CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÌ SỢI
Tổng quan về mì
Một trong những đặc trưng nổi bật của văn hóa phương Đông là thói quen tiêu thụ gạo, mì và bánh bao như thực phẩm chính hàng ngày, đồng thời sử dụng đũa làm công cụ ăn uống chủ yếu.
Mì châu Á không chỉ được chế biến từ lúa mì mà còn đa dạng với nhiều loại nguyên liệu khác như gạo, kiều mạch, đậu xanh và khoai tây (Fu, B X., 2008).
Mì được chế biến chủ yếu từ ba thành phần cơ bản là bột mì, nước và muối Mì Á và mì Ý khác nhau về nguyên liệu và phương pháp chế biến Các sản phẩm mì thường được làm từ bột mì mịn thông qua quy trình tạo tấm và cắt, trong khi mì ống được chế biến từ bột báng thô xay từ lúa mì cứng bằng phương pháp ép đùn.
Cuộc tranh luận về nguồn gốc của mì đã thu hút sự chú ý của nhiều quốc gia như Trung Quốc, Ý và Ả Rập Tuy nhiên, phát hiện của Lu et al (2005) về một nồi mì mỏng 4000 năm tuổi ở sông Hoàng Hà có thể nghiêng về phía Trung Quốc, cho thấy rằng con người đã ăn mì sớm hơn ít nhất 1000 năm so với những gì đã được biết đến trước đây Sợi mì này có màu vàng, dài khoảng 50 cm và tương tự như La-Mian, một loại mì truyền thống của Trung Quốc, được sản xuất từ lúa mì nghiền thành bột và kéo bằng tay nhiều lần (Fu, B X., 2008).
Mì làm thủ công của Trung Quốc đã du nhập vào Nhật Bản khoảng 1200 năm trước, dẫn đến sự phát triển của bốn loại mì muối phổ biến: So-men, Hiya-mugi, Udon và Hira-men, được cải tiến từ kỹ thuật chế biến mì truyền thống Năm 1884, sản xuất mì ở Nhật Bản đã được cách mạng hóa nhờ sự phát triển của máy móc chạy bằng năng lượng Đến đầu thế kỷ 20, mì muối kiềm đã trở nên phổ biến nhờ cộng đồng người Hoa di cư ở Yokohama Năm 1958, Nissin Foods đã sản xuất mì ăn liền đầu tiên mang tên ramen gà, đánh dấu một bước ngoặt trong ngành công nghiệp thực phẩm Nhật Bản.
2 lập tức trở thành một thực phẩm chính thống và người tiêu dùng của họ không chỉ ở châu Á mà trên toàn thế giới (Fu, B X ,2008)
Hầu hết mì hiện nay được sản xuất bằng máy, mặc dù quy trình sản xuất có thể khác nhau giữa các quốc gia để phù hợp với nhu cầu địa phương, nhưng các nguyên tắc cơ bản vẫn tương tự, nhiều trong số đó bắt nguồn từ phương pháp sản xuất mì thủ công cổ xưa Mì làm bằng tay, mặc dù năng suất thấp, vẫn phổ biến ở Trung Quốc và Nhật Bản nhờ vào chất lượng và hương vị tuyệt vời, có thể do cách hình thành gluten Các công nghệ chế biến mì phát triển trong những năm 1990, như trộn chân không và trục lăn vẫy, đã dựa trên nguyên tắc phát triển gluten từ mì thủ công.
Mì Châu Á, được phát minh bởi người Trung Quốc và phát triển nhờ công nghệ tiên tiến của Nhật Bản, đã trở thành một sản phẩm thực phẩm quốc tế Mặc dù có nguồn gốc lâu đời, mì đã trải qua sự phát triển và toàn cầu hóa đáng kể (Hatcher, 2001; Hou, 2001) Sự thay đổi trong công thức và chế biến là cần thiết để phù hợp với thói quen ăn uống, sở thích khẩu vị và tiến bộ công nghệ ở từng vùng Điều này đã dẫn đến sự hình thành nhiều hệ thống phân loại mì khác nhau cho từng quốc gia, tạo ra sự khác biệt lớn trong danh pháp mì Những khác biệt này có thể gây nhầm lẫn, như trường hợp của Ramen, mà ở Nhật Bản chủ yếu chỉ mì kiềm vàng tươi, trong khi ở Hàn Quốc lại thường chỉ mì ăn liền (Fu, B X., 2008).
Mì có thể phân loại theo những cách sau:
Phân loại theo thành phần muối:
Mì muối thường được chế biến từ bột đơn giản và nước, với tỷ lệ muối từ 2-8% tính theo khối lượng bột (Fu, B X., 2008) Đặc điểm nổi bật của mì muối thông thường là bề ngoài sáng, có màu trắng đến trắng kem sạch sẽ, cùng với bề mặt bóng mịn sau khi luộc (Nagao, 1991).
Mì muối kiềm thường được sản xuất từ các muối kiềm như natri cacbonat và kali cacbonat, hoặc sự kết hợp của cả hai Sự kết hợp này tạo ra giá trị pH cho mì dao động từ 9 đến 11, tùy thuộc vào loại muối và cường độ ion (Miskelly, 1996) Mì kiềm có hương thơm đặc trưng, vị ngon, màu vàng hấp dẫn và kết cấu chắc chắn, đàn hồi (Fu, B X., 2008).
Phân loại theo phương pháp chế biến
Mì tươi là loại mì sống, ướt, không trải qua quy trình chế biến nào sau khi bột được cán mỏng và cắt thành sợi Để tránh dính, sợi mì thường được phủ một lớp tinh bột hoặc bột mì mịn ngay sau khi cắt Độ ẩm của mì tươi dao động từ 32% đến 40% Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của mì tươi là thời hạn sử dụng ngắn, chỉ từ một đến vài ngày, tùy thuộc vào bao bì và điều kiện bảo quản.
Mì khô là loại mì được sản xuất bằng cách sấy khô các sợi mì ướt chưa nấu chín, với độ ẩm cuối cùng thường nhỏ hơn 14% Sau khi hình thành, sợi mì được cắt dài từ 2-4m và treo để làm khô Trong các nhà máy tự động, mì được sấy trong phòng lớn với quy trình ba giai đoạn được kiểm soát Ngoài ra, mì cũng có thể được làm khô trong buồng có thể điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và thông gió Ở những nơi có khí hậu thuận lợi, một số sợi mì, đặc biệt là mì được duỗi bằng tay, vẫn được phơi dưới ánh nắng mặt trời.
Vì độ ẩm thấp nên mì khô có thời gian bảo quản lâu dài từ 1–2 năm (Fu, B X , 2008)
Mì hấp là loại mì được chế biến bằng cách xử lý mì tươi với hơi nước trước khi đưa ra thị trường Trong ngành công nghiệp hiện đại, quy trình hấp đã được tự động hóa hoàn toàn, với mì tươi được xếp trên băng chuyền và đi qua lò hấp đường hầm Độ ẩm của mì hấp thường dao động từ 28% đến 65% Những sợi mì có độ ẩm dưới 32% sẽ được làm khô một phần sau khi hấp, giúp chúng dễ xử lý hơn nhờ vào độ dính bề mặt thấp và thời hạn sử dụng lâu dài Ngược lại, mì hấp có độ ẩm cao có bề mặt dính và cần được tráng dầu trước khi đóng gói để đảm bảo quá trình phân phối hiệu quả (Fu, B X., 2008).
Mì luộc được chia thành hai loại chính: mì luộc một phần và mì luộc hoàn toàn Trong quy trình sản xuất tự động, mì chưa cắt sẽ được chần qua nước nóng để đảm bảo độ chín và hương vị.
Mì được cắt và chia thành các trọng lượng định sẵn trước khi được đưa vào giỏ trên dây đai di chuyển qua bể đun sôi Sau khi được luộc, mì cần được ngâm ngay vào nước lạnh để giữ độ tươi ngon Cuối cùng, các sợi mì sẽ được tráng một lớp dầu để tránh tình trạng dính vào nhau.
Mì luộc đông lạnh và mì luộc tiệt trùng có sự khác biệt về chất lượng sau khi nấu Nhờ vào công nghệ làm lạnh và cấp đông nhanh, mì luộc có thể giữ được độ tươi lâu hơn Ngoài ra, mì cũng có thể được xử lý bằng axit hóa và tiệt trùng nhiệt trước khi đóng gói Mì luộc tiệt trùng thường có hạn sử dụng lên đến ba tháng, được gọi là mì dài hạn (Fu, B X., 2008).
Nguyên liệu - phương pháp nghiên cứu
Bột mì là nguyên liệu chính trong sản xuất mì sợi, với các chỉ tiêu chất lượng khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu sản phẩm Mức độ và thành phần protein trong bột mì đóng vai trò quan trọng đến chất lượng khi nấu và ăn mì Gluten protein, bao gồm glutenin và gliadin, khi tiếp xúc với nước sẽ tạo thành một mạng gluten mạnh, đặc trưng cho bột mì.
Chất lượng gluten bột mì được đánh giá bằng các chỉ số vật lý như sau:
Gluten trong bột mì cao có độ đàn hồi tốt và độ giãn vừa phải, quyết định đến đặc tính của sợi mì Nếu gluten có độ giãn dài lớn và khỏe, sợi mì sẽ có độ dai và đàn hồi tốt Ngược lại, nếu hàm lượng gluten thấp và độ giãn dài ít, sợi mì sẽ mềm và dễ bị nát Trong quá trình sản xuất mì sợi, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tính chất lý học của sản phẩm.
6 của gluten như nhiệt độ nước, nồng độ muối, tốc độ trộn, cường độ trộn bột nhào, thời gian trộn, cán (Biesiekierski J R, 2017)
Trong bài thực tập, nhóm đã sử dụng bột Bakers’ Choice số 11 của công ty Interflour Việt Nam, một loại bột mì đa dụng cao cấp, phù hợp cho việc làm bánh mì tươi, mì khô, mì trứng, mì hoành thánh và các loại bánh bao hấp, mantau, há cảo, bánh nướng Trung Quốc Bột mì này có hàm lượng protein từ 9.5 – 11%, giúp tạo ra bột nhào với kết cấu vừa dai, vừa chắc cho sợi mì, theo nghiên cứu của Guoquan Hou và Mark Kruk (1979).
Hình 1.1 Bột mì Baker's Choice số 11
Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng dinh dưỡng trong 100 gram bột mì Baker’s
Chất dinh dưỡng Hàm lượng
Trứng được chia làm hai thành phần chính:
- Lòng trắng trứng (Albumin): nước chiếm 86%, protein chiếm 12%, còn lại là các chất khác
- Lòng đỏ trứng: nước chiếm 49%, protein chiếm 17%, chất béo chiếm 32%, còn lại là các chất khác (Vũ, 2019)
Trứng không chỉ nâng cao giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm mà còn cải thiện màu sắc và hương vị Ngoài ra, chúng còn giúp tăng cường khả năng nhũ hóa, đánh bông, tạo bọt cũng như các đặc tính đông tụ và keo hóa trong sản phẩm thực phẩm (Mine, 2002).
Trong thí nghiệm này, chỉ sử dụng 15g trứng để tạo màu sắc vàng và mùi thơm cho sợi mì, giúp tránh vị tanh khi chế biến Đây là lưu ý quan trọng khi bổ sung trứng vào công thức làm mì tươi.
Nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình chế biến mì, vì nó giúp các protein gluten trong bột phát huy tính chất nhớt Thiếu nước, các phản ứng hóa lý và sinh hóa cần thiết cho việc biến đổi nguyên liệu thô sẽ không diễn ra, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Để tạo ra một tấm bột đồng nhất, cần đảm bảo lượng nước vừa đủ để hydrat hóa bột Nếu lượng nước quá ít, bột sẽ khô và khó cán đều Ngược lại, nếu sử dụng quá nhiều nước, bột sẽ dính và khó cắt thành sợi.
Bổ sung 1-3% muối vào bột mì không chỉ cải thiện hương vị mà còn mang lại nhiều lợi ích cho chất lượng mì Việc thêm khoảng 2% muối giúp tăng cường và thắt chặt cấu trúc gluten, cải thiện độ dẻo, độ nhớt và tăng khả năng hấp thu nước trong quá trình nấu nhờ vào việc tăng tính thấm ướt Tuy nhiên, nếu lượng muối vượt quá mức này, chất lượng bột có thể bị suy giảm nếu không bổ sung đủ nước.
Việc sử dụng muối kiềm (kan sui), một hỗn hợp natri và kali cacbonat, trong một số loại mì Trung Quốc giúp tạo ra màu vàng đặc trưng và tăng cường độ đàn hồi, mang lại kết cấu cứng hơn cho mì.
Việc bổ sung natri clorua vào bột không chỉ làm giảm sự hấp thụ nước mà còn tăng thời gian phát triển bột tối ưu Nghiên cứu cho thấy rằng 2% muối trong bột tạo ra cấu trúc gluten mịn và đồng đều hơn so với bột không chứa muối (Wu, J., Beta, T., & Corke, H., 2006).
Muối kiềm (kansui) là thành phần quan trọng trong chế biến mì sợi, có thể tồn tại dưới dạng lỏng hoặc rắn Các loại mì sợi kiềm thường sử dụng hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3, cũng như Na2CO3 và NaHCO3 để tạo ra hương vị và kết cấu đặc trưng.
Na2CO3 và NaOH, hoặc chỉ NaOH, có độ pH từ 8,5-12, với hàm lượng muối kiềm khoảng 0,5-1% khối lượng bột Dung dịch kiềm tạo màu vàng cho mì sợi bằng cách tách flavones khỏi polysaccharides, và màu vàng sẽ đậm hơn khi pH cao hơn Sử dụng hydroxit hoặc cacbonat sẽ tạo ra màu vàng không tươi sáng bằng khi dùng hỗn hợp cả hai Ở pH cao, thậm chí lên đến 12, kansui có thể ức chế hoạt động của enzyme (Guoquan Hou, 2001)
Sodium Triphosphate (STP) hay Sodium Tripolyphosphate (STPP) là hợp chất vô cơ có công thức hóa học Na5P3O10, xuất hiện dưới dạng bột màu trắng và tồn tại ở dạng khan hoặc hexahydrate STPP được biết đến như một loại tinh bột biến tính liên kết ngang, thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp.
Chín phương pháp nhào trộn được sử dụng để cải thiện mạng lưới gluten, ổn định độ nhớt và độ ổn định trong quá trình trộn bột mì, đồng thời nâng cao chất lượng mì sau khi nấu chín (Min Chen, 2019).
Hình 1.2 Công thức cấu tạo STPP
CMC (carboxymethylcellulose) là một chế phẩm bột trắng có phân tử lượng từ 40.000 đến 200.000, được tạo ra từ phản ứng giữa cacboxymethylnatri và các nhóm hydroxyl của cellulose CMC dễ dàng phân tán trong nước lạnh, nước nóng và rượu, đồng thời hoạt động như một chất tạo đông, có khả năng tạo thành khối vững chắc với độ ẩm lên tới 98% Chất này thường được sử dụng trong sản xuất thực phẩm như bích quy, sữa, thịt, đồ hộp và mì ăn liền, với vai trò là tác nhân tạo gel, làm dày, làm phồng và ổn định Đặc biệt, trong sản phẩm mì khô, CMC cải thiện tính chất bột nhào, giữ ẩm, kéo dài thời gian bảo quản và chống dính, giúp sản phẩm dễ trở lại trạng thái ban đầu (Đàm Mai Sao và cộng sự, 2010).
Hình 1.3 Công thức cấu tạo CMC
Kết quả
3.1 Ảnh hưởng của phụ gia đến thời gian nấu của sợi mì tươi
Bảng 1.2 Ảnh hưởng của phụ gia đến thời gian nấu của mì tươi
Mẫu mì tươi Thời gian nấu mì (Phút)
*Các giá trị trong bảng biểu thị giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn
*Các giá trị (a-c) trong cùng một cột khác nhau biểu thị sự khác biẹt có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0.05)
Nhận xét kết quả thí nghiệm
Kết quả khảo sát tại bảng 1.1 cho thấy rằng thời gian nấu là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sợi mì Thí nghiệm cho thấy việc bổ sung các phụ gia như STPP và kansui đã làm thay đổi thời gian nấu của mì so với mẫu mì tươi không có phụ gia.
Mẫu 1: đây là mẫu chuẩn có thời gian nấu nhanh hơn so với mẫu 2 ( sử dụng STPP) vì không sử dụng phụ gia nên khả năng ổn định cấu trúc của sợ mì kém, mạng gluten không ổn định và có xu hướng dễ hút nước hơn
Mẫu 2 có thời gian nấu lâu nhất: được bổ sung phụ gia STPP (Sodium tripolyphosphates) có khả năng biến tính tinh bột, tạo ra những liên kết nội và ngoại phân tử giữa các hạt tinh bột với nhau (A Korma, 2016) Đặc tính của nhóm tinh bột biến tính có chứa liên kết ngang này, các ether hoặc ester nối liên kết với các nhóm hydroxyl trên phân tử làm tính chất của sợi mì sẽ dai hơn, tuy nhiên cũng là một tác nhân gây cản trở nước di chuyển vào hạt tinh bột (David AV Đeny PhD, 2001) Đó chính là lý do tại sao mẫu 2 có thời gian nấu lâu nhất vì thời gian hồ hoá để sợi mì chín cần nhiều thời gian hơn các mẫu còn lại STPP cũng cải thiện hiệu quả trong xử lý bột nhào và làm chậm sự đổi màu của mì tươi, làm cho mì có màu sắc hơn và vàng hơn (Niu, 2014)
Mẫu 3 bổ sung kansui, bao gồm K2CO3, Na2CO3, STPP Mẫu 2 và mẫu 3 không có sự khác biệt về thời gian nấu.Với muối kiềm sẽ cho sợi mì vàng hơn, sáng hơn và giảm
16 khả năng mất màu theo thời gian của sợi mì Ngoài ra, muối kiềm cũng tăng khả năng hấp thụ nước của mì tốt hơn (Fu, 2008; G Hou et al., 1998)
Mẫu 4 có thời gian nấu nhanh nhất, khi mẫu mì tươi này được bổ sung CMC là một trong những hydrocolloid, các liên kết hydro nhanh chóng bị phá vỡ cho phép các phân tử nước xâm nhập vào hạt, các hạt tinh bột sẽ trương nở ra và hấp thụ nước nhanh hơn (David
3.2 Ảnh hưởng của phụ gia đến khả năng hút nước cùa mì
Bảng 1.3 Ảnh hưởng của phụ gia đến khả năng nấu của sợi mì tươi
Theo bảng số liệu, phụ gia ảnh hưởng đến độ hấp thụ của sợi mì Mẫu 1, không có phụ gia, cho thấy khả năng hấp thụ nước kém nhất trong bốn mẫu.
Mẫu 1 không bổ sung phụ gia có khả năng giữ nước kém nhất trong tất cả các mẫu, dẫn đến sợi mì dễ bị khô khi để bên ngoài Trong khi đó, mẫu 2 với sự bổ sung STPP cho thấy khả năng hấp thụ nước cao hơn, nhờ vào việc STPP, một loại tinh bột biến tính liên kết ngang, được thêm vào trong quá trình nhào trộn để tăng cường mạng lưới gluten, ổn định độ nhớt và độ ổn định khi trộn của bột mì Điều này giúp cải thiện khả năng giữ nước cho sợi mì và nâng cao chất lượng của mì khi nấu chín (Min Chen, 2019).
17 Đối với mẫu 3, bổ sung Kansui làm tăng khả năng hấp thụ nước cao hơn mẫu 1 và
2 Kansui thúc đẩy quá trình hồ hóa tinh bột và tăng tổn thất khi nấu Kiềm làm tăng độ nhớt của tinh bột và cấu trúc protein Kiềm tạo ra nhiều protein kết tụ hơn trong quá trình nấu và trong muối kansui có chứa 2 ion kim loại háo nước là Na+ và K+ nên khả năng hấp thụ nước của mẫu có kansui khá tốt Vì thế nên khi thêm muối kansui vào sẽ làm tăng khả năng hấp thụ nước của sợi mì (Rombouts và cộng sự, 2014) Đối với mẫu 4 là mẫu có khả năng hấp thụ nước cao nhất trong 4 mẫu, mẫu này bổ sung CMC một trong những chức năng quan trọng nhất của các hợp chất Hydrocolloid nói chúng hay của CMC là khả năng tăng giữ nước (Karolina Boruvkova, Jakub Wiener, 2011), tăng cường lượng nước xâm nhập vào bên trong và làm tăng độ hấp thụ nước của sợi mì CMC tạo điều kiện cho hồ hóa tinh bột trong quá trình nấu và giữ nước nhiều hơn trong mì CMC rất ưa nước và có khả năng liên kết nước cao Bổ sung một lượng nhỏ CMC (0,2–0,5%) có thể cải thiện đặc tính bù nước của mì trong quá trình nấu, đồng thời thay đổi cấu trúc của thành phẩm (Bin, 2007).
Kết luận
Mì sợi là món ăn phổ biến tại Việt Nam nhờ vào sự tiện lợi, nhanh chóng và giá cả phải chăng Được làm từ lúa mì, mì sợi chủ yếu gồm ba thành phần chính: bột mì, nước và muối Mì Á và mì Ý khác nhau về nguyên liệu và phương pháp chế biến, trong đó chất lượng mì được đánh giá qua độ dai và khả năng hấp thụ nước Trong sản xuất công nghiệp, để đáp ứng nhu cầu lớn, việc sử dụng phụ gia là cần thiết Nghiên cứu cho thấy nhiều loại phụ gia như STPP, CMC và kansui được sử dụng để cải thiện độ dai và chất lượng mì, mỗi loại phụ gia mang lại những tính chất riêng nhưng đều hướng đến mục tiêu chung Bài báo cáo này giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về công nghệ sản xuất mì sợi và kiến thức về các phụ gia.
