angka Penting

• Kadar penggilapan diuji: 5%, 10%, 15% dan 20% kehilangan berat.
• Lapan unsur diukur: P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn dan Zn.
• Tiada perubahan: Cu dan Zn; penurunan beransur: P, Mg, Mn dan Fe; penurunan selepas fasa malar: Ca dan K.
• Tiada perubahan ketara antara 10% hingga 20% penggilapan.

Kesimpulan

Kebanyakan kehilangan mineral beras berlaku dalam 10% pertama penggilapan, kerana fosforus, kalium, kalsium, magnesium, besi dan mangan tertumpu di lapisan permukaan. Zink dan kuprum pula kekal stabil kerana bertaburan lebih sekata dalam bijirin.

Sumber Rujukan

Ogiyama, S. et al. (2008). The concentration and distribution of essential elements in brown rice associated with the polishing rate: Use of ICP-AES and Micro-PIXE. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, 266(16): 3625–3632. DOI: 10.1016/J.NIMB.2008.05.137

Pautan SciSpace: https://scispace.com/papers/the-concentration-and-distribution-of-essential-elements-in-2cnlidfbap

Kata Kunci

kadar penggilapan, mineral beras, zink, magnesium, lapisan aleuron, beras perang