Biến đổi hóa sinh trong sản xuất bánh mì

Biến đổi hóa sinh trong sản xuất
bánh mì
MỤC LỤC
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Một số loại bánh mì…………………………………………………7
Hình 2: Các bước tạo hình bánh mì……………………………………….19
Hình 3: Tạo hình bánh chuẩn bị cho quá trình nướng ………………….19
Hình 4: Khối bột nhào được chia thành từng cục……………………… 20
Hình 5: Dạng tạo hình bánh mì phổ biến………………………………….22
Hình 6: Dạng tạo hình đặc biệt…………………………………………… 22
Hình 7: Mặt cắt ngang bánh mì…………………………………………….23
Hình 8: Cấu trúc mạng gluten phụ thuộc vào nhiệt độ………………… 25
Hình 9: Sự thay đổi của bột nhào và bánh mì theo thời gian………… 26
Hình 10: Cấu trúc bánh mì………………………………………………… 27
1
MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1: Hệ số tiêu hóa của các chất trong bánh mì…………………………7
Bảng 2: Vai trò của nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất bánh mì…… 8
Bảng 3: Sự phân phối nước trong bột nhào………………………………….12
Bảng 4: Quan hệ chất lượng gluten - thể tích bánh mì .……………………14
Bảng 5: Điều kiện nhào trộn đối với một số loại máy trộn………………… 16
Bảng 6: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh khí của nấm men………… 17
2
BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ
1. Tổng quan về bánh mì
1.1. Giá trị thực phẩm của bánh mì
Giá trị thực phẩm của bánh mì được đánh giá theo thành phần các chất
dinh dưỡng như glucide, protein, các acid amin không thay thế, các
vitamin, chất khoáng, độ sinh năng lượng và khả năng hấp thụ của cơ thể
con người. Ngoài các chỉ số trên thì hương vị, độ xốp, trạng thái của ruột
bánh, hình dáng bên ngoài của bánh cũng có ý nghĩa nhất định về mặt giá

trị thực phẩm.
Nhu cầu về bánh mì cho những người lao động ở các mức độ khác
nhau, ở các nước khác nhau thì không giống nhau. Nói chung, mỗi người
lao động tiêu thụ khoảng 150 – 500g bánh mì/ngày. Trên thế giới có khoảng
một nửa dân số dùng bánh mì làm lương thực chủ yếu.
Hình 1: Một số loại bánh mì
Bảng 1: Hệ số tiêu hóa của các chất trong bánh mì
Bánh mì làm từ
Hệ số tiêu hóa
Protein Glucide Lipid
Bột thượng
hạng
0.87 0.98 0.95
Bột hạng 1 0.85 0.96 0.93
Bột hạng 2 0.75 0.95 0.92
1.2. Nguyên liệu sản xuất bánh mì
Bánh mì là sản phẩm chế biến từ bột mì nhào với nước, muối và nấm men để
lên men cho nở xốp, sau đó nướng hay hấp chín. Bánh mì có rất nhiều loại với
nhiều công thức chế biến khác nhau tùy thuộc thói quen ăn uống của từng vùng.
3
Bột mì và nấm men là hai nguyên liệu chính ảnh hưởng nhiều nhất đến quy
trình sản xuất và chất lượng sản phẩm.
Bột mì làm bánh mì, ngoài các chỉ tiêu chất lượng chung về vi sinh và hóa lý,
cần thỏa mãn các yêu cầu công nghệ gồm: lực nở tốt và khả năng sinh khí cao.
Lực nở của bột mì có thể được xác định gián tiếp thông qua khả năng tạo mạng
gluten ướt. Tùy loại bánh mì cần nở nhiều hay ít mà bột mì cần có hàm lượng
protein từ 9 – 12% và lượng gluten ướt khoảng 23 – 23 %. Khả năng sinh khí của
bột mì có thể kiểm tra bằng cách bổ sung vào 100g bột mì (độ ẩm 14%) 60ml
nước và 3g nấm men ép để trong 6 giờ ở nhiệt độ 30
o

C. Bột thích hợp làm bánh
mì có thể sinh ra được 1300 – 1600 ml khí CO
2
.
Bảng 2: Vai trò của nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất bánh mì
Thành phần Khối lượng Vai trò
Bột mì 100 Nguồn gluten, tinh bột,…
Nước 50 – 65 Tác nhân hóa dẻo bột,…
Nấm men 0.5 – 2.5 Lên men tạo CO
2
làm nở bột
nhào
Muối ăn(NaCl) 1.0 – 2.5 Tạo vị, làm chặt gluten, tác động
lên enzyme và vi sinh vật trong
bột nhào
Đường 6 Tạo vị, màu sắc và là cơ chất
cho nấm men
Malt 0.5 – 1 Nguồn amylase và protease, tạo
vị ngọt nhẹ và hương đặc trưng
Bột sữa gầy 6 Tạo vì, màu sắc, tạo đệm pH
Chất béo 4 Cải thiện cấu trúc bột nhào
Calcium propionate 0.2 Tác nhân kháng khuẩn
Tác nhân oxy hóa:
KBrO
3
(NH
4
)
2
S

2
O
8
Acid ascorbic
0.001 – 0.004
0.01 – 0.02
0.001 – 0.005
Tăng thể tích và độ xốp của
bánh, tăng độ trắng, giảm độ
thủy phân protein, làm chặt mạng
gluten…
Nấm men được dùng trong sản xuất bánh mì thuộc giống Saccharomyses, loài
cerevisae, lớp Ascomycetes, ngành Nấm. Nấm men Saccharomyces có khả năng
sử dụng glucose, galactose, saccharose, maltose như nguồn carbon, sử dụng
acid amin, muối ammonium như nguồn nitơ. Chức năng chính của nấm men là sự
sinh khí CO
2
làm tăng thể tích khối bột nhào. Ngoài ra, các sản phẩm của quá
trình lên men được tích lũy trong khối bột sẽ tạo nên các hương vị đặc trưng cho
bánh mì thành phẩm. Các dạng nấm men thường sử dụng trong công nghệ sản
xuất bánh mì là men ép, mem khô, men lỏng và men ủ chua. Men ép và men khô
được sản xuất từ nhà máy chuyên sản xuất nấm men. Men lỏng và men ủ chua
thường được chuẩn bị ngay trong nhà máy sản xuất bánh mì. Ở nước ta, các xí
4
nghiệp đã tự chuẩn bị được men lỏng, còn men ủ chua thì không dùng. Các chỉ
tiêu chất lượng cần để đánh giá chất lượng của nấm men bao gồm:
• C
hỉ tiêu cảm quan của men ép là màu vàng sẫm, măt ngoài không có chấm đen,
không có mùi mốc, mùi lạ, đặc chắc, dễ bẻ, không dính tay. Chỉ tiêu cảm quan của
men khô là hạt nhỏ hay sợ ngắn, màu vàng, có mùi thơm đặc trưng của nấm men.

• H
ình dạng kích thước tế bào: Tế bào lớn có hình dạng cầu hay hình trứng, đường
kính ít nhất 7 ÷ 11 µm.
• H
oạt tính maltase: Hoạt tính maltose biểu thị thời gian để 1g nấm men ép phóng
thích ra 10ml CO
2
khi lên men 20ml dung dịch đường maltose 5%. Khoảng thời
gian này phải nhỏ hơn 70 phút.
• H
oạt lực làm dậy bột: Hoạt lực làm dậy bột biểu thị thời gian 5g nấm men ép làm nở
khối bột 280g chiều cao thêm 1,5cm trong khuôn chuyên dùng để xác định lực nở
của bột. Khuôn có dạng hình thang, kích thước đáy là 12.6 x 8.5 cm, kích thước
miệng khuôn là 14.3 x 9.2 cm và chiều cao 8.5 cm. Hoạt lực làm dậy bột không
quá 45 phút.
• Đ
ộ bền của nấm men: Độ bền của nâm men là sự thay đổi thời gian làm nở bột của
nấm men lúc ban đầu và sau một thời gian bảo quản nhất định. Nếu độ bền của
nấm men cao thì sau 72h bảo quản ở nhiệt độ 0 ÷ 4
o
C, sự thay đổi thời gian làm
bánh không được quá 5 phút.
2 Q
uy trình sản xuất bánh mì
5
Nguyên liệu khácMuối
NướcNấm men Bột mì
Nhào trộn
Lên men đầu
Chia bột nhào

Vê bột
3. Các biến đổi hóa sinh trong quy trình sản xuất bánh mì
3.1. Biến đổi trong quá trình nhào bột
• Mục đích
 Phân bố đều nguyên liệu thành khối bột nhào đồng nhất.
 Tạo thành mạng gluten ướt có tính đàn hồi và nhớt dẻo, có khả năng
giữ khí.
 Chuẩn bị khối bột nhào cho các quá trình tiếp theo sau.
3.1.1. Biến đổi hóa lý
Trong quá trình nhào trộn, xảy ra sự chuyển pha. Từ hai pha rắn (bột
mì) – lỏng (nguyên phụ liệu ở dạng dung dịch) chuyển thành một pha nhão
– bột nhào dạng paste. Trong khối bột nhào có cả ba pha: rắn, lỏng, khí
phân bố đều với nhau. Pha rắn bao gồm các màng gluten và pentosan
không tan bao bọc các hạt tinh bột. Pha lỏng gồm: nước tự do, protein hòa
tan, đường, muối hòa tan, dextrin và các chất khác. Pha khí được tạo nên
do sự tích lũy các bọt không khí khi nhào và do nấm men tạo ra.
Sự tạo thành liên kết giữa nước với protide và tinh bột có trong bột mì.
Vai trò chính trong việc tạo ra phân tử bột nhào là gliadin và glutenin. Khi
nhào bột mì nếu đủ lượng nước thì gliadin và glutenin sẽ hấp thụ nước và
6
Ổn định cấu trúc
Tạo hình cuối
Lên men kết thúc
Khía bánh
Làm ẩm bề mặt
Nướng
Sản phẩm
tương tác với nhau và với các thành phần khác trong khối bột nhào tạo ra
những sợi chỉ mỏng và màng dính mỏng các hạt tinh bột thấm nước tạo với
nhau thành hệ keo. Trong khi đó, ở nhiệt độ nhào trộn bánh mì, tinh bột chỉ

hút một phần nước và trương nở. Trong thời gian nhào trộn, các thành
phần nguyên liệu trộn với nước tạo thành khối bột nhào dẻo, đàn hồi. Độ
nhớt, dẻo, đàn hồi của bột nhào giảm xuống khi nhào đến một thời gian xác
định. Vì vậy, trong quá trình nhào phải xác định được thời gian dừng để đạt
thể tích bánh lớn nhất.
Theo lý thuyết trương nở của các phân tử keo thì tác dụng tương hỗ của
kép háo nước với nước gồm hai pha liên kết chặt chẽ với nhau.
• Pha thứ nhất gồm liên kết các lượng nước nhỏ do hoạt tính của các nhóm
háo nước. Trong chất keo tạo ra vỏ solvat bao quanh chất háo nước, do đó
giữ rất chặt keo háo nước. Sự tác dụng tương hỗ của nước với nhóm háo
nước không chỉ xảy ra trên bề mặt hạt keo (misen) mà còn cả bên trong
nữa. Pha thứ nhất của sự trương nở là quá trình tỏa nhiệt và không kèm
theo sự tăng thể tích quá lớn của hạt keo vì lượng nước liên kết không
nhiều, chỉ khoảng 30%.
• Pha thứ hai của sự trương nở phân tử xảy ra nhờ hiện tượng khuếch tán
phân tử nước vào trong hạt keo. Trong trường hợp đó các hạt keo được
xem như mạng thẩm thấu, bên trong mạng này có những phân tử có phân
tử lượng thấp hòa tan, nhờ đó tạo ra áp suất thẩm thấu dư. Áp suất thẩm
thấu cho phép nước lội vào bên trong hạt keo. Pha thứ hai của sự trương
nở xảy ra không có sự tỏa nhiệt, làm tăng thể tích của các hạt keo (misen)
rất lớn, vì lượng nước liên kết với protide theo cách này là 200%.
Bảng 3: Sự phân phối nước trong bột nhào(%)
Thành phần Hàm lượng
Tinh bột 45.5
Protein 31.2
Pentosans 23.4
Chính các phần phân tử thấp các gluten dễ dàng chịu tác dụng phân tán
của nước và một phần peptide hóa kết quả tạo ra áp suất thẩm thấu bên
trong gluten, áp suất này làm cho nước khuếch tán vào trong gluten, sự
khuếch tán đó kèm theo sự tăng thể tích.

7
Tinh bột gồm có hai phần: amylose và amylopectin. Amylose có bên
trong hạt tinh bột còn amylopectin ở vỏ ngoài. Amylose có trọng lượng phân
tử thấp (80000) còn amylopectin có trọng lượng phân tử lớn. Như vậy hạt
tinh bột là một mạng thẩm thấu bên trong có các phần phân tử thấp hòa
tan, đó là amylose, nó gây ra áp suất thẩm thấu dư và sự xâm nhập nước
vào trong mạng. Thực nghiệm chỉ rõ rằng sự hydrate hóa tinh bột trong các
điều kiện nhiệt độ từ 25 - 40
o
C thì sự hydrate hóa xảy ra yếu do có sự
hydrate hóa gluten. Sự hydrate hóa trong khoảng nhiệt độ nói trên hầu như
không thay đổi. Tiếp tục tăng nhiệt độ tới 60
o
C thì tăng sự hydrate hóa tinh
bột tăng khá lớn trong khi sự hydrate hóa gluten tiếp tục giảm. Như vậy sự
trương nở của bột ở nhiệt độ thấp (25-40
o
C) phần lớn là nhờ sự trương nở
của gluten còn ở nhiệt độ cao hơn (60
o
C) là nhờ sự thẩm thấu của dung
môi với tinh bột.
 Tất cả những điều đã trình bày ở trên cho phép chúng ta sơ lược
hiểu về cơ chế của quá trình tạo thành bột nhào như sau:
• Các protide của gluten có trong bột mỳ khoảng 10 - 20% ở nhiệt độ
nhào gần 30
o
C chúng hấp thụ một lượng nước không lớn do tác dụng
tương hỗ giữa các nhóm háo nước – của protide với nước và khuếch
tán một lượng nước lớn vào bên trong protide nhờ sự góp mặt của áp

suất thẩm thấu dư trong protide.
• Tinh bột có trong bột mỳ khoảng 70% cũng ở nhiệt độ nhào nói trên, nó
hấp thụ đến 30% nước nhờ hoạt tính của các nhóm háo nước. Vì tinh
bột chiếm một lượng lớn nhất trong bột nên lượng nước liên kết với tinh
bột và gluten gần bằng nhau.
• Trong thời gian nhào các hạt keo của gluten tiếp xúc chặt chẽ với nhau
tạo nên một mạng lưới protide hay tạo liên kết với các hạt tinh bột
trương nở yếu, ngoài ra trong mạng lưới protide còn có các chất không
hòa tan khác.
• Muối ăn phân ly thành các ion, các ion này làm tăng hằng số điện môi
của nước, giảm độ dày và diện tích của các phân tử protein, làm cho
các phân tử protein tiến lại gần nhau hơn giúp hình thành liên kết ưa
nước và kị nước, tạo nên phân tử protein có khối lượng lớn và tăng độ
chặt của gluten.
3.1.2. Biến đổi hóa sinh
8
Qúa trình này hình thành dưới tác dụng của các ezyme protease,
amylase và lipase. Các enzyme này phá vỡ các liên kết protide làm ảnh
hưởng đến tính chất vật lý của khối bột. Các enzyme thủy phân protit ảnh
hưởng nhiều hơn so với các enzyme thủy phân tinh bột. Trong quá trình
nhào nếu có càng nhiều oxy xâm nhập vào khối bột thì càng ít liên kết protit
bị phá hủy. Dưới tác dụng của các enzyme trên có sẵn trong bột mì, các
hợp chất protein, tinh bột, lipid sẽ bị thủy phân thành những hợp chất đơn
giản hơn. Enzyme thủy phân làm mất cấu trúc bậc ba của phân tử protein,
do đó làm giảm khả năng hút nước của protein, ảnh hưởng bất lợi rõ rệt
đến tính chất của bột nhào. Các chất khử có khả năng tăng cường hoạt
động của protease còn các chất oxy hóa có tác dụng kìm hãm. Trong quá
trình nhào, do có sự xâm nhập của oxy không khí nên làm giảm đáng kể
ảnh hưởng của protease.
Enzyme amylase có ảnh hưởng ở mức độ ít hơn. Còn enzyme lipase

thủy phân lipid có tác dụng làm tăng độ acid của khối bột nhào.
3.1.3. Biến đổi sinh học
Trong thời gian đầu của quá trình lên men tạo bột nhào, thì lượng khí
oxy lẫn trong khối bột còn nhiều, nấm men chủ yếu hô hấp hiếu khí và tăng
sinh khối, đồng thời sinh khí carbonic và nước. Khi lượng oxy giảm đi, nấm
men sẽ tham gia các quá trình hô hấp yếm khí sinh thêm khí carbonic, rượu
ethanol và các sản phẩm phụ. Ngoài ra, trong khối bột nhào còn có quá
trình lên men tạo các acid lactic, oxalic, acetic, succinic, malic, formic…tạo
độ chua và hương đặc trưng. Do đó, độ acid của bột nhào tăng lên, pH của
bột nhào trong thời gian lên men thay đổi từ 6.0 đến 5.0. Trong đó acid
lactic và acid acetic tích tụ nhiều hơn cả (trên 2/3 lượng acid nói chung).
Acid lactic làm cho bánh có mùi vị đặc trưng. Trái lại, acid acetic và một số
acid bay hơi khác ảnh hưởng không tốt đến mùi vị của bánh mì.
Lượng khí CO
2
tích tụ trong khối bột nhào tạo nên những túi khí, do đó
khối bột trở nên xốp và thể tích tăng lên rõ rệt. Khả năng tạo khí của nấm
men phụ thuộc vào nhiệt độ, pH, áp suất thẩm thấu và lượng nấm men
đưa vào
• Bột mì
9
Hàm lượng và chất lượng gluten của bột có ảnh hưởng lớn đến tính
chất bột nhào và chất lượng sản phẩm.
Bảng 4: Quan hệ chất lượng gluten - thể tích bánh mì
Tính chất bột mì
Gluten
“mạnh”
Gluten “trung
bình”
Gluten

“yếu”
Protein (% chất khô) 13.2 11.6 11.8
Gluten ướt (%) 35.1 24.7 34.3
Khả năng hút nước
(%)
59.2 54.8 59.8
Độ giãn (mm) 170 92 100
Thể tích bánh nướng
(ml)
738 630 510
Độ mịn của bột cũng ảnh hưởng đến tính chất bột nhào và chất lượng
bánh. Bột càng khô khả năng hút nước càng thấp vì diện tích bề mặt riêng
của nó bé nên lượng nước liên kết với bột thấp. Bột càng mịn thì quá trình
thủy phân tinh bột và protein càng dễ dàng do đó khả năng tạo khí cao, tuy
nhiên khả năng giữ khí giảm.
• Nhiệt độ nhào trộn
Trong thời gian chuẩn bị bột nhào thì lượng gluten ướt và khả năng giữ
nước tăng đến giới hạn nhất định theo thời gian và nhiệt độ nhào. Giới hạn
này đạt nhanh nhất ở 40
o
C. Vì ở nhiệt độ này gluten trương nở triệt để
nhất. Nhào càng lâu thì khả năng giữ nước của gluten càng giảm, vì protein
biến tính dưới tác dụng cơ học. Qua thực nghiệm người ta rút ra kết luận
như sau: trong cùng một thời gian nhào nếu tăng nhiệt độ bột nhào từ 30 -
40
o
C thì bánh sẽ có hình thức bên ngoài đẹp hơn (khi nhiệt độ của môi
trường chung quanh là 20
o
C), nhưng nếu nhiệt độ của bột nhào là 40

o
C,
mà nhiệt độ của môi trường chung quanh là 15
o
C thì bề mặt bánh sẽ xấu.
Khi đó khi nhào bột ở môi trường lạnh ta cần hạ nhiệt độ bột nhào xuống
một ít.
• Thời gian và cường độ nhào trộn
Cường độ nhào bột làm tăng quá trình gluten nhưng giảm khả năng giữ
khí của gluten. Do đó phải căn cứ vào chất lượng gluten để khống chế
cường độ nhào. Cường độ nhào trộn tính chất bột nhào và thể tích bánh có
liên quan mật thiết chặt chẽ với nhau. Đối với mỗi loại bột nhào, thể tích
10
bánh sẽ đạt giá trị lớn nhất tùy thuộc vào cường độ nhào trộn. Nếu tăng
cường độ nhào thì độ dính và độ đàn hồi của bột nhào giảm xuống nhưng
tốc độ giấm chin của bột nhào lại tăng lên. Nhào với cường độ mạnh sẽ rút
ngắn thời gian lên men bột nhào trước khi chia. Chất lượng của sản phẩm
tăng lên rõ rệt, thể tích của bánh tăng lên khoảng 10 - 20%, ruột bánh mịn
hơn và có nhiều lỗ nhỏ hơn.
Trong thời gian nhào trộn, các thành phần nguyên liệu trộn với nước tạo
thành khối bột nhào dẻo, đàn hồi. Vì vậy, trong quá trình nhào phải xác định
được thời gian dừng để đạt thể tích bánh lớn nhất.
Bảng 5: Điều kiện nhào trộn đối với một số loại máy trộn
Loại máy
nhào
Tốc độ
(rpm)
Thời gian nhào
(phút)
Chênh lệch nhiệt

độ (
o
C)
Máy nhào tốc
độ nhanh
60-75 20 2
Máy nhào
tăng cường
120-180 10 5
Máy nhào tốc
độ cao
450
1440
2900
3-5
1
0.75
7
9
14
3.2. Biến đổi hóa sinh trong quá trình lên men
• Mục đích
 Tạo khí CO
2
làm nở bột, tạo độ xốp cho bánh
 Làm cho bánh có mùi vị thơm ngon. Ngoài etanol và CO
2
còn tạo
nhiều sản phẩm phụ: a.lactic, a. acetic, các ester,… chính những
chất này làm bánh có mùi vị thơm ngon

 Tăng độ tiêu hóa của bánh mì đối với cơ thể con người vì khi lên
men bột nhào thì cấu trúc của các chất phức tạp trong bột mì bị biến
đổi thành những chất đơn giản hơn
3.2.1. Biến đổi vật lý
Lượng khí CO2 tích tụ trong khố bột tạo nên những túi khí. Khung gluten
có tác dụng giữ các túi khí, do đó bột trở nên xốp và thể tích tăng rõ rệt
3.2.2. Biến đổi hóa lý
Các chất keo trong bột nhào trương nở mạnh, hợp chất protid cũng
trương nở. Sự trương nở của protid có thể tiến hành với cường độ khác
nhau, tốc độ khác nhau tùy theo lực nở của bột. Bột nhào lực nở lớn thì quá
trình trương nở xảy ra chậm, đối với bột nhào lực nở yếu thì protid trương
nở nhanh.
11
3.2.3. Biến đổi hóa sinh
Quá trình lên men etylic. Ngoài ra còn có quá trình lên men lactic tạo ra
1 lượng nhỏ CO
2
góp phần làm nở bột nhào
• Quá trình lên men lactic
Trong quá trình lên mem bột nhào các nấm men tiêu thụ các loại đường
có trong bột (glucose, fructose, maltose, sucrose) để sinh trưởng, phát triển
đồng thời tạo thành CO
2
và các sản phẩm phụ. Nấm men sử dụng các loại
đường này không đồng thời. Đầu tiên nấm men sẽ phân hủy các đường
trong bột. Sucrose bị chuyển hóa thành glucose và fructose nhờ enzyme
invertase. Sau khi nấm men sử dụng hết glucose và fructose thì mới sử
dụng maltose. Như vậy lượng đường trong bột chỉ có tác dụng trong giai
đoạn đầu của quá trình lên men bột nhào.
Khả năng tạo khí của nấm men chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ và pH

của môi trường. Ngoài ra, còn phụ thuộc vào nồng độ etylic, áp suất thẩm
thấu, lượng nấm men cho vào.
Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 28 – 32
o
C. Tốc độ lên men
tăng khi nhiệt độ tăng lên. Khi nhiệt độ tăng quá 40
o
C thì khả năng lên men
của nấm men bắt đầu giảm.
Bảng 6: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh khí của nấm men
Nhiệt độ(
o
C) CO
2
(mmol/giờ/g men
khô)
29 20
31 23
33 24.5
36 25
38 36
40 22.5
42 20
Để duy trì hoạt động bình thường của nấm men, pH của môi trường
nấm men giao động từ 4 – 6, pH tối ưu là 5.5
Thời gian lên men phụ thuộc vào loại bột, các lọa nguyên liệu phụ,
lượng nấm men, nhiệt độ:
- Loại bột có chất lượng gluten tốt thì thời gian lên men ngắn, thể tích
bánh to hơn.
12

- Các nguyên liệu phụ: Nồng độ đường cao sẽ hạn chế quá trình lên
men, chất béo nhiều sẽ bao quanh tế bào nấm men giảm khả năng
hấp thu của nấm men
- Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng thì thời gian lên men giảm, nhưng không
được quá 40
o
C
- Lượng nấm men cho vào lớn thì thời gian lên men giảm
• Lên men lactic
Quá trình lên men chủ yếu là lên men etylic, nhưng thường có kèm theo
sự lên men lactic. Vi khuẩn lactic từ không khí nhiễm vào bột và các nguyên
liệu khác. Quá trình lên men lactic đồng hình hoặc dị hình. Vi khuẩn đồng
hình lên men đường thành acid lactic, vi khuẩn dị hình ngoài acid lactic còn
tạo ra các acid khác như acid acetic, acid oxalic, acid formic,…
Quá trình này sẽ làm giảm pH của bột nhào, pH nằm trong 5.0 – 6.0.
Acid lactic làm cho bánh có mùi vị dễ chịu ngược lại acid acetic và một số
acid dễ bay hơi khác dễ bay hơi làm cho bánh có mùi vị khó chịu.
3.2.4. Lên men kết thúc
Là một khâu quan trọng trong quá trình sản xuất bánh mì. Trong quá
trình chia và tạo hình thì một phần lớn khí CO
2
trong khối bột nhào thoát ra
ngoài. Muốn cho bánh nở, có thể tích, hình dáng cần thiết thì phải để khối
bột nhào lên men kết thúc thì CO
2
tiếp tục được tạo thành và làm cho khố
bột nở lên
• Những yếu tố ảnh hưởng đến thời gian lên men kết thúc
 Điều kiện lên men kết thúc: Chủ yếu là nhiệt độ và độ ẩm không khí
trong phòng lên men. Khi độ ẩm của không khí lớn thì phải rút ngắn

thời gian lên men kết thúc. Không nenn khống chế độ ẩm tương đối
trong phòng lên men quá 85% vì với độ ẩm này cục bột sẽ dính vào
vải lót, khay bánh, khuôn bánh. Thời gian lên men kết thúc thường
được khống chế trong khoảng từ 20 – 120 phút.Điều kiện thích hợp
cho quá trình lên men kết thúc là: nhiệt độ 35 – 45
o
C, độ ẩm 75 –
85%
 Khối lượng bột nhào: Nếu trọng lượng cục bột nhào nhỏ, độ ẩm thấp
thì thời gian lên men sẽ dài hơn
 Thành phần bột nhào: Nếu trong bột nhào có đường và chất béo thì
thời gian lên men cũng phải kéo dài hơn
3.3. Biến đổi trong quá trình tạo hình cho bánh
• Mục đích
Tạo hình nhằm mục đích chuẩn bị và hoàn thiện.Khối bột được chia
thành từng viên bột nhỏ có khối lượng xác định,chuẩn bị cho quá trình
13
nướng. Các viên bột nhỏ sẽ được định thành hình dạng ban đầu nhằm tăng
giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Hình 2: Các bước tạo hình bánh mì
1.Chia bột nhào 2,3.Vê bột 4.Ổn định cấu trúc 5.Tạo hình
14
Hình 3: Tạo hình bánh chuẩn bị cho quá trình nướng
3.3.1. Phương pháp thực hiện và các biến đổi
Tạo hình bánh gồm các bước cơ bản sau:
 Chia khối bột nhào thành từng mẫu
 Vê mẫu bột nhào
 Ổn định cấu trúc
 Tạo hình bánh
Ngoài các bước nói trên, tùy theo dạng của từng loại thành phẩm mà

còn phải qua một vài khâu khác như là bôi mỡ, trứng, bơ, nạp khuôn, khía
bánh.
3.3.1.1 Chia bột nhào
• Mục đích: Hoàn thiện, tạo hình bán thành phẩm
• Nguyên tắc thực hiện: Khối bột nhào được chia nhỏ ra thành từng
cục theo trọng lượng khác nhau tùy theo yêu cầu của mỗi loại
bánh.Sai số cho phép khi chia là 1-1.5%.Trong khi chia phải tính đến
các tổn thất về trọng lượng:
 Sự giảm trọng lượng trong khi nướng
 Sự giảm trọng lượng sau khi nướng
15
Hình 4: Khối bột nhào được chia thành từng cục
• Biến đổi vật lý:
 Khối lượng khối bột giảm
 Thề tích khối bột giàm
• Biến đổi sinh học: diện tích tiếp xúc với không khí nhiều hơn nên
dễ bị nhiễm vi sinh vật.
• Biến đổi hóa lý:
 Mạng gluten của từng cục bột bị đứt gãy
 Một phần khí carbonic thoát ra ngoài
3.3.1.2. Vê mẫu bột nhào
• Mục đích: Sau khi chia ,cấu trúc của mẫu bột nhào bị phá vỡ phải
qua quá trình vê để ổn định lại cấu trúc, củng cố mạng gluten đã
đứt. Nếu vê tốt, bánh sẽ nở đều và giữ được hình dạng theo yêu
cầu.
• Nguyên tắc thực hiện: Vê thành hình cầu,nghĩa là dạng hình học
cơ bản nhất sau đó lăn thành hình trụ hay chuyển thành các dạng
khác nhau tùy theo yêu cầu của bánh mì thành phẩm.
• Biến đổi hóa lý: cấu trúc bột nhào ổn định hơn và ruột bánh xốp
đểu hơn.

3.3.1.3. Ổn định cấu trúc
• Mục đích: hoàn thiện bán thành phẩm, phục hồi lại khung gluten và
tính chất vật lí của cục bột nhào sau quá trình chia bột.
• Nguyên tắc thực hiện: Thời gian làm ổn định cấu trúc sản phấm là
khoảng thời gian cần thiết để ổn định một số liên kết trong cục bột.
16
Thời gian ổn định cấu trúc không dài và còn được gọi là giai đoạn
lên men ổn định sơ bộ. Sau khi chia và vê tròn xong, cục bột được
để yên khoảng 5 - 8 phút. Trường hợp sản xuất bán cơ giới hoặc
thủ công thì không cần thời gian này, vì thực tế do thao tác chậm
nên đã đủ thời gian dể phục hồi tính chất của cục bột.
• Biến đổi vật lý: Độ xốp của ruột trở nên đều hơn, thể tích bột nhào
tăng lên.
• Biến đổi hóa sinh: Tiếp tục lên men rượu tạo ra một lượng nhỏ khí
CO
2
góp phần vào quá trình làm nở bột nhào, cán tạo hình dễ dàng
hơn, ngoài ra còn có sự lên men lactic. Thực tế, trong khoảng thời
gian ngắn ngủi như vậy thì sự lên men bột nhào không có ý nghĩa
lớn vì trong giai đoạn này người ta không làm ẩm không khí và
cũng không khống chế nhiệt độ cần thiết.
3.3.1.4. Tạo hình bánh
• Mục đích: Hoàn thiện: Tạo dáng cho bánh,nâng cao giá trị cảm
quan cho bánh,đa dạng hóa sản phẩm.
• Nguyên tắc cơ bản: Sau khi lên men ổn định sơ bộ, khối bột được
chuyển qua giai đoạn tạo hình để có hình dáng theo yêu cầu của
bánh mì thành phẩm. Bánh có thể có hình cầu, trụ hoặc dạng hộp,
dạng đặc biệt khác
Hình 5: Dạng tạo hình bánh mì phổ biến
17

Hình 6: Dạng tạo hình đặc biệt
• Biến đổi vật lý: Hình dạng cục bột thay đổi tùy theo kiểu tạo
hình.
3.4. Nướng
Nướng bánh là quá trình làm chín sản phẩm, hình thành cấu trúc, tạo
hương vị và màu sắc cho sản phẩm, mục đích là chế biến và bảo quản.
Qúa trình nướng biến bột nhào thành bánh mì là một quá trình phức tạp.
Thời gian và nhiệt độ nướng phụ thuộc vào loại bánh. Trong vỏ và ruột
bánh, diễn ra sự hồ hóa tinh bột, biến tính protein, phản ứng Maillard và
caramel hóa. Những phản ứng diễn ra trong ổ (ruột) và trên bề mặt bánh
(vỏ) thì khác nhau do sự khác nhau về nhiệt độ và hàm ẩm.
Hình 7: Mặt cắt ngang bánh mì
• Qúa trình nướng bánh chia làm 3 giai đoạn:
18
 Làm chín bánh.
 Sự hình thành tính chất ruột.
 Sự hình thành vỏ.
3.4.1. Giai đoạn làm chín bánh.
Bột nhào mới bỏ vào lò, các enzyme thủy phân như amylase, protenase
và lipase hoạt động mạnh mẽ. Enzyme amylase thủy phân một phần tinh
bột thành đường cung cấp cho quá trình lên men sinh CO
2
hiệu quả,
enzyme protenase giúp phân cắt protein làm cho mạng gluten được nới
lỏng hơn, giữ khí tốt hơn và góp phần hình thành phản ứng Maillard sau
này, enzyme lipase thủy phân chất béo thành glyxerol và acid béo. Tuy
nhiên nhiệt độ cao hơn 80
o
C , enzyme bị bất hoạt hoàn toàn.
(C

6
H
10
O
5
)
n
+ nH
2
O n C
6
H
12
O
6
(Tinh bột ) (glucose)
Protein + H
2
O n axit amin
Chất béo + H
2
O

C
3
H
8
O
3
+ Acid béo

Phần lớn tinh bột trong khối bột nhào thực hiện quá trình hồ hóa làm
chín sản phẩm. Ở 40
o
C tinh bột bắt đầu hấp phụ nước trên bề mặt hạt tinh
bột, các liên kết hydro giữa các mạch polymer tinh bột yếu dần. Khi nhiệt độ
lên tới 50
o
C, các liên kết hydro yếu đến mức đã có thể cho nước đi vào bên
trong hạt. Khi nhiệt độ tới 60 - 65
o
C thì hạt tinh bột bắt đầu hấp thụ nước,
liên kết hydro càng yếu hơn nữa. Vài dạng phân tử amylose có thể hoạt
động tự do, tách khỏi bề mặt hạt làm cho càng nhiều nước được hấp thụ và
càng nhiều phân tử amylose tách ra hoạt động tự do trong dung dịch keo
phân tán bên ngoài hạt. Đến 70 - 90
o
C, hạt tinh bột đã trương nở cực đại,
chuẩn bị cho việc tạo gel và trên 90
o
C thì cấu trúc hạt vỡ ra, không còn liên
kết hydro giữa các mạch polymer tinh bột.
Còn về nấm men, khi nhiệt độ ban đầu vào lò còn thấp (khoảng 40
o
C)
nấm men bắt đầu hoạt động hơn, sinh ra nhiều CO
2
và ethanol. Nhiệt độ
tăng lên, thể tích khí tăng theo, CO
2
trở nên kém hòa tan. Sự bốc hơi CO

2
và hỗn hợp rượu nước làm nở toàn bộ thể tích bột. Hàm lượng và chất
lượng gluten trong bột nhào ảnh hưởng đến thể tích ổ. Gluten càng nhiều
và có chất lượng tốt thì khả năng giữ khí càng tốt làm gia tăng thể tích ổ.
Bột nhào giữ hầu hết khí CO
2
cho đến khi nhiệt độ đạt tới 72
o
C. Ở nhiệt độ
này lượng lớn CO
2
được giải phóng khỏi bột nhào. Điều này cho thấy nhiệt
độ làm giảm khả năng giữ khí của bột nhào. Trong sản xuất bánh mì để tạo
một cấu trúc đàn hồi, mềm xốp thì cần có tính chất giữ khí và độ đàn hồi
của gluten, vì vậy khi sản xuất bánh mì cần sử dụng bột mì làm nguyên liệu
chính. Thể tích của khối bột nhào có chứa hàm lượng protein khác nhau sẽ
giống nhau trong quá trình ủ nhưng lại khác nhau rõ rệt trong giai đoạn đầu
của quá trình nướng. Ở 95
o
C bột nhào chuyển từ thể lỏng sang thể rắn, áp
lực tác dụng lên bột nhào lớn hơn đủ để phá vỡ tế bào khí và tạo cấu trúc
rỗng xốp liên tục cho bánh mì nướng. Ở dưới 70
o
C không thấy sự xé rách
tế bào khí trong khi ở dưới 88
o
C thấy nhiều chỗ rách. Độ bền của cấu trúc
19
bánh mì không đủ để giữ cho bánh mì tránh khỏi sự sụp đổ từ việc tạo các
lỗ khí khi đưa bánh ra khỏi lò do sự chênh lệch về nhiệt độ và áp suất. Tuy

nhiên do các lỗ khí là pha liên tục nên giữ cho khung bánh mì vững chắc.
Nếu bột có gluten yếu thì cần nướng ở nhiệt độ cao (làm protein biến tính
nhanh) rồi từ từ giảm nhiệt độ để giữ nguyên khung và không bị xẹp.
Hình 8: Cấu trúc mạng gluten phụ thuộc vào nhiệt độ
Thông thường giai đoạn đầu kéo dài 8 phút và thời gian nướng duy trì
để đảm bảo cho tâm bánh đạt đến nhiệt độ gần 100
0
C. Bột nhào hấp thu
nhiệt trực tiếp trên bề mặt và thông qua khây đựng. Vì vậy, nhiệt độ khối bột
nhào tăng lên tùy thuộc vào sự truyền nhiệt của không khí và bề mặt thiết bị
đến khây nướng. Nếu thiết bị truyền nhiệt không tốt thì sẽ có chỗ chín trước
dẫn đến cháy xém có chỗ thì chưa chín. Do có sự chênh lệch nhiệt độ và
độ ẩm ở bề mặt bánh và bên trong nên có sự hình thành gradient nhiệt độ
và gradient độ ẩm. Qúa trình khuếch tán nhiệt và ẩm xảy ra ngược chiều
nhau, nhiệt sẽ khuếch tán từ ngoài vào trong, ẩm sẽ khuếch tán từ trong ra
ngoài. Ở những khoảng thời gian nướng khác nhau thì cấu trúc bên trong
bột nhào sẽ cho thấy sự phân cắt giữa phần bột nhào và phần bánh mì
khác nhau. Khi gradient nhiệt độ tăng trong quá trình nướng thì phần bánh
mì sẽ nhiều hơn và từ từ lấn chiếm hết phần bột nhào. Điều này được thể
hiện rõ ở hình sau.
20
Hình 9: Sự thay đổi của bột nhào và bánh mì theo thời gian
3.4.2. Sự hình thành tính chất ruột
Tính chất của ruột bánh mì là một thể rất tổ chức. Trong môi trường
nước không ứng suất, tế bào khí luôn hình cầu, chúng có năng lượng tự do
tối thiểu và khu vực bề mặt tối thiểu. Trong quá trình làm bánh, tế bào khí bị
kéo dãn chứng tỏ có lực tác dụng lên tế bào khí. Sự kéo dãn của tế bào khí
có ảnh hưởng đến độ bền bột nhào và sự đàn hồi của bánh mì. Sự tăng độ
chắc bột sẽ làm tăng thể tích ổ, tính chất ruột không bị thay đổi nhiều và độ
bền ruột cũng tăng. Trong quá trình nướng, một mặt hay nhiều mặt của

bánh mì bị rạn nứt (nơi tiếp xúc vỉ nướng). Khi có sự rạn nứt này ổ bánh mì
sẽ mở rộng theo hướng rạn nứt, sinh ra nhiều mảnh vụn và tạo một mặt
trượt tốt để các tế bào trượt lên nhau. Nếu ổ bánh mì được oxy hóa và phát
triển đầy đủ thì sẽ có một lượng lớn tế bào bị kéo dãn, với một mặt trượt
nhất định. Bột nhào bị oxy hóa quá mức sẽ cho những ổ bánh mì có những
tế bào tròn lớn hơn với thành tế bào dày hơn và mặt trượt nổi lên. Thông
thường, thể tích ổ lớn hơn và cấu trúc ruột không thay đổi nhiều sẽ tạo sản
phẩm nướng mềm hơn và cải thiện độ mềm ruột trong suốt thời gian bảo
quản.
Amylose trong hệ keo có thể tạo chuỗi xoắn đơn với các lipid có cực ví
dụ như các acid béo tự do, các monoacyl glycerol, tuy nhiên amylose không
thể tạo thành chuỗi xoắn kép với lipid vì vậy nó không ảnh hưởng đến độ
cứng ruột. Nhưng chính khả năng tạo phức giữa amylose và lipid có cực
làm giảm sự trương phồng của tinh bột, nước sẽ tăng cường liên kết với
21
protein nhiều hơn, làm tăng hình thành mạng gluten từ đó làm chậm quá
trình cứng ruột. Trong quá trình nướng, sự gia nhiệt làm hình thành các liên
kết ngang disulfide trong mạng lưới gluten. Sự biến đổi của mạng lưới
gluten ảnh hưởng đến cấu trúc cuối cùng của bánh mì.
Hình 10: Cấu trúc bánh mì
3.4.3. Sự hình thành vỏ
Khi bột nhào được đem vào lò nướng, không khí nóng lập tức gia nhiệt
lên bề mặt bột nhào hình thành vỏ. Sự mở rộng của bột nhào trong suốt
quá trình nướng được ức chế bởi sự hình thành vỏ. Hàm ẩm của bề mặt
bột nhào bị bốc hơi nhanh chóng khi tiếp xúc với hơi nóng trong lò và bề
mặt bột nhào sẽ nguội đi khi nước bốc hơi. Quá trình nướng tạo thành lớp
vỏ cứng bên ngoài thực phẩm nướng, nếu lớp vỏ tạo thành quá sớm do
quá trình gia nhiệt, vỏ sẽ bị cháy và tạo thành 1 lớp cháy bao bọc, ngăn cản
sự thoát ẩm, thoát khí ra bên ngoài và truyền nhiệt vào bên trong sản
phẩm, do đó việc điều chỉnh chế độ nướng thích hợp sẽ làm tăng chất

lượng của sản phẩm, trạng thái sẽ xốp hơn. Ngoài ra, để vỏ bánh mì dày
hơn và khó bay hơi nước hơn thì ta cung cấp thêm vào trong lò hơi nước.
Hơi nước ở trong lò cao sẽ làm chậm quá trình bay hơi nước, bề mặt vỏ tốt
22
hơn và vỏ dày hơn. Sự hình thành vỏ không ảnh hưởng đến việc giữ khí,
việc giữ khí chỉ bị ảnh hưởng bởi cấu trúc ruột trong bột nhào. Bánh mì là
sản phẩm ẩm, vì vậy nhiệt độ nướng mặc dù trên 200
o
C nhưng không thể
nướng ở nhiệt độ trên 100
o
C nếu không áp lực lên bánh mì tăng dần và sản
phẩm sẽ khô. Trong bánh mì chỉ có vỏ bánh là khô, điều này xảy ra ở cuối
chu trình nướng.
Trên vỏ bánh mì xảy ra phản ứng Maillard, phản ứng Maillard chỉ xảy ra
khi có mặt axit amin và đường khử với xúc tác nhiệt độ. Sucrose (đường
được sử dụng để làm bánh) là đường không khử nhưng do nấm men có
enzyme nghịch đảo, vì vậy dễ dàng chuyển sucrose thành glucose và
fructose (đều là những đường khử) để thực hiện phản ứng Maillard tạo màu
vàng nâu cho vỏ bánh. Dựa vào mức độ về màu sắc của sản phẩm có thể
chia phản ứng Maillard thành 3 giai đoạn kế tiếp nhau:
• Giai đoạn đầu: tạo các sản phẩm không màu và không hấp thu ánh
sáng cực tím. Giai đoạn này bao gồm 2 phản ứng:
 Phản ứng ngưng tụ carbonylamin.
 Phản ứng chuyển vị Amadori.
• Giai đoạn 2: tạo các sản phẩm không màu hoặc màu vàng nhạt, hấp
thu mạnh ánh sáng cực tím. Giai đoạn này bao gồm:
 Phản ứng khử nước với đường.
 Phản ứng phân hủy đường và các hợp chất amin.
• Giai đoạn cuối: tạo sản phẩm có màu đậm. Giai đoạn này gồm có:

 Phản ứng ngưng tụ aldol.
 Phản ứng trùng ngưng hóa aldehitamin và tạo thành hợp chất
dị vòng chứa nitơ.
Ngoài ra trong quá trình gia nhiệt sẽ xảy ra phản ứng caramel hóa, đường
mất nước tạo màu vàng nâu cho sản phẩm. Phản ứng xảy ra mạnh khi ở
nhiệt độ nóng chảy của đường như glucose ở 146
o
C - 150
o
C, fructose ở
95
o
C - 100
o
C, sucrose ở 160
o
C - 180
o
C .
• Sơ đồ phản ứng caramel hóa của sucrose:
C
12
H
22
O
11
- H
2
O C
6

H
10
O
5
+ C
6
H
10
O
5
Sucrose Glucosen Levulosen
• Đến 185
o
C - 190
o
C sẽ tạo thành izosucrose.
C
6
H
10
O
5
+ C
6
H
10
O
5
C
12

H
20
O
10
Glucosen Levulosen izosucrosen
• Khi ở nhiệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước và tạo thành caramelan
( C
12
H
18
O
9
) có màu vàng.
C
12
H
20
O
10
+ 2 H
2
O C
12
H
18
O
9
Khi mất 14% nước sẽ tạo thành caramenlen. Khi mất 25% nước thì sẽ tạo
thành caramenlin có màu nâu đen.
3.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến các biến đổi hóa sinh trong quá trình

nướng
• Độ ẩm bột nhào.
• Cấu trúc của bánh (độ đặc, độ dày,….)
• Nhiệt độ lò nướng.
• Độ ẩm bên trong lò.
• Sự đối lưu không khí trong lò.
• Tốc độ thông gió.
• Lò nướng: kiểu lò, kích thước lò.
23
4. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lê Văn Việt Mẫn - “ Công nghệ chế biến thực phẩm”- Nhà xuất bản đại
học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh.
[2] Nguyễn Đức Lượng – “Công nghệ vi sinh” – Nhà xuất bản đại học Quốc
Gia TP Hồ Chí Minh - tập 2.
[3] Mauri Yeast Australia, Bread and bread making, 11
th
edition – Electronic
version.
[4] Sievert, Dietmar_Hoseney, R.Carl_Delcour, Jan A - Encyclopedia of
industrial chemistry bread and other baked products
24