Công nghệ nướng bánh mì

Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
ĐỀ TÀI
Nhóm 1 – Lớp CTP111160
Dương Hải Dương 11116018
Nguyễn Lê Huy Hoàng 11116028
Lê Ngọc Huyền 11116029
Võ Thị Diễm Thương 11116067
Nguyễn Phước Minh Trang 11116094
Mục lục : Trang
1.Giới thiệu: 3
1.1 Lịch sử hình thành 3
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN BÁNH KẸO
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
1.2 Tình hình hiện nay 3
1.3 Mục tiêu 4
2. Thành phần cơ bản của bánh mì 4
2.1 Thành phần chính 4
2.2 Thành phần phụ 5
2.3 Phụ gia 5
3. Công nghệ nướng bánh 5
3.1 Cuộc cách mạng bánh mì 5
3.2 Các phương pháp làm bánh mì 6
3.3 Các kỹ thuật mới 6
4. Đặc tính, tính chất của bánh mì 7
4.1 Tính chất vật lý 7
4.2 Tinh chất hóa học 9

5. Nghiên cứu thực nghiệm về công nghệ nướng 11
5.1 Những nghiên cứu thực nghiệm về
nhiệt độ, độ ẩm và thời gian nướng 11
5.2 Những nghiên cứu về protein trong quá trình nướng 12
5.3 Nghiên cứu về độ nở 14
5.4 Nghiên cứu về độ xốp 15
6. Những nghiên cứu về vỏ bánh 15
6.1 Sự hình thành vỏ bánh 15
6.2 Sự hình thành màu của vỏ bánh 15
6.3 Sự hình thành độc tố Acrylamide 17
7. Các mô hình và công thức toán học 17
7.1 Các mô hình 17
7.2 Các công thức toán học 19
8. Kết luận 21
Tổng quan:
Bánh mì là thức ăn chính từ thời kì đồ đá. Nó được làm bằng phương pháp
2
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
nướng trên bếp lò. Sự kiểm soát việc sản xuất và phân loại bánh mì đã được sử dụng như
một phương tiện nhằm thi hành những quyền lực chính trị đối với người dân trong ít nhất
hai thiên niên kỉ. Một vài mẫu thực nghiệm chính xác được phát triển nhằm làm sáng tỏ kỹ
thuật nướng bánh. Bài viết này tỗng kết những tài liệu đã đựơc công bố về những nghiên
cứu thực nghiệm mang tính chính xác về kỹ thuật nướng bánh mì trong vòng 20 năm gần
đây. Công nghệ nướng bành, một sự phát triển của một phần kỹ thuật nướng , tính chất vật
lí của bành mì như lượng độ ẩm và thời gian nướng bánh sẽ được xem xét. Những nghiên
cứu mô phỏng thực nghiệm về các mặt như nhiệt độ, lượng độ ẩm, độ xốp, mức độ nở trong
suốt quá trình nường cũng được xem xét.
1. Giới thiệu:
1.1 Lịch sử hình thành:

Bánh mì là thức ăn căn bản từ thời kì đồ đá. Nó được làm bằng phương
phápnướng trên bếp lò. Chiếc bánh mì đầu tiên được làm vào khoàng 10.000 năm trước
công nguyên, tức cách đây 12.000 năm. Nó có thể đã được làm bằng cách thử từ từ nước
với bột ngũ cốc. Người Ai Cập là những người tiên phong đưa kĩ thuật làm bánh mì ra khắp
thế giới. Sự kiểm soát việc sản xuất và phân loại bánh mì đã được sử dụng như một phương
tiện nhằm thi hành những quyền lực chính trị đối với người dân trong ít nhất trong hai thiên
niên kỷ.
1.2 Tình hình hiện nay:
Tuy nhiên, ngày nay, việc thiếu hụt bánh mì thì đồng nghĩa với vấn đề an ninh
lương thực. Và những lời hứa về việc cung cấp đủ nguồn luơng thực này hứa hẹn mang đến
một cuộc sống tốt hơn.( Scanlon and Zghal, 2001).
Hiện nay, có khoảng trên dưới 20 tuần san xuất bản dành cho những nghiên
cứu thuộc lĩnh vực khoa học và công nghệ về hạt ngũ cốc. Điều này chứng tỏ có rất nhiều
sự cố gắng nghiên cứu nhằm hiểu biết về các tác nhân ảnh hưởng đến chất lượng bánh mì.
Vì vậy, với bản thân các mặt hàng thì chất lượng là yếu tố cần được quan tâm. Chất lượng
của sản phẩm bánh mì sẽ giúp nó được biết đến rộng rãi. Mặc dù nhiều người đã thử và tập
nướng bành trong khoảng một thời gian dài, nhưng việc hiểu về tòan bộ quy trình vẫn chưa
3
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
thật sự rõ ràng.
Một trong những lý do dẫn đến điều này là vì có một vài quy trình vật lý cơ bản
và phức tạp trong suốt quá trình nứong như sự bay hơi nước, độ nở bánh, sự hồ hóa tinh
bột, sự biến tính protein hay sự định hình vỏ bánh… Một vài mẫu thực nghiệm mang tính
chính xác đã được làm nhằm giúp hiểu rõ hơn về quy trình nướng bánh.
1.3 Mục tiêu:
Mục tiêu của bài viết này là để tóm tắt những tài liệu đã đựơc công bố về những
nghiên cứu thực nghiệm mang tính chính xác về kỹ thuật nướng bánh mì trong vòng 20
năm gần đây. Điều cốt lõi là trên những bài viết được công bố gần đây như tài liệu tổng hợp
tổng quát được công bố về việc nướng bánh mì là đều có những điều quy định chung sẵn

( Cauvain. 2003 ).
2. Các Thành Phần Cơ Bản Của Bánh Mì:
2.1 Thành phần chính:
Bánh mì là một loại thực phẩm hơi khác so với những loại thực phẩm thông
thường vì nó là sản phẩm của quá trình lên men đường trong tinh bột nhờ hoạt tính của các
enzym. Nước và bột là những thành phần quan trọng nhất trong công thức làm bánh mì. Nó
ảnh hưởng nhiều nhất tới kết cấu và ruột của bánh mì.
Bột mỳ: độ ẩm 14.5 %, protein 13%, độ tro 0.55%, pH 5.7-6.1, (Zanoni và các
cộng sự, 1993 ) không thể thiếu và luôn chiếm một lượng lớn trong các công thức bánh.
Nước: Xấp xỉ 50% nước nhằm tạo kết cấu xốp và đẹp cho bánh mì. Các công
thức bánh mì thủ công thường chứa từ 60% - 70% nước. Trong bánh mì lên men, hàm
lượng nước cao hơn dẫn đến việc có nhiều bọt khí CO
2
hơn.
2.2 Thành phần phụ:
 Nấm men: Trong công thức có khoảng 2% khối lương là nấm men. Nấm men
Saccharomyces serevisiae lên men đường trong quá trình lên men. Đường sẽ bị biến đổi
thành CO
2
. Khi hơi nước và CO
2
bốc hơi bởi nhiệt độ trong quá trình nướng, nó sẽ hoat
động như một tác nhân làm nở bánh, làm xốp phần ruột bánh.
 Đường: sẽ được thêm vào để khởi đầu quá trình lên men. Đường là cơ chất cho quá
4
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
trình lên men. Đường chiếm khoảng 4% tổng khối lượng.
 Muối: được thêm vào nhằm củng cố mạng gluten và biến đổi hoạt động của nấm
men để kiểm soát độ nở của khối bột nhào. Muối chiếm khoảng 2% tổng khối lượng.

 Shorterning: có tác dụng gia tăng tính năng gia công cho bột nhào. Trong công thức
có khoảng 3% khối lượng là shorterning.
Và khi khối bột nhào được nướng để thành bánh mì, một sản phẩm có chất
lượng cao và cảm quan tốt sẽ được hình thành. Bánh mì Pháp thường được giới thiệu là có
một màu vàng nâu quyến rũ, vỏ bánh gión tan, mùi thơm nao nức, các lớp bánh đẹp, ruột
bánh mềm và dẻo và một cảm giác ẩm trong miệng (Giannou và các cộng sự, 2003).
2.3 Phụ gia:
Với sự cơ giới hóa ngày nay, sản xuất với quy mô lớn và nhu cầu khách hàng
đòi hỏi về chất lượng cao, sự thuận tiện và thời gian bảo quản lâu hơn đã tạo ra những chất
phụ gia thực phẩm như là chất nhũ hóa và chất chống ôi thiêu cho bánh mì nhằm đạt được
những đòi hỏi về mặt chất lượng đó ( Stampfli and Nersten, 1995 ).
Việc bồ sung chất tạo nhũ là đặc biệt quan trọng trong sản xuất quy mô lớn với
kỹ thuật cao tạo nhũ là đặc biệt quan trọng trong sản xuất quy mô lớn với kỹ thuật cao. Nó
tạo ra những liên kết bột nhào chắc hơn cho quá trình gia công bằng máy, cải thiện khả
năng hút nước, cải thiện kết cấu khung bánh, cải thiện các đặc tính của các lớp bánh, cải
thiện khả năng giữ khí và kéo dài thời gian sử dụng.
3. Công Nghệ Nướng Bánh:
3.1 Cuộc Cách Mạng Bánh Mì:
Ngành công nghiệp bánh kẹo đã được xem như một cuộc cách mạng lớn trong
suốt hơn 150 năm qua. Những tiệm bánh thủ công nhỏ tại các ngôi làng chính là nơi làm
nên ngành công nghiệp bánh kẹo công nghệ cao trong tương lai. Việc sản xuất công nghiệp
đơn thuần và chuyên biệt được thừa hưởng công nghệ từ các tiệm bánh uy tín, từ đó, chất
lượng bánh mì cho ra cũng cao hơn. Năng suất đã trở thành chià khóa của sự thành công.
Những công nghệ nứong khác nhau đã được phát triển nhằm đáp ứng với nhu
cầu của thị trường mới.( Decock và Cappelle, 2005). Những nguyên liệu và thành phần mới
5
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
được đưa vào bánh mì trong khi những nghiên cứu đã đưa ra những hằng số và những bước
tiến đáng kể trong kĩ thuật làm bánh mì. Sự cải tiến không ngừng trong công nghệ nướng

bánh đã giúp ích trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm cũng như việc phát triển các sản
phẩm dinh dưỡng cao cấp cùng với hiệu quả kinh tế.
Sản phẩm bánh mì khác hẳn các sản phẩm thông thường trong việc nó được
làm nở nhờ men. Sự nở có được nhờ khí CO
2
được làm ra từ quá trình lên men nhờ nấm
men. Sự nở chỉ có thể xảy ra nếu khí sản sinh trong quá trình lên men được giữ lại và giãn
nở ra. Vì vậy ,nhiều công nghệ nướng hiện nay tập trung vào kỹ thuật tạo cấu trúc thực
phẩm qua việc tạo đúng cấu trúc cho bột nhão và bột nhào nhằm giữ lại phần khí giãn nở.
Và những cấu trúc này sẽ được ổn định bằng nhiệt độ.( Balaji, 1991)
3.2 Các Phương Pháp Làm Bánh Mì:
3.2.1 Phương pháp lên men toàn phần:
Phương pháp đầu tiên là phương trộn đều bột nhào, tức là trộn tất cả thành phần
vào cùng một lúc. Tùy vào sự lựa chọn của nhà sản xuất và thiết bị có sẵn, nguyên liệu của
bột nhào có thể khác nhau.
3.2.2 Phương pháp lên men một phần:
Phương pháp thứ 2 là lên men một phần, phương pháp này diễn ra theo 2 bước.
Tác nhân làm nở sẽ dược chuẩn bị trong bước đầu tiên. Nấm men, một ít nước và bột sẽ
được trộn cùng nhau. Hỗn hợp sẽ được ủ trong vài giờ. Sau đó, nó sẽ được trộn với các
thành phần còn lại.
3.2.3 Phương pháp" Chorleywood":
Tất cả thành phần được trộn trong một bồn trộn cao khoảng vài phút ( Giannou,
2003). Việc nghiên cứu và lựa chọn phương pháp hợp lý sẽ đạt được chất lượng bánh mì tối
ưu, sử dụng năng lượng hiệu quả , mức độ nở của bánh tốt…
3.3 Những kỹ thuật mới:
Với sự ra đời của nhiều công nghệ tự động hóa trong công nghiệp bánh kẹo,
lượng chất thừa trong sản xuất bị loại bỏ được giảm thấp hoặc được sử dụng triệt để, các
bước lên men đầu tiên được cớ giới và tự đông hóa. Bột nhào lên men được sấy khô cũng
được sử dụng trong một số công ty đặc biệt để bắt đầu công đoạn nướng bánh. Một cách
6

Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
trình tự, quy trình này đưa ra cách làm lạnh bột nhào đến -2
0
C vào ngày trước và tự động
làm ấm bộ nhào vào ngày hôm sau để nướng. Cuối thập niên 90, những công nghệ tiên tiền
hơn đã được giới thiệu . Đó là bột nhào được lên men trước khi được đông lạnh. Sau đó,
khối bột đông lạnh được đem đến bếp lò và nướng. Tuy nhiên, chất lượng của sản phẩm
này vẫn chưa được chắc chắn. Và đặc biệt, giá thảnh của sản phẩm này khá cao.(Decock
and Cappele, 2005).
Bánh mì thì có thời gian bảo quản ngắn và nhiều thay đổi hóa lý thông thường
như bánh mì sẽ bị cũ và mốc. Những kỹ thuật như đông lạnh bột nhào nhằm cải thiện tính
bảo quản của bánh đã và vẫn đang được xem xét và phân tích. Việc làm bánh mì từ bột
nhào đông lạnh gồm những bước như chuẩn bị bột nhào, đông lạnh, làm tan chảy và nướng.
( Giannou ,2003). Tác dụng của việc đông lạnh và rã đông lên chất lương bánh có thể được
nghiên cứu một cách khách quan nhằm phát triển sự liên hệ giữa nhiệt độ, thời gian lưu trữ
và hạn dùng của bánh sau khi nướng.
4. Những Đặc Tính Của Bánh Mì:
Có một sự thay đổi đáng kể về tính chất vật lý và hóa học của bột nhào xảy ra
trong quá trình nướng.
4.1 Tính chất vật lý:
4.1.1 Đặc tính cơ học:
Scanlon và Zghal (2001) đã đưa ra một mô tả chất lượng của các đặc tính cơ
học như áp lực, sức căng và kết cấu độ đàn hồi của bánh mì. Đặc tính bột nhào thay đổi
theo nhiệt độ và độ ẩm không thể tự hình thành được.
4.1.2 Độ dẫn điện:
Unklesbay và các cộng sự (1981) đã xác định độ dẫn nhiệt của bánh mì trắng
trong quá trình xử lý nhiệt bằng sự đối lưu cưỡng bức không khí. Từ đó, Unklesbay và các
cộng sự đã phân tích mối quan hệ giữa dẫn nhiệt với các tính chất vật lý được chọn lọc như
độ ẩm, khối lượng, mật độ chất khô và độ xốp.

Họ cho thấy rằng với p<0.05, độ dẫn nhiệt phụ thuộc gián tiếp tuyến tính về
lượng và độ xốp; phụ thuộc trực tiếp tuyến tính về mật độ chất khô và độ thoát ẩm. Những
ρ
ε
7
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
đặc tính nhiệt vật lý khác nhau của bánh mì như mật độ chất khô, trọng lượng riêng, độ dẫn
nhiệt và truyền nhiệt đã được Rask tìm ra (1989). Sau đó Zanoni và các cộng sự (1995) đã
xác định khả năng dẫn nhiệt và mật độ chất khô của lớp vỏ và ruột bánh cũng như chức
năng của độ xốp. Kết quả thí nghiệm của họ cho thấy mật độ chất khô (kg/m3) của ruột và
lớp vỏ theo một xu hướng tuyến tính là một hàm của độ xốp (%).
Mẫu ruột bánh : = 979 - 9,90 (1)
Mẫu vỏ bánh: = 895 - 9,0 (2)
Tốc độ dẫn nhiệt (m
2
/s) tuân theo hàm số mũ:
Mẫu ruột bánh : α = exp(0,01 - 15,25) (3)
Mấu vỏ bánh: α = exp(0,0062 _ 15,30) (4)
4.1.3 Tính thấm:
Khả năng thấm của bột liên quan đến cấu trúc của bột nhào như kích thước lỗ
khí và khả năng liên kết. Zhang và Datta (2006) đã sử dụng giá trị thẩm thấu là 2,5 x 10
-12
m
2.
. Như vậy, áp lực bên trong có thể được thiết lập để gây ra biến dạng và giá trị thẩm thấu
10
-11
m
2

áp dụng cho cho ruột vì khu vực ruột có kích thước lỗ lớn hơn nhiều và kết nối tốt
hơn. Khả năng thấm toàn phần là sản phẩm của các giá trị bên trong và tính thấm tương đối
dựa trên phần bão hòa. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi độ bão hòa được chọn lọc là khá
tùy tiện.
4.1.4 Tính lưu biến:
Tính chất lưu biến của bột nhào cũng quan trọng đối với chất lượng sản phẩm
và hiệu quả của quá trình.Tính chất lưu biến của bột có thể liên quan đến khối lượng cụ thể
của sản phẩm bánh và các thuộc tính kết cấu.
Phan Thiên và Safari-Ardi (1998) đã đưa ra một số tính chất lưu biến như kết
quả của sự nới lỏng mạng guten trong quá trình lưu trữ và sự mất cấu trúc trong phạm vi
lớn theo sức căng, tần suất và thời gian. Hàm lượng nước là sự thay đổi độc lập để phân
tích các cấu trúc trong quá trình lưu trữ ngoại trừ những cấu trúc khác không liên quan đến
chức năng của hàm lượng nước.
Tất cả dữ liệu từ các cuộc thí nghiệm của họ đã được sử dụng nhằm xây dựng
quang phổ của quá trình nới lỏng và để kiểm tra các mối quan hệ tuyến tính khác nhau của
ρ
ε
ρ
ε
α
ε
ε
8
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
độ nhớt. Cuối cùng, một thỏa hiệp tối ưu đã được thiết lập giữa quang phổ nới lỏng, giữa
các dữ liệu được rút ra với các dữ liệu ban đầu đã được xác nhận phù hợp cùng với chất
lượng cao. Thời gian nới lỏng là một trong các tính chất lưu biến quan trọng, mà là liên
quan tới sự mất nước lỏng trạng thái tự do ở nhiệt độ nhất định. Mối quan hệ của thời gian
nới lỏng là một hàm của nhiệt độ thu được từ Zhang và Datta (2006).

=9(arctan() + 1) + 2 (5)
Tuy nhiên, những ảnh hưởng của độ ẩm lên thời gian nới lỏng vẫn còn
rất ít.
4.1.5 Độ dẫn nhiệt:
Dobraszczyk và Morgenstern (2003) đã chỉ ra rằng các thuộc tính lưu biến của
mạng lưới gluten trong bột mì là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến các đặc tính bánh
mì. Đây là một chỉ tiêu đánh giá độ nhớt. Nó biểu thị sự phụ thuộc của độ nhớt vào thời
gian mà không cần xác định các tham số độ nhớt trong điều kiện tĩnh và động. Độ dẫn nhiệt
của nguyên liệu xốp nhiều pha như bột và sự khuyếch tán hơi nước trong khí CO
2
trong các
lỗ khí đạt được từ Zhang và Datta (2006) với:
Hệ số dẫn nhiệt: k=k
s
(1-n)
k
w
nS
k
g
n(1-S)
(6)
Hệ số khuếch tán: D
eff,g
=D
vc
[(1- 1.11S)n]
4/3
(7)
Jury và các cộng sự (2007) đã sử dụng phương pháp dòng nhiệt giới hạn trong

điều kiện không ổn định để đo độ dẫn nhiệt của bánh mì trong quá trình tan giá và nướng
bột. Kết quả thí nghiệm về độ dẫn nhiệt của bột bánh mì phụ thuộc nhiệt độ cấp đông và
nướng của bột nhào. Những kết quả trên phù hợp với những mô hình song song củng với
việc không khí, chất rắn, tinh thể băng và nước sẽ tạo ra đồng thời các lớp vật chất mang
tính kháng trở.
4.2 Tính chất hóa học:
4.2.1 Sự hồ hóa:
Hồ tinh bột được sử dụng thường xuyên nhất cho các phép đo lưu biến bằng
thực nghiệm (Razmi-Rad và các cộng sự, 2007). Họ đã sử dụng công nghệ tạo mạng liên
kết nhân tạo (Artificial Neural Network) (ANN)* để dự đoán mối tương quan giữa những
đặc tính hồ hóa của bột nhào như sự hấp thụ nước, thời gian nở bột, thời gian ổn định bột,
τ
π
2
2
65−T
9
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
mức độ làm mềm bột với thành phần hóa học của nó như hàm lượng protein, gluten ướt, độ
sa lắng và độ giảm số lượng
Kể từ khi tiếp cận phương pháp phân tích ANN là một thiết bị mô phỏng
Blackbox. Mặc dù những nghiên cứu này đưa ra được những mối tương quan được thiết
lập, nhưng nó lại không cung cấp đủ các thông tin và kiến thức vật lý khác. Dẫu vậy, đây
vẫn là giá trị tuyệt vời. Các kết cấu và độ dày của sản phẩm nướng như bánh mì và bánh
ngọt được điều khiển, đồng thời tính lưu biến và lượng hơi nước chứa trong các sản phẩm
đó cũng thay đổi trong suốt quá trình nướng.
Sau khi nhận ra tầm quan trọng của các biến đổi hóa lý , Zanoni và các cộng sự
(1995) đã phát triển các mô hình động học của sự hồ hóa tinh bột và bề mặt màu nâu của
bánh mì trong quá trình nướng.

Sự hồ hóa tinh bột là một trong những yếu tố quan trọng để xác định thời gian
nướng và mức độ hồ hóa trong ruột bánh, nó được xem như chỉ số tối thiểu nhằm đánh giá
quá trình nướng. Họ nướng bột nhào trong lò điện đối lưu cưỡng bức ở nhiệt độ 250
0
C. Cặp
nhiệt kế loại J được sử dụng để đo nhiệt trong ruột bánh mì với độ sâu khoảng 22mm so với
nhiệt kế và bánh mì được. Họ đã sử dụng công nghệ đo nhiệt lượng ở nhiều điểm khác nhau
để xác định mức độ hồ hóa tinh bột và công nghệ đo nhiệt lượng thủy phân đã được sử
dụng để đo màu sắc bề mặt. Mức độ hồ hóa tinh bột và sự khác biệt màu sắc theo động học
lần đầu tiên được đề ra và tạo mẫu bởi phương trình Arrhenius. Therdthai và các cộng sự
(2002) đã phát triển một mô hình bậc hai để mô tả tác động của nhiệt độ và thời gian nướng
bánh lên các đặc tính chất lượng bánh mì bao gồm màu sắc vỏ bánh, nhiệt độ ruột bánh và
độ giảm khối lượng.
* ANN: công nghệ cho phép tính toán dựa trên thần kinh nhân tạo, cho kết qùa chính xác cao
4.2.2 Tạo màu sản phẩm:
Lúa mì nguyên cám có chứa một lượng đáng kể các sắc tố như tricin và
xanthophyl, nhưng nó lại thiếu carotene để tạo màu vàng cho lúa mì. Việc hình thành màu
sắc của sản phẩm nướng phụ thuộc vào độ ẩm, thời gian nướng và nhiệt độ nướng bánh
10
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
Có những nghiên cứu khoa học với phạm vi lớn về những biến đổi ảnh hường đến màu sắc
của bột trong quá trình nướng.
4.2.3 Sự ôi thiu bánh mì:
Sự ôi thiu bánh mì là một hiện tượng phức tạp, chưa được hiểu rõ hoàn toàn.
Trong suốt thời gian bảo quản, có sự thay đổi hóa lý lớn xảy ra dẫn đến ruột bị cứng, mùi vị
thay đổi và lớp vỏ bị nứt. Độ cứng của ruột bánh là một trong những thông số quan trọng
thường được sử dụng để đánh giá sự ôi thiêu bánh mì. Người ta tin rằng sự ôi thiêu bánh mì
có liên quan chặt chẽ với sự thoái hóa tinh bột. Hàm lượng amylose sẽ thoái hóa trong giờ
đầu tiên sau khi nướng và sự thoái hóa amylopectin là nguyên nhân chính trong việc làm

cứng bánh mì (Ribotta và Bail, 2007). Tuy nhiên, cho đến nay, vẫn chưa có bằng chứng
thực nghiệm để xác định cụ thể lượng tinh bột bị thoái hóa trong quá trình ôi thiu bánh mì.
5. Những Nghiên Cứu Thực Nghiệm Trong Quy Trình Nướng:
Nướng là công đoạn cuối cùng nhưng quan trọng nhất trong quá trình sản xuất
bánh mì. Hàng lọat các biến đổi hóa lý, vật lý và sinh học như sự bay hơi nước, sự tạo
thành cấu trúc lỗ xốp, sự nở, sự biến tính protein, sự hồ hóa tinh bột, sự tạo thành lớp vỏ…
diễn ra trong suốt quá trình nướng bánh. Cấu trúc ruột của các sản phẩm từ ngũ cốc như
bánh mì là nhân tố rất quan trọng nhằm xác định chất lượng cảm quan cũng ví dụ như độ
giòn , sự bảo quản: các đặc tính ôi thiu.
5.1 Những nghiên cứu thực nghiệm về nhiệt độ, độ ẩm và thời gian nướng:
Một vài thử nghiệm đơn giản có thể được làm đối với những loại bánh mỳ
nướng bằng việc kết hợp nhiệt độ, thời gian và độ ẩm khác nhau. Nhiệt độ là yếu tố ảnh
hưởng lớn nhất trong các biến đổi hóa lý khác nhau xuyên suốt quá trình nướng bánh.
Nhằm làm giảm bớt năng lượng tiêu thụ và cải thiện chất lượng sản phẩm, các
nhà sản xuất đã nghiên cứu việc tối ưu hóa điều kiện hoạt động của bếp lò. Để đạt được quá
trình nướng tối ưu, họ đã thực hiện những thử nghiệm thực tế trong quy mô công nghiệp là
nướng bánh trong lò với nhiệt độ không đổi. Dự đoán hiệu suất nướng mẫu bột mỳ là công
việc khó khăn vì cơ chế của quá trình nướng chưa được tìm hiểu kỹ.
Wong và các cộng sự (2007) đã áp dụng mô hình động lực học (CFD)* không
11
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
gian 2 chiều (2D) để thiết kế bộ điều khiển quá trình nướng liên tục của lò nướng công
nghiệp. Các chuyên gia đã phát triển một hệ thống điều khiển nhiều đầu vào - đầu ra
(MIMO)** dựa trên việc cảm biến nhiệt độ và kiểm soát ngọn lửa trong lò nướng. Chất
lượng và thời hạn sử dụng của sản phẩm nướng bị ảnh hưởng bởi thời gian và nhiệt độ của
quá trình nướng.
Patel và các cộng sự (2005) đã nghiên cứu sự mất ẩm, độ cứng, enthalpy, hàm
lượng enzyme amylase và độ dẻo cũng như khả năng hấp thụ nhiệt. Mức độ tinh bột bị
hydrat hóa, trương nở, phân tán và khả năng tái cấu trúc của tinh bột đã bị ảnh hưởng bởi tỷ

lệ nhiệt năng trong thời gian nướng. Tuy nhiên, nghiên cứu này không thiết lập được sự
thay đổi tính chất các sản phẩm nướng cũng như vai trò của thời gian nướng. Hệ số nhiệt
không phải là một yếu tố quan trọng trong quá trình nướng công nghiệp vì các lò hiện nay
đã được cài đặt sẵn nhiệt độ.
5.2 Những nghiên cứu về protein trong quá trình nướng:
Người ta mong muốn rằng việc gia tăng nhiệt độ sẽ thúc đẩy sự hình thành các
liên kết chéo protein, tạo nên cấu trúc bánh trong quá trình nướng. Khối lượng ổ bánh mỳ là
một trong những đơn vị đo lường quan trọng chất lượng bột mỳ. Hàm lượng protein và
lipid trong bột mỳ cũng là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình nướng.
Andersson và các cộng sự (1994) đã nghiên cứu chất lượng và tính ổn định của mẫu bột để
dự đoán hiệu suất của quá trình nướng, dựa trên thành phần ngũ cốc và bột mỳ. Nó bao
gồm thành phần phi tinh bột polysaccharides và hàm lượng bột nhào.
Singh (2005) đã nghiên cứu những thay đổi của phân tử protein lúa mì trong
* CFD: mô hình động lực học dựa trên các phần mền máy tính chuyên dụng
** MIMO: thiết bị sử dụng nhiều ăng-ten nhằm tăng khả năng truyền dữ lliệu chính xác
quá trình nướng bánh bằng cách sử dụng SE-HPLC*. Công trình nghiên cứu của ông đã xác
nhận những phát hiện của các nhà nghiên cứu trước đây là đúng. Các nghiên cứu này cho
thấy rằng các protein cao phân tử có xu hướng giảm, trong khi các protein có trọng lượng
phân tử thấp có xu hướng tăng trong thời gian nướng bánh mì. Đồng thời nó cũng chỉ ra
rằng các cầu nối disunphua giữa các phân tử protein rất quan trọng trong việc hình thành
12
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
mạng lưới gluten của bột nhào.
Trong quá trình nướng ta nhận thấy rằng độ hòa tan của protein giảm do sự
đông tụ hoặc các liên kết chéo được hình thành. Công nghệ HPLC sàng lọc theo kích thước
cho thấy rằng - mercaptoethanol có khả năng loại bỏ nhiều loại protein. Nó cũng chỉ ra rằng
các liên kết disunphua có vai trò chủ yếu trong việc quyết định tính không tan của protein.
Caballero và các cộng sự (2007) đã phân tích từng hiệu ứng song song của
một số enzyme tạo liên kết mạng gluten (transglutaminase, glucose oxidase, laccase,

pentosanase và protease), cùng với polysaccharide và các enzym nới lỏng mạng gluten (α -
amylase, xylanase và protease) dựa trên độ nhớt của khối bột nhào. Khi nghiên cứu về tính
hoạt hóa, tính lưu biến của tất cả các enzyme trong liên kết chéo của gluten thì chỉ có
transglutaminase là có hiệu ứng nhất. Trong tất cả các nghiên cứu, protease làm giảm họat
hóa các phần trong thời gian bột nghỉ để tái cấu trúc gluten, đồng thời polysaccharide làm
giảm hoạt tính của enzym trong việc sửa đổi tính lưu biến của bột sau 180 phút ủ. Bánh mì -
mang những thông số chất lượng của bột nhào, đã bị ảnh hưởng đáng kể bởi các loại
enzyme đặc hiệu, ngoại trừ khi sử dụng laccase. Các tính chất vật lý của bột mì sẽ trải qua
một loạt các biến đổi còn được gọi là hồ hóa trong suốt thời gian nướng. Kết quả của việc
tinh bột bị hồ hóa là sự hình thành một cấu trúc vô định hình cuối cùng của bánh mì
(Primo-Martin và các cộng sự, 2006).
Qua việc quan sát bằng kính hiển vi laser đồng tiêu cự, ta thấy rằng cấu trúc
của lớp vỏ bánh mì có một giai đoạn protein liên tục và một giai đoạn tinh bột bị hồ hóa
không liên tục. Ngược lại, phần ruột và lớp vỏ bên trong cho thấy một mạng lưới tinh bột bị
hồ hóa liên kết với một mạng lưới protein. Nhà khoa học cũng đã nghiên cứu vai trò của
* SE-HPLC: công nghệ sắc kí lỏng với áp suất cao
protein trong việc hình thành độ giòn của lớp vỏ bánh. Sự có mặt của các phản ứng biến
tính gluten và hồ hóa tinh bột do có sự thay đổi nhiệt độ của lớp vỏ và ruột bánh mì. Sự
biến tính protein và hồ hóa tinh bột đều ảnh hưởng đến sự khuếch tán của nước thông qua
việc giải phóng và hấp thụ nước. Hai hiện tượng này xảy ra trong cùng khoảng thời gian,
cùng nhiệt độ từ 60 - 85
o
C và góp phần vào sự thay đổi từ bột nhào thành ruột bánh.
13
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
Nhiệt độ bề mặt lớp vỏ cao hơn và dẫn đến xuất hiện sự truyền nhiệt về ruột
bánh. Và cuối cùng là nhiệt độ ruột bánh tăng làm tăng hàm lượng nước do bay hơi và
ngưng tụ. Không có phương pháp nào để nghiên cứu những thay đổi của hàm lượng nước
trong bánh suốt quá trình chế biến mà không làm gián đoạn quá trình và phá hủy nguyên

liệu. Thorvaldson và Skjoldebrnd (1998) đã phát triển một qui trình để nghiên cứu nhiệt
liên tục và khuếch tán nước trong bánh mì suốt quá trình nướng bằng cách sử dụng một
dụng cụ là sợi quang NIR và cặp nhiệt điện - được mô tả chi tiết bởi Thorvaldson và
Skjoldebrnd (1996). Thí nghiệm của họ cho thấy rằng nước xuất hiện sẽ được di chuyển về
phía khu vực lạnh nhất và không phải về phía giữa ruột bánh. Sự biến đổi về nhiệt độ, khối
lượng bánh diễn ra đồng thời trong quá trình nướng gây ra những biến đổi vật lý, hóa học
và cấu trúc của bánh (Sablani và các cộng sự 1998). Có bốn pha trong quá trình biến đổi,
bao gồm rắn, lỏng, hơi nước và CO
2
(Zhang và Datta, 2005). Hiểu rõ chi tiết quá trình
nướng là điều cần thiết để hệ thống tất cả các quá trình này lại với nhau.
Nhiệt độ tăng cao trong thời gian nướng gây tăng thể tích hơi nước và làm
tăng áp suất bão hòa của nước trong bột nhào. Điều này dẫn đến một sự nở không liên tục ở
một vài nơi. Gandikota và MacRitchie (2005) đã phát triển một công cụ để đo lường khả
năng nở của bột dựa trên việc áp dụng một áp suất âm và đo chiều cao đạt được của bột
nhào mà không làm ảnh hưởng đến sự nở của bánh.
5.3 Nghiên cứu về độ nở:
Giới hạn nở của bột là nguyên nhân kết thúc nở trong quá trình nướng. (Zhang
và các cộng sự, 2007). Tùy thuộc vào tính chất lưu biến như độ đàn hồi và độ nhớt, màng tế
bào khép kín trong bột có thể chống lại sự nở. Tinh bột bị hồ hóa trong màng tế bào xảy ra
ở nhiệt độ trên 65
o
C, làm tăng độ nhớt và làm suy yếu khả năng nở của bột. Và kết quả là
áp lực gia tăng trong bọt khí dẫn đến vỡ thành bọt. Các phân tử khí sẽ được trao đổi giữa
các tế bào lân cận và cuối cùng được vận chuyển ra bên ngoài khối bột, kết qủa là có sự
thoát khí và đó là nguyên nhân dẫn đến sự nở của bột. Bài báo này đưa ra một lời giải thích
rõ ràng về mối tương quan vật lý giữa sự thóat khí, sự nở của bột, tinh bột bị hồ hóa và các
thông số lưu biến.
Lagrain và các cộng sự (2006) sử dụng mô hình Biot-Allerd truyền thống làm
14

Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
phương tiện truyền sóng đàn hồi trong dịch xốp bão hòa, sử dụng sóng siêu âm từ 40 kHz
đến 1 MHz để đo độ nở xốp, độ gấp khúc, độ nhớt và nhiệt độ cao. Kết quả ngiên cứu của
họ đã được xác nhận bằng cách phân tích hình ảnh kỹ thuật số của bánh mì hạt mịn và thô.
Do tần số tương ứng với mẫu phân tích mà ta có thể chấp nhận kết quả của vận tốc pha và
hệ số hấp thụ. Nhưng việc giảm tần số cao không phù hợp với mẫu sản xuất.
5.4 Nghiên cứu về độ xốp:
Cấu trúc ruột của các sản phẩm từ ngũ cốc như bánh mì là nhân tố rất quan
trọng nhằm xác định chất lượng cảm quan ví dụ như độ giòn, sự bảo quản bánh mỳ tránh
các đặc tính ôi thiu.
Bên cạnh trạng thái xốp - có thể đo lường bằng tỉ trọng khí và mật độ khí,
kích thước lỗ xốp cũng có vai trò nổi bật. Cùng với sự sắp xếp các lỗ khí xốp theo dạng
hình học, ta có thể xác định được tỉ lệ mật độ bề mặt cùng với khả năng kết nối của các lỗ
khí này. Nó ảnh hưởng mạnh mẽ đến tốc độ của các biến đổi trong suốt quá trình bảo quản.
Trong khi đó, sự phân chia kích thước các lỗ khí có thể được tính bằng cách phân tích
không gian 2 chiều (2D) qua việc quét quang học có sự tham gia của từ tính và sự mô
phỏng Monte Carlo* (Regier và các cộng sự, 2007). Các nhà nghiên cứu đã sử dụng những
kỹ thuật này vào sản phẩm ngũ cốc ăn sáng. .
6. Nghiên Cứu Về Vỏ Bánh Mì:
6.1 Sự tạo thành lớp vỏ:
Trong suốt quá trình nướng, ở lớp vỏ bánh diễn ra sự bay hơi tối đa (Thedthai
và các cộng sự, 2002). Sự hình thành của lớp vỏ là một trong những yếu tố làm hạn chế độ
nở của bánh mì (Zhang và các cộng sự, 2007). Zanoni và các cộng sự.(1994) chỉ ra rằng lớp
* mô phỏng Monte Carlo: phép tính phức tạp với nhiều biến số
vỏ có thể hạn chế sự bốc hơi nước từ các lỗ xốp bên trong ruột bánh lên bề mặt. Sự hạn chế
này là do lớp vỏ cứng trên bề mặt của ruột bánh và ít được nghiên cứu.
Zhang và các cộng sự (2007) đã thiết lập ra lớp vỏ nhân tạo để nghiên cứu về
những ảnh hưởng trong liên kết của lớp vỏ bánh dẫn đến việc hạn chế sự nở và khí thoát ra
trong quá trình nướng. Ông cùng các cộng sự đã nghiên cứu độ dày mỏng của lớp vỏ nhân

15
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
tạo này ở 45mm, 50mm,và 55mm là độ dày tối đa, mà thực tế mức tối đa là 60mm. Hình
ảnh MRI động học cho thấy độ đậm đặc của bột ảnh hưởng đến độ xốp của bánh, ruột bánh
mì dày hơn khi độ đặc cao. Một thiết bị dò tia hồng ngoại đã được sử dụng để theo dõi quá
trình thoát khí CO
2
. Thiết bị này đã cho thấy gía trị bao phủ của lớp vỏ nhân tạo càng nhỏ
thì thời gian tiến hành ngắn hơn.
6.2 Sự hình thành màu của vỏ bánh:
Sự hình thành của lớp vỏ màu vàng nâu trong thời gian nướng đã góp phần chủ
yếu tạo ra giá trị cảm quan của bánh. Màu vàng nâu chủ yếu do phản ứng Maillard gây ra
chứ không phải của phản ứng Caramel. Lớp vỏ màu nâu xuất hiện khi nhiệt độ lò cao hơn
110
o
C. Thực tế, sự hình thành lớp vỏ màu vàng nâu này chỉ ra rằng sự giảm trọng lượng
bánh tỉ lệ nghịch với nhiệt độ của lò. Zanoni và các cộng sự (1995) đã phát triển một mô
hình động học cho sự thay đổi màu sắc của lớp vỏ bánh bằng cách nung nóng tức thời
những mẫu bánh mì đã được tách nước và nghiền nhỏ, cho tiếp xúc với một tấm vật liệu
chịu nhiệt tại các mức nhiệt độ: 140, 150, 165, 185, 210, 235 và 250
0
C, màu được đo với
một tristimulus colorimeter (thiết bị đo màu thủy phân). Các mô hình này là các mô hình
động học đầu tiên và nó phụ thuộc vào nhiệt độ bề mặt bánh, đồng thời dự đoán lớp vỏ màu
nâu xuất hiện trong thời gian nướng từ 200
o
C và 250
o
C thuộc đối lưu cưỡng bức. Nhưng

Zanoni và các cộng sự chấp nhận kết quả ở 250
o
C. Màu vỏ bánh là một chỉ tiêu quan trọng
để đánh giá chất lượng của bánh (Zanoni và các cộng sự, 1995).
Áp dụng kỹ thuật nướng khác nhau như nướng truyền thống và đối lưu ở nhiệt
độ thấp, Wahlby và Skjo Idebrand (2002) xác định màu sắc trên bề mặt bánh mì bằng cách
sử dụng máy phân tích thực phẩm. Thiết bị này tính toán số lượng ánh sáng phản xạ thông
qua ảnh chụp đen trắng bề mặt. Cuối cùng họ đã kết luận rằng sự hình thành lớp vỏ màu
nâu phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ lò nướng, sự hình thành này tương quan với trọng
lượng bánh mất đi trong quá trình nướng và lớp vỏ không phải là một lớp vật liệu cách
nhiệt mà nó chỉ cản trở việc giảm trọng lượng, nhưng vẫn có sự mất mát trọng lượng là do
thay đổi độ ẩm của sản phẩm trong quá trình nướng. Purlis và Salvadori (2007) đề xuất một
mô hình dự đoán sự phát triển của màu nâu trong quá trình nướng bằng việc quan sát sự
thay đổi màu sắc và giảm trọng lượng theo tự nhiên ở ba nhiệt độ 180, 200 và 220
0
C.
16
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
Lượng hơi nước và nhiệt độ của lò nướng ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất nhiệt như: tính
dẫn nhệt, nhiệt dung riêng, tỷ trọng. Các tính chất này đóng vai trò tạo điều hòa áp suất,
thiết lập, cuối cùng là tạo độ xốp và tỷ trọng cho bánh. Jefferson và các cộng sự (2007) đã
phát triển một mô hình cho việc truyền nhiệt và quá trình hình thành bề dày vỏ bánh qua đó
dự đoán sự thay đổi bề dày gần bề mặt bánh dựa trên cơ chế dễ vỡ. Mô hình này được dựa
trên ý tưởng đơn giản là bột di chuyển nhờ sự vỡ của các bọt khí theo các phương trình
nhiệt - phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt của bột ướt bị chi phối bởi điều kiện Stefan. Jeffeson và
các cộng sự (2006) đã đưa ra dự đoán về sự suy giảm tỷ trọng và phân bố các bọt khí có
đường kính khác nhau trên bề mặt bánh. Dự đoán này được lấy từ các mô hình thông số.
Biểu hiện cho sự giảm dễ vỡ này:
ρ

0
= [ρ
m
(1-ᶲ
0
)]/[1-ᶲ
0
v
0
] trong đó v
0
= v(ξ
0
)
Và phân bố các bọt khí có đường kính khác nhau là:
ξ
0
= T (k
1
e
k
2
Te
) / h(T
a
-T
c
)
Tuy nhiên, kết quả thí nghiệm của họ cho thấy rằng sự tương tác giữa các mô
hình thông số này tương đối yếu, độ dày của lớp vỏ tỷ lệ với nhiệt độ phá vỡ bọt khí và áp

suất hơi nước của bột nhưng tương đối không tỷ lệ với điều kiện bột cũng như tính khô của
lớp vỏ trước khi nướng.
Sommier và các cộng sự (2005) đã xây dựng một lò thí điểm thông thường để
nghiên cứu việc nướng bánh mì theo cách truyền thống của Pháp. Phun khí và thiết lập
nhiệt độ được kiểm soát trong khi những biến số chính như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất bên
trong và phần bột đã được đo. Các biến số này đã được kiểm soát do chúng ảnh hưởng trực
tiếp đến những thay đổi lớn của bột như sự nở, sự nứt và hình thành lớp vỏ bánh. Họ phân
chia quá trình nướng thành ba giai đoạn: bánh mì được nở khi nướng, lớp vỏ hình thành và
hình thành lớp vỏ kèm với sự thu nhỏ bánh.
6.3 Hình thành độc tố Acrylamide:
Màu vỏ bánh là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng của bánh
(Zanoni và các cộng sự, 1995a). Phản ứng Maillard là yếu tố quan trọng đối với sự hình
thành màu sắc và hương thơm vỏ bánh. Bên cạnh đó nó cũng là một trong những nguyên
nhân gây ra sự hình thành của các hợp chất độc hại gây ung thư như acrylamide.
17
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
Brathen và Knutsen (2005) đã kiểm tra những ảnh hưởng cuả nhiệt độ và thời
gian nướng bánh đối với việc hình thành acrylamide trong bánh mì, vỏ bánh, bột mì khô và
bột lúa mì đen khô. Kết quả nghiên cứu cho thấy acrylamide được hình thành lên đến
10g/kg. Điều này cho thấy lớp vỏ bánh có sự thu nhỏ đáng kể trong quá trình nướng.
Ahrne và các cộng sự (2007) cho thấy nhiệt độ và hơi nước đã ảnh hưởng đến
sự hình thành acryamide trong lớp vỏ bánh. Theo phát hiện của họ thì acrylamide xuất hiện
trong trường hợp nướng ở nhiệt độ cao và hàm lượng nước tương đối thấp, nhưng đối với
người tiêu dùng thì việc bánh bị xẫm màu hay các đặc tính cảm quan bị thay đổi là không
thể chấp nhận được. Vì vậy, các nhà sản xuất đã cho nước bay hơi và giảm nhiệt độ nướng
để có thể sản xuất bánh mì với màu sắc lớp vỏ ở mức độ có thể chấp nhận và acrylamide
giảm đáng kể.
7. Các Mô Hình Và Công Thức Toán Học:
Qúa trình nướng liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và khối lượng.

Những yếu tố này được gắn chặt với nhau. Dựa vào những hiện tượng riêng biệt xảy ra
trong suốt quá trình nướng mà nhiều mô hình đã được lập nên.
7.1 Các mô hình:
7.1 .1 Về đ ộ nở của bánh:
Một số nhà ngiên cứu đã đề xuất những mô hình chi tiết chính xác dựa trên tính
chất vật lý của các nguyên liệu tham gia vào quá trình lên men. Thí dụ, năm 1995 De
Cindio và Correra đã đưa ra mô hình mẫu để nghiên cứu quá trình nở ra của các bọt khí
trong các sản phẩm lên men tổng hợp và dự đoán chính xác độ mềm mịn, độ cứng và độ
axit của các sản phẩm này.
Năm 1999, Fan và các cộng sự đã giới thiệu một mô hình chính xác về sự nở
của bột trong quá trình gia nhiệt. Mô hình của họ cho thấy khối lượng bột nhào tăng gần
như tuyến tính với thời gian khi nhiệt độ lên đến 65
0
C, sau đó nó tiếp tục dãn nở với tốc độ
giảm dần. Mô hình này cho thấy các bọt khí được sinh ra bằng việc phân chia pha giữa C0
2
và nước, giữa nước và bọt khí. Sự phân chia này diễn ra ngay trong giai đoạn đầu của quá
trình nướng, độ nhớt tăng liên tục để ngăn cản sự tạo bọt khí.
18
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
7. 1. 2 Về đ ộ ẩm, nhiệt độ và khối lượng:
Đôi khi thay đổi độ ẩm được coi là quá trình khuếch tán đơn giản nhưng thực tế
vẫn còn tồn tại sự bốc hơi nước và áp lực dòng chảy. Người ta nhận thấy rằng nhiệt vật lý
và các đặc tính điện môi của thực phẩm phụ thuộc mạnh vào độ ẩm và nhiệt độ, đặc biệt với
các nguyên liệu hút ẩm. Dựa vào những nguyên tắc cơ bản trên, Tong và Lund (1993) đã
phát triển một mô hình tự động để dự đoán nhiệt độ và độ ẩm trong suốt quá trình dùng sức
nóng của lò vi ba để nướng bột nhào theo phương pháp Crank - Nicholson. Nhưng họ chỉ
quan tâm đến những biến động mà bỏ qua sự biến dạng của khối bột nhào trong suốt quá
trình nướng. Vấn đề này có thể được triển khai để nghiên cứu sự thay đổi khối lượng bột.

Tương tự như trên, nghiên cứu của Itaya và các công sự (1995) chỉ xem xét biến dạng giả
định hiện tượng khuếch tán có thể được giải quyết một cách riêng lẻ. Họ mô phỏng nhiệt,
truyền ẩm và hình thành hygrostress cho các lớp bột. Các lớp bột này được thực hiện bởi
các tinh bột đã được hút ẩm và hỗn hợp tinh bột 3:01 (bột-sucrose phải được sấy không
khí). Kết quả mô phỏng đã trùng khớp với các thử nghiệm kiểm định . Cả hai kết quả chứng
minh rằng sự sắp xếp lớp có ảnh hưởng mạnh mẽ đến độ ẩm, hình thành áp lực và ít ảnh
hưởng đến sự truyền nhiệt. Nhưng việc nghiên cứu quá trình này có ý nghĩa rất quan trọng.
Zanoni và Peri (1993) đã phát triển một giả thuyết về hiện tượng trên .
7.2 Các công thức toán học
Bánh mì có sự thay đổi về nhiệt độ và độ ẩm trong suốt quá trình nướng. Nhận định
trên được xác định bởi sự bốc hơi nước dưới 100
o
C. Qúa trình này tiến về phía bên trong
gây ra tăng độ dày của lớp vỏ. Các nhà nghiên cứu đã xác định nhiệt độ, độ ẩm và khối
lượng trong suốt quá trình nướng của mẫu bột đã lên men. Họ cân khối lượng bánh mì
trong quá trình nướng theo Hoseney (1985). Ông đã chỉ ra rằng khối lượng thay đổi tuyến
tính và một là hàm theo thời gian cho đến khi đạt một giá trị tối đa và sau đó giảm dần đều
cho đến khi thí nghiệm kết thúc. Zanoni và Peri (1993) nêu ra độ dày tương đối của các
mẫu được thể hiện bằng các mối quan hệ sau đây:
Zhang và
Datta (2006) đã phát
triển một mô hình
19
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
theo dõi sự truyền nhiệt và độ ẩm cùng với sự thay đổi lớn về khối lượng. Các nhà nghiên
cứu đã đưa ra một phương trình về sự chuyển pha trong môi trường xốp dựa dựa trên sự
bảo tồn năng lượng và ba đại lượng: khối lượng của nước, khí đốt, hơi nước và CO
2
như

sau:
Bảo toàn năng lượng:
Bảo toàn chất lỏng:
Bảo toàn hơi nước:
Bảo toàn CO
2
:
Lượng hơi nước n
v
và lượng CO
2
do tổng gradient áp suất và hệ nhị phân
khuếch tán:
Sự chuyển động của nước do gradient nồng độ nước và được miêu tả bằng
định luật Darcy:
Họ cũng tiến hành phân tích độ nhạy cảm nhất định đối với các tính chất của
nguyên liệu để thể hiện sự ảnh hưởng tương đối của chúng đối với quá trình nướng.
20
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
Điều kiện để các phương trình này cùng tồn tại là sự khác biệt hữu hạn giữa các
phần tử bằng cách áp dụng điều kiện biên ban đầu. Tương tự như vậy, hầu hết các mô hình
phổ biến mô phỏng cho thực phẩm khô chỉ xem xét nước ở dạng lỏng và nước khuếch tán
hơi. Họ đã phát triển một hệ số xác thực phụ thuộc vào gradient nồng độ. Hệ số này biểu
diễn lượng hơi nước thoát ra trên bề mặt. Horvaldsson và Janestad (1999) cho rằng
Gradient nồng độ xuất hiện không chỉ vì sấy trên bề mặt mà còn là kết quả của sự khuếch
tán nước hơi ở bên trong ruột bánh. Chúng tương quan với sự khuếch tán, nhiệt độ và một
phần áp suất hơi nước bão hòa. Horvaldsson và Janestad đã phát triển một mô hình toán học
dựa trên định luật của Fourier và Fick để xác định nhiệt độ theo phương trình truyền nhiệt
sau đây:

Các điều kiện biên sau đây đã được áp dụng:
8. Kết Luận:
Tài liệu đã được xuất bản này thể hiện nhận định về những nghiên cứu tiến bộ
dựa trên thực nghiệm, phân tích, dụng cụ và phân tích số học của quá trình nướng bánh mì.
Các nghiên cứu thử nghiệm này chủ yếu tập trung vào việc đo nhiệt độ, thay đổi khối lượng
và độ ẩm tại những giai đoạn khác nhau trong quy trình làm bánh. Phân tích nghiên cứu chủ
yếu được dựa trên ước tính năng lượng cung cấp và tính chất lưu biến của bánh mì trong
quá trình nướng. Phép phân tích sắc kí của mẫu bánh mì nướng cũng đã được đề cập để chỉ
ra điểm kết thúc sự nướng. Phản ứng của enzyme xúc tác quá trình làm nở bột cũng đã
được nhắc đến. Tống lượng CO
2
thoát ra trong quá trình nướng, tăng độ xốp của bánh mì và
bọt khí, hiện tượng nứt gãy cũng được phân tích bởi một số ít các nhà nghiên cứu. Lò vi
sóng nướng bánh mì cũng đã được mô hình hóa bởi Zhang và Datta (2006). Sự có mặt của
acrylamide - chất gây ung thư trong lớp vỏ bánh mì được phát hiện bởi Brathen, Knutsen
21
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
(2005) và Ahrne (2007).
Bài viết này cho thấy các kỹ sư thực phẩm có đủ khả năng tìm hiểu sâu hơn về
các quá trình nướng bánh mì Bên cạnh đó, quá trình nướng cần được cải tiến để sản xuất
sản phẩm có chất lượng tốt hơn, giữ lại các chất dinh dưỡng và sử dụng tiết kiệm năng
lượng. Các phát hiện này đã khai sáng ra công nghệ tiên tiến ứng dụng vào lĩnh vực sản
xuất bánh mỳ nướng. Như đã đề cập trước đó, nướng bánh mỳ là một “nghệ thuật” và đã
tồn tại hơn 12000 năm. Ngày nay khi khoa học, công nghệ và dụng cụ hiện đại đã được áp
dụng rộng rãi trong ngành công nghệ nướng bánh thì chất lượng bánh ngày càng được cải
thiện và giảm đáng kể chi phí.
Tài liệu tham khảo:
Andersson, R., Ha¨ma¨la¨inen, M., Aman, P., 1994. Predictive modelling of the
bread-making performance and dough properties of wheat. Journal of Cereal Science 20

(2), 129–138.
Ahrne, L., Andersson, C., Floberg, P., Rosen, J., Lingnert, H., 2007. Effect of
crust temperature and water content on acrylamide formation during baking of white bread:
steam and falling temperature baking. LWT – Food Science and Technology 40 (10), 1708–
1715.
Balaji, N., 1991. Modelling of transient temperature distribution during bread
baking by finite difference analysis. B.Tech Thesis, IIT, Kharagpur, India.
Brathen, E., Knutsen, S.H., 2005. Effect of temperature and time on the
formation of acrylamide in starch based and cereal model system, flat breads and bread.
Food Chemistry 92 (4), 693–700.
Caballero, P.A., Gomez, M., Rosell, C.M., 2007. Improvement of dough
rheology, bread quality and bread shelf life by enzymes combination. Journal of Food
Engineering 81 (1), 42–53. Cauvain, S.P., 2003. Bread Making-Improving Quality. CRC
Press, New York.
De Cindio, B.D., Correra, S., 1995. Mathematical modelling of leavened cereal
goods. Journal of Food Engineering 24 (3), 379–403.
Decock, P., Cappelle, S., 2005. Bread technology and sourdough technology.
Trends in Food Science and Technology 16 (1–3), 113– 120.
Dixon, N.M., Kell, D.B., 1989. The control and measurement of CO
2
during
fermentations. Journal of Microbiological Methods 10 (3), 155– 176.
Dobraszczyk, B.J., Morgenstern, M.P., 2003. Rheology and the bread making
process. Journal of Cereal Science 38 (3), 229–245.
Fan, J., Mitchell, J.R., Blanshard, J.M.V., 1999. A model for the oven rise of
dough during. Journal of Food Engineering 41 (2), 69–77.
22
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
Gandikota, S., MacRitchie, F., 2005. Expansion capacity of doughs:

methodology and applications. Journal of Cereal Science 42 (2), 157– 163.
Giannou, V., Kessoglou, V., Tzia, C., 2003. Quality and safety characteristics
of bread made from frozen dough. Trends in Food Science and Technology 14 (3), 99–108.
Hoseney, R.C., 1985. Component interaction during heating and storage of
baked products. In: Blanshard, J.M.V., Frazier, P.J., Galliard, T. (Eds.), Chemistry and
Physics of Baking. Royal Society of Chemistry, London, p. 216.
Itaya, Y., Kobayashi, T., Hayakawa, K.I., 1995. Three dimensional heat and
mass transfer with viscoelastic strain–stress formation in composite food during drying.
International Journal of Heat and Mass Transfer 38 (7), 1173–1185.
Jefferson, D.R., Lacey, A.A., Sadd, P.A., 2007. Crust density in bread baking:
mathematical modelling and numerical solutions. Applied Mathematical Modelling 31 (2),
209–225.
Jefferson, D.R., Lacey, A.A., Sadd, P.A., 2006. Understanding crust formation
during baking. Journal of Food Engineering 75 (4), 515– 521.
Jury, V., Monteau, J., Comiti, J., Le-Bail, A., 2007. Determination and
prediction of thermal conductivity of frozen part baked bread during thawing and baking.
Food Research International 40 (7), 874–882.
Lagrain, B., Boeckx, L., Wilderjans, E., Delcour, J.A., Lauriks, W., 2006. Non-
contact ultrasound characterization of bread crumb: application of the Biot–Allard model.
Food Research International 39 (10), 1067– 1075.
Lucas, T., Ray, D. Le., Peu, P., Wagner, M., Picard, S., 2007. A new method
for continuous assessment of CO2 released from dough baked in ventilated ovens. Journal
of Food Engineering 81 (1), 1–11.
Patel, B.K., Waniska, R.D., Seetharaman, K., 2005. Impact of different baking
processes on bread firmness and starch properties in bread crumb. Journal of Cereal Science
42 (2), 173–184.
Phan-Thien, N., Safari-Ardi, M., 1998. Linear viscoelastic properties of flour–
water doughs at different water concentrations. Journal of Non- Newtonian Fluid
Mechanics 74 (1–3), 137–150.
Primo-Martin, C., Pijpekamp, A.V.D., Vliet, T.V., Jongh, H.H.J., Plijter, J.J.,

Hamer, R.J., 2006. The role of the gluten network in the crispness of bread crust. Journal of
Cereal Science 43 (3), 342–352.
Purlis, Emmanuel., Salvadori, Viviana O., 2007. Bread browning kinetics
during baking. Journal of Food Engineering 80 (4), 1107–1115.
Rask, Christina, 1989. Thermal properties of dough and bakery products: a
review of published data. Journal of Food Engineering 9 (3), 167– 193.
Regier, M., Hardy, E.H., Knoerzer, K., Leeb, C.V., Schuchmann, H.P., 2007.
Determination of structural and transport properties of cereal products by optical scanning,
magnetic resonance imaging and Monte Carlo simulations. Journal of Food Engineering 81
(2), 485–491.
Razmi-Rad, E., Ghanbarzadeh, B., Mousavi, S.M., Emam-Djomeh, Z.,
Khazaei, J., 2007. Prediction of rheological properties of Iranian bread dough from
23
Bài báo cáo:
Công nghệ nướng bánh mì GVHD: Phan Minh Anh Thư
chemical composition of wheat flour by using artificial neural networks. Journal of Food
Engineering 81 (4), 728–734.
Ribotta, P., Bail, A., 2007. Thermo-physical assessment of bread during staling.
LWT – Food Science and Technology 40 (5), 879–884.
Sablani, S.S., Marcotte, M., Baik, O.D., Castaigne, F., 1998. Modeling of
simultaneous heat and water transport in the baking process. Lebensmittel-Wissenschaft
und-Technologie 31 (3), 201–209.
Scanlon, M.G., Zghal, M.C., 2001. Bread properties and crumb structure. Food
Research International 34 (10), 841–864.
Singh, H., 2005. A study of changes in wheat protein during bread baking using
SE-HPLC. Food Chemistry 90 (1–2), 247–250.
Sommier, A., Chiron, H., Colonna, P., Della Valle, G., Rouille, J., 2005. An
instrumented pilot scale oven for the study of French bread baking. Journal of Food
Engineering 69 (1), 97–106.
Stampfli, L., Nersten, B., 1995. Emulsifiers in bread making. Food Chemistry

52 (4), 353–360.
Therdthai, N., Zhou, W., Adamczak, T., 2002. Optimisation of the temperature
profile in bread baking. Journal of Food Engineering 55 (1), 41–48.
Thorvaldson, K., Janestad, H., 1999. A model for simultaneous heat water and
vapor diffusion. Journal of Food Engineering 40 (3), 167– 172.
Thorvaldson, K., Skjoldebrnd, C., 1998. Water diffusion in bread baking.
Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie 31, 658–663.
Thorvaldson, K., Skjoldebrnd, C., 1996. Method and instrument for measuring
local water content inside food. Journal of Food Engineering 29 (1), 1–11.
Tong, C.H., Lund, D.B., 1993. Microwave heating of baked dough products
with simultaneous heat and moisture transfer. Journal of Food Engineering 19 (4), 319–339.
Unklesbay, N., Unklesbay, K., Nahaisi, M., Krause, G., 1981. Thermal
conductivity of white bread during convective heat processing. Journal of Food Science 47,
249–253.
Wahlby, U., Skjoldebrand, C., 2002. Reheating characteristics of crust formed
on buns, and crust formation. Journal of Food Engineering 53 (2), 177–184.
Wong, Shin-Yee, Zhou, Weibiao, Hua, Jinsong, 2007. Designing process
controller for a continuous bread baking process based on CFD modeling. Journal of Food
Engineering 81 (3), 523–534.
Zanoni, B., Peri, C., 1993. A study of the bread-baking process. I: a
aphenomenological model. Journal of Food Engineering 19 (4), 389– 398.
Zanoni, B., Peri, C., Bruno, D., 1995a. Modelling of browning kinetics of bread
crust during baking. Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie 28 (6), 604–609.
Zanoni, B., Peri, C., Gianotti, R., 1995b. Determination of the thermal
diffusivity of bread as a function of porosity. Journal of Food Engineering 26 (4), 491–510
24