Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mì

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.67 MB, 197 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA</b>

  

<b>HOÀNG THỊ THU</b>

<b>NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾNCHẤT LƯỢNG CỦA BỘT NHÀO LẠNH ĐƠNG VÀĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT BÁNH MÌ</b>

<b>LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT</b>

<b>ĐÀ NẴNG - 2024</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA</b>

  

<b>HOÀNG THỊ THU</b>

<b>NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾNCHẤT LƯỢNG CỦA BỘT NHÀO LẠNH ĐÔNG VÀĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT BÁNH MÌ</b>

<b>Chun ngành: Cơng nghệ thực phẩmMã số: 9540101</b>

<b>LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT</b>

<b>NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC1. PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT2. PGS.TS NGUYỄN HOÀNG DŨNG</b>

<b>ĐÀ NẴNG - 2024</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>LỜI CAM ĐOAN</b>

<i>Tôi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quảnêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ cơngtrình nào khác. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được trích dẫn và ghi nguồntài liệu tham khảo đúng quy định.</i>

<i>Người cam đoan</i>

<i><b>Hoàng Thị Thu</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>2.MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ... 2 </b>

<b>3.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ... 3 </b>

<b>4.Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ... 3 </b>

<b>CHƯƠNG 1 ... 5 </b>

1.1.1. Lịch sử phát triển và triển vọng ... 5

1.1.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất bánh mì truyền thống và bánh mì từ bột nhào lạnh đông ... 6

1.1.3. Những thách thức khi sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông ... 8

1.1.3.1.Sự suy giảm độ mạnh của bột nhào ... 8

1.1.3.2.Sự hư hỏng cấu trúc của bột nhào ... 8

1.1.3.3.Sự sống sót của nấm men và khả năng sinh khí ... 10

1.1.3.4.Chất lượng của bánh mì sau khi nướng ... 11

1.1.5.5. Chất lượng của bánh mì khi bảo quản ... 12

<b>1.2.VAI TRÒ CỦA CÁC THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU LÊN CHẤTLƯỢNG CỦA BÁNH MÌ TỪ BỘT NHÀO LẠNH ĐÔNG ... 13</b>

1.2.1. Bột mì ... 13

1.2.2. Nước ... 15

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

1.3.1.1. DATEM (E472 (e)) ... 18

1.3.1.2.Sorbitan monostearate (SMS - E491) ... 19

1.3.1.3.Natri stearoyl-2-lactylat (SSL – E482) ... 19

1.3.1.4.Glycerol MonoStearate (GMS – E471) ... 19

1.4.1. Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới ... 26

1.4.1.1.Ảnh hưởng của quá trình cấp đông, bảo quản lạnh đông và rã đông lên bột nhào bánh mì và chất lượng bánh mì ... 27

1.4.1.2.Ảnh hưởng của các phụ gia lên bột nhào lạnh đông ... 31

1.4.1.3.Ảnh hưởng của các nguyên liệu lên bột nhào lạnh đông ... 42

1.4.1.4.Nghiên cứu cải thiện quy trình làm bột nhào ... 46

1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ... 47

<b>CHƯƠNG 2 ... 49 </b>

<b>NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 49 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

2.2.2. <i>Thiết bị phục vụ nghiên cứu ... 51 </i>

<b>2.3.SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU TỔNG QUÁT ... 51 </b>

2.5.1.2.Phương pháp đo đường kính, chiều cao, khối lượng bánh mì ... 62

2.5.1.3.Xác định độ ẩm của bột mì hoặc ruột bánh mì ... 62

2.5.1.4. Phương pháp đo độ xốp bánh mì ... 62

2.5.1.5. Phương pháp đo độ cứng ruột bánh mì ... 62

2.5.1.6. Phương pháp đo hàm lượng tro toàn phần ... 62

2.5.1.7. Phương pháp xác định đặc tính hút nước và đặc tính lưu biến bằng Farinograph 63

2.5.1.8.Phương pháp xác định đặc tính lưu biến bằng Extensograph ... 63

2.5.1.9.Xác định hàm lượng gluten ướt ... 64

2.5.1.10.Xác định chỉ số gluten ... 64

2.5.1.11.Xác định hình ảnh vi cấu trúc của bột nhào bằng kính hiển vi điện tử quét SEM (Scanning Electron Microscopy) ... 64

2.5.1.12.Xác định phần trăm khối lượng dịch thoát bột nhào ... 65

2.5.2. Phương pháp hóa học - xác định độ acid của bánh mì ... 65

2.5.3. Phương pháp phân tích vi sinh ... 65

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

2.5.4. Phương pháp phân tích cảm quan ... 65

2.5.5. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm ... 66

2.5.6. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hoá ... 66

<b>CHƯƠNG 3 ... 67 </b>

<b>3.1.ĐÁNH GIÁ SỰ PHÙ HỢP CỦA NGUYÊN LIỆU BỘT MÌ CHO SẢNXUẤT BỘT NHÀO LẠNH ĐÔNG ... 67</b>

<b>3.2.KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN LÊN MEN SƠ BỘ ... 68 </b>

3.2.1.Ảnh hưởng của thời gian lên men sơ bộ đến số lượng nấm men ... 68

3.2.2.Ảnh hưởng của thời gian lên men sơ bộ đến thể tích bánh mì ... 69

3.2.3.Ảnh hưởng của thời gian lên men sơ bộ đến độ xốp bánh mì ... 71

<b>3.3.ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CÁC LOẠI PHỤ GIA VÀ XÁC ĐỊNHCÔNG THỨC TỔ HỢP PHỤ GIA TỐI ƯU CHO BỘT NHÀO BÁNH MÌ</b>

3.3.2.1.Khảo sát đặc tính lưu biến của bột mì khi bổ sung chất nhũ hóa 75

3.3.2.2.Ảnh hưởng của Sodium Stearoyl-2- Lactylate (SSL) ... 78

3.3.2.3.Ảnh hưởng của Glycerol Monostearate (GMS) ... 79

3.3.2.4.Ảnh hưởng của Sorbitan monostearate (E491) ... 81

3.3.2.5. Ảnh hưởng của Diacetyl Tartaric Acid Ester của Monoglyceride (DATEM) 82

3.3.2.6. So sánh hiệu quả các chất nhũ hố ở hàm lượng thích hợp của mỗi chất 84

3.3.3. Đánh giá hiệu quả và xác định hàm lượng sử dụng của các loại chất keo 85

3.3.3.1. Khảo sát đặc tính lưu biến của bột mì khi bổ sung các loại chất keo 86

3.3.3.2.Ảnh hưởng của chất keo Carrageenan (CAR) ... 88

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

3.3.3.3.Ảnh hưởng của chất keo Guargum (GG) ... 89

3.3.3.4.Ảnh hưởng của chất keo Sodium alginate (SA) ... 90

3.3.3.5.Ảnh hưởng của chất keo Carboxymethyl Cellulose (CMC) ... 91

3.3.3.6. Ảnh hưởng của chất keo Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) 93

3.3.3.7. So sánh hiệu quả các chất keo ở hàm lượng thích hợp của mỗi chất94 3.3.4. Đánh giá hiệu quả và xác định hàm lượng sử dụng các loại enzyme ... 95

3.3.4.1. Khảo sát đặc tính lưu biến của bột mì khi bổ sung các loại enzyme 95

3.3.4.2.Ảnh hưởng của enzyme transglutaminase (TG) ... 98

3.3.4.3.Ảnh hưởng của enzyme glucose oxydase (GOX) ... 99

3.3.4.4.Ảnh hưởng của enzyme xylanase (XYL) ... 101

3.3.4.5.Ảnh hưởng của enzyme lipase (LP) ... 102

3.3.4.6.Ảnh hưởng của enzyme hemicellulase (HC) ... 103

3.3.4.7. So sánh hiệu quả của các enzyme ở hàm lượng thích hợp của chúng 104

3.3.5.Đánh giá lựa chọn phụ gia để phát triển công thức tổ hợp phụ gia cho bột

nhào lạnh đông định hướng ứng dụng làm bánh mì ... 105

3.3.6.Đánh giá tác dụng tương hỗ của các loại phụ gia ... 106

3.3.6.1Phân tích tác động tương hỗ của các phụ gia trong các tổ hợp hai phụ gia 111

3.3.6.2Phân tích tác động tương hỗ khi sử dụng tổ hợp 3 phụ gia ... 113

3.3.6.3Phân tích tác động tương hỗ khi kết hợp sử dụng tổ hợp 4 phụ gia với nhau từ tổ hợp 3 phụ gia ... 116

3.3.7.Xác định thành phần tối ưu của tổ hợp 3 phụ gia: HPMC, DATEM, GOX. 119

<b>3.4.KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG MEN TƯƠI SỬ</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>3.5.KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP RÃ ĐÔNG ... 128 </b>

<b>3.6.ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BÁNH MÌ SẢN XUẤT THEO QUY TRÌNHCẢI TIẾN VÀ SỰ THOÁI HOÁ CỦA SẢN PHẨM ... 130</b>

3.6.1.Đánh giá sự thối hóa của bánh mì làm từ bột nhào lạnh đông có cơng thức phụ gia tối ưu ... 130

3.6.1.1.Đánh giá sự thay đổi về thể tích bánh ... 130

3.6.1.2.Đánh giá sự thay đổi về độ xốp bánh ... 131

3.6.1.3.Đánh giá sự thay đổi về độ cứng của bánh ... 132

3.6.2.Khảo sát lượng dịch thoát ra từ bột nhào lạnh đông ... 133

3.6.3.Ảnh vi cấu trúc bột nhào lạnh đông (SEM) ... 135

<b>3.7.ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG KẾT QUẢ CẢI TIẾN CƠNGTHỨC VÀ QUY TRÌNH TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ BAGUETTE VÀBÁNH MÌ HAMBURGER ... 139</b>

3.7.1.Kết quả kiểm tra thể tích và đánh giá cảm quan bánh mì Baguette ... 139

3.7.2.Kết quả kiểm tra thể tích và đánh giá cảm quan bánh mì Hamburger 140

<b>B.NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ... 144 </b>

<b>C.KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ... 144 </b>

<b>CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ ... A </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>DANH MỤC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT</b>

BaAFP-1 Antifreeze protein obtained from barley

CMCNa Carboxymethyl cellulose natri

DATEM Diacetyl Tartaric Acid Este của Mono và Diglycerid

EHG Enzymatically hydrolyzed vital wheat gluten (Gluten thuỷ phân

G’ Elastic modulus (Modul đàn hồi)

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

HPMC Hydroxypropyl methyl cellulose

rCaAFP Recombinant carrot antifreeze protein R<small>m</small> Resistance to extension (Max): Độ bền tối đa

SEM ScaNLing electron microscopy (Kính hiển vi điện tử quét)

Tỉ số R/E Resistance to extension (5cm)/Extensibility = Ratio Number 5cm Tỉ số R/E tối đa Resistance to extension (Max)/Extensibility = Ratio Number max

UAF Ultrasonic-assisted freezing (cấp đơng có hỗ trợ siêu âm)

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>DANH MỤC CÁC BẢNG</b>

Bảng 2. 1. Các phụ gia sử dụng trong nghiên cứu. ... 49

Bảng 2. 2. Các hoá chất sử dụng trong nghiên cứu. ... 51

Bảng 2. 3. Các nguyên liệu chuẩn bị ... 53

Bảng 2. 4. Hàm lượng men cho 1 kg bột mì ... 54

Bảng 2. 5. Các chất keo và hàm lượng sử dụng ... 57

Bảng 2. 6. Các enzyme và hàm lượng sử dụng ... 58

Bảng 3.1. Kết quả phân tích các chỉ tiêu hố lý của bột mì Nguyên liệu ... 67

Bảng 3. 2. Các thông số Farinograph của bột Nguyên liệu ... 67

Bảng 3. 3. Các thông số Extensograph của bột Nguyên liệu ... 68

Bảng 3.4. Lượng nấm men sống trong BN trong quá trình BQLĐ (log(CFU)) ... 69

Bảng 3.5. Tỷ lệ sống sót của nấm men so với mẫu 0 tuần (%) ... 69

Bảng 3. 6. Lượng nấm men sống sót (log(CFU)) qua các giai đoạn bảo quản lạnh đông ở các mức trehalose khác nhau ... 73

Bảng 3. 7. Kết quả đo Farinograph bột mì với chất nhũ hoá ... 75

Bảng 3. 8. Kết quả phép đo Extensograph bột mì (NL) bổ sung chất nhũ hoá. ... 76

Bảng 3. 9. Kết quả đo Farinograph của bột mì trộn các loại chất keo ... 86

Bảng 3. 10. Kết quả đo Extensograph của bột mì trộn các loại chất keo ... 86

Bảng 3. 11. Hàm lượng chất keo thích hợp cho từng mốc thời gian bảo quản ... 94

Bảng 3. 12. Tổng hợp kết quả đo Farinograph của bột mì trộn các loại enzyme 96

Bảng 3. 13. Tổng hợp kết quả đo Extensograph bột mì bổ sung enzyme ... 96

Bảng 3. 14. Hàm lượng enzyme tốt nhất ứng cho từng mốc thời gian bảo quản bột nhào lạnh đông. ... 104

Bảng 3. 15. Lượng phụ gia sử dụng trong các nghiệm thức (cho 500 g bột mì) 107

Bảng 3. 16. Thể tích bánh mì khi sử dụng tổ hợp các phụ gia khác nhau. ... 109

Bảng 3. 17. Thể tích bánh (ml) từ bột nhào sử dụng 1 phụ gia và 2 phụ gia sau 2

tháng trữ đông. ... 112

Bảng 3. 18. Tổng hợp nhận xét tác dụng tương hỗ trong các tổ hợp 2 phụ gia 112

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Bảng 3. 23. Các nhân tố và mức khảo sát của hàm lượng phụ gia HPMC, DATEM

và GOX trong mơ hình quy hoạch tâm phức hợp ... 119

Bảng 3. 24. Bố trí thí nghiệm và kết quả theo mơ hình quy hoạch tâm phức hợp .120 Bảng 3. 25. Phân tích thống kê ANOVA cho mơ hình thực nghiệm ... 121

Bảng 3. 26. Thống kê sự phù hợp của hàm mục tiêu (thể tích bánh) ... 122

Bảng 3. 27. Bảng hệ số phương trình của hàm mục tiêu Y (thể tích bánh). ... 122

Bảng 3. 28. Logarit của số lượng nấm men sống sót (CFU). ... 125

Bảng 3. 29. Thể tích bánh (ml) sau 0-3 ngày bảo quản từ bột nhào đã bảo quản lạnh đông 1 ngày và 2 tháng ... 130

Bảng 3. 30. Độ xốp bánh sau 0-3 ngày bảo quản từ bột nhào đã BQLĐ ... 132

Bảng 3. 31. Độ cứng bánh sau 0-3 ngày bảo quản từ bột nhào đã BQLĐ ... 132

Bảng 3. 32. Thể tích bánh mì baguette qua từng thời gian bảo quản. ... 139

Bảng 3. 33. Phân tích ANOVA điểm thị hiếu cho các mẫu bánh mì Baguette ... 139

Bảng 3. 34. Thể tích bánh mì Hamburger cảm quan qua từng thời gian BQ. ... 141

Bảng 3. 35. Phân tích ANOVA điểm thị hiếu các mẫu bánh mì hamburger ... 141

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>DANH MỤC CÁC HÌNH</b>

Hình 1. 1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất bánh mì tươi và bánh mì từ bột nhào lạnh

đơng ... 6

Hình 1. 2. Hình ảnh SEM của bột nhào khơng lạnh đông ... 9

Hình 1. 3. Hình ảnh SEM của bột nhào lạnh đông 1 ngày ở -20 <small>o</small> C ... 9

Hình 1. 4. Hình ảnh SEM của bột nhào LĐ trong 10 tuần ở -20 C<small>o</small> ... 9

Hình 1. 5. Hình ảnh SEM của bột nhào LĐ trong 27 tuần ở -20 C<small>o</small> ... 9

Hình 1. 6. Công thức cấu tạo phân tử DATEM ... 18

Hình 1. 7. Cơng thức cấu tạo phân tử E491 ... 19

Hình 1. 8. Công thức cấu tạo của SSL ... 19

Hình 1. 9. Cơng thức cấu tạo của Glycerol monostearate ... 20

Hình 1. 10. Cấu trúc hóa học của trehalose (a) và saccharose (b) ... 26

Hình 2. 1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát ... 52

Hình 2. 2. Quy trình sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông ... 55

Hình 2. 3. Farinograph đại diện cho thấy các chỉ số đo thông thường ... 63

Hình 2. 4. Extensograph đại diện cho thấy các chỉ số đo thông thường ... 64

Hình 3. 1. Ảnh hưởng của thời gian lên men sơ bộ bột nhào đến thể tích của bánh mì sau quá trình trữ đông ... 70

Hình 3. 2. Ảnh hưởng của thời gian lên men sơ bộ đến độ xốp của bánh mì ... 72

Hình 3. 3. Ảnh hưởng của hàm lượng trehalose đến thể tích bánh ... 73

Hình 3. 4. Ảnh hưởng của hàm lượng trehalose đến độ xốp ruột bánh ... 74

Hình 3. 5. Kết quả đo Farinograph và Extensograph bột trộn các chất nhũ hóa khác nhau 77

Hình 3. 6. Ảnh hưởng của hàm lượng SSL đến thể tích bánh. ... 78

Hình 3. 7. Ảnh hưởng của SSL đến độ xốp ruột bánh. ... 79

Hình 3. 8. Ảnh hưởng của GMS đến thể tích bánh. ... 79

Hình 3. 9. Ảnh hưởng của GMS đến độ xốp ruột bánh ... 80

Hình 3. 10. Ảnh hưởng của E491 đến thể tích bánh. ... 81

Hình 3. 11. Ảnh hưởng của E491 đến độ xốp bánh. ... 82

Hình 3. 12. Ảnh hưởng của DATEM đến thể tích bánh. ... 82

Hình 3. 13. Ảnh hưởng của DATEM đến độ xốp ruột bánh. ... 83

Hình 3. 14. So sánh tác dụng của mẫu SSL, GMS, E491, DATEM và mẫu trắng đến thể tích bánh mì từ bột nhào lạnh đông ... 84

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Hình 3. 15. Giãn đồ Farinograph và Extensograph bột NL trộn các loại chất keo khác nhau.

... 87

Hình 3. 16. Ảnh hưởng của Carageenan đến thể tích bánh. ... 89

Hình 3. 17. Ảnh hưởng của Guargum đến thể tích bánh. ... 90

Hình 3. 18. Ảnh hưởng của Sodium alginate đến thể tích bánh. ... 91

Hình 3. 23. Thể tích bánh mì từ bột nhào lạnh đơng có sử dụng enzyme TG. ... 98

Hình 3. 24. Thể tích bánh mì từ bột nhào lạnh đơng có sử dụng enzyme GOX ... 100

Hình 3. 25. Thể tích bánh mì từ bột nhào lạnh đơng có sử dụng enzyme xylanase ... 101

Hình 3. 26. Thể tích bánh mì từ bột nhào lạnh đơng có sử dụng enzyme Lipase ... 102

Hình 3. 27. Thể tích bánh mì từ bột nhào lạnh đơng có sử dụng enzyme Hemicellulase. 103 Hình 3. 28. So sánh tác dụng của các enzyme và mẫu trắng đến thể tích bánh mì từ bột nhào lạnh đơng ... 105

Hình 3. 29. Thể tích bánh với mỗi loại phụ gia đơn chất khác nhau. ... 106

Hình 3. 30. Các đồ thị bề mặt đap ứng và đường mức về ảnh hưởng của các phụ gia HPMC, DATEM, GOX đối với thể tích bánh mì ... 123

Hình 3. 31. Kết quả xác định hàm lượng tối ưu các phụ gia để thu được thể tích bánh mì lớn nhất. ... 123

Hình 3. 32. Đồ thị tỉ lệ % số tế nào nấm men sống sót sau 2 tháng BQLĐ. ... 126

Hình 3. 33. Đồ thị thể tích theo tỉ lệ lượng men tươi sử dụng sau các khoảng thời gian bảo quản cho đến 2 tháng ... 128

Hình 3. 34. Thể tích bánh theo các phương pháp rã đông khác nhau. ... 129

Hình 3. 35. Phần trăm khối lượng dịch thốt ra khỏi BN theo thời gian. ... 133

Hình 3. 36. Ảnh vi cấu trúc của bột nhào sau khi bảo quản lạnh đông 1 ngày ... 137

Hình 3. 37. Ảnh vi cấu trúc của bột nhào sau khi bảo quản lạnh đông 2 tháng ... 138

Hình 3. 38. Điểm thị hiếu trung bình của các mẫu bánh mì baguette ... 140

Hình 3. 39. Đồ thị điểm thị hiếu sản phẩm bánh mì hamburger qua các giai đoạn bảo quản ... 141

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>1. Lý do chọn đề tài</b>

<b>MỞ ĐẦU</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Bánh mì là một trong những sản phẩm thực phẩm được tiêu thụ rộng rãi và phổ biến nhất trên toàn thế giới và kỹ thuật làm bánh mì có lẽ là một trong những kỹ thuật lâu đời nhất, mang nét đặc trưng vùng miền. Kỹ thuật sản xuất bánh mì đã phát triển liên tục qua nhiều năm với thành phần nguyên vật liệu, phụ gia, máy móc ngày càng đổi mới để sản phẩm có chất lượng ngày càng tốt hơn.

Việc sản xuất bánh mì vốn tốn rất nhiều thời gian, nhân cơng và địi hỏi kỹ thuật chun mơn, nhưng thời gian bảo quản lại ngắn. Do đó, trong vài chục năm trở lại đây, cùng với sự hiện đại hóa khoa học - xã hội, sự thay đổi lớn trong cách sản xuất, phân phối và bán lẻ thực phẩm đã dẫn đến sự ra đời của phương pháp sản xuất bánh mì mới từ bột nhào bảo quản lạnh đơng [1]. Theo phương pháp này, bột mì sau khi nhào trộn đến cơng đoạn tạo hình xong sẽ được bảo quản lạnh đơng. Sau đó, người tiêu dùng mua về có thể rã đông, lên men thêm một thời gian nữa rồi mang đi nướng.

Với kỹ thuật này, mọi người có thể làm bánh mì ngay tại nhà vì nó khơng địi hỏi nhiều khơng gian, thiết bị, kỹ năng hoặc kinh nghiệm, tiết kiệm được nhiều thời gian [2]. Các tiệm bánh có thể làm bánh mì vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày, giảm thời gian làm việc ban đêm hoặc sáng sớm, không cần nhiều nhân công có tay nghề cao; Chất lượng sản phẩm bánh mì ngày càng được chuẩn hóa và đồng đều hơn, tiết kiệm được chi phí. Cơng nghệ sản xuất bột nhào lạnh đơng này có thể phát triển ở quy mơ công nghiệp hoặc thực hiện trong các khách sạn, tiệm bánh hay các gia đình nhỏ [3] ,[4].

Tuy nhiên, thách thức đối với phương pháp sản xuất bánh mì mới này là: sau quá trình bảo quản lạnh đông và rã đông bột nhào, hoạt tính của nấm men giảm, mạng gluten bị phá hủy một phần, dẫn đến khả năng giữ khí CO<small>2 </small>kém hơn, thể tích bánh mì thành phẩm vì thế giảm đi, đồng thời độ cứng của bánh tăng lên so với bánh mì truyền thống.

Ngồi ra, chỉ sau khi nướng một thời gian ngắn, bánh mì từ bột nhào lạnh

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

đông, và kể cả bánh mì tươi, sẽ nhanh chóng mất đi các giá trị cảm quan của bánh mới nướng ban đầu (lớp vỏ giòn màu vàng nâu, hương thơm hấp dẫn, lát cắt mịn màng, cấu trúc ruột bánh dẻo, mềm) do sự thay đổi về một số tính chất hóa lý bên trong bánh, đặc biệt là sự mất ẩm và sự thối hóa của tinh bột, dẫn đến hiện tượng thối hóa của bánh. Độ tươi mới của bánh mất đi song song với sự tăng lên về độ cứng của bánh, giảm hương vị, làm giảm mức độ chấp nhận của người tiêu dùng và gây thiệt hại cho người sản xuất [5] [6].

Do đó, nghiên cứu cải thiện chất lượng bột nhào lạnh đông đã được quan tâm bởi nhiều nhà khoa học trên thế giới. Tuy nhiên các nghiên cứu vẫn chưa có tính hệ thống, các nghiên cứu thường khảo sát từng khía cạnh riêng lẻ và chưa có các cơng bố về cơng thức phụ gia tối ưu để đảm bảo chất lượng cho bánh mì làm từ bột nhào lạnh đông.

Từ nhu cầu thực tiễn về cơng nghệ sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông, cũng như thực trạng về những hạn chế của công nghệ này, đề tài đặt mục tiêu nghiên cứu các cơ sở khoa học để cải tiến công nghệ này theo cách tiếp cận toàn diện hơn so với các nghiên cứu đã thực hiện cho đến nay, nhằm đánh giá được những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông, tìm ra cơng thức tổ hợp phụ gia tối ưu giúp cải thiện, nâng cao chất lượng cho bột nhào, định hướng vào sản xuất bánh mì và kéo dài được thời gian bảo quản.

<b>2. Mục tiêu nghiên cứu</b>

Mục tiêu chung của đề tài là cải tiến công nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông định hướng sử dụng để làm bánh mì nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm đáp ứng nhu cầu của cuộc sống hiện đại. Cụ thể như sau:

- Đánh giá được hiệu quả tác động của các loại phụ gia, từ đó xác định công thức tổ hợp phụ gia tối ưu cho bột nhào bánh mì lạnh đơng;

- Cải tiến một số yếu tố công nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông và sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông;

- Đánh giá khả năng ứng dụng những cải tiến về công thức phụ gia và công nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông cho các sản phẩm bánh mì Baguette và bánh mì

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>3. Nội dung nghiên cứu</b>

Để đạt được những mục tiêu nghiên cứu như trên, đề tài xác định các nội dung cần thực hiện như sau:

- Nghiên cứu cải thiện công thức phối trộn bột nhào: Bao gồm liều lượng nấm men sử dụng, tối ưu hố cơng thức tổ hợp các phụ gia cải thiện chất lượng bột nhào (trehalose, chất nhũ hoá, chất keo, enzyme) để chế biến bột nhào lạnh đông;

- Nghiên cứu cải thiện quy trình sản xuất bột nhào lạnh đơng: Thời gian lên men sơ bộ, phương pháp rã đông bột nhào;

- Đánh giá hiệu quả của những cải tiến về công thức và cơng nghệ sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông;

- Ứng dụng công thức bột nhào đã tối ưu trên và các cải tiến công nghệ cho một số sản phẩm thực tế (bánh mì Baguette và bánh mì Hamburger).

<b>4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài</b>

Qua thực hiện các nội dung để giải quyết các mục tiêu nghiên cứu, đề tài có những đóng góp chính mang ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn chính như sau:

<i>* Ý nghĩa khoa học</i>

Đề tài tiếp tục xu hướng nghiên cứu trên thế giới để giải quyết các vấn đề tồn đọng, qua đó cải tiến công thức và công nghệ sản xuất bột nhào bánh mì lạnh đơng. Kết quả từ các nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần làm sáng tỏ vai trị của cơng đoạn lên men sơ bộ đối với chất lượng sản phẩm, một vấn đề chưa được khẳng định trong các nghiên cứu trước đây; Đánh giá một cách có hệ thống ảnh hưởng của các loại phụ gia khác nhau, đã hoặc chưa từng được sử dụng trong cơng thức thành phần cho bột nhào bánh mì lạnh đông; Đánh giá tác dụng tương hỗ giữa chúng vốn chưa được đề cập nhiều trong các nghiên cứu trong nước và trên thế giới. Bằng nghiên cứu quy hoạch thực nghiệm đề tài xây dựng mơ hình tốn học định lượng được ảnh hưởng của các loại phụ gia tốt nhất đến thể tích bánh mì làm từ bột nhào sau 2 tháng bảo quản lạnh đông; Đánh giá khả năng cải thiện sự thoái hoá của bánh mì làm từ bột nhào lạnh đơng sau khi nướng nhờ tác động của tổ hợp phụ gia đề xuất từ kết quả nghiên cứu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<i>* Ý nghĩa thực tiễn</i>

Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần hồn thiện cơng nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông, mở ra khả năng kéo dài thời gian bảo quản lạnh đông của bột nhào mà vẫn đảm bảo chất lượng của bánh. Với thành công trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm sau q trình bảo quản lạnh đơng, sản phẩm có nhiều cơ hội hơn để được sản xuất, tiêu thụ ở quy mơ lớn, qua đó thúc đẩy ngành cơng nghiệp sản xuất bột nhào lạnh đông, đáp ứng nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng tại Việt Nam.

<b>6. Cấu trúc của luận án</b>

Luận án gồm 145 trang (không kể bìa, mục lục, danh mục các hình, bảng biểu, cơng trình cơng bố và tài liệu tham khảo, không kể phần phụ lục), kết cấu bao gồm:

Mở đầu có 4 trang trình bày tính cấp thiết, mục tiêu, nội dung, ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn của luận án.

Nội dung chính gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan tài liệu gồm 44 trang;

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu, gồm có 18 trang; Chương 3: Kết quả nghiên cứu gồm có 76 trang;

Phần kết luận và kiến nghị gồm 03 trang;

(Phần các công trình cơng bố và tài liệu tham khảo gồm 11 trang).

Trong luận án có tổng cộng có 41 bảng, 53 hình vẽ và đồ thị. Có 121 tài liệu tham khảo tiếng Việt, tiếng Anh và trang web.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<b>CHƯƠNG 1</b>

<b>TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1. Công nghệ sản xuất bột nhào bánh mì lạnh đơng</b>

<i><b>1.1.1. Lịch sử phát triển và triển vọng</b></i>

Sản xuất bánh mì là một trong những cơng nghệ lâu đời nhất của lịch sử lồi người. Ngay từ thời tiền sử (4000-3500 năm trước Công nguyên), người Ai Cập đã biết sử dụng nấm men để làm bánh mì [2]. Tuy nhiên, cơng nghệ này vẫn tiếp tục được nghiên cứu và phát triển cho đến ngày nay.

Từ năm 1950 công nghệ sản xuất bột nhào bánh mì lạnh đơng đã được biết đến, nhưng mãi đến những năm 1970 công nghệ này mới bắt đầu được sử dụng. Kể từ đó, cơng nghệ bột nhào lạnh đông tiếp tục nhận được sự quan tâm lớn từ các nhà nghiên cứu. Xu hướng này được thúc đẩy bởi chính từ nhu cầu của người tiêu dùng muốn có bánh mì tươi mới một cách linh hoạt hơn. Trong công nghệ này, bột nhào bán thành phẩm được làm lạnh đông và bảo quản ở nhiệt độ dưới 0<small>o</small>C, sau đó có thể vận chuyển đến nơi làm bánh tại các điểm bán lẻ như các chuỗi siêu thị và các khách sạn hay các tiệm bánh nhỏ lẻ khác và sẽ được nướng khi có nhu cầu sử dụng [3], [4]. Sự quan tâm ngày càng tăng của thị trường đối với mặt hàng bột nhào lạnh đông chủ yếu xuất phát từ lợi thế kinh tế của quy trình sản xuất, phân phối tập trung cũng như tiêu chuẩn hóa chất lượng của sản phẩm bột nhào lạnh đông. Phân khúc sản phẩm bột nhào lạnh đông hiện đang lớn thứ ba trong ngành công nghiệp làm bánh, do nhu cầu sử dụng các mặt hàng ăn uống nhanh và tiện lợi đang ngày càng tăng và xuất phát từ sự thay đổi phong cách sống ngày nay. Người tiêu dùng luôn mong muốn có sản phẩm bánh mì từ bột nhào lạnh đơng có chất lượng đạt yêu cầu và đặc điểm cảm quan không khác nhiều so với bánh tươi truyền thống [2]. Yêu cầu này đặt ra những thách thức công nghệ cần giải quyết trong quy trình sản xuất bột nhào bánh mì lạnh đơng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<i><b>1.1.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất bánh mì truyền thống và bánh mì từbột nhào lạnh đơng</b></i>

Quy trình điển hình sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đơng khác so với quy trình truyền thống và được thể hiện trong Hình 1.1, theo đó sau khi tạo hình, bột nhào được cấp đơng để bảo quản mà khơng được ủ để nướng ngay.

<b>Hình 1. 1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất bánh mì tươi và bánh mì từ</b>

Các cơng đoạn của quy trình sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông được tiến

Sử dụng máy đánh bột để trộn các thành phần bột nhào như bột mì, chất béo (bơ hoặc dầu), muối, men, phụ gia… và nước. Bột nhào bánh mì được trộn đều có các đặc tính lưu biến riêng biệt. Cấu trúc và độ bền của bột nhào chủ yếu phụ thuộc thành phần gluten của bột mì. Trong quá trình chuẩn bị bột nhào lạnh đơng, bước nhào trộn đặc biệt quan trọng vì chỉ trong bước cấu trúc mạng gluten mới được hình

Bảo quản Rã đơng <sup>Ủ bột</sup> <sup>Nướng </sup><sub>bánh</sub> <sup>Bánh mì </sup><sub>BNLĐ</sub> Lên men sơ

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Bột nhào được chia thành các phần có khối lượng nhất định và được tạo hình. Quá trình tạo hình làm thay đổi cấu trúc của hệ bọt khi các bọt khí nhỏ kết hợp thành bọt khí lớn hơn và cũng góp phần vào sự phát triển mạng gluten.

Là quá trình giúp cho sinh khối nấm men có trong khối bột được phát triển một phần trước khi cấp đông và bảo quản lạnh đông.

Sau khi tạo hình xong, các mẫu bột nhào bánh mì cần được cấp đông để chuyển nước lỏng thành tinh thể đá. Các mẫu bột nhào sau khi đơng cứng được gói trong túi polyetylen và thường được bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ -20˚C.

Bột nhào lạnh đông được rã đông để ủ. Quá trình này có thể được tiến hành trong các điều kiện nhiệt độ và thời gian khác nhau. Quá trình rã đơng liên quan đến q trình tái hydrat hóa lại hệ thống.

Các mẫu bột đã rã đông cần được ủ đến thể tích mong muốn trước khi nướng. Hoạt động của nấm men có vai trị quan trọng trong quá trình ủ. Bột nhào được ủ đúng cách cho các đặc tính lưu biến tối ưu (cân bằng tối ưu giữa độ giãn và độ đàn hồi), đồng thời tạo ra bánh mì có đặc tính của ruột và thể tích bánh mong muốn. Trong q trình ủ, một số phản ứng xảy ra. Rượu và carbon dioxide hình thành. Chúng ảnh hưởng đến tính chất keo của protein bột nhào và làm thay đổi sức căng bề mặt trong khối bột nhào.

Nướng mang đến một loạt các biến đổi vật lý, hóa học và sinh hóa trong bánh mì. Hệ quả bao gồm tăng thể tích, bay hơi nước, hình thành cấu trúc xốp, biến tính protein, hồ hóa tinh bột, hình thành lớp vỏ và phản ứng hóa nâu, tạo liên kết ngang của protein, tan chảy các tinh thể chất béo và kết hợp vào bề mặt các bọt khí, phá vỡ bọt khí.

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Bánh mì mới nướng thường có màu vàng nâu, vỏ bánh giòn, mùi thơm ngon dễ chịu, kết cấu bánh mì mềm và đàn hồi, ẩm miệng. Trong quá trình bảo quản, bánh mì sẽ bị thối hố và giảm chất lượng, mất độ tươi, giịn, trở nên cứng. Sự thối hố của bánh mì được đặc trưng bởi nhiều hiện tượng vật lý và hóa học như thay đổi kết cấu, di chuyển nước, kết tinh tinh bột và tương tác giữa các thành phần.

<i><b>1.1.3. Những thách thức khi sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đơng</b></i>

Khi sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đơng sẽ có một vài vấn đề phát sinh, đó là sự giảm độ mạnh của bột nhào, giảm khả năng giữ khí CO<small>2</small>, kéo dài thời gian lên men, giảm hoạt tính của nấm men, giảm thể tích bánh mì và làm hư hỏng cấu trúc của sản phẩm bánh mì [1].

1.1.3.1. Sự suy giảm độ mạnh của bột nhào

Độ mạnh bột nhào phản ảnh mức độ cố kết của bột nhào, thể hiện qua khả năng kéo giãn, đàn hồi tốt. Bột nhào đã bảo quản lạnh đông sẽ bị giảm độ mạnh, dẫn đến giảm thể tích bánh mì thành phẩm. Trong q trình bảo quản lạnh đơng, liên kết của mạng lưới gluten bị yếu đi do sự kết tinh, phát triển của các tinh thể băng và xảy ra quá trình tái phân phối nước do sự trao đổi nước giữa các thành phần khác nhau của bột nhào. Mạng gluten bị yếu đi nên khơng giữ được khí CO<small>2</small>.

Sự giảm độ mạnh của bột nhào chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như sự có mặt của một số sản phẩm hình thành từ quá trình tự phân của tế bào nấm men trong quá trình bảo quản lạnh đơng, như glutathione, có khả năng làm gãy cầu liên kết disulphide trong gluten [5].

1.1.3.2. Sự hư hỏng cấu trúc của bột nhào

Bảo quản lạnh đông bột nhào trong thời gian dài có thể làm phá hủy mạng gluten. Các tinh thể băng hình thành trong bột nhào gây sự phá vỡ mạng gluten, làm mạng bị đứt đoạn. Mạng gluten gãy vỡ như vậy sẽ giữ khí kém hơn, làm thời gian ủ bột tăng lên, thể tích bánh giảm. Các hạt tinh bột cũng bị hư hỏng do sự hình thành những tinh thể băng có kích thước lớn trong quá trình tái kết tinh. Các hạt tinh bột bị hỏng có khả năng hấp thụ nước nhiều hơn và có thể hút nước từ mạng gluten [5].

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Sự hủy hoại cấu trúc bột nhào xảy ra trong q trình bảo quản lạnh đơng có thể được quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) ở nhiệt độ thấp. Bột nhào có thể xem như hệ bọt trong đó những bong bóng khí được giữ lại trong mạng tinh bột/ gluten. Trong các ảnh chụp SEM của bột nhào, những bong bóng khí này được nhận ra ở dạng những khoảng trống hình cầu, cịn tinh thể đá được tạo thành trong q trình lạnh đơng có hình dạng là những khoảng trống có góc cạnh. Với bột nhào khơng lạnh đơng khi kiểm tra cho thấy một cấu trúc rất dày đặc các khoảng trống hình cầu và những hạt tinh bột hình cầu được gắn chặt vào trong mạng gluten và khơng có tinh thể băng (Hình 1.2). Đối với mẫu bột nhào đã bảo quản lạnh đông càng lâu càng có sự xuất hiện tăng lên của những khoảng trống lớn và có góc cạnh, thể hiện sự hình thành những tinh thể đá. Những sợi gluten dài ban đầu có thể nhận thấy ở mẫu mới lạnh đơng cũng mất dần đi theo thời gian bảo quản lạnh đông và xuất hiện hiện tượng những hạt tinh bột bị tách rời khỏi mạng gluten(Hình 1.3; 1.4; 1.5) [1][13].

<i><b>nhào khơng lạnh đơng [13]</b></i> <b>nhào lạnh đơng 1 ngày ở -20<sup>Hình 1. 3. Hình ảnh SEM của bột </sup><small>o</small>C [13]</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Một số bằng chứng từ các phép đo điện di cho thấy sự yếu đi của cấu trúc protein là do sự biến tính của glutenin bột mì. Phân tích cấu trúc bột nhào lạnh đơng và rã đơng cho thấy có sự gia tăng đáng kể số lượng các oligomer khối lượng phân tử thấp từ sự đề polymer hóa của glutenin [5].

Kết quả phân tích điện di SDS cho thấy sự giảm số lượng các tiểu phân glutenin có khối lượng phân tử lớn từ 88.700-129.100 trong mẫu protein chiết tách từ bột nhào lạnh đông [14]. Điều này cho thấy mạng protein của bột nhào đã trãi qua quá trình đề polyme hóa trong suốt q trình bảo quản lạnh đơng.

Trong q trình bảo quản lạnh đơng bột nhào, nước tự do tăng lên do sự giải phóng nước liên kết từ mạng gluten. Khi đó có xảy ra sự phân phối lại tổng lượng nước có mặt trong hệ thống bột nhào [3].

1.1.3.3. Sự sống sót của nấm men và khả năng sinh khí

Trong sản xuất bột nhào lạnh đơng, sự sống sót của nấm men và khả năng giữ khí của bột nhào là những vấn đề quan trọng.

Khả năng sống sót của nấm men chịu ảnh hưởng bởi sự cấp đông và nhiệt độ bảo quản lạnh đông. Theo kết quả nghiên cứu của M. Havet và cộng sự, tốc độ làm lạnh nhanh (tốc độ gió 3 m/s) gây ra thiệt hại đáng kể hoạt động của nấm men và cấu trúc gluten hơn là tốc độ làm lạnh chậm (tốc độ gió 1-2 m/s) [15]. Smail Meziani và cộng sự cũng đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của tốc độ làm lạnh đông đến khả năng sống sót của nấm men và cũng cho kết luận tương tự [16].

Sản xuất bột nhào lạnh đông và bảo quản lạnh đông dẫn đến tổn thất đáng kể về số lượng tế bào nấm men còn sống. Theo phát hiện của Ribotta và cộng sự, sau 3 tháng bảo quản lạnh đông, khoảng một nửa số tế bào nấm men ban đầu khơng cịn sống sót, tỉ lệ nấm men chết trong bột nhào lạnh đông cao hơn trong nấm men tươi lạnh đông trực tiếp [17]. Nấm men lạnh đông trong bột nhào được cho là nhạy cảm với các tổn thương hơn so với nấm men chịu lạnh đông trực tiếp. Nguyên nhân là do nấm men trong bột nhào phải chịu áp suất thẩm thấu cao dưới tác động của nồng độ các chất hữu cơ tăng lên do nước đóng băng, dẫn đến sự tự phân của các tế bào nấm men.

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Trong quá trình lên men bột nhào, nấm men tạo khí CO<small>2 </small>và các chất tạo hương khác. Khả năng tạo khí phụ thuộc vào chủng nấm men, số lượng tế bào nấm men, hoạt tính của nấm men và lượng đường có thể lên men. Hàm lượng đường 1% trong bột mì là khơng đủ cho nấm men phát triển. Chính vì vậy cần phải tăng cường lượng đường tạo ra từ tinh bột bằng tác dụng của enzym α- và β- amylase.

Khả năng sinh khí của nấm men cũng bị ảnh hưởng bởi q trình bảo quản lạnh đơng. Đặc biệt là bị ảnh hưởng bởi tốc độ làm lạnh đông và rã đông, nhiệt độ và thời gian bảo quản lạnh đông, chu kỳ làm lạnh - rã đông. Tốc độ làm lạnh đơng nhanh sẽ làm giảm khả năng sinh khí của nấm men và giảm số lượng tế bào nấm men sống sót.

Khả năng hoạt động của nấm men là vấn đề chính trong sản xuất bột nhào lạnh đơng. Để bù đắp cho sự mất khả năng sống sót của nấm men trong q trình cấp đơng, trữ đơng và rã đơng có khuyến cáo sử dụng liều lượng nấm men cao hơn (4-6% so với bột). Tuy nhiên khi hàm lượng nấm men sử dụng cao quá (6 -8%) sẽ ảnh hưởng xấu đến hương vị của bánh nướng [5] [11].

1.1.3.4. Chất lượng của bánh mì sau khi nướng

Chất lượng bánh mì sau khi nướng được thể hiện qua kết cấu ruột bánh, hương vị, màu sắc, thể tích và vẻ ngồi của ổ bánh mì. Bánh mì mới nướng thường có lớp vỏ giòn nhưng mềm, ruột xốp, đàn hồi và ẩm ướt. Bánh mì từ bột nhào lạnh đơng có thể tích nhỏ hơn so với bánh mì tươi thơng thường, độ cứng của ruột bánh tăng lên theo thời gian bảo quản lạnh đơng. Ngồi ra, phần ruột của chúng có các lỗ rỗng lớn với sự phân bố không đồng nhất được đặc trưng bởi các thành mạng lưới ruột dày, vỏ bánh dày với bề mặt thô ráp [3].

Độ cứng bánh có liên quan đến khối lượng riêng bánh mì, có thể khác nhau tùy theo loại bánh mì. Thơng thường thể tích bánh mì được sử dụng làm thước đo khối lượng riêng của bánh. Thể tích bánh phản ánh tính chất đàn hồi của bột nhào và hoạt động của nấm men. Hương vị của bánh mì là sự kết hợp phức tạp giữa vị và mùi thơm vốn có của các hợp chất, từ quá trình lên men của nấm men và từ các phản ứng nâu hóa trong q trình nướng bánh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Ngun nhân chính dẫn đến tình trạng chất lượng bánh mì từ bột nhào lạnh đơng kém hơn bánh mì tươi là do trong q trình lạnh đơng, nước đóng băng tạo thành các tinh thể đá có thể tích vượt q ban đầu, làm thủng tế bào, dẫn đến thiệt hại cơ học, sự dao động nhiệt độ lớn trong quá trình bảo quản gây ra các chu kỳ đóng băng-tan băng cũng sẽ làm cấu trúc bột nhào bị hư hỏng nặng hơn, sự tự phân của tế bào nấm men trong q trình bảo quản lạnh đơng giải phóng các hợp chất như glutathione làm gãy cầu liên kết disulphide trong mạng gluten [1] [6] [19]. Sự hư hỏng cấu trúc của bột nhào được phản ảnh rõ nét thông qua lượng dịch lỏng rỉ ra từ bột nhào lạnh đơng khi rã đơng. Có mối tương quan ngược giữa lượng dịch lỏng rỉ ra và các thông số chất lượng của bánh mì. Nguyên nhân xuất hiện dịch rỉ là do khả năng liên kết nước của bột nhào bị giảm khi lạnh đơng và rã đơng sau đó [5]. Khả năng giữ nước của bột nhào giảm được giải thích là do sự thối hóa của arabinoxylan, một polysaccharide, do tác động của enzym xylanase nội sinh. Ngoài ra sự hoạt động yếu đi của các tế bào nấm men sau thời gian dài bảo quản lạnh đơng cũng dẫn đến thể tích bánh mì giảm, kết cấu bánh đặc hơn và cứng hơn [12] [21].

Như vậy, chất lượng của bánh mì từ bột nhào lạnh đông sẽ kém hơn chất lượng của bánh mì tươi, đây là vấn đề mà luận án quan tâm giải quyết để khắc phục, thông qua việc khảo sát hàm lượng nấm men sử dụng, sử dụng tổ hợp các phụ gia để cải thiện cấu trúc của bột nhào…

1.1.5.5. Chất lượng của bánh mì khi bảo quản

Bánh mì được làm từ bột nhào lạnh đơng thường có đặc tính và cấu trúc kém đi trong quá trình bảo quản sau nướng. Sự thối hố bánh mì khi bảo quản thường liên quan đến sự gia tăng độ cứng ruột bánh, tổn thất hương vị và độ giòn của bánh [22]. Tổn thất về độ ẩm và sự thối hóa của tinh bột là hai vấn đề cơ bản dẫn đến tăng độ cứng của ruột bánh mì [1].

Sự thối hóa tinh bột liên quan đến sự kết tinh lại của amylose và amylopectin, từ trạng thái vô định hình sang trạng thái kết tinh một phần, xảy ra khi thực phẩm giàu tinh bột trãi qua chu kỳ đơng lạnh/rã đơng hoặc khi có sự di chuyển ẩm [14].

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Bột nhào bánh mì có tính dẻo và một phần nước tự do trong bột nhào hoạt động như một chất làm dẻo. Quá trình nướng làm nước bay hơi và một phần nước còn lại liên kết với các polyme sinh học có trong bánh. Tuy nhiên, trong q trình thối hố của bánh, có sự hình thành cầu hydro giữa mạng protein liên tục với những hạt tinh bột, thay cho liên kết với các phân tử nước. Những phân tử nước này sau đó phân tán ra các vùng lân cận, dẫn đến sự tái phân bố lại nước. Vì vậy, sự di chuyển của các phân tử nước đóng góp vào sự tái kết tinh lại của amylopectin và sự hình thành cầu hydro giữa gluten và tinh bột, dẫn đến sự thoái hoá của bánh mì [1].

Thời gian bảo quản lạnh đơng càng lâu thì mức độ thối hóa của tinh bột càng rõ rệt, dẫn đến sự tăng độ cứng của bánh mì. Tốc độ thối hóa của tinh bột ở nhiệt độ thấp xảy ra ở bánh mì từ bột nhào lạnh đơng nhanh hơn trong bánh mì từ bột nhào khơng lạnh đơng [14].

Bánh mì từ bột nhào lạnh đơng thể hiện tốc độ thối hố cao do thể tích ổ bánh mì giảm và cấu trúc protein phá vỡ. Tuy nhiên, có thể cải thiện chất lượng của những ổ bánh mì bằng cách thêm gluten, chất nhũ hóa và chất keo [3].

Sự thối hóa của tinh bột chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản và thành phần thực phẩm như hàm lượng nước, đường, lipid, muối và các enzym chống thối hố. Bánh mì bị thối hố xảy ra nhanh nhất ở 0-4°C [14].

<b>1.2. Vai trò của các thành phần nguyên liệu lên chất lượng của bánhmì từ bột nhào lạnh đơng</b>

<i><b>1.2.1. Bột mì</b></i>

Bột mì là thành phần cơ bản nhất của các sản phẩm bánh nướng. Trong thành phần hố học của bột mì, carbohydrate và protein chiếm khoảng 90% khối lượng của bột mì.

Bột mì có 4 loại protein chính: albumin, globulin, gliadin và glutenin. Glutenin bao gồm các protein có trọng lượng phân tử cao, trong đó các chuỗi polypeptide riêng lẻ được liên kết ngang bằng các liên kết disulphide của acid amin cysteine. Gliadin bao gồm các protein có khối lượng phân tử thấp hơn, trong đó các

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

cysteine là nội phân tử chứ không phải liên phân tử [8]. Glutenin và gliadin chiếm khoảng 75% toàn lượng protein của lúa mì, hai loại này có tỉ lệ tương đương nhau. Chúng không tan trong nước mà khi nhào với nước thì trương lên tạo thành một khối dẻo đàn hồi gọi là gluten. Chính nhờ có gluten mà bột mì có tính chất như tạo ra độ nở, bông xốp, dai, giãn nở của các sản phẩm như bánh mì, bánh ngọt, mì ăn liền...

Khối bột nhào sau khi rửa tinh bột thu được khối gluten ta gọi là gluten ướt, trong này có chứa 60-70% nước, hàm lượng gluten ướt trong bột mì dao động khá lớn từ 15-55%. Chất lượng của gluten ảnh hưởng đến độ xốp của bánh, nếu gluten có độ kéo lớn, bánh làm ra xốp hơn do khả năng giữ khí tốt và ngược lại.

Glutenin đóng vai trị quyết định chất lượng bột nhào lạnh đơng. Gliadin và tinh bột cũng đóng góp đáng kể vào chất lượng bột nhào nhưng không bằng glutenin. Sự đóng góp của của những phần hịa tan được trong nước đối với chất lượng bột nhào lạnh đông thường là nhỏ.

Với bột nhào lạnh đông nên sử dụng bột mì mạnh có hàm lượng protein cao (11-14%). Bột mì có hàm lượng protein cao giúp làm tăng thể tích bánh, đặc biệt khi bảo quản lạnh đơng lâu. Chất lượng protein (độ mạnh) cịn quan trọng hơn cả hàm lượng protein [24]. Vì vậy cả số lượng và chất lượng protein đều cần thiết để tạo ra sản phẩm bánh có chất lượng cao từ bột nhào lạnh đơng. Có thể sử dụng gluten sống (vital gluten) bổ sung để làm mạnh bột có hàm lượng protein thấp hơn khi sử dụng trong bột nhào lạnh đơng [18].

Carbohydrate của bột mì chiếm 70-90% theo chất khô, gồm có các loại đường, dextrin, tinh bột, chất keo, cellulose và hemicellulose. Kích thước và tỷ lệ nguyên hạt của tinh bột trong bột mì ảnh hưởng đến độ rắn chắc, khả năng hút nước và hàm lượng đường trong bột nhào. Bột mì có hạt tinh bột nhỏ và hạt vỡ thì được đường hóa nhanh hơn. Dextrin có ảnh hưởng xấu đến chất lượng bánh mì, dextrin ít liên kết với nước, nếu bột nhào có hàm lượng dextrin cao thì ruột bánh chặt và kém đàn hồi. Pentosan có tính háo nước cao và đóng vai trị quan trọng trong sản xuất bánh mì đen, khi trương nở trong nước tạo ra các dung dịch keo ảnh hưởng đến

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

tính chất lý học của

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

bột nhào. Đường trong bột có ảnh hưởng đến q trình sản xuất bánh, đường được sinh ra trong 1,5-2h đầu tiên của q trình lên men.

Lipid chiếm 2-3%, trong đó 75% là triglyceride. Trong bột, các lipid ở trạng thái tự do và kết hợp với protein và carbohydrate, làm cho gluten đàn hồi hơn.

Enzym trong bột mì chủ yếu là protease và amylase [25].

<i><b>1.2.2. Nước</b></i>

Nước là nguyên liệu cần thiết khác trong sản xuất bánh mì. Trong quá trình nhào trộn, nước bổ sung liên kết với các thành phần bột mì như gluten, tinh bột và pentosan... Phần nước còn lại hoạt động như nước tự do, các thành phần hòa tan được trong nước như muối, đường, protein tan và các tế bào nấm men sẽ có mặt ở phần nước tự do này. Nước tự do gây phá hỏng hệ thống bột nhào và nấm men rất nhạy cảm với nước này, nên với bột nhào lạnh đông nên hạn chế lượng nước tự do. Bột mì có chất lượng tốt có khả năng hấp thụ lượng nước lớn và duy trì được độ ẩm cho các sản phẩm bánh nướng [18].

<i><b>1.2.3. Nấm men</b></i>

Nấm men có 3 chức năng trong hệ thống bột nhào: tạo khí CO<small>2 </small>giúp bột nhào nở, phát triển bột nhào thông qua hoạt động lên men, cung cấp các chất tạo hương vị nhờ những sản phẩm phụ của quá trình lên men [18]. Lượng nấm men sử dụng chiếm khoảng 3% so với khối lượng bột. Liều lượng sử dụng nấm men có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sinh khí. Hơn nữa, liều lượng sử dụng nấm men còn phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian lên men. Thời gian lên men càng dài thì liều lượng nấm men sử dụng càng thấp. Khi nhiệt độ tăng, tốc độ sinh khí sẽ tăng theo cho đến khi nhiệt độ đạt 40<small>o</small>C. Trên 40<small>o</small>C, nấm men sẽ chết dần vì nhiệt cao.

Vấn đề chính yếu của bột nhào lạnh đơng là sự chết đi của các tế bào nấm men. Vì vậy cần sử dụng liều lượng nấm men cao từ 4-6% so với khối lượng bột để bù đắp những tổn thất của nấm men trong q trình cấp đơng, trữ đông và rã đông [18].

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại nấm men như: Men khô, men tươi, men kem, mỗi loại men sẽ phù hợp với một mục đích và điều kiện sử dụng nhất định, trong đề tài chỉ sử dụng men tươi để nghiên cứu vì loại men này nguyên chất, khơng có trộn các phụ gia để cải thiện chất lượng bánh khác, hoạt tính nấm men mạnh và thời gian bảo quản tương đối được lâu (2 tuần).

<i><b>1.2.4. Muối</b></i>

Trung bình, lượng muối sử dụng khoảng 1.5-2% so với khối lượng bột. Chức năng chính của muối trong các sản phẩm bánh nướng lên men là tạo hương vị. Muối cịn có một số chức năng kỹ thuật, chẳng hạn như để tăng độ ổn định, độ cứng và khả năng giữ khí lên men của bột nhào. Muối có ảnh hưởng đặc biệt lên quá trình lên men: nồng độ muối càng cao, tốc độ lên men càng giảm, và ngược lại. Hơn nữa, muối cịn có tác dụng làm mạnh mạng gluten trong suốt quá trình lên men [18].

<i><b>1.2.5. Đường</b></i>

Chất tạo ngọt phổ biến nhất trong công nghiệp sản xuất bánh là đường saccharose, ngoài ra dextrose, maltose, mật, siro ngô, đường khử cũng thường được sử dụng trong các loại bánh nướng.

Đường là nguồn cung cấp năng lượng cơ bản cho nấm men lên men thành khí CO<small>2</small>. Đường cịn có tác dụng tạo vị, tạo màu, cải thiện chất lượng ruột và vỏ bánh nướng, nồng độ đường sử dụng (3-6%) tùy thuộc loại sản phẩm và đặc điểm vỏ bánh mong muốn [18].

<i><b>1.2.6. Shortening</b></i>

Nói chung shortening giúp cải thiện tính chất của ruột bánh mì và thể tích bột nhào, giúp cấu trúc bánh mịn, mềm hơn, thời gian sử dụng sản phẩm được kéo dài hơn. Bột nhào chứa shortening vẫn tiếp tục giãn nở khi nướng trong một thời gian lâu hơn. Vì vậy, thể tích của sản phẩm bánh nướng sẽ lớn hơn khi thêm shortening. Việc thêm shotening với liều lượng 0.7-1% so với trọng lượng bột là đủ để cải thiện chất lượng bột nhào lạnh đông và bánh mì thành phẩm. Liều lượng shortening sử dụng cao hơn cũng được đề nghị cho bột nhào lạnh đông và sự kết hợp shortening với hệ

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

nhũ tương 40% dầu trong nước đặc biệt cải thiện được tính ổn định của bột nhào lạnh đơng và thể tích bánh cuối cùng [18].

Bột nhào khơng có một lượng tối thiểu chất béo rắn (hoặc chất nhũ hố) được cho là sẽ có lớp vỏ phồng rộp và khi nướng ít bung hoặc khơng bung. Cấu trúc ruột sẽ tối, không mịn, thô và ruột bánh rất cứng, khả năng giữ khí rất nghèo [15].

<b>1.3. Các chất phụ gia</b>

Có nhiều cơng trình nghiên cứu đã tập trung vào việc phát triển và áp dụng các chất phụ gia khác nhau để cải thiện chất lượng bánh và kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm bánh mì từ bột nhào lạnh đơng bằng cách làm chậm sự thối hố trong bánh mì bảo quản. Chi tiết các kết quả nghiên cứu này được trình bày ở phần

<i>1.4 “Tình hình nghiên cứu trong nước và thế giới”. Các chất phụ gia này có thể chia</i>

thành các nhóm sau:

<i><b>1.3.1. Các chất nhũ hóa</b></i>

Chất nhũ hóa là nhóm chất mà trong cơng thức cấu tạo của nó có 2 đầu: một đầu ưa dầu hoặc kỵ nước có khả năng hịa tan tốt trong pha khơng chứa nước, chẳng hạn như dầu hoặc chất béo, và một đầu phân cực hoặc ưa nước, hòa tan trong nước.

Phần kỵ nước của phân tử nói chung là gốc alkyl chuỗi dài, trong khi phần ưa nước bao gồm một nhóm có thể phân ly hoặc một số nhóm hydroxyl hoặc polyglycolether.

Trong một hệ dầu/nước, chất nhũ hóa nằm trên bề mặt phân cách, ở đó nó làm giảm sức căng bề mặt. Do đó, ngay cả ở nồng độ rất thấp, chất nhũ hóa tạo điều kiện thuận lợi cho sự phân bố tốt của pha này trong pha kia. Chất nhũ hóa ngăn khơng cho các giọt nhỏ, một khi đã hình thành, kết tụ và kết dính lại với nhau, tức là hợp nhất thành một giọt lớn duy nhất [26].

Chất nhũ hoá được sử dụng trong cơng nghiệp bánh có tác dụng chống lão hóa bánh mì, ổn định bột nhào, tiết kiệm shortening [27] [28]. Hiệu quả làm chậm sự thoái hóa bánh mì của các chất nhũ hố là do tương tác của chúng với tinh bột tạo thành các phức, đặc biệt với các phân tử amylose mạch thẳng, đồng thời với amylopectin,

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

làm chậm lại quá trình thối hóa của tinh bột và ngăn chặn sự di chuyển ẩm từ gluten sang tinh bột, ngăn ngừa sự hút nước của tinh bột. Chất nhũ hóa cũng có thể tương tác với chất béo được thêm vào trong công thức, làm giảm sức căng bề mặt bọt khí, tạo ra nhiều bọt khí nhỏ trong bánh, giúp cho cấu trúc bánh mịn màng [27] [28].

Chất nhũ hoá được chia ra hai nhóm: nhóm làm mềm ruột bánh (ví dụ monoglyceride) và nhóm làm mạnh bột (ví dụ ethoxylate, mono- hoặc di-glyceride, sodium hoặc calcium stearoyl lactylate...). Nhóm làm mạnh bột nhào thường được sử dụng nhiều hơn bởi vì khả năng cải thiện tính năng protein do tương tác với gluten, khơng chỉ mạnh hơn mà cịn có thể giãn nở và có đặc tính đàn hồi tốt hơn [27] [28]. Một số chất nhũ hoá thể hiện cả hai chức năng này, chẳng hạn SSL (sodium stearoyl lactylate). SSL có tác dụng duy trì thể tích và độ mềm mại trong bánh mì tươi và bánh mì từ bột nhào lạnh đông. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của SSL, diacetyl tartaric acid ester của mono và diglyceride (DATEM), glycerol monostearate (GMS) và glycerol monostearate chưng cất (DGMS) lên chất lượng bánh mì đã được nghiên cứu chứng tỏ rằng tất cả các chất nhũ hoá này cải thiện được thể tích, kết cấu và điểm chất lượng tổng thể của bánh mì [27].

Dưới đây là các chất nhũ hoá được nghiên cứu sử dụng nhiều trong sản xuất bột nhào lạnh đơng.

1.3.1.1. <i>DATEM (E472 (e))</i>

<i><b>Hình 1. 6. Công thức cấu tạo phân tử DATEM [29]</b></i>

DATEM gồm các ester của glycerol trong đó một hoặc nhiều nhóm hydroxyl

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

21 'DATA

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

ester' (DATEM) là thuật ngữ chung bao gồm nhiều loại phụ gia tương tự khác nhau về bản chất của acid béo và tỷ lệ mono so với diglyceride. Trạng thái vật lý DATEM thay đổi từ dạng lỏng nhớt đến dạng bột chảy khá tự do tùy thuộc vào mức độ bão hòa của nền chất béo. DATA este thường được sử dụng ở dạng bột như là một phụ gia cải thiện chất lượng bột nhào [8].

1.3.1.2. <i>Sorbitan monostearate (SMS - E491)</i>

Monostearate sorbitan là một ester của sorbitan và acid stearic. Đầu sorbitol của phân tử rất hòa tan trong nước. Đầu acid stearic hịa tan trong chất béo.

1.3.1.3. <i>Natri stearoyl-2-lactylat (SSL – E482)</i>

SSL là tên gọi viết tắt của Natri stearoyl-2-lactylat. SSL là chất rắn màu trắng có điểm nóng chảy tương đối cao và có thể được thêm vào bột nhào ở dạng

<i>1.3.1.4. Glycerol MonoStearate (GMS – E471)</i>

Glycerol MonoStearate (còn được gọi là GMS), là một trong những chất nhũ hoá được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành thực phẩm. Về mặt hóa học, GMS là este glycerol của acid stearic

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<i><b>Hình 1. 9. Cơng thức cấu tạo của Glycerol monostearate [29]</b></i>

<i><b>1.3.2. Nhóm chất keo (hydrocolloids)</b></i>

Nhóm phụ gia được sử dụng rộng rãi nhất trong thực phẩm đó là chất keo, bao gồm các chuỗi polyme mạch dài (ví dụ polysaccharides) hịa tan trong nước, có thể thay đổi tính chất để tạo thành dạng gel ổn định hoặc đạt được độ đặc, nhũ hóa, bao phủ. Cấu trúc phân tử chứa nhiều nhóm ưa nước như nhóm carboxyl, hydroxyl, amino nên chất keo có đặc tính dễ phân tán, hịa tan hồn tồn hoặc một phần và dễ giãn nở trong nước. Nhiều chất keo được sử dụng làm phụ gia thực phẩm vì các đặc tính chức năng tuyệt vời của chúng như cải thiện tình trạng táo bón, ngăn ngừa ung thư ruột kết, giúp hạ đường huyết... Vì vậy, chất keo cũng được sử dụng rộng rãi để cải thiện chất lượng của sản phẩm bột mì [30].

Trong nghiên cứu về tác dụng của chất keo đối với protein gluten, bột nhào và các sản phẩm bột mì, chất keo anion chủ yếu bao gồm sodium alginate, xanthan gum, carrageenan, pectin methoxy cao, pectin methoxy thấp và carboxymethyl cellulose (CMC); chất keo không ion bao gồm gum arabic, guar gum, locust bean gum, konjac glucomaNLan và hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC). Hầu hết các chất keo được thêm vào các sản phẩm bột mì như chất cải thiện bột nhào, để sản phẩm giữ được nhiều độ ẩm hơn và cuối cùng cải thiện độ ổn định trong thời hạn sử dụng. Tuy nhiên, chất keo cũng được cho là nguyên nhân làm loãng protein gluten, cản trở sự hình thành mạng lưới gluten và làm giảm chất lượng bột nhào [30].

Trong công nghiệp sản xuất bánh nướng, chất keo có tác dụng cải thiện chất lượng bánh mì vì có thể gây ra sự thay đổi cấu trúc trong những thành phần chính của bột mì suốt quá trình sản xuất và bảo quản bánh mì. Sự thay đổi cấu trúc này làm thay

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

đổi tính chọn lọc của một số enzym và thay đổi chất lượng bột nhào và bánh mì [5]. Sự hiện diện của những chất keo làm ảnh hưởng đến q trình hịa tan, hồ hóa và thối hóa tinh bột. Sự hiệp trợ giữa chất keo và tinh bột có thể do sự hình thành phức chất giữa polyme tinh bột (tức là amylose và/hoặc amylopectin) và chất keo trong q trình hồ hóa [5].

Khi sử dụng trong bột nhào với lượng nhỏ (<1% khối lượng bột mì), các chất keo dự kiến sẽ làm tăng sự giữ nước và thể tích ổ bánh mì, cũng như giảm độ cứng và thối hóa tinh bột [5]. Bởi vì có khả năng giữ nước cao, chất keo mang lại sự ổn định cho các sản phẩm trải qua các chu kỳ đóng băng - rã đơng liên tiếp. Người ta cho rằng chất keo tạo thành phức hợp ưa nước với protein gluten, liên kết với nước và giảm sự di chuyển ẩm trong bột nhào [31]. Chất keo cịn gây giảm hoạt tính của nước vì sự cạnh tranh nước của các chất keo với các polyme của bánh mì như protein và tinh bột [31].

Do cấu trúc phức tạp nên cơ chế ảnh hưởng của chất keo lên protein gluten, bột nhào và các sản phẩm bột mì rất phức tạp. Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh được rằng chất keo anion có thể hình thành tương tác tĩnh điện với protein gluten, ngồi ra cịn có liên kết hydro. Chất keo không ion chủ yếu được kết nối với protein gluten thông qua liên kết hydro. Chất keo dẫn đến sự thay đổi cấu trúc mạng lưới gluten vì hai lý do sau: phân phối lại nước do tính ưa nước mạnh của chất keo và pha loãng gluten do sự phá hủy vật lý của các đại phân tử chất xơ. Tuy nhiên, do sự tương tác giữa chất keo và protein gluten chưa được làm rõ hoàn toàn nên những thay đổi về cấu trúc của mạng lưới gluten vẫn cần được nghiên cứu bằng nhiều kỹ thuật khác nhau. Sự tương tác giữa chất keo và protein gluten dẫn đến những thay đổi trong cấu trúc bậc hai, đặc biệt là chuỗi xoắn α và tấm β, cũng như hàm lượng và hình dạng của các liên kết disulfua. Đây là điểm nóng hiện nay đang được nghiên cứu [30]. Tuy nhiên ảnh hưởng của sự tác động của chất keo lên bột nhào còn phụ thuộc vào bản chất, nguồn gốc, kích thước của chất keo, liều lượng sử dụng cũng như công thức, điều kiện sản xuất và các thành phần nguyên liệu khác [31].

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

<i>1.3.2.1. Carageenan</i>

Carrageenans được phân lập từ các loài rong biển Chondrus bằng cách chiết xuất nước nóng trong điều kiện kiềm nhẹ, sau đó làm khơ hoặc chiết tách kết tủa.

Carrageenans là một hỗn hợp phức tạp của nhiều loại polysaccharide khác nhau. Chúng có thể được tách ra bằng cách kết tủa phân đoạn với các ion kali. Hai phần chính là κ (phần tạo gel và phần khơng hịa tan K<small>+</small>) và λ (phần khơng tạo gel, phần hòa tan K<small>+</small>). Độ nhớt của dung dịch phụ thuộc vào loại carrageenan, khối lượng phân tử, nhiệt độ, sự có mặt của các ion và nồng độ carrageenan [26] [32].

Có báo cáo cho rằng carrageenan (0,2–1%) làm tăng hàm lượng liên kết ion trong protein gluten do tương tác tĩnh điện giữa các nhóm sunfat và protein gluten [30].

1.3.2.2. <i>Guargum (E412)</i>

Guar gum là một loại polysaccharide được sản xuất từ nội nhũ hạt của

<i>Cyamopsis tetragonolobus. Hạt được loại bỏ vỏ và mầm. Ngoài polysaccharide</i>

guaran, bột guar chứa 10–15% độ ẩm, 5–6% protein, 2,5% chất xơ thô và 0,5–0,8 tro. Cây được trồng để làm thức ăn gia súc ở Ấn Độ, Pakistan và Hoa Kỳ (Texas) [26].

Guar gum bao gồm một chuỗi các đơn vị β-D mannopyranosyl nối với nhau bằng liên kết 1 → 4. Mỗi gốc thứ hai có một chuỗi bên, gốc D-galactopyranosyl được liên kết với chuỗi chính bằng liên kết α (1 → 6).

Guargum có độ nhớt cao ở nồng độ thấp và rất hữu ích trong các ứng dụng làm đặc, ổn định và liên kết nước [33].

Guargum giúp làm tăng rõ rệt hàm lượng liên kết hydro (do các nhóm hydroxyl thiết lập liên kết hydro ổn định với protein gluten), do đó guargum làm tăng độ hấp thụ nước, tăng sự phát triển của bột (liều: 0,6–1%), thời gian ổn định, độ giãn dài (liều: 0,2%-1%); độ mạnh và khả năng giữ khí của bột nhào [30].

1.3.2.3. <i>Sodium alginate (E401)</i>

Sodium alginate là muối của acid alginic với kim loại natri và calci, là một polysaccharid có nhiều trong thành tế bào của tảo nâu có tính ưa nước và tạo thành một loại gum khi ngậm nước, nó có màu trắng hoặc nâu, được bán ở dạng bột, dạng

</div>