BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA T.P HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN PHÚ ĐỨC ĐỀ TÀI : KHẢO SÁT VÀ SỬ DỤNG PHỤ GIA HP LÝ TRONG NGÀNH SẢN XUẤT BÁNH NƯỚNG CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mà SỐ NGÀNH : 2.11.00 LUẬN ÁN CAO HỌC T.P HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2002 Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Phái: Ngày, tháng, năm sinh: Nơi sinh: Chuyên ngành: I – TÊN ĐỀ TÀI: II – NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: III – NGAØY GIAO NHIỆM VỤ: IV – NGAØY HOAØN THAØNH NHIỆM VỤ: V – HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DAÃN: VI – HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1: VII – HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ NHẬN XÉT CÁN BỘ NHẬN XÉT Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày TRƯỞNG PHÒNG QLKH – SĐH tháng CHỦ NHIỆM NGÀNH năm CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌA BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: GS – TSKH LƯU DUẨN Cán chấm nhận xét 1: TS TRẦN ĐÌNH YẾN Cán chấm nhận xét 2: TS TRẦN BÍCH LAM Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 02 .tháng 07 naêm 2002 Khảo sát sử dụng phụ gia hợp lý MỤC LỤC Tóm tắt nội dung luận án v Danh saùch bảng vii Danh sách biểu đồ viii Bảng viết tắt, định nghóa ix Mở đầu 01 Chương I: Tổng quan 03 Các chất phụ gia thực phẩm .04 Các nhóm phụ gia sử dụng ngành bánh nướng 04 Nhóm chất làm tăng giá trị dinh dưỡng 05 3.1 Nhóm chất vitamin 06 3.2 Nhóm chất khoáng 11 3.3 Nhóm chất axit không no thiết yếu 14 Nhóm chất làm tăng giá trị bảo quản 16 4.1 Nhóm chất bảo quản .16 4.2 Nhóm chất chống oxy hóa .20 Nhoùm chất tăng giá trị chức cảm quan 24 5.1 Nhóm chất nhũ hóa 24 5.2 Nhoùm chất tinh bột biến tính 27 Chương II: Phương pháp nội dung nghiên cứu 32 Sơ đồ phương pháp - nộidung trình nghiên cứu 32 Nhu cầu từ thực tế .33 2.1 Nhu cầu từ thị trường 33 2.2 Chiến lược kinh doanh công ty 33 Khảo sát sử dụng phụ gia hợp lý Đánh giá thực trạng sản phẩm công ty 34 3.1 Sản lượng 34 3.2 Quy trình sản xuất chất lượng sản phẩm .35 3.3 Giá thành hiệu quaû kinh doanh 36 Chọn đối tượng nghiên cứu 41 4.1 Hiệu quả, tiềm cải tiến .41 4.2 Chọn sản phẩm nghiên cứu 42 4.2.1 Cơ sở cho việc chọn sản phẩm .42 4.2.2 Sản phẩm yếu tồ cần cải tiến .42 4.3 Mục tiêu cần đạt .43 4.4 Chọn phụ gia nghiên cứu 43 4.4.1 Tính chất, lợi ích khả đáp ứng mục tiêu phụ gia 43 4.4.2 Cơ sở cho việc chọn phụ gia 44 4.4.3 Thoâng số kỹ thuật phụ gia 45 Phương pháp thực nghiêm 50 5.1 Sô đồ phương pháp nghiên cứu 50 5.1.1 Sơ đồ qui trình sản xuất mẫu nghiên cứu 50 5.1.2 Sơ đồ nghiên cứu mẫu cải tiến cấu trúc 52 5.1.3 Sơ đồ nghiên cứu mẫu cải tiến bảo quản 54 5.2 Đặc điểm phương pháp nghiên cứu 59 5.2.1 Phương pháp so sánh điều kiện bình thường 59 5.2.2 Phương pháp so sánh điều kiện không bình thường .60 5.2.3 Phương pháp đồng mẫu nghiên cứu 60 5.2.4 Thí nghiệm lặp laïi 60 5.2.5 Độ lệch 61 Khảo sát sử dụng phụ gia hợp lý 5.3 Phương pháp đo .61 5.3.1 Phương pháp đo hoạt độ nước 61 5.3.2 Phương pháp đo độ chua (hàm lượng axit tự do) 62 5.3.3 Phương pháp đo thể tích 64 5.3.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 65 5.3.4.1 Phương pháp thử nghiệm tam giác .65 5.3.4.2 Phương pháp cho điểm – ước lượng độ lớn 66 5.3.5 Phương pháp tính giá thành 67 Các loại bánh thí nghiệm 67 6.1 Bánh mì 67 6.1.1 Nội dung thí nghiệm 67 6.1.2 Trình tự tỷ lệ thí nghiệm 68 6.1.2.1 Cải tiến cấu trúc 68 6.1.2.2 Cải tiến bảo quản 69 6.2 Bánh lan 69 6.2.1 Tóm lược nội dung thực nghiệm .69 6.2.2 Trình tự tỷ lệ thí nghiệm 70 6.2.2.1 Cải tiến cấu trúc 70 6.2.2.2 Cải tíên bảo quản 70 6.3 Bánh quế, bánh cookies 71 6.3.1 Tóm lược nội dung thực nghiệm .71 6.3.2 Trình tự tỷ lệ thí nghiệm 72 Chương III: Kết – Nhận xét - Thảo luận 73 Nhóm bánh mì 73 1.1 Cải tiến cấu trúc .73 Khảo sát sử dụng phụ gia hợp lý 1.1.1 Kết 73 1.1.2 Nhận xét – Thảo luận 75 1.1.3 Kết luận 78 1.2 Cải tiến bảo quản .78 1.2.1 Kết 78 1.2.2 Nhận xét – Thảo luận 80 1.2.3 Kết luận 82 Nhóm bánh lan 82 2.1 Cải tiến cấu trúc .82 2.1.1 Kết 82 2.1.2 Nhận xét – Thảo luận 84 2.1.3 Kết luận 87 2.2 Cải tiến bảo quản .87 2.2.1 Kết 87 2.2.2 Nhận xét – Thảo luận 90 2.2.3 Kết luận 93 Nhóm bánh quế, bánh cookies 93 3.1 Keát quaû 93 3.2 Nhận xét – Thảo luận .101 3.3 Keát luaän 103 Chương IV: Kết luận – Kiến nghị 104 Keát luaän chung 104 Kiến nghị 105 Tài liệu tham khaûo 106 Phuï luïc xv Khảo sát sử dụng phụ gia hợp lý Phần 1: Các chất phụ gia dinh dưỡng xvi Phần 2: Các chất phụ gia tăng giá trị cảm quan xxvii Phần 3: Các chất phụ gia có átc dụng bảo quản lxii Bảng nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho người Việt Nam lxx Khuyến cáo dinh dưỡng cho người trưởng thành từ 19 đến 50 tuổilxxii Phiếu đánh giá cảm quan (1) vaø (2) lxxiii Thang điểm đánh giá cảm quan lxxiv DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1: Các yếu tố hóa lý ảnh hưởng đến độ bền Vitamin Bảng 2: Vai trò Vitamin Bảng 3: Vai trò chất khoáng Bảng 4: Các chất bảo quản tự nhiên tổng hợp Bảng 5: Phổ tác dụng số chất bảo quản Bảng 6: Lợi ích chức chất nhũ hóa sản phẩm bánh nướng Bảng 7: Tóm tắt đặc tính dây chuyền – công nghệ sản xuất công ty Kinh Đô Bảng 8: Đánh giá ưu khuyết điểm sản phẩm Bảng 9: Đặc tính số loại phụ gia phổ biến thị trường Việt Nam Bảng 10: Thông số kỹ thuật phụ gia sử dụng cho nghiên cứu DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1: nh hưởng chất chống oxy hóa lên độ bền dầu thực vật Biểu đồ 2: So sánh TBHQ với chất chống oxy hóa khác Biểu đồ 3: So sánh mẫu nghiên cứu chất bảo quản bánh mì Biểu đồ 4: So sánh mẫu nghiên cứu chất bảo quản bánh lan Biểu đồ 5: Khảo sát độ chua bánh quế dùng BHA tỷ lệ khác theo thời Biểu đồ 6: gian Khảo sát độ chua bánh quế dùng BHT tỷ lệ khác theo thời gian Biểu đồ 7: Khảo sát độ chua bánh quế dùng Vitamin E tỷ lệ khác theo thời gian Biểu đồ 8: Khảo sát độ chua bánh quế kết hợp BHA BHT ( BHA/BHT) tỷ lệ khác theo thời gian Biểu đồ 9: So sánh mẫu nghiên cứu chất bảo quản bánh quế Biểu đồ 10: Khảo sát độ chua bánh cookies dùng BHA tỷ lệ khác theo thời gian Biểu đồ 11: Khảo sát độ chua bánh cookies dùng BHT tỷ lệ khác theo thời gian Biểu đồ 12: Khảo sát độ chua bánh cookies dùng Vitamin E tỷ lệ khác theo thời gian 3.1.3 Giá thành: Stt Tên phụ gia Tỷ lệ (%) Tăng giá thành sử dụng (%) BHA BHT 0,002 0,06 0,003 0,09 0,004 0,12 0,005 0,15 0,006 0,18 0,007 0,21 0,008 0,24 0,009 0,27 0,01 0,30 0,002 0,05 0,003 0,075 0,004 0,10 0,005 0,125 0,006 0,15 Ghi chuù: BHA + BHT Vitamin E 0,007 0,175 0,008 0,20 0,009 0,225 0,01 0,25 + (*) 0,295 8+2 0,290 7+3 0,285 6+4 0,280 5+5 0,275 4+6 0,270 3+7 0,265 2+8 0,260 1+9 0,255 0,005 0,25 0,01 0,50 0,015 0,75 0,02 1,00 0,025 1,25 0,03 1,50 0,035 1,75 0,04 2,00 0,045 2,25 0,05 2,50 ™ (*): Tyû lệ BHA + BHT = 0,01% ™ Số liệu giá thành bảng tính cho mẫu bánh cookies Số liệu cho mẫu bánh quế tương tư 3.2 Nhận xét – Thảo luận: • Trong hai loại sản phẩm bánh quế bánh cookies, qui luật tác động chất chống oxy hóa hoàn toàn giống mức độ khác Sự khác bánh quế, chất chống oxy hóa trộn phần kem để làm nhân bánh (bên lớp vỏ có thành phần bột mì) Còn bánh cookies, phụ gia trộn với toàn nguyên liệu Kem bánh quế có lượng chất béo cao (khoảng 60 %) tốc độ oxy hóa nhanh điều kiện có ánh nắng mặt trời nhiệt độ cao Trong bánh cookies, trộn chung với bột mì nên chất béo chiếm khoảng 30 % Mặt khác, đánh trộn với bột mì chất béo có liên kết định với protein bột mì [11] nên mức độ tự chất béo so với kem bánh quế, tốc độ bị oxyhóa chậm lưu mẫu điều kiện với bánh quế Vì vậy, kết độ chua hai loại mẫu sản phẩm khác xa • Đối với mẫu nghiên cứu BHA BHT riêng rẽ: Trên hai loại sản phẩm, BHA cho kết tốt BHT (độ chua tăng chậm hơn) Khả trội thể rõ bánh quế (ở tỷ lệ 0,01%, mức giảm 19,4% so với 11,7%, bánh cookies 82,4% so với 80,6%) Như thấy sản phẩm có hàm lượng chất béo cao sử dụng BHA có lợi BHT Theo kết nghiên cứu chất chống oxy hóa loại bánh thực phẩm khác nhau, người ta nhận thấy chất béo có nguồn gốc động vật chất béo diện môi trường kiềm (bánh nướng loại kem thường trường hợp này) sử dụng BHA tốt [8] Tuy nhiên, người ta nhận thấy sử dụng BHT số loại dầu ăn có hiệu BHA [8] Trong kem bánh quế có sử dụng lượng dầu thực vật nhiều Như vậy, cần thiết có nghiên cứu kỹ để hiểu rõ chế hiệu chất để sử dụng loại phù hợp • Đối với mẫu kết hợp BHA BHT: Cũng tương tự qui luật trên, độ chua giảm dần theo mức tăng BHA bánh quế khác biệt thể rõ • Có mức độ khác biệt lớn hiệu chống oxy hóa (% giảm độ chua) so sánh bánh quế bánh cookies hai loại BHA BHT (ví dụ BHA tỷ lệ 0,01% có hiệu giảm bánh cookies 82,4% bánh quế 19,4%, gấp lần) Có thể giải thích bánh Quế hàm lượng chất béo cao nên tốc độ ôi hóa xảy nhanh tỷ lệ chất chống oxy hóa / đơn vị chất béo bánh quế thấp nhiều so với bánh cookies Do hiệu điều dễ hiểu Trong phần nghiên cứu ý định so sánh hiệu bảo quản chất chống oxy hóa hai loại bánh quế cookies Nhưng để hiểu rõ định lượng xác mức hiệu cho loại cần phải tính toán nghiên cứu liều lượng cho phù hợp • Đối với Vitamin E: So sánh với BHA BHT hiệu bảo quản Vitamin thấp nhiều Tuy nhiên, từ kết nhận thấy mức độ chênh lệch lớn bánh cookies Theo suy đoán, phần Vitamin E chất tan chất béo nên khả phân tán hoàn toàn vào hỗn hợp nguyên liệu bánh cookies khó khăn nhiều so với hỗn hợp nguyên liệu kem bánh quế Do vậy, làm hạn chế khả chống oxy hóa sản phẩm cookies Phần lại (nếu có) chưa thể giải thích đïc 3.3 Kết luận Sử dụng BHA tỷ lệ 0,01% cho hai loại sản phẩm bánh quế cookies phù hợp CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ Kết luận chung : 1.1 Kết đạt được: Tóm tắt kết mẫu nghiên cứu thực : Nhóm sp Yếu tố cải tiến Mẫu thử Tỷ lệ Điểm (%) Tăng Số (%) sử dụng cảm thể tích ngày Tăng (%) quan bảo giá quản thành Bánh mì Bông lan Cải tiến Chất nhũ hóa 0,25 + cấu trúc (2) + chất nhũ 0,15 14,8 49,1 1,40 hóa (3) Cải tiến Canxi 0,2 bảo quản Propionate (1) Cải tiến Cake gel (1) + 1,25 + cấu trúc tinh bột biến 1,00 14,6 14 1,60 13 4,90 14 1,45 tính (1) Cải tiến Canxi bảo quản Propionate (1) Nhóm Yếu tố Mẫu thử sản phẩm cải tiến Bánh Cải tiến Quế bảo quản Bánh Cải tiến Cookies bảo quản 0,2 Tỷ lệ (%) (%) Tăng sử dụng Giảm độ giá thành (%) chua BHA 0,01 19,4 0,3 BHA 0,01 82,4 0,3 1.2 Những vấn đề tồn tại: 1.2.1 Nhóm bánh mì, lan: - Chưa ứng dụng phương pháp thử nghiệm tối ưu có đặc tính toán học Các phương pháp sử dụng để nghiên cứu chủ yếu mang tính chất Thử Sai (Trial and Error) Các mẫu thử kết hợp: chưa kết hợp đầy đủ phụ gia với - Do cần tiếp tục xác định hỗn hợp phụ gia hiệu Tỷ lệ thử: chọn đại diện số tỷ lệ loại phụ gia (chủ yếu - cận trên, giữa, liều lượng cho phép) Do cần tiếp tục xác định tỷ lệ hiệu kinh tế 1.2.2 Nhóm bánh Quế, Cookies: Do sử dụng phương pháp nghiên cứu theo dõi hư hỏng sản phẩm - điều kiện không bình thường , nên kết thu có ý nghóa so sánh tương đối mức độ hư hỏng với mẫu đối chứng điều kiện Chưa thực nghiên cứu sâu nhằm nắm rõ tính chất - BHA, BHT để sử dụng loại sản phẩm cách phù hợp Chưa thủ nghiệm Vitamin E kếr hợp với chất chống oxy hóa tự - nhiên khác (ví dụ kết hợp với Vitamin C…) Kiến nghị : 2.1 Ứng dụng vào sản xuất: STT Sản phẩm ứng dụng Mục đích Phụ gia Tỷ lệ sử dụng (%) - Bánh mì có nhân, Cải thiện cấu Chất nhũ hóa (2) - Bánh mì Sandwich trúc + (3) Bảo quản Canxi (phô mai, nho) 0,25 + 0,15 0,2 Propionat(1) - Bông lan thường - Bông lan nhân Cải thiện cấu Cake gel (1) + trúc bảo tinh bột biến tính 1,25 + 1,0 - Bông lan mứt trái - Bánh Quế quản (1) Baûo quaûn BHA - Cookies - Cracker -Snack 2.2 Hướng nghiên cứu tương lai - Tiếp tục nghiên cứu vấn đề tồn mục 1.2, cụ thể: ¾ Tìm hỗn hợp phụ gia tỷ lệ thích hợp (về chất lượng giá thành) cho nhóm bánh mì, lan (theo phương pháp xác định HLB ) ¾ Xác định định lượng hiệu bảo quản BHA tỷ lệ 0,1% thấp cho nhóm Cookies, Cracker, Quế, Snack ¾ Tìm kiếm nghiên cứu loại chất nhũ hoá giúp ổn định hoạt độ nước mức thấp cho nhóm bánh mì (tương tự bánh lan) ¾ Nghiên cứu hỗn hợp chất chống oxy hoá tự nhiên nhö axit ascorbic, axit citric, axit galic, vitamin E, β- caroten vv có lượng nhỏ chất chống oxy hoá tổng hợp 0,01 TÀI LIỆU THAM KHẢO ™ TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT: Viện dinh dưỡng, Bộ Y tế, Bảng nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho người Việt Nam, Nhà xuất Y học, 1997 Cục quản lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, Bộ Y tế, Qui định danh mục chất phụ gia phép sử dụng thực phẩm (Ban hành kèm theo Quyết định số 3472/2001/QĐ-BYT ngày 31 tháng năm 2001 Bộ trưởng Bộ Y tế), 2001 Lê Ngọc Tú (chủ biên), Hóa sinh công nghiệp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1997 Hà Duyên Tư , Kỹ thuật phân tích cảm quan, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, 1991 Food and Pharmaceuticals, Vitamin, Dinh dưỡng sức khỏe, Roche, 08/1998 ™ TÀI LIỆU TIẾNG ANH: Elson M.Haas, Staying Healthy With Nutrition, Celestial Arts, 1992 Jame F.Balch, Phyllis A.Balch, Prescription For Nutritional Healing, Avery Publishing group, 1997 Thomas E.Furia, Nicolo Bellanca, Handbook of Flavor Ingredients, The Chemical Rubber Co., 1971 Thomas E.Furia, Handbook of Food Additives, CRC Press, 1972 10 Richard J.Lewis, Food Additives Handbook, Van Nostrand Reinhold, 1989 11 Michael and Irene Ash, Handbook of Food Additives, Gower – 1995 12 Gerard L Hasenhuettl and Richard W Hartel, Food Emulsifiers And Their Applications, Chapmah and Hall, 1997 13 Erics Luck, Antimicrobial Food Additives, Martin Jager – Springer, 1996 14 Alan Imeson, Thickening And Gelling Agents For Food, Blackie Academic and Krogessional, 1997 15 Roy L Whistler, Eugene F Paschell, James N Bemiller, Starch Chemistry And Technology, Academic Press, 1984 16 Vitamin and Fine Chemical Division, Enrichment of Biscuits and Crackers, Roche, 1991 17 Frank H Chung, Chemical leavening, Principles and Applications, Rhodia Inc., 04-1999 18 Một số thông tin từ Internet ... chất phụ gia [2]) CÁC NHÓM PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG NGÀNH BÁNH NƯỚNG: Bánh nướng sản phẩm thực phẩm truyền thống sử dụng thường xuyên Có loại có hạn sử dụng ngắn (vài ngày), có loại có hạn sử dụng. .. chất lượng sản phẩm đến tay người tiêu dùng Vì vậy, sử dụng phụ gia sản phẩm bánh thực cần thiết phổ biến Các phụ gia, vi chất dinh dưỡng thường sử dụng ngành bánh nướng, là: (1) Nhóm phụ gia tăng... kinh doanh công ty 33 Khảo sát sử dụng phụ gia hợp lý Đánh giá thực trạng sản phẩm công ty 34 3.1 Sản lượng 34 3.2 Quy trình sản xuất chất lượng sản phẩm .35 3.3 Giá thành