BÁO CÁO SẢN XUẤT BÁNH MÌ LÚA MẠCH ĐEN

GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
______________________

MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

BÁO CÁO

SẢN XUẤT BÁNH MÌ LÚA MẠCH
ĐEN

GVHD: GS.TS. LÊ VĂN VIỆT MẪN
Nhóm Sinh viên thực hiện:
Hoàng Anh Thư
1513377
Lê Quốc Huy
1511235
Châu Phan Minh Hiển
1511056
Nhóm: A01
Lớp: HC15TP

Năm học 2017-2018
1

GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

MỤC LỤC
Lời mở đầu................................................................................................................................................7
PHẦN I: NGUYÊN LIỆU.......................................................................................................................8
1.

Nguyên liệu chính:........................................................................................................................8
1.1.

Giới thiệu................................................................................................................................8

1.2.

Thành phần hóa học..............................................................................................................8

1.2.1.

Glucid:.........................................................................................................................8

1.2.1.1. Tinh bột:......................................................................................................................8
1.2.1.2. Các dạng glucid khác:................................................................................................9

2.

3.

1.2.2.

Protein và amino acid...............................................................................................10

1.2.3.

Lipid...........................................................................................................................11

1.2.4.

Anti-Nutritional và các Vitamin, khoáng...............................................................11

1.2.5.

Enzyme......................................................................................................................12

1.3.

Lúa mạch đen trong sản xuất thực phẩm..........................................................................12

1.4.

Những lợi ích về dinh dưỡng của các thực phẩm từ lúa mạch đen.................................13

1.5.

So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất ở lúa mạch đen và lúa mì:........................................13

1.6.

Đánh giá chất lượng bột lúa mạch đen:.............................................................................14

Nguyên liệu phụ...........................................................................................................................14
2.1.

Nước:.....................................................................................................................................14

2.2.

Muối......................................................................................................................................15

2.3.

Nấm men...............................................................................................................................16

2.4.

Sourdough............................................................................................................................16

Chất chống oxy hóa.....................................................................................................................17

PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ...............................................................................................19
1.

QUY TRÌNH 1.............................................................................................................................19

2.

QUY TRÌNH 2.............................................................................................................................20

PHẦN III: THUYẾT MINH QUY TRÌNH.........................................................................................21
1.

Quy trình 1...................................................................................................................................21
1.1.

Quá trình sàng.....................................................................................................................21

1.1.1.

Mục đích:...................................................................................................................21

1.1.2.

Các biến đổi:..............................................................................................................21

1.1.3.

Thiết bị sàng:.............................................................................................................21

1.1.3.1. Nguyên tắc hoạt động:..............................................................................................22
1


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

1.1.3.2. Thông số công nghệ:.................................................................................................22

1.2.

Quá trình nhào trộn............................................................................................................22

1.2.1.

Mục đích:...................................................................................................................22

1.2.2.

Các biến đổi...............................................................................................................22

1.2.2.1. Biến đổi hóa lý...........................................................................................................22
1.2.2.2. Biến đổi hóa sinh.......................................................................................................22
1.2.2.3. Biến đổi hóa học........................................................................................................23
1.2.3.

Thiết bị nhào trộn.....................................................................................................23

1.2.3.1. Nguyên lý hoạt động.................................................................................................23
1.2.3.2. Thông số công nghệ:.................................................................................................24
1.3. Chia bột........................................................................................................................................25
1.3.1.

Mục đích....................................................................................................................25

1.3.2.

Biến đổi của nguyên liệu..........................................................................................25

1.3.3.

Thiết bị chia bột........................................................................................................25

1.3.3.1.

Nguyên lí hoạt động..................................................................................................25

1.3.3.2. Thông số công nghệ..................................................................................................26
1.4. Vê bột...........................................................................................................................................26
1.4.1.

Mục đích....................................................................................................................26

1.4.2.

Biến đổi của nguyên liệu..........................................................................................26

1.4.3.

Thiết bị vê bột...........................................................................................................26

1.5. Ổn định cấu trúc.........................................................................................................................26
1.5.1.

Mục đích....................................................................................................................26

1.5.2.

Biến đổi của nguyên liệu..........................................................................................26

1.5.3.

Thiết bị.......................................................................................................................26

1.5.3.1.

Nguyên lý hoạt động.................................................................................................27

1.5.3.2.

Thông số công nghệ..................................................................................................27

1.6. Tạo hình cuối...............................................................................................................................27
1.6.1.

Mục đích....................................................................................................................27

1.6.2.

Biến đổi của nguyên liệu..........................................................................................27

1.6.3.

Thiết bị tạo hình........................................................................................................27

1.6.3.1. Nguyên lý hoạt động.................................................................................................28
1.6.3.2. Thông số công nghệ..................................................................................................28
1.7.

Giai đoạn lên men kết thúc.................................................................................................29

1.7.1.

Mục đích công nghệ:.................................................................................................29
1


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

1.7.2.

Biến đổi......................................................................................................................29

1.7.3.

Thiết bị:.....................................................................................................................29

1.7.3.1. Nguyên lý hoạt động:................................................................................................29
1.7.3.2. Thông số công nghệ:.................................................................................................29
1.8.

Giai đoạn nướng..................................................................................................................30

1.8.1.

Mục đích công nghệ..................................................................................................30

1.8.2.

Biến đổi của nguyên liệu..........................................................................................30

1.8.2.1. Biến đổi vật lí.............................................................................................................30
1.8.2.2. Biến đổi hóa học........................................................................................................30
1.8.2.3. Biến đổi sinh học.......................................................................................................30
1.8.2.4. Biến đổi hóa lý...........................................................................................................30
1.8.2.5.

Biến đổi hóa sinh.......................................................................................................30

1.8.3.

Thiết bị:.....................................................................................................................30

1.8.3.1. Giới thiệu thiết bị nướng:........................................................................................30
1.8.3.2. Nguyên lý hoạt động và thông số công nghệ:.........................................................32
1.9. Quá trình làm nguội....................................................................................................................33
1.9.1.

Mục đích công nghệ:.................................................................................................33

1.9.2.

Biến đổi của nguyên liệu:.........................................................................................33

1.9.2.1.

Biến đổi vật lý............................................................................................................33

1.9.2.2.

Biến đổi hóa lý...........................................................................................................33

1.9.3.
1.9.3.1.

Nguyên lý hoạt động:................................................................................................34

1.9.3.2.

Thông số công nghệ:.................................................................................................35

1.10.

2.

Thiết bị làm nguội.....................................................................................................34

Quá trình đóng gói...............................................................................................................35

1.10.1.

Mục đích công nghệ:.................................................................................................35

1.10.2.

Biến đổi của nguyên liệu:.........................................................................................35

1.10.3.

Thiết bị đóng gói.......................................................................................................35

1.10.3.1.

Nguyên lý hoạt động:................................................................................................36

1.10.3.2.

Thông số công nghệ:.................................................................................................36

Quy trình 2...................................................................................................................................38
2.1.

Nhào trộn lần 1....................................................................................................................38

2.1.1.

Mục đích....................................................................................................................38

2.1.2.

Thành phần của bột đầu và biến đổi của nguyên liệu...........................................38

2.1.3.

Thiết bị nhào trộn.....................................................................................................38
1

GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

2.1.3.1. Nguyên lí hoạt động..................................................................................................39
2.1.3.2. Thông số công nghệ..................................................................................................39
2.2.

Ủ bột lần 1............................................................................................................................39

2.2.1.

Mục đích:...................................................................................................................39

2.2.2.

Biến đổi của nguyên liệu:.........................................................................................39

2.2.2.1. Biến đổi hóa sinh.......................................................................................................39
2.2.2.2. Biến đổi sinh học.......................................................................................................40
2.2.2.3. Biến đổi hóa lý...........................................................................................................40
2.2.2.4. Biến đổi vật lý............................................................................................................40
2.2.3.

Thiết bị:.....................................................................................................................40

2.2.3.1. Nguyên lý hoạt động:................................................................................................41
2.2.3.2. Thông số công nghệ..................................................................................................41
2.3.

2.3.1.

Mục đích....................................................................................................................41

2.3.2.

Thành phần của bột bạt...........................................................................................41

2.3.3.

Thiết bị & thông số công nghệ.................................................................................42

2.4.

3.

Nhào trộn lần 2....................................................................................................................41

Ủ bột lần 2............................................................................................................................42

2.4.1.

Mục đích:...................................................................................................................42

2.4.2.

Biến đổi của nguyên liệu:.........................................................................................42

2.4.3.

Thiết bị:.....................................................................................................................42

2.5.

Chia bột:...............................................................................................................................42

2.6.

Vê bột:...................................................................................................................................42

2.7.

Ổn định cấu trúc:.................................................................................................................42

2.8.

Tạo hình cuối........................................................................................................................42

2.9.

Lên men kết thúc:................................................................................................................42

2.10.

Nướng:.......................................................................................................................42

2.11.

Làm nguội:................................................................................................................42

SO SÁNH 2 QUY TRÌNH..........................................................................................................43

PHẦN III: SẢN PHẨM.........................................................................................................................44
1.

Mô tả sản phẩm...........................................................................................................................44

2.

Qui cách đóng gói........................................................................................................................44

3.

Thành phần dinh dưỡng.............................................................................................................45

4.

Chỉ tiêu chất lượng......................................................................................................................45
4.1.

Chỉ tiêu vật lý:......................................................................................................................45
1


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

4.2.

Chỉ tiêu hóa học...................................................................................................................45

4.3.

Chỉ tiêu bao bì......................................................................................................................45

4.4.

Chỉ tiêu hóa lý......................................................................................................................45

TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................................46

1


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Thành phần hóa học của hạt lúa mạch đen (% chất khô)............................................9
Bảng 2: Thành phần mono và oligosaccharide có trong hạt đại mạch....................................10
Bảng 3: Hàm lượng các chất xơ trong hạt lúa mạch đen..........................................................10
Bảng 4: Thành phần của các loại protein trong lúa mạch đen.................................................12
Bảng 5: Hàm lượng các acid béo.................................................................................................12
Bảng 6: Hàm lượng các chất khoáng và vitamin trong hạt lúa mạch đen..............................13
Bảng 7: So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất của bột lúa mạch đen và bột mì.........................14
Bảng 8: Bảng tiêu chuẩn vệ sinh nước uống của Bộ Y tế (QD1329-2002-BYT).....................15
Bảng 9: Chỉ tiêu cảm quan của muối ăn.....................................................................................17

Bảng 10: Chỉ tiêu hóa lý của muối ăn.........................................................................................17
Bảng 11: So sánh 2 quy trình.......................................................................................................44
Bảng 12: Thành phần dinh dưỡng trong bánh mì lúa mạch đen.............................................46
Bảng 13: Hàm lượng các Vitamin, khoáng trong bánh mì lúa mạch đen...............................46

1


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Thiết bị sàng....................................................................................................................22
Hình 2: Lắp ráp thiết bị sàng......................................................................................................23
Hình 3: Thiết bị nhào trộn Tweedy High Speed Mixer.............................................................25
Hình 4: Thiết bị chia bột..............................................................................................................26
Hình 5: Nguyên lý hoạt động thiết bị chia bột...........................................................................26
Hình 6: Thiết bị vê bột.................................................................................................................27
Hình 8: Thiết bị tạo hình bánh mì Multitex 4 Moulder............................................................29
Hình 9: Thiết bị lên men cuối......................................................................................................30
Hình 10: Thiết bị nướng bánh mì................................................................................................32
Hình 11: Cấu tạo của thiết bị nướng bánh mì............................................................................32
Hình 12: Nguyên lý hoạt động thiết bị nướng bánh mì.............................................................33
Hình 15: Cấu tạo băng tải............................................................................................................36
Hình 16: Thiết bị bao gói tự động...............................................................................................37
Hình 17: Minh họa bao gói sản phẩm.........................................................................................38
Hình 18: Thiết bị nhào trộn bột..................................................................................................39
Hình 19: Cấu tạo thiết bị trộn bột...............................................................................................40
Hình 20: Tủ ủ bột.........................................................................................................................42

Hình 21: Sản phẩm bánh mì lúa mạch đen................................................................................45

1


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

Lời mở đầu
Các sản phẩm bánh mì, đặc biệt là bánh mì lúa mạch đen, có lịch sử lâu dài và chúng tạo thành
một phần quan trọng trong chế độ ăn của con người trên toàn cầu. Các sản phẩm bánh mì không
chỉ phổ biến ở các thị trường truyền thống như Châu Âu mà còn phổ biến ở các thị trường mới
nổi. Bánh mì được sản xuất từ nhiều loại ngũ cốc, nhiều nhất là từ bột mì và bột lúa mạch đen.
Lúa mạch đen (Secale cereale L.) là một nguyên liệu truyền thống dùng để nướng ở Bắc Âu và
Đông Âu. Bánh mì lúa mạch đen được sản xuất rộng rãi từ qui mô nhỏ cho đến qui mô công
nghiệp. Người đàn ông Phần Lan ăn 105g bánh mì lúa mạch đen hàng ngày, trong khi phụ nữ
Phần Lan ăn 67g (Paturi và cộng sự 2008). Hình thức và hương vị của bánh mì lúa mạch đen
khác nhau giữa các vùng. Ở Phần Lan, bánh mì lúa mạch đen ở phía Tây của đất nước ít chua hơn
và có hình dáng như bánh mì phẳng, trong khi đó ở miền Đông Phần Lan, bánh mì lúa mạch đen
có dạng bánh lạ và chua hơn. Tuy nhiên tiêu thụ như các sản phẩm ngũ cốc nguyên hạt, lúa mạch
đen cung cấp một nguồn tốt của chất xơ, hợp chất phenolic, vitamin, các nguyên tố vi lượng và
khoáng chất. Hương vị và cấu trúc của bánh mì lúa mạch đen rất khác với bánh mì lúa mì, do lúa
mạch đen chứa glutelins ít hơn. Prolamins hay secalins của lúa mạch đen, không được xem là
đóng một vai trò trong nướng bánh mỳ vì nồng độ thấp hoặc các tương tác của chúng với các
thành phần khác. Tuy nhiên, Arabinoxylans là chất liên kết nước chính trong bột lúa mạch đen và
do đó rất quan trọng đối với tính chất lưu biến và tính giữ khí. Các phần sau sẽ trình bày về qui
trình sản suất bánh mì lúa mạch đen cũng như các yếu tố về nguyên liệu, thành phần, quá trình
ảnh hưởng đến sự biến đổi của bánh mì.

GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

PHẦN I: NGUYÊN LIỆU
1. Nguyên liệu chính:
BỘT LÚA MẠCH ĐEN
1.1.
Giới thiệu
- Lúa mạch đen là một loại ngũ cốc có quan hệ gần gũi với lúa mì
- Giống với lúa mì, lúa mạch đen có thể được xay thành bột nhuyễn nhưng với tính chất bột
kém hơn bột lúa mì.
- Bột lúa mạch đen được sử dụng chế biến nhiều loại thực phẩm như: bánh mì đen, bánh mì
lúa mạch đen, bánh mì giòn…. Ngoài ra còn được sử dụng trong sản xuất đồ uống như:
bia đen, một số loại whisky và vodka.
- Lúa mạch đen được sử dụng chủ yếu cho thức ăn chăn nuôi, chiếm khoảng 50% lượng sử
dụng trên toàn thế giới.
1.2.
Thành phần hóa học
Bảng 1: Thành phần hóa học của hạt lúa mạch đen (% chất khô)
Thành phần

%

Tro

2

Chất béo

2-3

Protein

10-15

Tinh bột

55-65

Chất xơ

19-22

Arabinoxylan

8-10

-Glucan

2-3

Cellulose

1-3

Lignin

1-2

Fructan

4-6

1.2.1. Glucid:
1.2.1.1. Tinh bột:
- Hàm lượng tinh bột trong hạt lúa mạch đen khoảng 55 – 65% chất khô.
- Tinh bột của lúa mạch đen có 2 dạng hạt tinh bột: hạt lớn (hạt loại A), hạt nhỏ (hạt loại B).
Thường hạt nhỏ có cấu trúc chặt hơn còn hạt lớn có cấu trúc xốp hơn.
- Hạt tinh bột của lúa mạch đen gồm 2 thành phần chính là amylose và amylopectine.
Ngoài ra, trong hạt tinh bột có chứa khoảng 0.5 – 1% lipid và một ít các hợp chất của
phosphor và nito. Phosphor trong hạt tinh bột thường ở dạng phospholipid. Nito có trong
hạt tinh bột với hàm lượng nhỏ hơn 0.05% và thường tham gia trong thành phần của các
enzyme tổng hợp tinh bột.


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

-

Hàm lượng amylose của tinh bột lúa mạch đen so với lúa mạch thông thường nhiều hơn
trong khoảng 20-30%. Đặc tính tinh bột của lúa mạch đen bị ảnh hưởng bởi cả kiểu gen
và điều kiện tăng trưởng.
1.2.1.2. Các dạng glucid khác:
Ngoài tinh bột, trong hạt còn chứa các glucid khác như đường và các chất xơ. Đường chứa nhiều
trong phôi còn chất xơ góp phần tạo nên thành tế bào hạt.
i)

Đường đơn giản:

Trong hạt thường có các monosaccharide (glucose và fructose), disaccharide (saccharose,
maltose) và trisaccharide (rafinose), oligosaccharide. Các loại đường này là sản phẩm của quá
trình thủy phân tinh bột, chúng có khả năng tham gia phản ứng Maillard nên góp phần tạo màu và
mùi cho sản phẩm. Đối với sản phẩm có quá trình lên men như bánh mì thì các loại đường trên là
cơ chất cho nấm men phát triển.
Bảng 2: Thành phần mono và oligosaccharide có trong hạt đại mạch
Hợp chất
Glucose
Fructose
Saccharose
Maltose
Rafinose
Oligosaccharide

% trọng lượng hạt
0.055
0.095
1
0.07
0.48
0.25

ii)
Các chất xơ
- Chất xơ là các polysaccharide tạo thành từ các monomer là đường pentose (pentosan) và
đường hexose nhưng cơ thể con người không tiêu hóa được.
- Xơ của lúa mạch đen chiếm khoảng 17% nguyên hạt, trong đó khoảng 4% là chất xơ hòa

tan. Các thành phần của phần này là pentosans, β-glucan, lignin, cellulose và
arabinoxylans.
- Chất xơ được chia thành nhóm chất xơ tan trong nước và nhóm chất xơ không tan trong
nước.
Bảng 3: Hàm lượng các chất xơ trong hạt lúa mạch đen
Tính tan

Arabinoxyla
n
3.4
5.5

-Glucan

Cellulose

Man

Gal

Uronic acid

Tổng

Tan
0.9
0
0.1
0.1
0.1

4.6
Không
1.1
1.5
0.2
0.2
0.1
8.6
tan
 Chất xơ không tan trong nước bao gồm: cellulose và hemicellulose chủ yếu tập trung ở
lớp vỏ, đặc biệt là lớp vỏ trấu, vỏ hạt và các thành tế bào. Hàm lượng chất xơ không tan
trong nội nhũ rất nhỏ thường chỉ khoảng 0.1 – 0.3%.
o Cellulose: cellulose có công thức cấu tạo là polymer của đường D-glucose liên kết
với nhau bằng liên kết -1,4. Trong nội nhũ, hàm lượng cellulose chiếm khoảng
0.3%. Cellulose không tiêu hóa được, vì vậy không có giá trị dinh dưỡng nhưng
nó giúp cho nhu động ruột, giúp ngăn ngừa một số bệnh trong hệ tiêu hóa.


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

o Hemicellulose: là một dạng pentosan không tan trong nước – là các
polysaccharide của các loại đường như xylose, arabinose, mannose. Hai dạng
đường chủ yếu tạo nên hemicellulose là xylose hay arabinose nên hemicellulose
còn được biết dưới tên gọi là xyloglucans hay arabinoglucans. Các dạng chính của
hemicelluloses hay gặp là xylan, glucuronoxylan, arabinoxylan, glucomannan và
xyloglucan. Hemicellulose có cấu tạo mạch nhánh. Phần pentosan không tan cũng
sẽ có huynh hướng hút nước và trương nở, chính phần pentosan không tan đó góp
phần tạo nên các tính chất lưu biến của bột nhào. Khả năng trương nở trong nước

của pentosan làm cho ruột bánh mì có nhiều ẩm, trở nên mềm xốp hơn.
 Chất xơ hòa tan bao gồm: các pentosan tan trong nước, -glucan, glucofructan.
o Pentosan: pentosan tổng và pentosan tan trong nước chiếm 7 – 8% và 2 – 3% trong
hạt lúa mạch đen. Nhóm pentosan tan trong nước chủ yếu là arabinoxylan mạch
thẳng và arabinogalactan peptide mạch nhánh. Các pentosan tan có khả năng hấp
thu một lượng nước lớn hơn trọng lượng của mình từ 15 – 20 lần và tạo ra một
dung dịch có độ nhớt rất cao
o Arabinoxylan:
- Là polymer với mạch chính là các đường D- xylopyrannose liên kết với nhau bằng liên
kết -1,4 xylose. Arabinoxylan có nhánh tại vị trí C2 và C3 bằng liên kết -Larabinofuranose trong phân tử có chứa rất nhiều nhóm háo nước nên có thể hút nước,
trương nở tạo gel.
- Hàm lượng arabinoxylan trung bình của một bộ 18 mẫu hạt lúa mạch đen của Thụy Điển
là 8.6%.
- Tính chất hóa học và độ tan của arabinoxylan trong các thành phần khác nhau của hạt là
khác nhau. Sự phân bố của arabinoxilan trong hạt là: 71% trong nội nhũ, 25% trong
aleurone và 14% trong cám ngoài.
- Đặc biệt, arabinoxylan có khả năng giữ nước cao, khoảng 5 gam nước trên mỗi gam trọng
lượng khô, tạo dung dịch nhớt. Điều này góp phần vào lợi ích dinh dưỡng của lúa mạch
đen như là nguồn thức ăn của con người và trong chế biến thực phẩm nhưng tính chất này
cũng góp phần làm giảm tính chất bột nhào của lúa mạch đen khi so sánh với bột mì.
o glucan: còn được gọi là lichenins là polysaccharide mạch thẳng của đường Dglucopyranose liên kết với nhau bởi các liên kết -1,3 và -1,4.
o Glucofructan: là các oligosaccharide có khối lượng phân tử thấp khoảng 2000 đvc
tạo thành các đường D-glucose và D-fructose.
1.2.2. Protein và amino acid
- Hàm lượng protein của hạt lúa mạch đen cũng tương tự như lúa mì, mặc dù trong cả hai
trường hợp, có sự khác biệt đáng kể (8-15%) phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện tăng
trưởng. Sự khác biệt về hàm lượng protein hạt đã được báo cáo là có nhiều ảnh hưởng bởi
kiểu gen hơn là do điều kiện tăng trưởng. Protein dự trữ của nội nhũ lúa mạch đen được
phân loại là tạo thành gluten trên bề mặt ướt, nhưng độ dai của bột nhào ít hơn so với
gluten lúa mì (từ lúa mì thông thường hoặc lúa cứng)

- Phân loại protein:
o Albumins: là nhóm protein tan trong nước và dung dịch muối có nồng độ loãng.
Albumin bị đông tụ dưới tác dụng của nhiệt.
o Globulins: là nhóm protein không tan trong nước tinh khiết nhưng tan được trong
dung dịch muối loãng.


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

o Prolamins (ở lúa mạch đen có tên là secalin): là nhóm các protein tan được tốt
trong dung dịch rượu ethanol 70%.
o Glutelins (ở lúa mạch đen còn gọi là secalinin): là protein tan được trong acid và
base.
Bảng 4: Thành phần của các loại protein trong lúa mạch đen
Loại protein
Hàm lượng %
Albumins
20 – 30
Globulins
5 – 10
Secalina
20 – 30
Glutelin
30 – 40
- Việc chế biến bột lúa mạch đen có nhiều khác biệt so với bột lúa mì do độ dính của bột
lúa mạch đen. Chiếc bánh lúa mạch đen có khối lượng thấp hơn, với cấu trúc thô cứng
hơn, nhưng hương vị đặc biệt của lúa mạch đen làm cho nó đặc biệt hấp dẫn đối với nhiều
khách hàng.

- Bột lúa mạch đen thường trộn lẫn với bột lúa mì trong các ứng dụng làm bánh, do đó vượt
qua những bất lợi về độ bền của lúa mạch đen, trong khi duy trì những ưu điểm độc đáo
của lúa mạch đen.
- Tuy nhiên, protein của lúa mạch đen có lợi thế về dinh dưỡng hơn: hàm lượng lysine
(21.2 g / 100 g tổng N, phạm vi 15.1-28.1) cao hơn lúa mì (17.9 g / 100 g tổng N, phạm vi
13.1-24.9). Tuy nhiên lúa mạch đen ít hơn lúa mì về các axit amin giàu đạm ví dụ như
glutamine và proline. Hệ số chuyển đổi của N tổng thành hàm lượng đạm ở lúa mạch đen
là 5.7 thấp hơn của lúa mì là 6.2.
1.2.3. Lipid
- Chiếm 1.5 – 2.0% khối lượng khô của hạt.
- Không giống như các loại ngũ cốc khác, lipid lúa mạch đen có tỉ lệ acid linoleic không
bão hòa cao hơn (55.6% - C18:2). Điều này là một yếu tố hạn chế trong bảo quản lúa
mạch đen do ảnh hưởng của phản ứng oxy hóa, gây ôi.
Bảng 5: Hàm lượng các acid béo
Acid béo
Hàm lượng
Acid palmitic (C16:0)
16.5%
Acid stearic (C18:0)
0.6%
Acid oleic (C18:1)
15.6%
Acid linolenic (C18:3)
10.4%
Acid eicosenoic (C20:1)
1.3%
- Ngoài ra, lipid cũng có mặt trong hạt tinh bột với hàm lượng khoảng 0.5 – 1%. Lipid của
tinh bột chủ yếu gồm acid béo tự do (acid palmitic 23%, acid oleic 41% và acid linoleic
35%) và lysophosphatidylcholine (LPC) chứa 46% acid palmitic, 1% acid stearic, 42%
acid oleic và 10% acid linoleic.

1.2.4. Anti-Nutritional và các Vitamin, khoáng
- Các lớp aleurone bao quanh hạt lúa mạch đen giàu axit phytic, các hạt phytin chứa muối
kali và magiê.
- Hoạt động kháng tiêu hóa của nó liên quan đến khả năng tạo muối rất ít tan với các chất
khoáng quan trọng, đặc biệt là canxi, sắt, kẽm và magiê.


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

-

-

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

Hàm lượng tro trong hạt lúa mạch đen thường đạt đến nồng độ 2.1% tương đương với lúa
mì. Hàm lượng tro đặc biệt cao trong lớp aleurone chứa các hạt phytin và một hỗn hợp
muối kali và magiê của myoinositol hexaphosphate.
Rye được báo cáo là một nguồn giàu thiamine, acid nicotinic, riboflavin, pyridoxin, acid
phanthotenic và tocopherol. Chúng chủ yếu nằm trong các mô bên ngoài hạt lúa mạch đen
và được loại bỏ trong quá trình xay xát. Điều này là bởi vì chúng được lưu trữ chủ yếu
trong phôi và aleurone của hạt.

Bảng 6: Hàm lượng các chất khoáng và vitamin trong hạt lúa mạch đen
Thành phần
Khoáng
Phosphorus
Potassium
Calcium
Magnesium

Iron
Copper
Manganese
Vitamin
B-vitamins
Thiamin
Riboflavin
Nicotinic acid
Pantothenic acid
Pyridoxine
Carotene

Hàm lượng
(mg/100g chất khô)
380
520
70
130
9
0.9
7.5
0.44
0.18
1.5
0.77
0.33
0

1.2.5. Enzyme
Hạt lúa mạch đen có chứa một lượng lớn enzyme amylase, ngoài ra còn có các enzyme protease,

lipase,
phytase,
lipoxygenase,
peroxidase,
catalase,
glutathione
dehydrogenase,
polyphenoloxydase…
1.3.Lúa mạch đen trong sản xuất thực phẩm
Lúa mạch đen có rất nhiều cách để sử dụng. Ứng dụng nhiều nhất là xay xát thành bột lúa mạch
đen để làm bánh và một số loại thực phẩm khác
-

-

Rye ‘Black Bread’: hàm lượng lúa mạch đen cao, được ưa chuộng ở Đông Âu. Bột lúa
mạch đen được dùng có hàm lượng tro cao 0.8-1.6%
Bánh mì Crisp (Knaeckebrot) cũng được làm từ lúa mạch đen. Thường dùng toàn bộ là
lúa mạch đen, hoặc trộn với bột lúa mì, có hoặc không sử dụng men. Do phương pháp chế
biến nên bột lúa mạch đen được dùng ở đây có hoạt tính -Amylase thấp
Pumpernickel: cũng được sản xuất bằng bột lúa mạch đen 100%, sử dụng quy tình
sourdough. Đặc biệt là thời gian nướng rất dài: 18-36h, kết quả là bánh mì có màu tối, có
hàm lượng dextrin rất cao và có vị đắng ngọt nhẹ. Pumpernickel là bánh mì của Đức, có
nguồn gốc từ Westphalia, nhưng có rất nhiều biến đổi trong công thức và quy trình nướng
bánh từ nước này sang các nước khác ở Đông Âu. Ví dụ như bánh Light Pumpernickel


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

(với nguyên liệu là hỗn hợp lúa mì – lúa mạch đen, có thể sử dụng quy trình sourdough)
được sản xuất ở Bắc Mỹ như một loại bánh thay thế cho bánh truyền thống.
- Light-Rye bread: được làm từ mạch nha lúa mạch đen và bột lúa mì. Bánh mì lúa mạch
đen của Mỹ được sản xuất với hàm lượng rất cao của lúa mì (60-80%), bột lúa mạch đen
là một thành phần có hàm lượng tương đối nhỏ.
- Bánh mì Sourdough cũng được làm từ hỗn hợp lúa mì, lúa mạch đen. Nhưng ở trường
hợp này, bột cũ của mẻ trước được trộn vào bột nhào của mẻ sau để tạo hương “chua” đặc
trưng
- Bánh quy: ngoài các loại bánh mì, lúa mạch đen còn được dùng để sản xuất bánh quy và
bánh cracker.
- Ngũ cốc ăn sáng: lúa mạch đen còn được dùng như một món điểm tâm trong ngũ cốc ăn
sáng.
- Whisky: một sự khác biệt trong ứng dụng của lúa mạch đen đó là lên men và chưng cất
thành rượu mạnh như Whisky lúa mạch đen.
- Ngoài ra còn một số ứng dụng khác như chế tạo nhiên liệu sinh học, làm keo dán, giấy và
sản xuất thức ăn chăn nuôi.
1.4.Những lợi ích về dinh dưỡng của các thực phẩm từ lúa mạch đen
- Lúa mạch đen là ngũ cốc giàu chất xơ, vitamin, kháng chất và các chất phytochemical
sinh học.
- Hàm lượng chất xơ cao trong các thực phẩm từ lúa mạch đen là một lợi thế dinh dưỡng
khác biệt ở lúa mạch đen so với lúa mì. Lúa mạch đen thường có hàm lượng pentosan gấp
đôi so với lúa mì.
- Một số loại bánh mì lúa mạch đen có chỉ số Glycemic thấp, mang lại nhiều ưu điểm về
dinh dưỡng hơn. Nó thậm chí đã được tuyên bố rằng hoạt tính chống oxy hóa ở ngũ cốc
tốt hơn từ các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Các axit phenolic có nhiều trong lúa
mạch đen ức chế sự oxy hóa lipoprotein mật độ thấp.
1.5.So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất ở lúa mạch đen và lúa mì:
Bảng 7: So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất của bột lúa mạch đen và bột mì
Thuộc tính

Lúa mạch đen, so với lúa mì

Hạt
Khối lượng 1000 hạt

Giống nhau

Độ cứng/độ mềm

Mềm hơn

Hàm lượng Protein

Như nhau

Sự nảy mầm (-amylase)

Dễ nảy mầm hơn

Bột
Kích thước hạt tinh bột

Lớn hơn

Sự phá hủy hạt tinh bột qua xay xát

Ít hơn nhiều

Hàm lượng Pentosan

Nhiều hơn

Khả năng hút nước

Nhiều hơn lên đến 8 lần

Protein hòa tan trong nước

Nhiều hơn nhiều


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

Chất lượng Gluten

Kém hơn nhiều

Hàm lượng Gluten

Ít hơn

Bột nhào
Tính lưu biến (độ dai/độ đàn hồi)

Kém dai hơn

Độ dính của bột nhào

Nhiều hơn nhiều

Khí sinh ra trong quá trình nướng

Ít hơn nhiều

Bánh mì
Kết cấu

Thô hơn

Hương vị

Mạnh hơn và có mùi đặc trưng

Thời gian bảo quản

Ngắn hơn

1.6.Đánh giá chất lượng bột lúa mạch đen:
- Cảm quan:
o Màu sắc: nâu hoặc nâu đen, khối bột phải đều màu
o Mùi: mùi của bột tự nhiên hoặc mùi đặc trưng của lúa mạch đen, không có mùi lạ
o Vị: không có vị chua
o Tạp chất: không lẫn cát, sạn, các kim loại.
- Vật lý:
Kích thước trung bình của hạt bột: 0.5 mm
-

Hóa học:
o Hàm lượng tro: 0.6 – 1.2%
o Chất xơ: 19 – 22%
- Sinh học & hóa sinh:
o Enzyme: các emzyme tự nhiên có trong hạt lúa mạch đen
o Vi nấm độc: không có
2. Nguyên liệu phụ
2.1.
Nước:
Nước được dùng trong giai đoạn trộn bột, nước dùng phải đạt tiêu chuẩn sử dụng trong ăn
uống, chế biến thực phẩm
Bảng 8: Bảng tiêu chuẩn vệ sinh nước uống của Bộ Y tế (QD1329-2002-BYT)
STT
Tên chỉ tiêu
Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ
1
Màu sắc
2
Mùi vị
3
Độ đục
4
pH

Đơn vị

Giới hạn tối đa

TCU

15
Không có mùi, vị lạ
2
6.5 – 8.5

NTU


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

5

Độ cứng

6

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

300

Tổng chất rắn hòa tan

mg/l
mg/l

7

Hàm lượng Nhôm

mg/l

0.2

8

Hàm lượng Amoni, tính theo NH4+

mg/l

1.5

9

Hàm lượng Antimon

mg/l

0.005

10

Hàm lượng Asen

mg/l

0.01

11

Hàm lượng Bari

mg/l

0.7

12

Hàm lượng Bo tính chung cho cả Borat
và axit Boric

mg/l

0.3

13

Hàm lượng Cadimi

mg/l

0.003

14

Hàm lượng Clorua

mg/l

250

15

Hàm lượng Crom

mg/l

0.05

16

Hàm lượng Đồng

mg/l

2

17

Hàm lượng Xianua

mg/l

0.07

18

Hàm lượng Florua

mg/l

0.7 – 1.5

19

Hàm lượng Hidro sunfua

mg/l

0.05

20

Hàm lượng Sắt

mg/l

0.5

21

Hàm lượng Chì

mg/l

0.01

22

Hàm lượng Mangan

mg/l

0.5

23

Hàm lượng Thủy ngân

mg/l

0.001

24

Hàm lượng Molybden

mg/l

0.07

25

Hàm lượng Niken

mg/l

0.02

26

Hàm lượng Nitrat

mg/l

50

27

Hàm lượng Nitrit

mg/l

3

28

Hàm lượng Selen

mg/l

0.01

29

Hàm lượng Natri

mg/l

200

30

Hàm lượng Sunphat

mg/l

250

31

Hàm lượng Kẽm

mg/l

3

32

Độ oxy hóa

mg/l

2

1000

2.2.
Muối
- Muối được sử dụng là muối NaCl tinh thể
- Chức năng chính của muối là tạo vị, tăng độ dai của bánh.

GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn


-

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

Muối tác động đến trạng thái hoạt động của vi sinh vật trong bột nhào và hoạt động của
enzyme
Muối sử dụng trong bánh mì phải đảm bảo tiêu chuẩn thực phẩm
Tiêu chuẩn kỹ thuật của muối: TCVN 9638:2013
Chỉ tiêu cảm quan:

Bảng 9: Chỉ tiêu cảm quan của muối ăn
Chỉ tiêu
Màu sắc
Mùi
Vị
Trạng thái
-

Yêu cầu
Trắng, trắng trong, trắng ánh xám, trắng
ánh vàng hoặc trắng ánh hồng
Không mùi
Dung dịch muối 5% có vị mặn thuần
khiết, không có vị lạ
Trạng thái khô rời, không có tạp chất

nhìn thấy bằng mắt thường

Chỉ tiêu hóa lý

Bảng 10: Chỉ tiêu hóa lý của muối ăn
Tên chỉ tiêu
Muối phơi cát Muối phơi nước
1. Độ ẩm, % khối lượng, không lớn hơn
13.00
10.00
2. Hàm lượng NaCl, % khối lượng chất khô,
92.00
95.00
không nhỏ hơn
3. Hàm lượng chất không tan trong nước, % khối
0.30
0.40
lượng chất khô, không lớn hơn
4. Hàm lượng Ca2+, % khối lượng chất khô,
0.65
0.45
không lớn hơn
5. Hàm lượng Mg2+, % khối lượng chất khô,
1.30
0.70
không lớn hơn
6. Hàm lượng SO42-, % khối lượng chất khô,
2.70
1.80
không lớn hơn

2.3.
Nấm men
- Nấm men sử dụng trong quy trình là Saccharomyces cerevisiae
- S.cerevisiae phát triển tốt ở 28-30oC, độ pH tối ưu của môi trường là 4.5 – 5.5
- Nấm men được nuôi trong điều kiện vô trùng, thời gian sản xuất từ 3-6 ngày, mật rỉ
đường thường được dùng làm cơ chất.
- Chức năng của nấm men trong sản xuất là lên men tạo CO 2 và làm nở bột nhào, ngoài ra
còn tạo nên các hương vị đặc trưng do các sản phẩm tạo ra trong quá trình lên men.
- Các dạng nấm men được dùng trong quy trình: men khô và men sourdough.
2.4.
Sourdough
- Bánh mì làm với sourdough là một loại bánh mì được làm từ men và vi sinh vật tự nhiên
có sẵn trong bột. Trong công thức bánh mì sourdough truyền thống, bạn sẽ tìm thấy 3
nguyên liệu: sourdough starter (gồm bột và nước), muối và bột. Trong đó không có nấm
men, không có sữa, không có chất béo và chất tạo ngọt.
- Sourdough là hỗn hợp bột và nước được lên men với LAB (Lactic acid bacteria) và nấm
men sẵn có để đạt được độ pH < 4.5. Số lượng LAB trong sourdough là 10 8 – 109
CFU/1g, và tỉ lệ LAB : nấm men nói chung là 100:1.


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

o LAB được xác định thường xuyên nhất trong sourdough là Lactobacillus. Các loài
Leuconostoc, Weissella, và Pediococcus thường được tìm thấy trong sourdough
lên men tự nhiên.
o Nấm men: các loài nấm men phổ biến nhất trong sourdough là: Kazachstania
exigua (Saccharomyces exigue), Saccharomyces cerevisiae, Candida milleri,
và Candida humilis.

- Sourdough truyền thống được sản xuất từ bột lúa mạch đen, nước và sourdough cái
(sourdough starter - lấy từ mẻ bánh trước). Thời gian trước, cả sản xuất tại gia đình và
trong các tiệm bánh, sourdough được sản xuất trong các bồn gỗ và không rửa sau mỗi mẻ.
Những bột sourdough bám lại trên thành bồn làm sourdough cái cho mẻ sau. Nhưng trong
các tiệm bánh hiện đại ngày nay đều có sourdough cái của riêng họ.
- Ở Phần Lan, sourdough được sản xuất vào các ngày trong tuần, điều đó có nghĩa là
sourdough cái được làm mới mỗi ngày. Vào cuối tuần, các hiệu bánh sẽ nghỉ 1-2 ngày, lúc
này sourdough cái sẽ được lưu trữ lạnh. Ở nhiệt độ thấp, sự phát triển của vi sinh vật giảm
dần, nhưng ở nhiệt độ cao hơn, với sự bổ sung bột và nước, quá trình lên men sẽ được tiếp
tục, và mẻ sourdough mới sẽ được sản xuất. Một cách khác để lưu trữ sourdough cái là
thêm bột vào sourdough để giảm hoạt độ nước và làm chậm quá trình lên men bột, với
cách này, sourdough cái cũng được lưu trữ trong tủ lạnh. Sourdough cái có thể giữ trong 1
tháng.
- Tùy vào loại bánh mì hoặc văn hóa của mỗi vùng miền, quy trình sản xuất sourdough sẽ
có sự khác biệt.
- Lợi ích của việc sử dụng sourdough trong sản xuất bánh mì là: khả năng bột bánh nướng
có ít hoặc không có nấm men được bổ sung, cải thiện các đặc tính bột, tăng hương vị và
vị giác của bánh mì, cải thiện giá trị dinh dưỡng và kéo dài thời gian bảo quản của bánh
mì.
- Có ba kiểu sourdough. Loại I là bột nhào truyền thống được chuẩn bị trong ba giai đoạn
lên men ở nhiệt độ từ 20 đến 30oC. LAB chiếm ưu thế trong các loại bột này là Lb.
sanfransciscensis và Lb. pontis. Loại II đạt được bằng cách bổ sung men nướng bánh mì
vào bột, nhiệt độ lên men lên trên 30 oC. Các LAB chiếm ưu thế trong loại II là Lb. pontis,
Lb. reuteri, Lb. fermentum, Lb. brevis, Lb. delbrueckii, Lb. acidophilus vv. Loại 3 là loại
II được sấy khô (sấy phun và sấy trống) và được bán dưới dạng bột. LAB trong các loại
bột này có tính kháng sấy và bao gồm Lb. plantarum và Lb. brevis.
- Quy trình trong bài báo cáo sử dụng sourdough loại III (dạng bột).
3. Chất chống oxy hóa.
Acid ascorbic
Do quy trình có sử dụng phương pháp nhào trộn cường độ lớn có thể làm đứt mạch protein,

cần phải bổ sung các chất oxy hóa có tác dụng nối các phân tử protein có chứa lưu huỳnh
trong bột nhào.
Đặc điểm chung: Công thức phân tử C6H8O6
- Nhiệt độ nóng chảy (phân hủy): 190 – 192oC
- Tinh thể trắng, dạng bột
- Dễ hòa tan vào trong nước
- Bài tiết qua thận
 Yêu cầu kỹ thuật:
- Độ tinh khiết >99%



GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

-

Độ ẩm: tối đa 0.4%
Tổng hàm lượng kim loại nặng: tối đa 20ppm
Hàm lượng Arsen: tối đa 3ppm
Hàm lượng tro: tối đa 0.1%

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1. QUY TRÌNH 1

Bột lúa mạch đen

Sàng
Bột lúa mạch đen, nước
lạnh, sourdough, nấm men,
muối, acid ascorbic

Nhào trộn
Chia bột
Vê bột
Ổn định cấu trúc

Tạo hình cuối
Lên men kết thúc
Nướng
Làm nguội
Đóng gói

Sản phẩm

Tạp chất


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

2.

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

QUY TRÌNH 2
Bột lúa mạch đen

Sàng
1/3 số bột, sourdough,
2/3 nước

Nhào trộn lần 1
Ủ bột lần 1

2/3 bột còn lại, 1/3
nước, muối

Nhào trộn lần 2
Ủ bột lần 2
Chia bột
Vê bột
Ổn định cấu trúc
Tạo hình cuối
Lên men kết thúc
Nướng
Làm nguội
Đóng gói

Sản phẩm

Tạp chất


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

PHẦN III: THUYẾT MINH QUY TRÌNH
1. Quy trình 1
1.1.

Quá trình sàng

1.1.1. Mục đích:
Chuẩn bị cho quá trình nhào trộn: làm cho bột mịn, tránh bị vón cục khi nhào trộn.
1.1.2. Các biến đổi: bột không còn tạp chất, mịn hơn.
1.1.3. Thiết bị sàng:

Hình 1: Thiết bị sàng


GVHD: GS.TS. Lê Văn Việt Mẫn

Sản xuất Bánh Mì Lúa Mạch Đen

Hình 2: Lắp ráp thiết bị sàng
1.1.3.1.Nguyên tắc hoạt động:
Máy hoạt động nhờ động cơ rung, bột chuyển động qua lại xuống rây thu bột,
tạp chất nằm trên rây được lấy ra.
1.1.3.2.Thông số công nghệ:

-

Kích thước hạt sau khi sàng: 0.5 mm
Độ ẩm hạt: < 4%
1.2.

Quá trình nhào trộn

1.2.1. Mục đích:
-

Chuẩn bị: tạo điều kiện cho protein và pentosan của bột lúa mạch đen kết hợp với nước
để tạo nên mạng gluten ướt, chuẩn bị khối bột nhào cho các quá trình tiếp theo.

-

Hoàn thiện: các chỉ tiêu chất lượng cho sản phẩm như độ dai, độ giòn, độ xốp.
1.2.2. Các biến đổi
1.2.2.1. Biến đổi hóa lý

-

Xảy ra sự chuyển pha: từ pha rắn (bột lúa mạch) – lỏng (nguyên liệu phụ dạng dung
dịch) chuyển thành một pha nhão – bột nhào dạng paste. Bên cạnh đó pha khí được tạo
nên do sự tích lũy không khí khi nhào và do nấm men tạo ra.

-

Tạo mạng gluten ướt: do secalin và glutelin sẽ hấp phụ nước và tương tác với nhau và
với các thành phần khác trong khối bột nhào tạo ra sợi chỉ mỏng và màng mỏng dính các

hạt tinh bột thấm nước lại với nhau.