Tổng quan sản phẩm bún
a) Giới thiệu sơ lược về bún:
Bún là một sản phẩm truyền thống nổi bật của Việt Nam, với nghề làm bún đã tồn tại từ lâu và ngày càng phát triển Đây là loại thực phẩm dạng sợi tròn, trắng, mềm, được làm từ bột gạo tẻ và luộc chín trong nước sôi Bún được sử dụng rộng rãi trong nhiều món ăn đặc trưng như bún bò Huế, bún mắm, và bún riêu, đứng thứ hai chỉ sau cơm và phở trong ẩm thực Việt Nam.
- Phân loại theo hình dạng bún:
Bún rối là loại bún được làm nguội và để một cách lộn xộn trong giỏ tre, chạc nhựa hoặc thúng, tạo nên hình dáng không rõ rệt.
Bún con hay bún nắm là loại bún được cuốn lại thành những cuộn nhỏ, có hình dạng giống như con sò Hiện nay, loại bún này đang trở nên phổ biến và được bán rộng rãi trên thị trường.
Bún lá là loại bún có hình dạng sợi dài, đường kính khoảng 4-5 cm và chiều dài từ 30-40 cm Khi thưởng thức, người ta thường sử dụng kéo để cắt bún thành những đoạn nhỏ.
- Phân loại theo kích thước bún:
Bún sợi nhỏ: sợi bún có đường kính < 1 mm
Bún sợi trung bình: sợi bún có đường kính từ 1-1,5 mm
Bún sợi to ( bún bò ): sợi bún có đường kính khoảng 2 mm.
Chỉ tiêu chất lượng bún tươi
Bún tươi hiện nay chưa có tiêu chuẩn cụ thể nào, do đó, tiêu chuẩn này được xác định dựa trên các quy định dành cho sản phẩm từ ngũ cốc, mà không trải qua quá trình xử lý nhiệt trước khi sử dụng.
- Cấu trúc vững chắc, ít nhầy nhớt
- Sợi bún dai, mềm mại không khô cứng, không bị bở
Chỉ tiêu hóa lý: Độ ẩm từ 60-70%
Bảng 1 trình bày chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm từ ngũ cốc chưa qua xử lý nhiệt trước khi sử dụng, theo quyết định số 46/2007 QĐ-BYT của Bộ Y tế.
Tổng số vi khuẩn hiếu khí, số khuẩn lạc/1g mẫu 10 4
Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc 10 2
Quy cách sản phẩm bún tươi
Bún là thực phẩm dạng sợi tròn, có màu trắng, mềm và dai, với nhiều loại khác nhau về độ dài và đường kính.
Để bảo quản bún tươi, bạn nên sử dụng ngay sau khi mua Nếu cần giữ lâu hơn, có thể để ở nhiệt độ phòng từ 1-3 tiếng hoặc bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh Trước khi ăn, hãy chần bún tươi qua nước sôi để đảm bảo độ tươi ngon.
- Thời gian sử dụng: 48 tiếng khi bảo quản ở điều kiện bình thường
- Bao bì: gói bằng bao bì nhựa trong nhìn thấy sản phẩm bên trong hoặc nửa trong nửa đục, thường có khối lượng 500 gram
Hình 4: Bún tươi gói 500g
Hình 5: Bún tươi bao bì trong thương hiệu Nguyễn Bính
PHẦN B: YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG CẤU TRÚC SỢI BÚN
YẾU TỐ NGUYÊN LIỆU
Gạo
Hạt gạo gồm 3 bộ phận chính: vỏ, lớp aleurone và nội nhũ, phôi
Vỏ hạt đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ nội nhũ và phôi khỏi tác động của môi trường bên ngoài Thành phần chính của vỏ bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin, nhưng không chứa chất dinh dưỡng Vỏ hạt được chia thành ba phần: vỏ trấu, vỏ quả và vỏ hạt, và tổng cộng lớp vỏ chiếm khoảng 20% khối lượng của hạt.
Lớp aleurone nằm bên trong lớp vỏ hạt, bao bọc nội nhũ và phôi, chiếm khoảng 6-12% khối lượng hạt Đây là lớp tế bào lớn với thành dày, kích thước nhỏ dần về phía phôi, và độ dày của lớp này phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng trọt Tế bào lớp aleurone chứa nhiều protein, tinh bột, cellulose, pentosan, lipid, cùng với phần lớn vitamin và khoáng chất của hạt.
Nội nhũ: là phần dự trữ chất dinh dưỡng của hạt Các tế bào nội nhũ khá lớn, thành mỏng
Thành phần hóa học của nội nhũ chủ yếu là tinh bột và protein, ngoài ra còn chứa một lượng nhỏ lipid, muối khoáng và vitamin
Phôi hạt chiếm từ 2-13% khối lượng tổng thể, chứa nhiều chất dinh dưỡng quan trọng như 35% protein, 25% glucid hòa tan, 15% chất béo cùng với hầu hết các vitamin và enzyme cần thiết Phôi được cấu tạo từ 4 thành phần chính: mầm phôi, rễ phôi, thân phôi và tử diệp.
Hình 6: Cấu tạo hạt gạo
1.1.2 Thành phần hóa học hạt gạo:
Theo Viện Dinh dưỡng Bộ Y Tế
Bảng 2: Giá trị dinh dưỡng có trong 100g gạo tẻ
Năng lượng trong lipid 5 Kcal
Carbohydrate là thành phần quan trọng nhất trong hạt gạo, bao gồm tinh bột, đường, cellulose và hemicellulose Tinh bột trong gạo chủ yếu được cấu tạo từ hai thành phần chính là amylose và amylopectin.
Amylose là loại mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucose, liên kết nhau bởi liên kết α−1,4 glycoside Có hai loại amylose:
Amylose có mức độ trùng hợp tương đối thấp (khoảng 2000) thường không có cấu trúc bất thường và bị phân ly hoàn toàn bởi β-amylase
Amylose có mức độ trùng hợp cao hơn và β-amylase chỉ có khả năng phân hủy 60% amylose Trong hạt tinh bột hoặc dung dịch, amylose thường ở dạng mạch giãn, nhưng khi có tác nhân kết tủa, nó sẽ chuyển thành dạng xoắn ốc Mỗi vòng xoắn ốc của amylose bao gồm 6 đơn vị glucose, với đường kính xoắn ốc là 12,97 Å và chiều cao vòng xoắn là 7,91 Å Các nhóm hydroxyl của glucose nằm ở bên ngoài xoắn ốc, trong khi các nhóm C-H nằm ở bên trong.
Hình 7: Cấu trúc giãn của amylose
Hình 8: Cấu trúc xoắn của amylose
Amylopectin là một polymer có cấu trúc mạch nhánh, với các liên kết α-1,4 glycoside trong mạch chính và các nhánh liên kết bằng liên kết α-1,6 glycoside Cấu trúc nhánh này khiến cho phân tử trở nên cồng kềnh hơn, với chiều dài chuỗi mạch nhánh khoảng 25-30 đơn vị glucose Phân tử amilopectin có thể chứa lên đến 100.000 đơn vị glucose.
Hình 9: Cấu trúc của amylopectin
Trong hạt gạo tẻ, hàm lượng amylose thấp hơn so với amylopectin Hàm lượng amylopectin cao làm tăng độ nhớt hồ tinh bột, hạt gạo dẻo hơn
Bảng 3: Thành phần tinh bột của gạo tẻ
Protein trong gạo có hàm lượng từ 6.6% đến 10.4%, tùy thuộc vào giống và điều kiện chăm sóc Hạt gạo tẻ chứa bốn loại protein chính: globulin (14.17%), glutenin hay oryzenin (70.9%), albumin (9.17%) và prolamin hay oryzin (5%).
Hạt gạo chứa hàm lượng lipid tương đối thấp, chỉ khoảng 1% Thành phần chất béo trong hạt gạo chủ yếu bao gồm ba loại acid béo: acid linoleic, acid palmitic và acid oleic.
Theo Viện Dinh dưỡng Bộ Y Tế
Bảng 4: Hàm lượng của các loại acid béo chính trong gạo tẻ
Acid palmitic 0.14 mg Acid Oleic 0.18 mg Acid Linoleic 0.13 mg
Gạo sau khi xay xát thường có hàm lượng vitamin thấp do vitamin chủ yếu tập trung trong phần cám, và quá trình xay xát càng kỹ thì lượng vitamin mất đi càng nhiều.
Theo Viện Dinh dưỡng Bộ Y Tế
Bảng 5: Hàm lượng một số vitamin có trong gạo tẻ
Vitamin B1 (Thiamine) 0.1 mg Vitamin B2 (Riboflavin) 0.03 mg Vitamin PP (Niacin) 1.6 mg Vitamin B5 (Pantothenic acid) 1.342 mg Vitamin B6 (Pyridoxine) 0.145 mg Folat (Folate) 9 μg
1.1.3 Chỉ tiêu chất lượng hạt gạo
Bảng 6: Chỉ tiêu cảm quan hạt gạo tẻ
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Màu trắng đặc trưng cho từng giống
Mùi, vị Mùi đặc trưng cho từng giống, không có mùi, vị lạ Côn trùng sống nhìn thấy bằng mắt thường
Bảng 7: Chỉ tiêu về kim loại nặng hạt gạo
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Hàm lượng cadimi, mg/kg 0.4 Hàm lượng asen, mg/kg 1.0 Hàm lượng chì, mg/kg 0.2
Bảng 8: Chỉ tiêu vi sinh hạt gạo
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Hàm lượng aflatoxin B1, àg/kg 5 Hàm lượng aflatoxin tổng số, àg/kg 10
1.1.4 Ảnh hưởng của nguyên liệu tới cấu trúc bún:
Cấu trúc hạt tinh bột:
Các giống lúa có tỷ lệ amylose và amylopectin khác nhau, trong đó gạo hạt dài với hàm lượng amylose cao (> 25% amylose) thường được ưa chuộng trong sản xuất bún nhờ độ dai của nó Theo nghiên cứu của Williams và cộng sự, hạt gạo dài thường chứa nhiều amylose hơn, điều này làm tăng độ cứng, độ bền kéo và độ đặc - những yếu tố quan trọng trong chế biến và đóng gói bún Tuy nhiên, cần cân nhắc giữa độ cứng và khả năng biến dạng mà không bị vỡ của sản phẩm bún Thêm vào đó, tỉ lệ chuỗi amylopectin mạch dài cao có thể làm chậm quá trình tái sắp xếp phân tử nhưng lại gây ra độ dính quá cao, không phù hợp cho sản xuất bún.
Bảng 9: Hàm lượng amylose và amylopectin của một số loại tinh bột
Loại tinh bột Amylose (%) Amylopectin (%)
Hàm lượng protein trong gạo xay dao động từ 5% đến 15%, với các giống lúa giàu protein có kết cấu cứng hơn so với gạo có hàm lượng protein trung bình Đặc biệt, các giống lúa ít protein thường mang lại nhiều hương vị hơn và khả năng gắn kết tốt hơn, nhờ vào bản chất kỵ nước của chúng, tạo ra rào cản khuếch tán nước vào trong hạt gạo.
Kích thước hạt tinh bột trong tinh bột gạo có trọng lượng phân tử nhỏ, dẫn đến việc dễ dàng leach out trong quá trình nấu, làm cho bún trở nên dính và nhớt Nghiên cứu cho thấy việc bổ sung tinh bột biến tính hoặc monoglyceride có thể giúp giảm độ dính của bún, nhờ vào sự hình thành cấu trúc mới.
Trang 10 thành phức hợp giữa các phân tử monoglyceride và amylose cản trở sự trương nở hạt tinh bột và do đó làm giảm khả năng liên kết với nước của tinh bột, qua đó làm giảm độ dính và khối lượng nấu (cooking weight)
Gạo được ủ/lưu trữ/lão hóa từ 6 tháng đến 1 năm để sản xuất bún có thể thay đổi tính chất hóa lý và sinh lý, ảnh hưởng đến hồ tinh bột và cấu trúc gạo nấu chín, tạo ra sản phẩm không dính, nát và chất lượng ổn định Quá trình lão hóa xảy ra trước và sau thu hoạch, phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm và thời gian Các axit béo tự do hình thành trong quá trình lão hóa tạo phức hợp với amylose, trong khi các hợp chất carbonyl và hydroperoxide thúc đẩy quá trình oxy hóa và ngưng tụ protein, dẫn đến tích tụ thêm các hợp chất carbonyl Liên kết disulphite hình thành trong quá trình oxy hóa protein và tăng cường liên kết micelle của tinh bột giúp hạn chế sự trương nở hạt tinh bột, ảnh hưởng đến cấu trúc bột gạo sau khi nấu, làm giảm độ nhớt và độ dính Quá trình oxy hóa ferulate ester trong hemicellulose cũng góp phần tạo liên kết chéo, tăng cường độ vững chắc của hạt tinh bột.
Sự tăng cường này giúp ngăn ngừa gãy vỡ tinh bột trong quá trình nghiền gạo Bột gạo có mức độ phá hủy tinh bột cao sẽ dẫn đến bún có tổn thất khi nấu cao, do độ hòa tan trong nước của tinh bột bị gãy vỡ cao hơn.
Phụ gia
1.2.1 Tinh bột biến tính axit (Acid-modified starch):
Chức năng: Chất làm dày, chất ổn định, chất kết dính
Chỉ tiêu chất lượng theo TCVN 17471:2016 quy định rằng tinh bột biến tính axit được sử dụng nhằm ức chế sự tái sắp xếp phân tử của bún trong quá trình phân phối và lưu trữ, từ đó tăng cường độ dai cho sản phẩm.
Chức năng: Chất làm dày, chất làm đặc, chất kết dính
Chỉ tiêu chất lượng được quy định theo TCVN 8987-4:2012 Tinh bột ngô được sử dụng để cải thiện cấu trúc bún, giúp tăng độ cứng và giảm độ bám dính của mì gạo Điều này được cho là do hàm lượng amyloza cao trong tinh bột ngô, đạt 34,4%.
Chức năng: Chất ổn định
Chỉ tiêu chất lượng theo QCVN 4-13:2010/BYT ảnh hưởng đến cấu trúc bún bằng cách tăng mức độ rò rỉ của các hợp chất hòa tan trong hạt tinh bột Điều này giúp cải thiện khả năng liên kết của các phân tử tinh bột, từ đó nâng cao độ bền kéo của mì và giảm tỷ lệ sợi bị đứt trong quá trình sản xuất.
Chức năng: Chất nhũ hóa, chất làm đặc
Chỉ tiêu chất lượng bún được quy định theo QCVN 4-22:2011/BYT Chất nhũ hóa đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện cấu trúc của bún, đồng thời giúp ức chế quá trình tái sắp xếp phân tử, mặc dù cơ chế hoạt động của nó vẫn chưa được làm rõ.
YẾU TỐ CÔNG NGHỆ
Quá trình ngâm gạo
Khi nhiệt độ tăng, nước thẩm thấu vào hạt gạo nhiều hơn và thời gian ngâm sẽ được rút ngắn Tuy nhiên, nếu nhiệt độ ngâm quá cao, sẽ xảy ra hiện tượng hồ hóa tinh bột, khiến khối gạo trở nên nhão và dính, gây khó khăn cho quá trình nghiền.
Nếu nhiệt độ ngâm hạt gạo quá thấp, quá trình khuếch tán nước sẽ diễn ra chậm, dẫn đến thời gian ngâm kéo dài và tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.
Sự khuếch tán của nước vào hạt gạo tăng khi nhiệt độ tăng Trong quá trình ngâm, protein, lipid và tro của hạt gạo đi vào nước ngâm
Khi thời gian ngâm dài, nước sẽ thẩm thấu vào hạt gạo nhiều hơn, dẫn đến việc protein, lipid và khoáng chất thoát ra ngoài nhiều hơn Điều này không chỉ gây tổn thất cho các chất tan mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật.
Thời gian ngâm gạo quá ngắn sẽ không đủ để nước thấm vào hạt gạo, làm mềm chúng Kết quả là khi nghiền, cấu trúc hạt tinh bột bị phá vỡ nhiều hơn, dẫn đến giảm chất lượng bún thành phẩm.
Nồng độ muối phù hợp không chỉ ức chế sự phát triển của vi sinh vật mà còn tăng cường liên kết mạng không gian giữa các hạt tinh bột, từ đó nâng cao độ dai cho sợi bún thành phẩm.
Nồng độ muối cao sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu, gây khó khăn cho việc nước thẩm thấu vào hạt gạo, từ đó cản trở khả năng trương nở của hạt Ngược lại, nếu nồng độ muối quá thấp, vi sinh vật sẽ khó bị ức chế.
- Hàm ẩm của gạo sau khi ngâm càng cao thì kích thước hạt bột sau khi nghiền càng thấp
- Hàm ẩm càng cao, mức độ các hạt tinh bột bị gãy vỡ trong khi nghiền càng giảm
Hạt tinh bột của bột gạo đã lên men có nhiệt độ hồ hóa giảm,trương nở tốt hơn và khả năng chịu lực cao hơn
Quá trình lên men ảnh hưởng đến tỉ lệ vùng kết tinh trong hạt tinh bột, dẫn đến sự giảm thiểu các thành phần hóa học như protein, lipid và hàm lượng tro Sự thay đổi này không chỉ làm tăng cường liên kết hydro giữa các phân tử tinh bột trong bột gạo mà còn giữa các sợi bún Nghiên cứu cho thấy rằng trong suốt quá trình lên men, các vùng kết tinh của hạt tinh bột bị tổn hại và gãy vỡ.
Trang 14 dẫn đến giảm sự sụp đổ do trọng lực (khi màng liên kết và giữ các hạt tinh bột không đủ mạnh) của các hạt tinh bột trong khối gel
Quá trình lên men làm giảm vùng kết tinh của hạt tinh bột, từ đó giảm tỉ lệ đứt gãy và tỉ lệ tái sắp xếp các phân tử tinh bột, giúp cải thiện chất lượng sợi bún thành phẩm.
Quá trình nghiền
Kích thước bột nhỏ giúp cải thiện cấu trúc sợi bún, tạo ra sản phẩm vững chắc, ít dính và có độ đàn hồi cao Bột nhỏ cho phép quá trình hồ hóa diễn ra tốt hơn nhờ vào khả năng thẩm thấu nước và truyền nhiệt nhanh chóng Khi kích thước bột nhỏ, tỉ lệ tinh bột được hồ hóa tăng cao, dẫn đến chất lượng bún tốt hơn Lượng tinh bột hồ hóa đóng vai trò quan trọng trong việc liên kết các phân tử tinh bột, tạo ra sợi bún trong quá trình ép đùn Do đó, bột có kích thước nhỏ không chỉ cải thiện chất lượng nấu mà còn tối ưu hóa cấu trúc bún.
Bún được sản xuất từ phương pháp nghiền ướt mang lại chất lượng tốt hơn so với nghiền khô Nguyên nhân là do trong quá trình nghiền khô, hạt gạo dễ bị tổn thất và phá vỡ cấu trúc nhiều hơn.
Bảng 10: Một số đặc tính cấu trúc bún áp dụng phương pháp nghiền ướt so với nghiền khô
Cấu trúc bún Nghiền ướt Nghiền khô Độ cứng (N) 489,24 362,90 Tính dính (N) 1,87 2,42
Nhìn vào số liệu bảng trên ta thấy khi sử dụng phương pháp nghiền ướt, sợi bún cứng hơn, ít dính hơn so với nghiền khô
Quá trình hồ hóa
Nhiệt độ hồ hóa cao làm tăng động năng của phân tử nước, giúp nước dễ dàng khuếch tán vào hỗn hợp và rút ngắn thời gian hồ hóa Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá cao, quá trình thủy phân tinh bột sẽ xảy ra, ảnh hưởng đến độ dai của bún do các phân tử tinh bột bị cắt, dẫn đến cấu trúc lỏng lẻo và sợi bún dễ bị đứt trong quá trình ép đùn Bên cạnh đó, nhiệt độ cao còn tiêu tốn năng lượng không cần thiết.
Nếu nhiệt độ hồ hóa thấp, động năng của các phân tử nước đi vào hỗn hợp thấp làm kéo dài thời gian hồ hóa
Mức độ hồ hóa (phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian hồ hóa)
Hồ hóa quá mức sẽ làm cho khối bột nhào trở nên nhão, gây khó khăn trong việc nhào trộn Đồng thời, cấu trúc sợi bún cũng sẽ trở nên cứng khi lượng hồ hóa vượt quá mức cho phép.
Mặt khác khi hồ hóa không đủ sẽ tạo nên khối bột bở và sợi bún giòn dễ đứt gãy.
Quá trình nhào trộn
- Lượng nước sử dụng quá nhiều, khối bột bị nhão sẽ khó tạo hình
- Lượng nước quá ít, khối bột sẽ khô, tinh bột kém linh động khó tạo liên kết, bún kém dai kém bền, kém dẻo, kém dính, kém nhớt
Thời gian nhào dài có thể dẫn đến làm đứt mạch của các phân tử tinh bột, khả năng tạo liên kết không tốt dẫn đến độ dai giảm
Thời gian nhào ngắn có thể dẫn đến việc các phân tử tinh bột chưa giải phóng đủ, làm giảm khả năng tạo liên kết giữa chúng và các hạt tinh bột trương nở còn lại, từ đó ảnh hưởng tiêu cực đến độ dai và độ bền của sản phẩm.
Nhiệt độ nhào trộn và lực nhào trộn:
Nhiệt độ nhào trộn đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến khả năng trương nở của bột nhào và sự liên kết giữa các phân tử tinh bột Khi nhiệt độ tăng, các phân tử dễ dàng tiến lại gần nhau hơn, từ đó tạo ra nhiều liên kết hơn, làm tăng độ bền, độ dai và khả năng chịu lực của sợi bún.
Lực nhào trộn lớn gây đứt gãy các liên kết làm giảm độ dai và khả năng chịu lực của sợi bún sau này
❖ Đề xuất cải thiện cấu trúc bún:
Trang 16 Để tạo ra một loại bún gạo chất lượng tốt hơn với độ đàn hồi cao hơn và kết cấu dai hơn với vẻ ngoài sáng bóng và mịn màng hơn, bột sắn và/hoặc tinh bột ngô được thêm với hàm lượng từ 5% đến 25%
Hỗn hợp bột này có nhiệt độ hồ tinh bột thấp, khả năng trương nở nhanh và đỉnh nhớt cao, nhờ sự hiện diện của bột sắn và tinh bột ngô, mang lại hiệu quả cấu trúc ngay lập tức cho sợi bún trong quá trình ép đùn hoặc đúc.
Quá trình tạo hình-ép đùn
- Nếu ẩm quá cao thì sợi bún sẽ dính vào nhau và dính vào thành thiết bị, gây tổn thất và khó khăn cho quá trình ép
Nếu độ ẩm quá thấp, các phân tử trở nên kém linh động, khiến chúng khó sắp xếp để tạo liên kết chặt chẽ Hậu quả là sợi bún bị nứt nẻ, dẫn đến bề mặt sản phẩm kém mịn màng và không đồng nhất.
Quá trình luộc
Thời gian: thời gian dài quá làm nhão sợi bún, còn ngắn quá các liên kết sẽ không chặt chẽ, giảm độ dai của sợi bún thành phẩm
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng trong quá trình sản xuất bún; nhiệt độ quá cao có thể làm cho sản phẩm bị nhão do lượng nước vào nhiều, trong khi nhiệt độ quá thấp lại khiến tinh bột không hồ hóa hoàn toàn, dẫn đến giảm số mối liên kết giữa các phân tử và làm giảm tính dai của sợi bún.
PHẦN C: GIẢI PHÁP SẢN XUẤT BÚN BỔ SUNG XƠ
ẢNH HƯỞNG CỦA XƠ ĐẾN CẤU TRÚC BÚN
Tổng quan về chất xơ
Chất xơ, một thành phần thực vật không thể tiêu hóa bởi enzyme trong cơ thể con người, bao gồm cellulose, hemicellulose, lignin, pectin và các loại gum Chất xơ được chia thành hai loại chính: chất xơ không hòa tan, chủ yếu là cellulose, lignin và hemicellulose, có trong lúa mì, sản phẩm ngũ cốc và rau quả; và chất xơ hòa tan, bao gồm các polysaccharide không chứa acid như pectin và gum, có trong trái cây, yến mạch, lúa mạch và các loại đậu Rau và ngũ cốc là nguồn cellulose tốt, trong khi lignin cao nhất có trong trái cây có hạt như dâu tây và rau trưởng thành như cà rốt Ngũ cốc nguyên hạt và cám rất giàu hemicellulose, còn pectin thường tìm thấy trong táo và cam, trong khi yến mạch và đậu khô cung cấp nguồn chất xơ hòa tan phong phú.
Bảng 11: Phân loại các chất xơ không hòa tan và xơ hòa tan
Xanthan gum Arabinoxylan Fructans Inulin Pectin Alginates Agar Carragenan Rafinose Polydextrose
Ảnh hưởng của xơ đến cấu trúc bún
1.2.1 Ảnh hưởng của xơ đến quá trình ép đùn sợi bún:
Việc bổ sung chất xơ vào bột nhào có tác động đáng kể đến quá trình ép đùn, với những biến đổi vật chất phụ thuộc vào loại xơ sử dụng Tăng cường hàm lượng chất xơ có thể dẫn đến sự thay đổi cấu trúc do sự vỡ bọt khí, ảnh hưởng đến tốc độ giãn nở Điều này xảy ra do sự tương tác giữa chất xơ và nước thông qua các liên kết cực và kỵ nước.
Xơ không hòa tan, như cám, giúp tăng độ cứng và giảm độ xốp của sợi sau quá trình ép đùn, trong khi xơ hòa tan như pectin và gum lại làm tăng độ xốp và giảm độ cứng của sản phẩm sợi sau ép đùn.
1.2.2 Ảnh hưởng của xơ hòa tan (Alginate) đến chất lượng của khối bột nhào:
Alginate được đề xuất làm chất phụ gia cho bún nhờ khả năng tăng cường hàm lượng chất xơ và cải thiện cấu trúc bún khi kết hợp với Calcium trong quá trình chế biến Một nghiên cứu cho thấy khối bột nhào để sản xuất bún có thành phần bao gồm 42% bột gạo, 9% tinh bột sắn, 2% dầu cọ và 41% nước ion hóa Bột gạo chứa 82% carbohydrate, 6.7% protein, 0.3% tro, 0.3% chất béo và độ ẩm 12.5%, trong khi tinh bột sắn có độ ẩm 11%.
Alginate được sử dụng trong thí nghiệm bao gồm hai loại: Manucol-HV với hàm lượng axit mannuronic cao (61,0%) và độ nhớt khoảng 750 mPa/s, và Manugel-DPB với axit guluronic cao (63,0%) và độ nhớt khoảng 440 mPa/s Alginate được hòa tan trong nước ion hóa và khuấy ở 95°C trong 10 phút, sau đó hạ xuống 25°C và phối trộn với khối bột nhào ở các tỉ lệ nồng độ 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8% và 1% Sau khi nhào, khối bột được cán và cắt, sau đó ngâm trong 50ml dung dịch CaCl2 0,2M trong 30 phút để khuếch tán alginate Cuối cùng, sợi bún được đun sôi trong 5 phút trong 100ml nước khử ion Các mẫu sẽ được kiểm tra hàm lượng tinh bột hòa tan, xác định cooking loss, phân tích cơ học lực kéo, cấu trúc phân tử và quét quang phổ hồng ngoại.
Hình 10: Hàm lượng tinh bột hòa tan và cooking loss đối với mẫu Manucol-HV
Hình 11: Hàm lượng tinh bột hòa tan và cooking loss đối với mẫu Manugel-DPB
Alginate tạo ra một mạng lưới bao bọc các hạt tinh bột gạo, và khi có mặt của các ion canxi, hàm lượng guluronate cao hơn sẽ hình thành mạng lưới mật độ cao, làm chậm quá trình hồ hóa tinh bột Nhờ đó, alginate không chỉ giảm hàm lượng tinh bột hòa tan mà còn giảm thiểu cooking loss Trong hai mẫu Manucol-HV và Manugel-DPB, mẫu Manugel-DPB cho kết quả giảm hàm lượng tinh bột hiệu quả hơn.
Trang 20 lượng tinh bột hòa tan và cooking loss tốt hơn Đối với cả hai mẫu thì hàm lượng alginate bổ sung 1% cho giá trị tốt nhất
Hình ảnh kính hiển vi cho thấy khối bột nhào không chứa sodium alginate (a), với 0.8% Manucol-HV (b) và với 1% Manucol-HV (c) Bên trái là cấu trúc bên trong của khối bột, trong khi bên phải là bề mặt của nó.
Khi không bổ sung alginate, cấu trúc bột chủ yếu hình thành do hồ hóa tinh bột, dẫn đến việc tạo ra nhiều khoảng không lớn và làm cho cấu trúc trở nên dễ gãy, với các nút xuất hiện trên bề mặt sợi Alginate tạo ra một pha liên tục và đàn hồi, giúp giảm thiểu các hiệu ứng ứng suất cục bộ, từ đó giảm đáng kể vết nứt trên bề mặt sợi Đặc biệt, với hàm lượng 1%, các khoảng không nhỏ nhất và bề mặt sợi bún trở nên mịn màng hơn.
1.2.3 Ảnh hưởng của mức độ hồ hóa, gum và transglutaminase trên đặc tính chất lượng của bún:
Nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của mức độ hồ hóa và các phụ gia như gum (gum hạt carob, xanthan gum, 3%) và transglutaminase (TG, 0,5%) đến chất lượng của bún Bột gạo được hồ hóa ở các mức 15%, 20%, 25% và 30% Các mẫu bún được phân tích về các chỉ tiêu như mất mát khi nấu, tổng chất hữu cơ, độ hấp thụ nước, khối lượng trương nở, lực tối đa, màu sắc, tính chất cảm quan và đặc tính dán Kết quả cho thấy mẫu bún với mức độ hồ hóa 25% đạt chất lượng tốt nhất.
Hình 13: Chỉ tiêu hóa lý các mẫu bún với mức độ hồ hóa khác nhau
Hình 14: Chỉ tiêu cảm quan các mẫu bún với mức độ hồ hóa khác nhau
Hình 15: Đường cong RVA các mẫu bún với mức độ hồ hóa khác nhau
Sau khi xác định mức độ hồ hóa tối ưu 25% cho bún, gum và transglutaminase được thêm vào để cải thiện cấu trúc sợi bún Việc bổ sung gum giúp giảm cooking loss, trong khi độ hấp phụ nước và độ dai của mẫu bổ sung locust bean gum giảm, ngược lại mẫu xanthan gum lại tăng Lực kéo của sợi bún ở cả hai mẫu đều tăng, cho thấy rằng bún bổ sung xanthan gum có cấu trúc tốt hơn so với bún bổ sung locust bean gum.
Hình 16: Ảnh hưởng của các loại gum tới cấu trúc của bún
1.2.4 Khảo sát đặc tính nấu, cấu trúc và khả năng tiêu hóa của bún bổ sung Okara:
Theo nghiên cứu của Min Je Kang và cộng sự, được công bố trên tạp chí Food Bioscience, okara (phi gluten) là bã đậu nành giàu chất xơ, còn lại sau khi trích ly phần hòa tan để sản xuất sữa đậu nành và đậu phụ Nghiên cứu đã thử nghiệm việc bổ sung okara để thay thế một phần bột gạo với các tỷ lệ 0% (CON), 5% (SF5), 10% (SF10) và 20% (SF20) w/w, nhằm đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ okara bổ sung đến sản phẩm cuối.
Bảng 12: Đặc tính nấu của bún bổ sung Okara với tỷ lệ 5, 10, 20% w/w
Việc tăng tỷ lệ Okara từ 0 đến 20% dẫn đến sự gia tăng tổn thất khi nấu ăn của các mẫu, với tổn thất nấu của SF20 tăng 25,52% so với mẫu đối chứng Điều này có thể liên quan đến sự suy yếu cấu trúc của sợi do bổ sung Okara Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đó, cho thấy tổn thất chất khô khi nấu là chỉ số quan trọng đánh giá đặc tính nấu của bún Sự gia tăng tổn thất là điều không mong muốn, vì nó ảnh hưởng đến độ dính của sản phẩm.
Các mẫu bổ sung Okara cho thấy sự giảm đáng kể (p