BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
SVTH: Mai Hữu Trí 10038361
MSLHP: 210504402
Tp HCM, ngày 27 tháng 2 năm 2013
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
1. TỐNG QUAN VỀ HỆ NHŨ TƢƠNG VÀ PHÂN LOẠI BÁNH 1
1.1. HỆ NHŨ TƢƠNG TRONG THỰC PHẨM 1
1.1.1. KHÁI NIỆM 1
1.1.2. PHÂN LOẠI HỆ NHŨ TƢƠNG 1
1.2. CHẤT NHŨ HÓA 1
1.2.1. KHÁI NIỆM CHẤT NHŨ HÓA 1
1.2.2. CẤU TẠO CHẤT NHŨ HÓA 2
1.2.3. BẢN CHẤT HÓA HỌC CỦA CHẤT NHŨ HÓA 2
1.2.4. THÔNG SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA PHỤ GIA ỔN ĐỊNH HỆ NHŨ TƢƠNG 2
1.2.4.1. KHÁI NIỆM 2
1.2.4.2. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ HLB 2
1.2.4.3. Ý NGHĨA CỦA CHỈ SỐ HLB 3
1.2.5. VAI TRÕ CỦA CHẤT NHŨ HÓA TRONG SẢN XUẤT BÁNH 3
2. CHẤT BÉO THƢỜNG SỬ DỤNG TRONG BÁNH 5
2.1. PHÂN LOẠI BÁNH DỰA VÀO ĐỘ ẨM 5
2.2. NHỮNG DẠNG CHẤT BÉO TRONG SẢN XUẤT BÁNH 5
2.2.1. KHÁI NIỆM 5
2.2.2. VAI TRÕ CỦA CHẤT BÉO TRONG SẢN XUẤT BÁNH 5
2.2.3. SHORTENING 6
2.2.4. BƠ 6
2.2.5. MAGARINE 6
3. TƢƠNG QUAN GIỮA CHẤT NHŨ HÓA VÀ CHẤT LƢỢNG BÁNH 8
3.1. LECITHIN (E 322) 8
3.1.1. CẤU TẠO HÓA HỌC 8
3.1.2. CƠ CHẾ TÁC DỤNG 9
3.1.3. KHẢ NĂNG TƢƠNG TÁC VỚI CÁC THÀNH PHẦN KHÁC 9
3.1.4. ỨNG DỤNG 10
3.2. MONO – DIGLYCERIDE (E 471) 10
3.2.1. CẤU TẠO HÓA HỌC 10
3.2.2. ỨNG DỤNG 11
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
3.2.2.1. TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ 11
3.2.2.2. TRONG SẢN XUẤT BÁNH CAKE 12
3.3. ESTERS CỦA ACID TARTARIC DIACETYL VÀ MONO – DIGLYCERIDE
(E 472e) 12
3.3.1. CẤU TẠO HÓA HỌC 12
3.3.2. ỨNG DỤNG 13
3.3.2.1. TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ 13
3.3.2.2. TRONG CÁC SẢN PHẨM BÁNH NƢỚNG 14
3.4. POLYGLYCEROL ESTERS (E 475) 15
3.4.1. CẤU TẠO HÓA HỌC 16
3.4.2. ỨNG DỤNG 16
3.4.2.1. TRONG SẢN XUẤT BÁNH CAKE 16
3.4.2.2. ẢNH HƢỞNG ĐẾN THỜI HẠN SỬ DỤNG CÁC SẢN PHẨM BÁNH
NƢỚNG 17
KẾT LUẬN 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO 19
PHỤ LỤC 20
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
LỜI MỞ ĐẦU
gày nay, việc sử dụng các chất cải thiện sản phẩm bánh mì và những phụ phẩm khác
đƣợc bổ sung vào trong quá trình sản xuất các sản phẩm từ lúa mì trắng và lúa mạch đen
đã trở thành một thực tế phổ biến đƣợc chấp nhận trên thế giới. Những chất này đƣợc thêm
vào để cải thiện chất lƣợng và đặc điểm của việc xử lý bột trong sản xuất bánh, đa dạng về
kiểu dáng các loại bánh mì và các sản phẩm bánh mì chất lƣợng cao. Để đảm bảo các yếu tố
đó thì chất nhũ hóa đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong các sản phẩm này. Ngoài ra, với
chất nhũ hóa, việc sản xuất bột nhào làm bánh, chất làm dầy và kem dùng trang trí trở nên
đơn giản, an toàn và dễ dàng sáng tạo hơn. Một số chất nhũ hóa thƣờng đƣợc sử dụng, tiêu
biểu nhƣ esters của axit tartaric diacetyl và monodiglycerides và lecithin đƣợc biết đến nhƣ
một chất cải tiến bột. Vì lý do này yêu cầu các nhà sản xuất – cụ thể là các kỹ sƣ ngành bánh
phải có cái nhìn tổng quát và sâu sắc về quy trình sản xuất, công nghệ hiện đại, không chỉ vậy
mà còn phải vững về kiến thức nền của chuyên ngành bánh và các phụ phẩm bổ sung vào
trong công thức.
Tiểu luận „Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh‟ thực hiện nhằm mục đích tóm tắt kiến
thức về mảng phụ gia trong công nghệ sản xuất bánh – cụ thể là chất tạo nhũ. Tìm hiểu về
chất nhũ hóa cũng nhƣ những ảnh hƣởng của chúng trong công nghệ sản xuất sẽ cho chúng ta
một cái nhìn toàn diện và đi đúng hƣớng trong các lĩnh vực liên quan nhƣ phát triển sản
phẩm, cảm quan sản phẩm,
N
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
1
1. TỐNG QUAN VỀ HỆ NHŨ TƯƠNG
1.1. HỆ NHŨ TƯƠNG TRONG THỰC PHẨM
1.1.1. KHÁI NIỆM
Nhũ tƣơng là một hệ dị thể gồm hai pha lỏng không hòa tan nhƣng đƣợc trộn lẫn vào
nhau. Trong đó, một chất lỏng sẽ tồn tại dƣới tác dạng giọt nhỏ hay còn gọi là “pha phân tán”
(đƣợc gọi là pha không liên tục, pha phân tán hoặc pha nội) trong lòng của một chất lỏng còn
lại đƣợc gọi là pha liên tục (pha không phân tán hay pha ngoại). (Nguồn: Đàm Sao Mai và
cộng sự. Phụ Gia Thực Phẩm. Phần 5 – Phụ gia cải thiện cấu trúc thực phẩm, Chương 1 –
Phụ gia ổn định hệ nhũ tương: 354).
1.1.2. PHÂN LOẠI HỆ NHŨ TƯƠNG
Dựa vào kích thƣớc có thể chia nhũ tƣơng ra hai loại:
Nhũ tƣơng lớn
Nhũ tƣơng nhỏ
Kích thƣớc giọt phân tán: 0,1 µm
Có màu trắng đục
Kém bền nhiệt động
Kích thƣớc giọt phân tán: 0,1 – 0,001 µm
Thƣờng trong suốt
Bền nhiệt động
Các hệ nhũ tƣơng trong thực phẩm thƣờng sẽ tồn tại ở hai dạng cơ bản:
–Hệ nhũ tƣơng W/O: nƣớc trong dầu, tức là nƣớc ở dạng phân tán và dầu ở dạng pha liên tục.
–Hệ nhũ tƣơng O/W: dầu trong nƣớc, tức là dầu ở dạng pha phân tán còn nƣớc ở dạng pha
liên tục. Hình 1.1
Phần lớn, các hệ nhũ tƣơng trong thực phẩm ở dạng dầu trong nƣớc (O/W) hoặc ở dạng
nƣớc trong dầu (O/W). Thuật ngữ “nƣớc” chỉ một chất lỏng phân cực. Thực tế, nƣớc trong
các hệ nhũ tƣơng không tồn tại dƣới dạng tinh khiết mà còn chứa các chất hòa tan đƣợc trong
nƣớc nhƣ đƣờng, acid hữu cơ, một số muối khoáng và vitamin, Thuật ngữ “dầu” chỉ một
chất lỏng không phân cực (ƣu béo), nhƣ: dầu thực vật, tinh dầu, dầu cũng có thể chứa các
hợp chất tan đƣợc trong nó nhƣ hydrocarbon, serin, sáp, Nhiều nhũ tƣơng thực phẩm còn
chứa cả bọt khí và các chất rắn bị phân tán. Trong một số trƣờng hợp khác thì có những dạng
nhũ tƣơng phức tạp hơn nhƣ W/O/W hoặc O/W/O và còn hơn thế nữa gọi là hệ nhũ tƣơng đa
pha Hình 1.2. Thƣờng hệ nhũ tƣơng kém bền do tính phân lớp và lực đẩy giữa các pha trong
hệ do đó để tăng tính bền cho hệ nhũ tƣơng ngƣời ta phải thêm chất nhũ hóa vào. (Nguồn:
Đàm Sao Mai và cộng sự. Phụ Gia Thực Phẩm. Phần 5 – Phụ gia cải thiện cấu trúc thực
phẩm, Chương 1 – Phụ gia ổn định hệ nhũ tương: 355).
1.2. CHẤT NHŨ HÓA
1.2.1. KHÁI NIỆM CHẤT NHŨ HÓA
Chất nhũ hóa là tất cả các chất có bản chất là chất hoạt động bề mặt và có chức năng làm
ổn định sự phân tán của những đại phân tử hay những hợp phần khác nhờ vào khả năng làm
bền hệ nhũ tƣơng, trong cấu tạo có cả phần háo nƣớc – kị nƣớc và chúng đƣợc xác định thông
qua giá trị cân bằng ƣa nƣớc ƣa béo Hydrophilic Lipophilic Balance (HLB).
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
2
1.2.2. CẤU TẠO CHẤT NHŨ HÓA
Các chất nhũ hóa có cấu trúc lƣỡng cực một cực háo nƣớc – một cực kị nƣớc, chúng sẽ tự
định hƣớng để hai cực háo nƣớc và kị nƣớc của chúng tƣơng ứng với hai phía của bề mặt liên
pha dầu – nƣớc. Chúng sẽ làm giảm sức căng bề mặt liên pha nơi tiếp giáp giữa các pha trong
hệ thống nhiều pha, thƣờng là hệ W/O và O/W. Hình 1.3
1.2.3. BẢN CHẤT HÓA HỌC CỦA CHẤT NHŨ HÓA
– Ổn định hệ keo phân tán trong pha liên tục bằng cách cung cấp điện tích cho các giọt và
hình thành một lớp bề mặt điện tích trên bề mặt liên pha.
– Làm giảm sức căng bề mặt của các giọt phân tán từ đó làm giảm đƣợc năng lƣợng hình
thành các giọt trong hệ.
– Hòa tan đƣợc trong pha liên tục và để tăng cƣờng độ nhớt của pha này hoặc để đƣợc hấp
thụ vào bề mặt liên pha. Hình 1.4
(Nguồn: G.L.Hasenhuettl, R.W.Hartel. Food emulsifiers and their applications 2
nd
edition.
Chapter 1 – Overview of Food Emulsifiers: 12 – 13).
1.2.4. THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA PHỤ GIA ỔN ĐỊNH HỆ NHŨ TƯƠNG
1.2.4.1. KHÁI NIỆM
Giá trị cân bằng ƣa nƣớc ƣa béo (HLB): HLB là một khái niệm dùng để phân loại các chất
hoạt động bề mặt dựa vào giá trị cân bằng ƣa nƣớc (hydrophilic) – ƣa béo (lipophilic) của
chúng, đó là tỷ số giữa phần trăm khối lƣợng các nhóm ƣa nƣớc và phần trăm khối lƣợng các
nhóm kị nƣớc trong phân tử. (Nguồn: Đàm Sao Mai và cộng sự. Phụ Gia Thực Phẩm. Phần 5
– Phụ gia cải thiện cấu trúc thực phẩm, Chương 1 – Phụ gia ổn định hệ nhũ tương: 358).
1.2.4.2. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ HLB
Theo Davis (1994), phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng trong thực tế để tính giá trị HLB
của một chất hoạt động bề mặt là:
HLB = 7 +
Mỗi nhóm háo nƣớc hay kị nƣớc đều có một chỉ số riêng của nó, chỉ số này xác định bằng
cách thực nghiệm. Gía trị HLB thƣờng dao động 1 – 20.
Bảng 1.1. Một số chỉ số của các nhóm ƣa nƣớc và kị nƣớc
Nhóm ưa nước
Chỉ số
Nhóm ưu béo
Chỉ số
-SO
4
-
Na
+
38,7
-CH-
0,475
-COO
-
H
+
21,2
-CH
2
-
0,475
Tertiary amin
9,4
-CH
3
0,475
Sorbitan ester
6,8
-CH=
0,475
Glyceryl ester
5,25
-COOH
2,1
-OH
1,9
-O
1,3
-(CH
2
-CH
2
-O)-
0,33
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
3
(Nguồn: Đàm Sao Mai và cộng sự. Phụ Gia Thực Phẩm. Phần 5 – Phụ gia cải thiện cấu trúc
thực phẩm, Chương 1 – Phụ gia ổn định hệ nhũ tương: 358).
1.2.4.3. Ý NGHĨA CỦA CHỈ SỐ HLB
Gía trị HLB của một chất hoạt động bề mặt giúp ta biết đƣợc một chất thân dầu hay thân
nƣớc (hòa tan đƣợc trong dầu hay trong nƣớc), từ đó biết chất đó đƣợc sử dụng cho kiểu nhũ
tƣơng nào.
Nếu chất hoạt động bề mặt có HLB từ 3 – 6 thì chúng đƣợc sử dụng để ổn định hệ nhũ
tƣơng nƣớc trong dầu (W/O). Ngƣợc lại, nếu nếu giá trị HLB từ 8 – 18 thì chúng thích hợp
để ổn định các hệ nhũ tƣơng dầu trong nƣớc ( O/W).
Bảng 1.2. Gía trị HLB của một số chất hoạt động bề mặt ứng dụng trong sản xuất bánh
Chất nhũ hóa
Chữ viết tắt
Gía trị HLB
Kí hiệu E
Lecithin
LC
8
E 322
Mono – diglycerides
MDG
2,8 – 3,8
E 471
Esters của acid tartaric diacetyl và mono –
diglyceride
DATEM
9,2
E 472e
Polyglycerol esters
PGE
12 – 13
E 475
Sodium stearoyl – 2 – lactylate
SSL
18 – 21
E 481
Calcium stearoyl – 2 – lactylate
CSL
7 – 9
E 482
(Nguồn: Hartmut Gölitz, Andreas Funke, Illertissen, Germany. Emulsifiers in bread
improvers and backery ingredients: 16).
1.2.5. VAI TRÕ CỦA CHẤT NHŨ HÓA TRONG SẢN XUẤT BÁNH
Trong ngành công nghệ sản xuất bánh những đặc tính của chất nhũ hóa mang lại cho sản
phẩm đƣợc đề cập điển hình nhƣ cải thiện đƣợc chất lƣợng của bột bao gồm tăng độ bền của
bột, cải thiện khả năng hydrat hóa, tăng khả năng hút nƣớc; cải thiện đƣợc cấu trúc của ruột
bánh mì: tăng độ mịn và tăng độ nở, đồng bộ đƣợc kích thƣớc lỗ khí trong bánh, cải thiện khả
năng thái lát của bánh mì, độ dầy lớp vỏ, nhũ hóa chất béo và giảm shortening, hổ trợ cho
việc sinh khí của nấm men và sử dụng lƣợng nấm men, tính cân đối của sản phẩm đƣợc cải
thiện, tăng độ nở làm tăng thể tích ổ bánh và kéo dài thời gian sử dụng.
Chất nhũ hóa trong công nghiệp sản xuất bánh nƣớng đóng vai trò nhƣ một chất làm bền
bột nhƣ ester của axit tartaric diacetyl và monodiglycerides; chất làm mềm ruột bánh nhƣ
monoacylglycerol và glycerol monostearate, bên cạnh đó cũng có những chất vừa làm bền
bột vừa làm mềm ruột bánh mì điển hình nhƣ natri stearoyl lactylate. Cơ chế tăng độ bền của
bột do chất nhũ hóa đƣợc giả định theo nhiều chiều hƣớng khác nhau. Một giả thiết cho rằng
chất nhũ hóa sẽ hình thành phức hợp với protein gluten nên tăng độ bền của bột, chất nhũ hóa
liên kết với nhóm kị nƣớc của protein để thúc đẩy quá trình tổng hợp khung gluten trong bột
mì, làm cấu trúc bánh bền và tăng thể tích của bánh. Một giả thuyết khác dựa trên khả năng
phân cực của chất nhũ hóa, khi hòa tan chúng sẽ kết hợp với gliadin, liên kết này tăng độ đàn
hồi và đẩy mạnh khả năng chuyển động của khí kết quả là làm tăng thể tích của bánh nƣớng.
Bánh mì tƣơi có hạn sử dụng ngắn và trong quá trình lƣu trữ thƣờng xảy ra những biến đổi về
tính chất vật lý và hóa học gọi là sự thối hóa. Bánh mì sẽ mất dần độ tƣơi và độ giòn trong
khí đó ruột bánh trở nên săn chắc và độ cứng tăng. Do đó chất nhũ hóa đƣợc bổ sung để làm
chậm quá trình thoái hóa và ngăn chặn sự duy chuyển ẩm giữa tinh bột và gluten, chúng giúp
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
4
cản trở tinh bột trong việc lấy nƣớc. Làm giảm lƣợng nƣớc hút bởi tinh bột, giúp tăng lƣợng
nƣớc cho quá trình hydrat hóa của gluten.
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
5
2. CHẤT BÉO THƯỜNG SỬ DỤNG TRONG BÁNH
2.1. PHÂN LOẠI BÁNH DỰA VÀO ĐỘ ẨM
Dựa vào độ ẩm ta có thể phân bánh làm hai loại: bánh tƣơi và bánh khô. Cụ thể, nếu ẩm
nhỏ hơn hoặc bằng 5% thì là bánh khô. Lớn hơn và bằng 15% là bánh tƣơi. Và trong khoảng
từ 5 – 15% muốn phân loại rõ ràng ngƣời ta cần phải xem xét chỉ số chất béo. Trong khoảng
5 – 15% ngƣời ta lại xét ẩm trong khoảng 7 – 12%, nếu ẩm nhỏ hơn 7% và béo nhỏ 20%
hoặc ẩm nhỏ hơn 12% và béo nhỏ hơn 5% thì đây là bánh khô còn lại là bánh tƣơi.
Bánh tƣơi là những loại bánh có độ ẩm khá cao nên cấu trúc thƣờng mềm trong khi đó
bánh khô có độ ẩm thấp nên cấu trúc bánh cứng và giòn. Điểm khác nhau cơ bản giữa hai loại
sản phẩm này đó chính là độ ẩm. Do bánh tƣơi có độ ẩm cao (có thể lên tới gần 30% nhƣng
rất ít, thông thƣờng là 15 – 20%) nên chúng có thời gian bảo quản ngắn và yêu cầu bao bì rất
đơn giản hoặc là không có bao bì, bánh tƣơi có thể có nhân hoặc không có nhân và cấu trúc
mềm, mịn, xốp hoặc không xốp. Ngƣợc lại, đối với bánh khô, chúng có độ ẩm rất thấp nên có
thời gian bảo quản dài và yêu cầu bao bì phải kín và bền nhằm mục đích giữ độ ẩm trong
bánh, tránh sự hút ẩm vì nếu bánh hút ẩm thì chúng không còn giữ đƣợc trạng thái cứng giòn
hay xốp giòn của nó, bánh khô rất ít có nhân và nếu có nhân thì chỉ là những loại nhân có độ
ẩm tƣơng đƣơng với bánh (nhân kem, jelly, jame, ) đặc biệt bánh khô không có nhân mặn.
2.2. NHỮNG DẠNG CHẤT BÉO TRONG SẢN XUẤT BÁNH
2.2.1. KHÁI NIỆM
Chất béo là các hợp chất tan trong dung môi hữu cơ và không tan trong nƣớc. Về mặt hóa
học, chất béo đƣợc hiểu là hỗn hợp các triglyceride (TAG) là triester của các acid béo với
glycerol. Chất béo chứa 90 – 99% TAG, 1 – 8% diglyceride và một ít monoglycerides,
phospholipid, tocopherol và sterols. Ở nhiệt độ thƣờng chúng có thể ở thể rắn hay lỏng tùy
thuộc vào thành phần cấu tạo nên chúng. Chất béo là tên gọi chung của dầu và mỡ, ở nhiệt độ
phòng triglyceride dạng lỏng gọi là dầu và dạng rắn gọi là mỡ. Riêng dạng rắn của sữa gọi là
bơ. (Nguồn: Nguyễn Ngọc Tú. Hóa sinh công nghiệp. Chương 5 – Lipid : 175 – 176).
2.2.2. VAI TRÕ CỦA CHẤT BÉO TRONG SẢN XUẤT BÁNH
Trong công nghệ sản xuất bánh, các dạng chất béo thƣờng sử dụng bao gồm shortening,
bơ, magarin. Các loại chất béo khác nhau sẽ ảnh hƣởng khác nhau đến tính chất của bột nhào
và bánh thành phẩm. Chức năng chính của chất béo trong sản xuất có thể tóm tắt nhƣ sau:
Trong bánh mì và những sản phẩm lên men:
– Ổn định khí bằng cách gắn kết chúng vào trong khối bột nhào từ đó tăng khả năng lƣu trữ
khí của bột mà điều đó thƣờng đƣợc thể hiện thông qua độ giãn nở (so sánh sự khác nhau về
chiều cao của bột đem đi nƣớng và bánh mì đem đi nƣớng lại).
– Ức chế sự kết hợp của những bọt khí, tăng cấu trúc của ruột bánh mì trở nên mịn hơn (kích
thƣớc của bọt khí trong bánh nhỏ) đối với những sản phẩm nƣớng.
– Xây dựng nên độ xốp của ruột bánh và hiệu quả hơn khi kết hợp với phụ gia.
Trong sản xuất bánh cake:
– Tăng khả năng kết hợp khí trong quá trình chuẩn bị bột.
– Ức chế sự kết hợp của những bọt khí, tăng cấu trúc của ruột bánh mì trở nên mịn hơn (kích
thƣớc của bọt khí trong bánh nhỏ) đối với những sản phẩm nƣớng.
– Xây dựng nên độ xốp của ruột bánh và hiệu quả hơn khi kết hợp với phụ gia.
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
6
Trong sản xuất biscuit và bánh cookie:
– Góp phần vào việc thông khí (aeration) của bột sản xuất bánh biscuit.
– Đóng góp đáng kể vào tính chất cảm quan của sản phẩm. Với những chất béo có nhiệt độ
nóng chảy cao thì không đƣợc chấp nhận do chúng bắm vào vòng miệng và cảm giác nhƣ
sáp.
Trong sản xuất bánh ngọt nói chung (pastries)
– Đóng góp đáng kể vào tính chất cảm quan của sản phẩm. Với những chất béo có nhiệt độ
nóng chảy cao thì không đƣợc chấp nhận do chúng bắm vào vòng miệng và cảm giác nhƣ
sáp.
– Giảm sự di chuyển độ ẩm trong các sản phẩm bánh ngọt tổng hợp.
(Nguồn: Stanley P.Cauvain and Linda S.Young. Backery Products: Science, Technology and
Practice. Chương 4 – Ingredients and Their Influences, fat : 83 – 86).
2.2.3. SHORTENING
Shortening đƣợc sử dụng để thay thế cho bơ nhằm giảm giá thành. Chúng đƣợc ứng dụng
trong sản xuất bánh kẹo do những đặc điểm sau:
– So với các chất béo tự nhiên khác, shortening bền nhiệt và có nhiệt nóng chảy cao hơn nên
sản phẩm ít bị chảy dầu, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
– Tính cơ lý của shortening tốt hơn dầu tinh luyện ở dạng lỏng: nó có độ cứng cao, tính keo
tốt, màu sắc sáng, không có mùi những đặc tính này làm cho sản phẩm ít bị nứt và biến dạng.
Sử dụng shortening có thể giảm hiện tƣợng ôi hóa của dầu, tăng chất lƣợng và hình thức cảm
quan của thực phẩm. Tuy nhiên điều này cũng làm giảm lƣợng acid béo không no thay thế ở
cơ thể ngƣời. Khi lựa chọn shortening cho sản phẩm, cần dựa vào 3 thông số chính là tỷ số
giữa pha lỏng và pha rắn ở nhiệt độ thƣờng, mức độ mềm dẻo và mức độ bị oxy hóa của
shortening.
2.2.4. BƠ
Bơ là một hình thức chủ yếu của các chất béo trong sữa (thƣờng là sữa bò). Ngoài thành
phần chính là chất béo của sữa, bơ còn bổ sung sữa dạng bột (2%), nƣớc (16%) và có thể có
muối. Dựa vào phƣơng pháp sản xuất, ta có chia bơ làm hai loại: Bơ ngọt (sweet cream
butter) hay bơ không lên men và Bơ chua (sour cream butter) hay bơ lên men (cultured cream
butter).
Điểm nóng chảy tự nhiên của bơ tƣơng đối thấp (25 – 28
0
C), nó dễ dàng chảy thành dầu
trong điều kiện thƣờng. Khi bơ đƣợc sử dụng trong các sản phẩm dạng lát mỏng thì việc kiểm
soát xử lý nhiệt độ là cần thiết. Trong bánh cake, tính chất kem (creaming) của bơ tƣơng đối
hạn chế và việc sử dụng chúng cần bổ sung thêm các chất nhũ hóa để đạt đƣợc hiệu quả cao
nhất. Dĩ nhiên, khi bơ đƣợc sử dụng trong bánh thì quá trình bảo quản và khả phân phối trộn
của nguyên liệu là yêu cầu trên hết nhằm giảm tối thiểu những biển đổi làm giảm hiệu quả
của chúng. Sự phối trộn nhằm cải thiện sự hình thành tinh thể của hỗn hợp trong bơ, nhƣng
sự lặp lại quá trình làm nóng và làm mát cần phải tránh. (Nguồn: Stanley P.Cauvain and
Linda S.Young. Backery Products: Science, Technology and Practice. Chương 4 –
Ingredients and Their Influences, fat : 87 – 88).
2.2.5. MAGARINE
Magarine có màu sắc và mùi vị tƣơng tự nhƣ bơ động vật. Một tính chất quan trọng của
magarine là dạng rắn ở điều kiện thƣờng và thƣờng tan chảy ngay khi cho vào miệng.
Magarine là hỗn hợp nhũ tƣơng đồng thể giữa dầu và nƣớc, gồm 85% là dầu và 15% là
nƣớc (điều kiện lý tƣởng). Ngày nay, ở các nƣớc Tây Âu ngƣời gia giảm thành phần chất béo
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
7
và tăng thành phần nƣớc trong bơ nhân tạo. Vì là hỗn hợp nhũ tƣơng nên magarine có khả
năng đồng hóa cao trong cơ thể ngƣời.
Magarine còn đƣợc ƣa chuộng do chúng có hƣơng vị đặc biệt, trong lúc phối chế có thể bổ
sung muối khoáng hƣơng liệu và các vitamin cần thiết. Ngày nay, magarine đƣợc chế biến
theo nhiều phƣơng pháp khác nhau nhƣng phải đảm bảo tính cảm quan, điểm nóng chảy và
giá trị dinh dƣỡng của sản phẩm.
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
8
3. TƯƠNG QUAN GIỮA CHẤT NHŨ HÓA VÀ CHẤT LƯỢNG BÁNH
Ảnh hƣởng của chất béo đến tính chất của bột nhào còn tùy thuộc vào khả năng tạo ra nhũ
tƣơng và dạng tinh thể chất béo. Chất béo đã đƣợc nhũ hóa thì khả năng phân tán trong bột
nhào sẽ cao hơn so với chất béo không đƣợc nhũ hóa. Chất nhũ hóa sẽ phân phối chất béo
trong khối bột nhào, tạo mầm khí đều và tạo màng béo bền, bánh thành phẩm sẽ xốp mịn.
Các chất phụ gia đƣợc sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất bánh, sự cần
thiết cho việc sử dụng này do những yêu cầu của ngƣời tiêu dùng. Do đó, để cung ứng đƣợc
những yêu cầu đòi hỏi nhà sản xuất phải sử dụng chất chất phụ gia, điển hình là phụ gia tạo
nhũ và ổn định nhũ. Với mục tiêu này, một số lƣợng lớn các chất có cấu tạo hóa học khác
nhau đã đƣợc sử dụng. Mỗi chất nhũ hóa đƣợc ứng dụng trong quá trình sản xuất bánh nhằm
xây dựng một tính chất khác nhau, do đó việc chọn chất nhũ hóa dựa trên những đặc điểm
của sản phẩm cuối cùng, phƣơng pháp và số lƣợng.
3.1. LECITHIN (E 322)
Lecithin (LC) là chất hoạt động bề mặt có nguồn gốc tự nhiên nhƣ đậu nành, hoa hƣớng
dƣơng (có hàm lƣợng phospholipid thấp không vƣợt quá 2,5% so với tổng phân tử lƣợng LC)
,lòng đỏ trứng (có hàm lƣợng phospholipid cao hơn khoảng 17%), trong sữa nguyên chất (có
hàm lƣợng phospholipid cao hơn khoảng 2%), Nhiều thập niên trƣớc đây, LC từ lòng đỏ
trứng đƣợc sử dụng trong sản xuất magarine. Tuy nhiên, vì quá đắt nên hiện nay các loại LC
có mặt trên thị trƣờng hầu hết đƣợc sản xuất từ đậu nành với tên thƣơng mại Lecithin
TM
.
LC đóng vai trò là chất tạo nhũ cho phép trộn chất béo với thực phẩm hòa tan trong nƣớc.
Ngƣời ta còn sử dụng dạng LC thƣơng mại đã đƣợc hydroxyl hóa để tăng tính tan của chúng.
Lecithin thƣơng mại đƣợc tách từ đậu tƣơng gồm một vài phospholipid khác nhau:
phosphatidylchloline, phosphatidylethanamine, phosphatidylinositol.
3.1.1. CẤU TẠO HÓA HỌC
Trong LC thƣơng mại, thì 2 gốc glycerol – phospholipid có vai trò rất quan trọng trong
việc xác định chất lƣợng cũng nhƣ chức năng của LC. Tất cả đại diện của nhóm này điều có
nguồn gốc từ sn–glycerol–3–phosphate và có cấu trúc cơ bản thể hiện ở Hình 3.1.
Nếu cả 2 nhóm “X” và “Y” đều là acid béo thì đƣợc xem nhƣ là diacyl –
glycerolphospholipid. Nếu nhƣ chỉ có 1 nhóm “X” hoặc “Y” mang acid béo và nhóm còn lại
là một nguyên tử hydro thì đƣợc xem nhƣ monoacyl – glycerolphospholipid hoặc lyso –
phopholipid. Các nhóm acyl “X” và “Y” ở vị trí C
1
và C
2
của glyceryl khác nhau ở cấu tạo
nguyên tử cacbon (chiều dài của mạch và độ bão hòa) điều này phụ nhiều vào nguồn gốc
(nguyên liệu ban đầu). Hơn nữa, trong các nhóm “X” và “Y” trong nguyên liệu ban đầu hiếm
khi có cùng bản chất hóa học. Các acid béo ở C
2
thƣờng ít bão hòa hơn ở C
1
. Các dạng
glycerol – phospholipid còn khác nhau ở nhóm rƣợu “Z”, đó là dạng ester hóa với phosphate
(ngoại trừ acid phosphatidic, nhóm “Z” là một nguyên tử hydro); nó có thể dạng rƣợu amin
(choline, etanolamin), rƣợu đa chức (inositol, glycerol) hoặc axit hydroxyamin (serine). Hầu
hết phospholipid trong LC là phosphatidylcholin (PC) chiếm 41% (có vai trò quan trọng hơn
cả, tham gia cấu tạo màng tế bào), phosphatidylethanamine (PE) chiếm 34%,
phosphatidylinositol (PI) chiếm khoảng 19% (các tỷ lệ trên đúng trong LC của đậu nành).
Hình 3.2. Cấu tạo các phospholipid chủ yếu trong LC. Ta thấy hai phân tử acid béo hấp dẫn
nhau nên chúng sắp xếp trên cùng 1 hƣớng; đầu cuối của acid béo chứa gốc kị nƣớc (-CH
3
)
nên hình thành đầu kị nƣớc của LC; liên kết C
2
và C
3
của glyceryl có thể bị quay vặn đi 1 gốc
180
0
C làm cho nhóm Phosphate phân cực nằm về chiều ngƣợc lại với 2 chuỗi acid béo và
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
9
hình thành đầu ƣu nƣớc của LC. Do cấu trúc đặc biệt này mà LC vừa có đầu ƣa nƣớc – kị
nƣớc. LC trong tự nhiên có giá trị HLB xấp xỉ 8, vì vậy chúng không thích hợp dùng để ổn
định hệ nhũ tƣơng O/W hoặc W/O khi sử dụng độc lập, hiệu quả hơn khi sử dụng kết hợp
chúng với những chất nhũ hóa khác. (Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food
Technology. Chapter 1 – Lecithin : 17 – 19).
3.1.2. CƠ CHẾ TÁC DỤNG
LC có tính chất hoạt động bề mặt đây là nguồn gốc chính trong ứng dụng. Phospholipid
trộn với nƣớc chúng sẽ hình thành lớp bề mặt hay tạo mixel, dạng cấu trúc quan trọng nhất là
lớp kép phospholipid. Do cấu trúc hóa học có tính lƣỡng cực nên chúng có khả năng sắp xếp
các gốc háo nƣớc – kị nƣớc, các đầu béo ƣa béo hƣớng vào pha không cực và các chất tan
trong nƣớc hƣớng vào pha phân cực, từng phân tử có thể chuyển động từ phía này sang phía
kia một cách tuần hoàn tự do và sự phân bố này khá bền vững. Hoạt động bề mặt có thể xác
định thông qua sức căng bề mặt hoặc bề mặt liên pha. Hình 3.3. Sơ đồ thể hiện sự giảm sức
căng bề mặt của các loại LC khác nhau.
Rõ ràng, LC khi đƣợc thủy phân bằng con đƣờng hóa học hoặc enzyme để phá vỡ bớt các
phần hydro cacbon kị nƣớc sẽ tạo thành các chất hoạt động bề mặt có khả năng ổn định hệ
nhũ tƣơng O/W tốt hơn dạng Lecithin/Phospholipid chuẩn. Một khía cạnh khác đóng vai trò
quan trọng trong việc hình thành hệ nhũ tƣơng đó là hiệu ứng động học (kinetic effect).
Trong quá trình nhũ tƣơng hóa diện tích bề mặt mới đƣợc tạo ra thông qua quá trình chia nhỏ
pha phân tán hạn chế quá trình hợp giọt. Hình 3.4. Biểu diễn hiệu ứng động học, thể hiện sức
căng bề mặt tại pha dầu – nƣớc theo hàm thời gian. Một lần nữa, sự khác nhau giữa
phospholid chuẩn với phospholipid đã đƣợc thủy phân trở nên rõ ràng, không chỉ sức căng bề
mặt đạt đến cân bằng mà thời gian của quá trình đó cũng đƣợc giảm nhất định. (Nguồn:
Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 1 – Lecithin : 30 – 34).
3.1.3. KHẢ NĂNG TƯƠNG TÁC VỚI CÁC THÀNH PHẦN KHÁC
Một số mô hình đã đƣợc đƣa ra nhằm giải thích vai trò của sự tƣơng tác phospholipid –
protein trong sản xuất bánh mì. Về cơ bản liên kết này có trong sự hình thành phức hợp giữa
protein và tinh bột hoặc các đoạn protein khác nhau trong bột với với phospholipid bởi những
liên kết khác nhau. Hess và Mahl đã cho rằng protein liên kết với hạt tinh bột thông qua một
lớp phospholipid. Grosskreuz cho rằng phospholipid hình thành hai lớp phân tử trong khung
gluten, trong đó protein liên kết với LC thông qua liên kết giữa nhóm acid của phospholipid
với những nhóm cơ bản của protein. Còn Hosney đề xuất một phức hợp gliadin –
phospholipid – glutenin. Hình 3.5. Sự hình thành phức hợp phospholipid – protein.
Kết quả của mô hình này nhƣ nhau trong mỗi trƣờng hợp nhƣ: tính đàn hồi của bột bánh
do đó có thể gia công trên máy (machinability), cải thiện đáng kể tính đồng nhất và tăng độ
bền, tăng cƣờng khả năng giữ khí và tối ƣu hóa trong quá trình nƣớng bánh. Hình 3.6. Hổ trợ
phát triển về thể tích và đồng nhất các lỗ khí qua việc bổ sung LC.
Một tƣơng tác của LC trong việc tăng hạn sử dụng là chống hiện tƣợng thối hóa. Sự thối
hóa diễn ra do sự thay đổi cấu trúc xoắc của phân tử α – amylase. Trong cấu trúc xoắn ban
đầu, có hình thành phức hợp với nƣớc. Trong quá trình thối hóa, cấu trúc xoắn bắt đầu giãn
mạch ra và đồng thời làm mất khả năng giữ nƣớc. Điều này làm cho độ ẩm bị mất đi, sản
phẩm không còn độ tƣơi nữa. Do đó để giữ đƣợc cấu trúc xoắn ốc thì việc thối hóa này cần
ngăn chặn. Phospholipid có khả năng hình thành phức hợp với cấu trúc xoắn của α – amylase
Hình 3.7. Phức hợp giữa phospholipid và α – amylase. Nhƣ vậy, thì quá trình thoái hóa bị cản
trở, khả năng giữ nƣớc đƣợc duy trì độ tƣơi đƣợc kéo dài. Hình 3.8. Phân tích độ tƣơi của cấu
trúc bánh mì theo thời gian bảo quản)
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
10
(Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 1 – Lecithin : 39 –
48).
3.1.4. ỨNG DỤNG
Trong sản xuất bánh, LC đảm bảo khả năng phối trộn các thành phần đƣợc đồng đều, tăng
khả năng giữ ẩm, và để cải thiện triệt để những đặc điểm trong quá trình sản xuất bánh. Trong
sản xuất bánh mì, LC cải thiện khả năng phát triển của khung gluten giúp thể tích của ổ bánh
tăng lên – cấu trúc đồng đều, cải thiện quá trình lên men và hạn sử dụng cũng đƣợc kéo dài.
Trong lĩnh vực này thì LC hiệu quả nhất khi kết hợp với các chất nhũ hóa khác nhƣ
monoglyceride và sodium stearoyl–2–acetylate. Ngoài ra, LC còn giúp tăng sự phân tán nấm
men đều trong khối bột làm tăng khả năng nở của bột. Trong sản xuất bánh cookie, LC tăng
khả năng phối trộn giữa các thành phần nguyên liệu, duy trì độ ẩm, cải thiện đƣợc những đặc
tính tối thiểu của chất béo. Trong bánh cracker, LC cải thiện khả năng phối trộn, giảm độ
dính của bột, do đó cải thiện khả năng xử lý bột và thuận lợi cho quá trình gia công; LC cũng
đƣợc kết hợp với dầu trong các sản phẩm có bổ sung thêm lớp gia vị bên ngoài, LC giúp phân
tán chúng đều trên bề mặt. Trong sản xuất bánh rán (doughnut), LC giúp cải thiện đƣợc khối
lƣợng, độ mềm của ruột bánh, và sự hấp dẫn bên ngoài của bánh do đó LC là một phần của
hỗn hợp bánh rán; nếu không có LC thì bánh rán trở nên khô và không có mùi vị vì chúng bị
giảm khả năng hấp thu chất béo, điều này gây khó khăn cho đƣờng bám lên bánh rán. Trong
sản xuất bánh pizza và piecrust, LC làm giảm tính dính của bột nhào, làm cho bột dễ dàng xử
lý hơn và giúp tiết kiệm thời gian.
3.2. MONO – DIGLYCERIDE (E 471)
Mono – diglyceride (MDG) là chất nhũ hóa tổng hợp đƣợc sử dụng rộng rãi nhất trong
thực phẩm. Hiện nay tổng sản lƣợng chất nhũ hóa ức tính khoảng 300.000 tấn thì
monoglyceride đã chiếm 70% tổng sản lƣợng đó. Chúng đƣợc ứng dụng nhiều nhất trong
bánh mì, bánh xốp, bánh ngọt, bơ, kem, kẹo cao su, Khoảng 60% monoglyceride đƣợc ứng
dụng trong sản xuất bánh – thì 40% dùng trong sản xuất bánh mì và 20% còn lại dùng trong
sản xuất bánh xốp và cake. Đầu tiên, MDG đƣợc sử dụng trong sản xuất magarine;
monoacylglycerol hoạt động mạnh hơn diacylglycerol do chúng có 2 gốc hydroxyl tự do.
(Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 2 – Mono–
diglyceride : 55 – 56).
3.2.1. CẤU TẠO HÓA HỌC
Thuật ngữ mono – diglyceride thƣờng dùng để chỉ các chất hoạt động bề mặt đƣợc sản
xuất từ các acid béo và glycerol. Hình 3.9. Cấu tạo điển hình của mono – diglyceride. Hỗn
hợp các ester mono- và diglyceryl mạch dài với các acid béo bão hòa và không bão hòa có
trong chất béo thực phẩm; có chứa hàm lƣợng alpha – monoglycerid không thấp hơn 30% và
cũng có thể có chứa các monoglycerid đồng phân; cũng nhƣ di– và triglycerid, glycerol tự do,
các acid béo tự do, sản phẩm xà phòng hóa và nƣớc; thƣờng đƣợc sản xuất bằng cách thủy
phân tách glyceryl của các chất béo và dầu thực phẩm, nhƣng cũng có thể đƣợc sản xuất bằng
cách este hóa các acid béo với glycerol có hoặc không qua chƣng cất phân tử. (QCVN 4 –
22 : 2011/BYT) Trong công nghiệp hóa chất, để thu đƣợc các monoglyceride ngƣời ta trộn
hỗn hợp triglyceride với glycerol ở nhiệt độ 200 – 250
0
C và xúc tác bởi kiềm (thƣờng là Natri
hydroxyl). Hình 3.10. Phản ứng điều chế mono – diglyceride. Mono – diglyceride thƣơng mại
thƣờng chứa 45 – 55% monoglyceride, 35 – 35% diglyceride, 8 – 12% chất béo trung tính, 1
– 7% glycerol tự do.
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
11
3.2.2. ỨNG DỤNG
3.2.2.1. TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ
Bánh mì là sản phẩm ứng dụng lớn nhất của monoglyceride trong công nghệ thực phẩm.
Bất kì chức năng nào của monoglyceride và chất nhũ hóa khác trong sản xuất bánh điều phụ
thuộc vào khả năng phân tán của chất nhũ hóa đó trong quá trình phối trộn trong bột nhào.
Điều đó dĩ nhiên nếu chất nhũ hóa không phân tán điều trong trong quá trình nhào bột và
trong khối bột nhào thì hầu nhƣ sẽ thể hiện chức năng trong giai đoạn sau này của quá trình
nƣớng. Các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng phân tán của chất nhũ hóa trong quá trình nhào
bột là sự cân bằng giữa kích thƣớc hạt và độ cứng hoặc điểm nóng chảy của monoglyceride.
Độ cứng của monoglyceride đƣợc xác định chủ yếu phụ thuộc và độ cứng của thành phần
chất béo cấu thành.
Monoglyceride thêm vào bột nhào chủ yếu do những lý do sau đây: tăng sự ổn định lên
men của khối bột nhào có nghĩa là bột nhào lên men hoàn toàn không có hiện tƣợng sụp đổ
cấu trúc bởi tác dụng cơ học trong quá trình vận chuyển bằng khay hoặc băng chuyền từ tủ
kiểm soát đến lò nƣớng. Tính chất này đƣợc kiểm nghiệm bằng các cho khối bột nhào đã lên
men vào một cái máy lắc và rung mạnh trong vòng 1 phút. Hình 3.11. Minh họa khả năng
làm nở của monoglyceride trong bánh mì. Hình 3.7 cho thấy bột nhào ở phía tay trái có độ nở
cho phép của quá trình lên men rất cao (bột nhào có chứa 0,2% monoglyceride) và bột nhào
bên tay phải không có chất nhũ hóa do đó sự ổn định của quá trình lên men rất kém.
Bên cạnh tăng sự ổn định của quá trình lên men, thì phức hợp giữa monoglyceride – tinh
bột cụ thể hơn là amylase cực kì quan trọng trong việc tăng hạn sử dụng của bánh mì và bánh
ngọt, ở đây ta xem xét về tính mềm mại của ruột bánh. Đặc biệt sự tƣơng tác giữa
monoglyceride với amylose và sự phân cách amilopectin bởi enzyme amylase là sự quan
trọng chính. Hình 3.12. Cơ chế thối hóa của các sản phẩm bánh nƣớng. Tóm lại, trong quá
trình nƣớng hạt tinh bột sẽ trƣơng nở và hấp thụ nƣớc, kết quả làm cho amylose chuyển từ
trạng thái vô định hình về trạng thái hòa tan và amylopectin từ trạng thái tinh thể vể trạng thái
keo (gelatinised). Sau khi đem ra lò nƣớng bánh mì bắt đầu nguội dẩn và amylose bắt đầu
thối hóa ngay lập tức bằng cách hình thành phức hợp với phân tử amylose khác hoặc hình
thành phức hợp với một lipid tự do kết quả làm cho ruột bánh mềm, nhƣng trong quá trình
bảo quản thì amylopectin sẽ kết tinh lại (recrystallise) làm cho ruột bánh bị cứng. Tuy nhiên,
nếu bổ sung vào trong bột một loại enzyme amylase đặc biệt thì amylopectin bị enzyme thủy
phân hoàn toàn trong quá trình nƣớng và không kết tinh lại trong quá trình bảo quản.
Hình 3.13 Cho thấy hiệu quả của việc bổ sung thích hợp monoglyceride đến khả năng
mềm xốp của ruột bánh. Để chứng minh điều này ngƣời ta dùng một máy phân tích cấu trúc
để đo đƣợc độ cứng của ruột bánh mì trong thời gian lƣu trữ, kết quả cho thấy rằng mẫu có bổ
sung 0,3% monoglyceride chuyên dụng làm giảm độ cứng của ruột bánh và hầu nhƣ độ cứng
của ruột bánh tăng không đáng kể trong thời gian lƣu trữ. Ngoài ra, việc bổ sung
monoglyceride còn giúp tăng tuổi thọ của bánh mì lên khoảng 2 ngày.
Một ứng dụng thú vị khác của monoglyceride làm giảm bọt khí (blister) trên bề mặt của bánh
mì, hiện tƣợng này do bột nhào chậm phát triển. Quá trình này trở nên phổ biến trong quá
trình sản xuất thủ công bởi vì sự lên men bị giảm. Điều này đƣợc thể hiện trong Hình 3.14.
Hiệu quả của việc monoglyceride đã đƣợc chứng minh, nếu không có bổ sung monoglycerol
thì xuất hiện sự hình thành của các bọt khí không thể chấp nhận trong bánh mì và nếu sử
dụng monoglycerol thì bề mặt của bánh trở nên nhẵn bóng và hầu nhƣ không có bọt khí.
(Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 2 – Mono–
diglyceride :61 – 65).
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
12
3.2.2.2. TRONG SẢN XUẤT BÁNH CAKE
Monoglyceride đƣợc sử dụng trong bánh cake do hai lý do: giúp thông khí bột nhào và
giảm độ cứng của ruột bánh mì theo thời gian. Tƣơng tự nhƣ quá trình sử dụng cho sản xuất
bánh mì, bƣớc quan trọng của quá trình sản xuất bánh cake cũng nhƣ khía cạnh của chất nhũ
hóa đó chính là quá trình hoạt hóa chất nhũ hóa thêm vào.
Việc ứng dụng chất nhũ hóa dƣới dạng gel đƣợc bổ sung vào trong quá trình sản xuất bánh
ngọt vẫn thƣờng đƣợc sử dụng. Gel monoglyceride đƣợc sử dụng trong sản xuất bánh cake và
bột dựa trên yêu cầu của từng loại bánh – kẹo khác nhau. Hình thành gel, là giai đoạn hoạt
động mạnh nhất cho việc thông khí bột nhào, có thể ổn định bằng cách bổ sung thêm ester
propylene glycol và ester polyglycerol. Một phần monoglyceride có thể đƣợc thay thế khoảng
5% bởi ester propylene glycol và ester polyglycerol. Một phần chất giữ ẩm trong bánh có thể
thay đổi phụ thuộc vào tính chất yêu cầu, chi phí sản xuất và quy định của từng quốc gia.
Gel thƣờng đƣợc thêm vào khoảng 2 – 2,5% tổng lƣợng bột, đối với việc làm bánh thủ
công và làm bánh dƣới dạng hộ gia đình thì việc sử dụng gel thì rất phức tạp. Có hai hình
thức bổ sung vào trong thực phẩm: phun khô chất nhũ hóa vào sữa hoặc protein đậu nành;
phun trực tiếp chất nhũ hóa vào tinh bột. Yêu cầu bột phải có chứ monoglyceride, chất nhũ
hóa khác nhƣ propylene glycol và ester polyglycerol; nếu không thì khả năng thông khí khó
thực hiện đƣợc. (Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 2 –
Mono–diglyceride : 66).
3.3. ESTERS CỦA ACID TARTARIC DIACETYL VÀ MONO – DIGLYCERIDE
(E 472e)
Theo Hiệp hội sản xuất chất nhũ hóa thực phẩm của Châu Âu ( EFEMA), định nghĩa
DATEM là esters của acid tartaric diacetyl và mono – diglyceride của các acid béo, kí hiệu
phụ gia là E 472e. Từ đồng nghĩa cho DATEM là:
Esters của acid diacetyltartaric và mono – diglycerides
Esters của acid diacetyltartaric và acid béo của glycerol
Esters mono – diglycerides của acid béo và diacetyltartaric acid
3.3.1. CẤU TẠO HÓA HỌC
DATEM là esters hóa glycerol với acid béo và acid tartaric và mono – diacetyl. Về nguyên
tắc, tồn tại hai quá trình khác nhau trong sản xuất của từng loại.
Cách một, là quá trình esters hóa mono – diglyceride với acid tartaric và acid acetic với sự có
mặt của acid acetic andydride. Phản ứng khác là phản ứng của acid tartaric diacetyl với mono
– diglyceride với sự có mặt của acid acetic. Đầu tiên, acid tartaric diacetyl andydride đƣợc
sản xuất bằng phản ứng giữa acid tartaric diacetyl với acid acetic andydride. Acid acetic sinh
ra trong phản ứng này đƣợc tách ra bằng cách chƣng cất. Sau đó, phản ứng với các
monoglyceride. Quá trình sản xuất DATEM đƣợc thể hiện trong hình trong Hình 3.15. Sự
phân bố của các thành phần thể hiện trong DATEM phụ thuộc vào quá trình sản xuất, nồng
độ của các nguyên liệu cơ bản. Điều này có nghĩa DATEM của mỗi nhà sản xuất sẽ hơi khác
nhau, những sản phẩm này có thể chứa một lƣợng nhỏ glycerol tự do, các acid béo, acid
tartaric và acid acetic. Thành phần phức tạp của DATEM đã đƣợc xác nhận bởi Sudraudet.
Hình 3.16. (Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 4 – Di–
acetyltartaric esters of monoglycerides (DATEM) and associated emulsifiers in bread making
: 101 – 103).
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
13
3.3.2. ỨNG DỤNG
Sử dụng DATEM nhƣ là thành phần trong sản xuất các loại sản phẩm nƣớng, chúng đóng
vai trò là một chất tạo nhũ. Điều đó ảnh hƣởng đến chất lƣợng và những tính chất của những
sản phẩm nƣớng trong thời gian lƣu trữ, sản xuất và tiêu thụ. Những hiệu quả này do sự tác
dụng của chúng vào từng giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất thực phẩm và kết quả là
cải thiện đƣợc tính đồng đều, độ nhớt, cấu trúc và hƣơng vị của các sản phẩm nƣớng.
Ở đây chúng ta cần phân biệt sự khác giữa hoạt động bề mặt của từng trƣờng hợp. Tất cả
những kết quả thì tƣơng ứng trực tiếp với hàm lƣợng chất nhũ hóa đƣợc hấp thụ tại bề mặt
ngăn cách, hình dạng, độ dày, tính chất lƣu biến và sự tƣơng tác của chất nhũ hóa với các
thành phần khác nhau trong thực phẩm. Những bề mặt liên pha khác nhau trong quá trình sản
xuất bánh thể hiện trong Hình 3.17.
Những ảnh hƣởng này do tác dụng của chúng vào các pha khác nhau trong quá trình sản
xuất thực phẩm và kết quả là chúng cải thiện đƣợc tính độ đặc, độ nhớt, cấu trúc và hƣơng vị
của các sản phẩm nƣớng. Chúng ta cần phân biệt đƣợc hoạt động của từng bề mặt khác nhau
(hoạt động của từng loại chất nhũ hóa) và những hoạt động đặc biệt đối với các sản phẩm đặc
biệt. Tất cả những kết quả ảnh hƣởng của hầu hết các chất nhũ hóa đƣợc hấp thụ trực tiếp tại
bề mặt liên pha phải phù hợp với rào cản khác nhau của từng trƣờng hợp, hình dạng, độ dày,
tính lƣu biến và sự tƣơng tác của chất nhũ hóa với các thành phần khác trong thực phẩm. Các
pha khác nhau trong bột đƣợc thể hiện ở Hình 3.18.
3.3.2.1. TRONG SẢN XUẤT BÁNH MÌ
Bƣớc đầu tiên của sản xuất bánh mì đó chính là chuẩn bị bột nhào. Bột nhào bao gồm bột,
nƣớc, men, muối và các thành phần khác. Nhƣng thành phần chính trong công thức bánh là
bột, do đó bột sẽ đƣợc xem xét đầu tiên.
Thành phần trung bình trong bột thông thƣờng theo Auermann and Kosmina đƣợc miêu tả
nhƣ Hình 3.19. Thành phần chính của bột là tinh bột, do đó chúng ta sẽ xem xét sự tƣơng tác
giữa tinh bột và DATEM.
Tinh bột là một trong các thành phần chính của hạt ngũ cốc. Trong hạt lúa mì, nó chiếm
70% trọng lƣợng khô (nhƣng điều này còn phụ thuộc vào loại lúa mì và điều kiện canh tác) vì
thế mà chất lƣợng của tinh bột ảnh hƣởng đến cả việc chuẩn bị bột cho việc ứng dụng của
chúng và trong quá trình sản xuất các sản phẩm bánh nƣớng.
Tinh bột tồn tại trong hạt ngũ cốc nhƣ hạt gằn vào một ma trận protein. Đây là những hạt
rắn có mức độ tổ chức cao và mang cho mình những tính chất vật lý và hóa học rõ ràng.
Chúng hình thành trong các tế bào thực vật và tổ chức thành các phân tử amylose và
amylopectin. Cấu trúc hóa học của chúng đƣợc thể hiện trong Hình 3.20.
Theo Rotsch tinh bột chịu trách nhiệm về các đặc tính của tinh bột và bánh mì. Ông đã dựa
vào thực tế là ông có thể làm ra bánh mì mà không có gluten nhƣng không phải không có tinh
bột và Jongh đã chỉ ra đƣợc vai trò của chất nhũ hóa. Sự tƣơng tác giữa chất nhũ hóa với tinh
bột là rất quan trọng và điều này đã đƣợc nghiên cứu và mô tả.
Sự giảm khả năng hấp thụ nƣớc và trƣơng nở đƣợc xem xét và sự tăng nhiệt độ của quá
trình keo hóa cũng xảy ra. Một sự xem xét quan trọng đó là sự thoái hóa của tinh bột. Các
chất nhũ hóa khác nhau ảnh hƣởng đến những loại tinh bột khác nhau trong quá trình biến
đổi. DATEM làm tăng nhiệt độ keo hóa và tối đa hóa độ nhớt của tinh bột, sự ảnh hƣởng
đƣợc thể hiện trong Hình 3.21 và Hình 3.22. Sự hấp thụ nƣớc của tinh bột thì giảm bởi chất
nhũ hóa trong suốt quá trình gia nhiệt và hiệu quả của chúng không bị ảnh hƣởng bởi sự hiện
diện của chất béo. Một trong những lý do thay đổi tính chất của tinh bột là do việc hình thành
phức hợp giữa tinh bột và chất béo hoặc tinh bột và chất nhũ hóa. Những phức hợp này có thể
tồn tại bên trên bề mặt của tinh bột hoặc là hợp chất giữa tinh bột và chất nhũ hóa. Sự hình
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
14
thành phức hợp này phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ chất nhũ hóa và cấu trúc vật lý của
chúng.
Khả năng tạo phức hợp giữa chất nhũ hóa và tinh bột phụ thuộc vào chiều dài của đầu
chứa acid béo trong phân tử, chuỗi gồm C–16 và C–18 thì thích hợp cho việc tạo phức. Cơ
chế tạo phức trong cấu trúc xoắn của tinh bột nhƣ sau:
Không gian rỗng trong cấu trúc xoắn của tinh bột thì khá bất lợi cho tiềm năng năng
lƣợng của nó. Nhóm lipophilic nằm bên trong cấu trúc xoắn của tinh bột thì thích
hợp nhất để bao trùm các nhóm lipophilic của acid béo. Kết quả là hình thành một
phức ổn định giữa amylose – chất nhũ hóa, phức hợp này tăng khả năng chống
thoái hóa do enzyme. Hình 3.23 thể hiện phức hợp giữa tinh bột và chất nhũ hóa.
Chuỗi hydrocacbon của chất nhũ hóa đƣợc định hƣớng trong giai đoạn tinh thể, nó
đƣợc bao bọc bởi ba vòng xoắn của cấu xoắn tinh bột và không bao gồm nhóm
phân cực của chất nhũ hóa. Về cơ bản amylopectin không tạo phức dễ dàng nhƣ
amylose do giảm cấu trúc xoắn. Bất kì sự tƣơng tác của amylose với chất nhũ hóa
điều xảy ra trên bề mặt tinh bột và thông qua cầu nối hydro.
Tƣơng tác giữa chất nhũ hóa và protein của bột:
Những nghiên cứu về sự tƣơng tác giữa lipid và protein trong bột có thể đƣợc ngoại
suy cho chất nhũ hóa. Về nguyên tắc, gluten là sản phẩm của phản ứng giữa chất
béo và protein trong bột. Ở đây đầu ƣa béo của bột đóng vai trò nhƣ chất nhũ hóa.
Nhào bột trong quá trình sản xuất bánh mì kết quả là chuyển chất béo trong bột vào
trong giai đoạn gluten. Tốt hơn là nhào và trộn, hiệu quả cao hơn bởi liên kết của
những cực ƣa béo vào một phần glutenine. Sau khi nƣớng DATEM có thể chiết
xuất từ bánh mì bằng các dung môi phân cực. Điều này thể hiện sự tƣơng tác mạnh
mẽ với protein trong bột. Phản ứng esters giữa acid béo với protein ở điểm đẳng
điện xảy ra mạnh mẽ giống nhƣ phản ứng với acid béo tự do. Điều này có nghĩa
rằng nhóm cacboxyl của chúng không phải là gốc hoạt động chính, bởi vì chủ yếu
là các gốc kị nƣớc sẽ cho kết quả. Tất cả các phản ứng sẽ xảy ra mạnh mẽ hơn nếu
chúng ta tác dụng cơ học vào. Protein đƣợc bảo vệ chống lại sự thoái hóa thông
qua tƣơng tác với chất béo. Mô hình đƣợc thể hiện bởi Hình 3.24.
DATEM cung cấp một khả năng rất lớn cho việc hình thành cầu hydro với nhóm
amidic của gluten – protein. Những gốc kị nƣớc của chất nhũ hó sẽ liên kết với
những nhóm bên không phân cực của protein (nhóm ethylen), các chất nhũ hóa sẽ
tạo thành một ma trận giữa các phân tử thông qua cầu nối hydro. Một vài thử
nghiệm khác sử dụng thí nghiệm điện di để chứng minh sự hình thành phức hợp
giữ chất nhũ hóa và gluten – protein. Những phức hợp này đƣợc ổn định bởi những
cầu nối hydro và những liên kết kị nƣớc, chúng đƣợc thể hiện ở Hình 3.25.
Tƣơng tác giữa chất nhũ hóa và lipid trong bột:
Chất nhũ hóa cạnh tranh với các chất béo có trong nội tại nguyên liệu trong những phản
ứng xảy ra trong khối bột nhào. Điều này đƣợc chứng minh bởi Jacobsberg, khi ông nhào bột
với DATEM trong điều kiện không khí chỉ có khí nitơ thì làm giảm đáng kể liên kết của chất
béo. (Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 4 – Di–
acetyltartaric esters of monoglycerides (DATEM) and associated emulsifiers in bread making
: 108 – 118).
3.3.2.2. TRONG CÁC SẢN PHẨM BÁNH NƯỚNG
Sử dụng DATEM trong quá trình sản xuất và bảo quản các sản phẩm bánh nƣớng:
Ổn định sự mềm mại của ruột bánh (trì hoãn quá trình thoái hóa tinh bột).
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
15
Hiệu suất của bột nhào trong quá trình sản xuất (tăng độ bền của những nguyên liệu
thô, chống lại tác dụng cơ học, khả năng bám dính vào các thiết bị sản xuất, khả năng
khuấy trộn và lên men).
Khối lƣợng tăng sau khi nƣớng (điều này là thông số khách quan nhất để đo hiệu quả
của chất nhũ hóa).
Hoạt động của chất nhũ hóa trong việc sản xuất bánh nƣớng: việc sử dụng DATEM hoặc
phối trộn những chất nhũ hóa khác trong sản xuất bánh nƣớng đem lại nhiều lợi ích trong quá
trình chế biến và bảo quản. Những lợi ích quan trọng nhất là:
Đơn giản hóa việc chuẩn bị bột và sản xuất khối lƣợng lớn bánh nƣớng.
Giảm hàm lƣợng béo của bánh nƣớng.
Tăng khả năng lên men của bột.
Cải thiện tính chất lƣu biến.
Tăng khả năng lấy khí vào khối bánh.
Giảm sự mất nƣớc trong quá trình nƣớng bánh.
Tăng khối lƣợng của bánh nƣớng.
Cải thiện khả năng bền về hình dạng và kích thƣớc của sản phẩm.
Cải thiện đƣợc cấu trúc của ruột bánh.
Cải thiện đƣợc độ mềm của ruột bánh.
Cải thiện tính chất nhai và hƣơng vị.
Trì hoãn quá trình ôi hƣ của bánh mì.
Việc sử dụng DATEM trong các loại bánh nƣớng:
Đối với bánh mì có trái cây (fruit bread), DATEM đƣợc sử dụng tối đa với nồng độ
0,5% trên trọng lƣợng bột, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo bột nhào,
cải thiện đƣợc tính chất cảm quan, làm tăng khối lƣợng và kéo dài sự tƣơi của sản
phẩm.
Đối với bánh cookies, DATEM đƣợc sử dụng với nồng độ 0,75% trên trọng lƣợng bột,
làm kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm.
Marie biscuits, lƣợng chất béo có thể giảm 20% với việc sử dụng DATEM với nồng độ
0,75% trên trọng lƣợng bột.
Short dough biscuits, độ dày của bột đƣợc tăng lên khi chất nhũ hóa đƣợc sử dụng.
Việc sử dụng DATEM làm giảm hàm lƣợng chất béo mà gây khó khăn trong quá trình
sản xuất bánh biscuits và chúng cung cấp một cấu trúc tốt hơn.
Bột nhão làm bánh với hàm lƣợng chất béo cao, khối lƣợng riêng của khối bột thì
không bị ảnh hƣởng bởi việc sử dụng DATEM. Trong trƣờng hợp này, sử dụng
ACETEM, LACTEM và polyglycerol hiệu quả hơn. Hình 3.26 cho thấy rõ hiệu ứng
này. Hình 3.24 cung cấp một bản tóm tắt ngắn của tất cả các hiệu ứng dự kiến bởi
việc ứng dụng chất nhũ hóa trong việc sản xuất bánh nƣớng, khởi đầu từ sự pha trộn
bột đến việc bảo quản của các lại bánh nƣớng. Hình 3.27 sự ảnh hƣởng của DATEM
đến kích thƣớc sản phẩm. (Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food
Technology. Chapter 4 – Di–acetyltartaric esters of monoglycerides (DATEM) and
associated emulsifiers in bread making : 108 – 120).
3.4. POLYGLYCEROL ESTERS (E 475)
Esters polyglycerol là một trong những phụ gia tạo nhũ đƣợc sử dụng rộng rãi trong
ngành công nghệ thực phẩm phụ thuộc vào tính amphiphilic (một phân tử có cả tính chất ƣa
nƣớc và tính chất kị nƣớc) tự nhiên của chúng trong từng loại thực phẩm khác nhau. Các
esters ( esters giữa acid béo và polyglycerol) thể hiện những tính chất đặc trƣng của bề mặt
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
16
liên pha do sự tồn tại của một nhóm ƣa nƣớc và một nhóm kị nƣớc trong giới hạn cùng phân
tử.
3.4.1. CẤU TẠO HÓA HỌC
Polyglycerol đóng vai trò là nhóm ƣu nƣớc trong chất nhũ hóa, là chất bao gồm một loạt
các nhóm „oligomeric hydroxyethers‟ của glycerol. Esters này đƣợc hình thành từ việc ngƣng
tụ giữa các phân tử glycerol với nhau – phản ứng xảy ra ở điểu kiện nhiệt độ cao, kết quả
hình thành liên kết alkoxy giữa các phân tử glycerol, đƣợc thể hiện trong hình Hình 3.28. Các
esters polyglycerol tƣơng ứng đƣợc sản xuất từ polyglycerol và acid béo trong phản ứng trực
tiếp của triglyceride và polyglycerol. Khả năng phân cực do những thông yếu tố xuất phát
trong quá trình trùng hợp glycerol, các loại acid béo esters hóa hoặc mức độ esters hóa ( từ
monoesters đến polyesters). Sự đa dạng thì đƣợc phản ánh việc sử dụng chất nhũ hóa , đƣợc
tìm thấy trong ứng dụng của nhiều sản phẩm khác nhau và trong quy trình kỹ thuật. (Nguồn:
Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 5 – Polyglycerol esters: 125 –
127).
3.4.2. ỨNG DỤNG
3.4.2.1. TRONG SẢN XUẤT BÁNH CAKE
Một ứng dụng quan trọng của của esters polyglycerol là trong bột nhào làm bánh với ít
hoặc không có chất béo và dầu, tức là bột dành cho bánh xốp, bánh mì Thụy Sĩ và các loại
bánh tƣơng tự có chung nền tảng nhƣ trứng, đƣờng, bột hoặc là tinh bột. Trong sản xuất các
loại bánh cake trên, esters polyglycerol đơn giản hóa quá trình từ hai bƣớc thành một bƣớc
„tất cả trong đánh trộn‟ bột nhào bánh cake. Bột nhào sử dụng polyglycerol thì có số lƣợng lỗ
khí nhiều đồng đều hơn so với bột nhào không dùng polyglycerol. Với lƣợng khí nhiều làm
cho khối lƣợng của bột nhào giảm, cùng với đó là sự tăng độ dẻo của bột – điều này sẽ giúp
dễ thao tác hơn. Chất nhũ hóa sẽ giúp ổn định bột nhào, bọt sẽ đƣợc giữ bên trong lâu hơn.
Polyglycerol sẽ giúp làm tăng sự tạo bọt, do đó thể tích bánh tăng, cấu trúc bánh mịn và đồng
đều, dễ cắt, chất lƣợng của bánh tăng. So với các chất nhũ hóa khác nhƣ monoglycerids, các
polyglycerol có ƣu điểm là giúp ổn định đặc tính của bột nhào, là chất nhũ hóa lý tƣởng cho
các loại bánh cake.
Esters polyglycerol sử dụng trong các loại bánh đƣợc đề cập ở trên thì đƣợc hình thành từ
acid béo bão hòa và nguyên liệu rắn dạng sáp (waxy solid material) thì không thể sử dụng
trực tiếp trong một công thức bánh. Để làm cho chất nhũ hóa thuận tiện hơn, esters
polyglycerol dành riêng cho những sản phẩm nƣớng thƣờng bán ở thị trƣờng chúng đƣợc sản
xuất ở dạng paste hoặc dạng bột, do đó có thể sử dụng trực tiếp trong hỗn hợp bánh và trong
bột nhào.
Ở trƣờng hợp dạng paste, esters polyglycerol đƣợc hydrat hóa ở nhiệt độ cao cùng với
dung môi nhƣ sorbitol dạng syrup có hoặc không propylene glycol. Hỗn hợp sau khi đƣợc
làm lạnh thu đƣợc một dạng paste ổn định thì có thể sử dụng trực tiếp trong sản xuất bánh và
cùng phối trộn với các thành phần khác.
Esters polyglycerol ở dạng bột, sẽ cung cấp một thuận lợi lớn trong việc xử lý và có thể sử
dụng trong bột và trộn các loại bánh khô (cake dry – mixes). Esters polyglycerol ở dạng bột
thƣờng chứa khoảng 20 – 40% kết hợp với bề mặt chất mang. Điều này có thể đƣợc sản xuất
bằng việc sấy phun hệ nhũ tƣơng O/W đƣợc chuẩn bị từ esters polyglycerol và một sự kết
hợp với cacbonhydrate, ví dụ nhƣ maltodextrin và các protein hòa tan trong nƣớc. Protein có
thể thu nhận từ sữa hoặc là từ thực vật. Một sự thay thế cho chất nhũ hóa sấy phun là sản
phẩm mà chất nhũ hóa đƣợc thêm vào tinh bột để thu đƣợc chất nhũ hóa dạng bột tốt và ổn
định. Trong trƣờng hợp này, chất nhũ hóa đƣợc kết hợp với các hạt tinh bột bằng cách sử
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
17
dụng công nghệ ép đùn và bột thành phẩm là một chất nhũ hóa đem lại hiệu quả cho quá trình
đánh trộn (whipping) ứng dụng trong các loại bánh cake bán trên thị trƣờng. Dƣới sự kiểm tra
của kính hiển vi TEM cho thấy esters polyglycerol đóng vai trò nhƣ một lớp màng xung
quanh là các hạt tinh bột đính vào riêng lẽ Hình 3.29. Điều này thì trái ngƣợc với các sản
phẩm sấy phun đƣợc miêu tả trƣớc, ở đây esters polyglycerol đƣợc bao bọc bởi các vật liệu
mang. Cả hai dạng bột của chất nhũ hóa là những sản phẩm thuận tiện và ổn định, cái mà có
thể kết hợp trong việc phối trộn với thời gian sử dụng kéo dài đến 18 tháng mà không làm
mất tính chất chức năng.
Thƣờng thì esters polyglycerol kết hợp với các chất nhũ hóa khác, ví dụ nhƣ lactylated
monoglyceride để có đƣợc một công thức với những tính chất tối ƣu hóa cho một ứng dụng
đặc biệt. Dƣờng nhƣ không có những nghiên cứu cụ thể về những tính chất của esters
polyglycerol trong việc thông khí cho bột nhào bánh xốp, nhƣng có khả năng là bột nhào sẽ
hình thành một lớp màng mỏng với protein của trứng tại bề mặt khí – dầu (air – lipid). Theo
cách này, thì esters polyglycerol sẽ ổn định bề mặt phân pha, việc ổn định này rất quan trọng
trong quá trình sản xuất bánh nƣớng, nhiệt độ làm cho những những phân tử khí giãn nở và
tiềm ẩn sự kết tụ làm giảm chất lƣợng của các sản phẩm nƣớng.
Những lợi ích của việc sử dụng esters polyglycerol trong bột nhào làm cho quá trình sản
xuất trở nên đơn giản và an toàn, cùng với việc thông khí tốt hơn, ổn định bột và chất lƣợng
tốt đối với bánh nƣớng thành phẩm. Hình 3.30 so sánh giữa bánh xốp chuẩn bị theo kiểu
truyền thống và bánh xốp có bổ sung chất nhũ hóa esters polyglycerol. Chúng ta thấy mẫu có
esters polyglycerol thì bề mặt mƣợt mà và đồng nhất hơn. Esters polyglycerol đã cung cấp
45% khối lƣợng của bánh cake. Hình 3.31 thể hiện ruột bánh của bánh xốp có sử dụng esters
polyglycerol, bánh cake đạt đƣợc cấu trúc mềm hơn và lỗ khí đồng đều mà không có bất kì
vết nứt nào. Hoạt động của nƣớc trong bánh với esters polyglycerol làm tăng sự ổn định trong
thời gian lƣu trữ, làm chậm quá trình khô bề mặt bên ngoài khi so sánh với các mẫu đối
chứng. (Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 5 –
Polyglycerol esters: 125 – 127).
3.4.2.2. ẢNH HƯỞNG ĐẾN THỜI HẠN SỬ DỤNG CÁC SẢN PHẨM BÁNH
NƯỚNG
Thời gian sử dụng của tinh bột phù hợp với từng loại sản phẩm, nhƣ sản phẩm bánh cake
và bánh mì có mối quan hệ chặc chẽ đến sự thoái hóa của tinh bột. Để tốt cho việc đó thì các
chất nhũ hóa dùng trong thực phẩm sẽ đƣợc dùng để tạo phức với amylose của tinh bột và do
đó ngăn chặn hoặc làm chậm sự thoái hóa.
Trong quá trình lên men bột nhào sản xuất bánh mì, esters polyglycerol thì không đƣợc sử
dụng nhiều. Trong nghiên cứu của Gartiet esters polyglycerol với giá trị HLB khá cao 12 –
13 đã đƣợc tìm thấy để cải thiện bột nhào cũng nhƣ bánh mì thành phẩm và một số tác giả
cho rằng esters polyglycerol trong một số trƣờng hợp có thể thay thế natri stearoyl lactylate
(một chất nhũ hóa thực phẩm đƣợc sử dụng rộn rãi trong quá trình lên men bột nhào).
(Nguồn: Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. Chapter 5 – Polyglycerol
esters: 140 – 141).
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
18
KẾT LUẬN
Chất nhũ hóa là thành phần chế phẩm đƣợc bổ sung vào trong bánh nhằm nâng cao chất
lƣợng bột nhào, làm bột nhào dẻo, làm ruột bánh mịn và mềm hơn, do đó chất nhũ hóa sẽ
quyết định một phần quan trọng trong quá trình sản xuất bánh. Chúng vừa quyết định đến
tính chất cảm quan, cải thiện đặc tính của sản phẩm và đặc biệt đem lại nguồn lợi nhuận cao
cho nhà sản xuất – đây là nhiệm vụ của một kỹ sƣ ngành bánh phải hiểu rõ và sáng tạo trong
việc phối trộn thành phần. Tìm hiểu về cấu tạo và ứng dụng chất nhũ hóa giúp cho ta có nhìn
tổng quan và nhận định phù hợp trong phƣơng hƣớng sản xuất.
Mục đích nhắm đến là tác dụng đặc trƣng của từng chất nhũ hóa trong từng loại bánh khác
nhau – nhƣ vậy sẽ hoàn thiện đƣợc cấu trúc của sản phẩm bánh khi hoàn thành.
Bằng việc kết hợp sự phong phú của nguyên liệu và sự đa dạng của phụ gia cũng nhƣ các
công thức phối hợp đặc trƣng, ta sẽ cho ra đời những loại bánh với tính chất cảm quan nhƣ
mong muốn – đảm bảo yêu cầu của ngƣời tiêu dùng và mở ra một hƣớng mới cho ngành
bánh.
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
19
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Đàm Sao Mai, Nguyễn Thị Hoàng Yến, Đặng Bùi Khuê. Phụ Gia Thực Phẩm. NXB Đại
Học Quốc Gia Thành Phố HCM. 2012.
[2] G.L.Hasenhuettl, R.W.Hartel. Food emulsifiers and their applications 2
nd
edition. 2008
[3] Hartmut Gölitz, Andreas Funke, Illertissen, Germany. Emulsifiers in bread improvers and
backery ingredients. 2009
[4] Nguyễn Ngọc Tú. Hóa sinh Thực Phẩm. NXB Khoa học Kỹ thuật.
[5] QCVN 4 – 22 : 2011/BYT.
[6] Stanley P.Cauvain, Linda S.Young. Backery Products Science, Technology and Practice.
2006.
[7] Robert J.Whitehurst. Emulsifiers in Food Technology. 2004.
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
20
PHỤ LỤC
CHƯƠNG 1
Hình 1.1. Hệ nhũ tƣơng W/O và O/W
Nguồn: Hartmut Gölitz, Andreas Funke, Illertissen, Germany; Emulsifiers in bread
improvers and backery ingredients.
Hình 1.2. Hình mô phỏng hệ nhũ tƣơng có trong bột bánh mì và bột nhão
Nguồn: Hartmut Gölitz, Andreas Funke, Illertissen, Germany; Emulsifiers in bread
improvers and backery ingredients
Tiểu luận môn CNSX Đƣờng Bánh Kẹo
Đề tài: Chất nhũ hóa dùng trong sản xuất bánh
SVTH: Mai Hữu Trí
GVHD: Th.S Hồ Xuân Hƣơng
21
Hình 1.3. Cấu trúc của chất nhũ hóa
Nguồn: Hartmut Gölitz, Andreas Funke, Illertissen, Germany; Emulsifiers in bread
improvers and backery ingredients
Hình 1.4. Cơ chế hoạt động của chất nhũ hóa
Nguồn: G.L.Hasenhuettl, R.W.Hartel, 2008. Food emulsifiers and their applications
2nd edition.