TỔNG QUAN
Giới thiệu hạt đậu nành
1.1.1 Đặc điểm chung Đậu nành (hay đậu tương) có tên khoa học Glycien max (L) Merrill là loại cây cận nhiệt đới có nguồn gốc từ Đông Nam Á Và là một loại lương thực chính ở các nước châu Á, tồn tại trong ít nhất 5000 năm (Watson & Preedy, 2013)
Đậu nành có nguồn gốc từ Trung Quốc, nơi đã được trồng trọt hơn 3000 năm, sau đó lan rộng sang các nước như Malaysia, Nhật Bản, Việt Nam và Triều Tiên Trong nhiều thế kỷ, người dân Trung Quốc và các quốc gia Đông Á khác, bao gồm Nhật Bản, Hàn Quốc và Đông Nam Á, đã sử dụng đậu nành dưới nhiều hình thức khác nhau như một nguồn cung cấp protein và dầu quan trọng.
Tính chất vật lý và hình thái của hạt đậu nành
- Hình dạng: từ tròn tới thon dài và dẹt
- Màu sắc vỏ hạt: vàng, xanh lá, nâu đốm hoặc đen
- Kích thước: đường kính 5-11mm (Watson & Preedy, 2013)
Hạt đậu nành trưởng thành bao gồm ba phần chính: vỏ hạt, phôi và các cấu trúc lưu trữ thực phẩm.
Hạt đậu nành có cấu trúc đặc biệt với lớp vỏ hạt bên ngoài, bên trong là hai mảnh lá mầm (tử diệp) chứa chất dinh dưỡng dự trữ Khác với các loại hạt ngũ cốc, hạt đậu nành không có lớp alơrông, nội nhũ và phôi đứng tách biệt, mà toàn bộ bột hạt là một phôi lớn được bao quanh bởi lớp vỏ hạt.
- Vỏ: chiếm khoảng 8% khối lượng hạt, là lớp ngoài cùng, thường có màu vàng hay màu trắng Vỏ bảo vệ phôi mầm chống lại nấm mốc và vi khuẩn
- Phôi: chiếm 2% khối lượng hạt, là rễ mầm – phần sinh trưởng phát triển của hạt khi hạt lên mầm
Tử điệp là phần quan trọng của hạt, bao gồm hai lá mầm chứa dinh dưỡng, chiếm khoảng 90% khối lượng hạt và là nguồn cung cấp chủ yếu chất đạm và chất béo.
Hình 1 2: Cấu trúc hạt đậu nành
Thành phần hóa học của đậu nành thay đổi tùy thuộc vào giống và điều kiện sinh trưởng, với protein đạt từ 40% đến 45% và lipid từ 18% đến 20% (Berk, 1992).
Bảng 1 1: Thành phần hóa học của hạt đậu nành (Cheftel et al, 1985)
Các phần của hạt đậu nành
% khối lượng hạt đậu nành
Đậu nành chứa các thành phần protein và dầu quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng sản phẩm Dầu đậu nành giàu axit béo không bão hòa, đặc biệt là axit oleic, linoleic và linolenic Trong số đó, axit linoleic và linolenic là hai axit béo thiết yếu cho sức khỏe con người (Liu, 2004).
Protein đậu nành là nguồn cung cấp đầy đủ tất cả các axit amin thiết yếu cho con người và động vật Nó chứa nhiều hợp chất có lợi như isoflavone, saponin, axit phytic, trypsin inhibitor, chất xơ và globulin, giúp hỗ trợ sức khỏe.
Isoflavone là một hợp chất có trong đậu nành, với nồng độ từ 0.1% đến 0.4% trọng lượng chất khô Nghiên cứu đã chỉ ra rằng isoflavone có khả năng ngăn ngừa một số loại ung thư, giảm thiểu mất xương và làm giảm các triệu chứng liên quan đến mãn kinh.
Saponin: Tương tự isoflavone, saponin có tác dụng làm giảm nguy cơ ung thư và bệnh tim khi sử dụng đậu nành Chứa 0.1-0,3% trong protein đậu nành
Trypsin inhibitor là một chất ức chế tăng trưởng, làm giảm khả năng tiêu hóa protein khi tiêu thụ Chất này dễ bị phân hủy trong quá trình xử lý nhiệt và có mặt trong đậu nành với tỷ lệ khoảng 16,7-27,2 mg/g khối lượng chất khô (Liu, 2004).
1.1.3 Giá trị dinh dưỡng Đối với chất béo đậu nành, nó là một nguồn năng lượng Khoảng 30-40% lượng năng lượng hàng ngày của chúng ta có nguồn gốc từ chất béo, hầu hết là chất béo trung tính có chứa axit béo với 16-18 nguyên tử carbon Thứ hai, là một nguồn axit béo thiết yếu (EFA) độc đáo Thứ ba, chúng điều chỉnh nồng độ lipid trong máu và là chất mang vitamin tan trong chất béo Và thứ tư, chúng là thành phần thông thường của cấu trúc tế bào, đặc biệt là màng tế bào
Đậu nành là nguồn protein thực vật quan trọng cho dinh dưỡng của con người và động vật trên toàn thế giới Protein đậu nành không chỉ cung cấp calo mà còn chứa axit amin thiết yếu và nitơ, góp phần vào chế độ ăn uống lành mạnh (Liu, 2012).
Tổng quan Okara
Sữa đậu nành và đậu phụ đã được sử dụng rộng rãi như nguồn thực phẩm trong hàng ngàn năm, đồng thời tạo ra nhiều sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất (Hsieh & Yang, 2004) Tại các quốc gia châu Á, đậu nành được chế biến thành nhiều sản phẩm như đậu phụ, sữa đậu nành, nước tương và dầu đậu nành Bã đậu nành, hay còn gọi là "okara" trong tiếng Nhật, là phụ phẩm chính trong sản xuất các sản phẩm từ đậu nành (S K Khare, 1995).
Khi sản xuất sữa đậu nành từ 1kg hạt đậu nành khô, người ta thu được khoảng 1,1kg đến 1,2kg okara tươi Tại Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc, lượng okara thải ra từ các nhà máy sản xuất đậu phụ lần lượt là 800.000 tấn, 310.000 tấn và 2.800.000 tấn (Bo Li, 2012).
Okara, sản phẩm phụ từ quá trình chế biến đậu nành, thường được sử dụng làm thức ăn cho động vật Tuy nhiên, tại Nhật Bản, phần lớn okara lại bị đốt cháy như chất thải, trong khi ở Hồng Kông, nó thường được thải ra các bãi đất Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành nhằm tìm kiếm các ứng dụng tiềm năng cho okara, góp phần giảm thiểu lãng phí và nâng cao giá trị của sản phẩm này.
Một trong những xu hướng phát triển hiện nay là thực phẩm chế biến dành cho con người Tuy nhiên, việc sử dụng loại thực phẩm này bị hạn chế do hàm lượng chất xơ cao, như đã được chỉ ra bởi Noguchi (1987).
Thành phần của okara phụ thuộc vào lượng nước từ đậu nành xay và việc bổ sung nước để tạo sản phẩm khác Khi độ ẩm giảm xuống rất thấp, sữa đậu nành và các thành phần hòa tan cũng giảm theo Nghiên cứu của Tadano et al (1981) cho thấy thành phần okara gần nhất là 84,50% độ ẩm, 4,73% protein, 1,50% lipid, 7,00% carbohydrate, 1,50% chất xơ và 0,40% tro ở pH 6,71 (O’Toole, 1999).
Bảng 1 2: Tỷ lệ của protein, chất béo / dầu, xơ thô, carbohydrate và tro trên cơ sở hàm lượng vật chất khô được tìm thấy trong Okara (Shuhong Li, 2013)
Protein Chất béo thô Xơ thô Carbohydrate Tro Tham khảo
25,4-28 9,3-10,9 52,8-58,1 3,8-5,3 - Van der Riet et al., 1989
Bảng 1.3 trình bày tỷ lệ độ ẩm, protein, chất béo, xơ thô, carbohydrate và tro trong okara, dựa trên hàm lượng vật chất ướt theo nghiên cứu của Shuhong Li (2013) Các thành phần này bao gồm độ ẩm, protein, chất béo thô, xơ thô, carbohydrate và tro, cung cấp cái nhìn tổng quan về giá trị dinh dưỡng của okara.
Thành phần Okara dựa trên quốc gia và quá trình chế biến nên có sự khác nhau
Van der Riet et al (1989) đã nghiên cứu quá trình sản xuất đậu phụ và okara từ ba loại đậu nành khác nhau, và nhận thấy rằng việc chuyển đổi này đã làm thay đổi thành phần dinh dưỡng Cụ thể, protein và dầu được tập trung chủ yếu trong đậu phụ, trong khi đó, okara chứa tổng lượng chất xơ cao hơn Hơn nữa, một lượng lớn carbohydrate hòa tan, bao gồm monosacarit và oligosacarit, đã được tìm thấy trong váng sữa trong quá trình làm đậu phụ (Liu, 2012).
Carbohydrate chiếm khoảng 50% hàm lượng chất khô trong okara và chứa rất ít calo, làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho chế độ ăn kiêng Mặc dù không thể tiêu hóa ở ruột non, okara có khả năng được lên men bởi các vi khuẩn trong ruột già, mang lại lợi ích cho sức khỏe đường ruột.
Okara chứa khoảng 27% protein và amino acid (tính theo khối lượng chất khô), với chất lượng dinh dưỡng cao và tỷ lệ hiệu quả protein vượt trội Điều này cho thấy okara là một nguồn protein thực vật chi phí thấp, phù hợp cho chế độ ăn của con người.
Isoflavone tồn tại chủ yếu ở trục mận của đậu nành nên trong quá trình sản xuất đậu phụ, hầu hết các isoflavone đều nằm trong okara
Theo các tài liệu, tỷ lệ phần trăm isoflavone bị mất trong nước ngâm đậu nành thô, Okara và váng sữa lần lượt là 4%, 31% và 18% (C J C Jackson, 2002).
Saponin chủ yếu có mặt trong tế bào lá mầm của đậu nành và vẫn được giữ lại trong Okara sau khi chế biến các sản phẩm từ đậu nành.
Trypsin inhibitor trong Okara chiếm khoảng 5,19 – 14,4% protein Tuy nhiên, nếu được xử lý nhiệt đầy đủ, chất này sẽ bị bất hoạt và không còn là mối lo ngại khi sử dụng Okara (Vong & Liu, 2016).
1.2.3 Công dụng và giá trị dinh dưỡng
Okara là một nguồn dinh dưỡng phong phú, chứa nhiều chất xơ và protein, cùng với các khoáng chất và isoflavone quan trọng Với giá trị dinh dưỡng cao, okara không chỉ cung cấp lợi ích dinh dưỡng mà còn có tác dụng prebiotic tiềm năng, giúp cải thiện sức khỏe con người Do đó, okara có thể được xem là một thành phần chức năng hữu ích trong chế độ ăn uống.
Okara, một nguyên liệu thực phẩm phổ biến tại Trung Quốc và Nhật Bản, dễ dàng được bổ sung vào các sản phẩm để tăng cường hàm lượng chất dinh dưỡng, đặc biệt là chất xơ và protein Với khả năng liên kết độ ẩm và dầu, okara trở thành lựa chọn kinh tế lý tưởng để nâng cao năng suất trong sản phẩm thịt Ngoài ra, okara còn cải thiện thời hạn sử dụng của bánh cookie chocolate chip khi sử dụng ở mức tối ưu 5% và ngăn chặn hiện tượng mất nước của phô mai trong quá trình đông lạnh và rã đông Hương vị nhạt nhẽo của okara cho phép sử dụng với tỷ lệ cao mà không làm ảnh hưởng đến hương vị hay kết cấu của các sản phẩm thịt và bánh.
1.2.4 Quy trình thu nhận Okara từ quá trình sản xuất sữa đậu nành
Hình 1 4: Sơ đồ quy trình thu nhận Okara khô(Wilson, 1992)
Sữa đậu nành truyền thống được sản xuất bằng cách ngâm đậu nành qua đêm, sau đó xay nhuyễn với nước Hỗn hợp thu được được đun sôi trong 15 đến 30 phút, giúp cải thiện giá trị dinh dưỡng, hương vị và tăng thời hạn sử dụng bằng cách giảm vi khuẩn Sau khi đun nóng, bùn được lọc qua vải hoặc túi nylon để tách okara ra khỏi sữa đậu nành.
1.3 Tổng quan về sản phẩm bánh
Tổng quan về sản phẩm bánh
Bánh cookie là loại bánh được làm từ bột nhào xốp (short dough), có đặc điểm là hàm lượng đường và chất béo cao, trong khi hàm lượng nước lại thấp Mạng gluten trong bột cookie hình thành yếu, nhờ vào lượng chất béo và đường cao, giúp tạo ra cấu trúc mềm và kết dính mà không cần sự hình thành mạnh mẽ của gluten Tuy nhiên, bột nhào cookie có độ giãn nở và độ đàn hồi kém hơn so với bột bánh mì.
Bột nhào xốp là nguyên liệu lý tưởng cho các phương pháp tạo hình như ép khuôn và ép đùn qua lỗ, cho phép tạo ra những chiếc bánh thành phẩm với nhiều hình dạng và hoa văn phức tạp Các sản phẩm này thường có độ dày và độ xốp cao, mang lại sự hấp dẫn cho người tiêu dùng (Faridi, 1990).
Hình 1 6: Một số loại Cookies
Bánh cracker là loại bánh được làm từ bột nhào dai, thường được tạo hình bằng cách cán cắt nhiều lớp mỏng Bánh có kết cấu đặc trưng mỏng và giòn, mang lại trải nghiệm ăn uống thú vị.
Hình 1 7: Một số loại Cracker
Tình hình nghiên cứu
Okara, một loại thực phẩm lâu đời, vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi mặc dù đã xuất hiện trong một số sản phẩm thương mại từ những năm 1970 Các cơ sở sản xuất đồ uống từ đậu nành quy mô lớn thường không sử dụng hoặc bán bã đậu nành cho mục đích thực phẩm, dẫn đến việc bỏ lỡ tiềm năng giá trị dinh dưỡng của nó.
Theo nghiên cứu của Catharina và cộng sự (1999), okara chủ yếu được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, nhưng còn có nhiều cách khác để chế biến thành thực phẩm Tại một số khu vực Trung Quốc, okara được muối với gia vị và dùng như dưa chua, hoặc chế biến cùng thịt và rau Ở nhiều nơi khác, okara được ép thành bánh và lên men từ 10 đến 15 ngày cho đến khi bề mặt bánh xuất hiện lớp nấm Rihizopus trắng Những chiếc bánh này sau đó được phơi khô dưới nắng và có thể được chiên hoặc nấu với rau Sản phẩm tương tự cũng rất phổ biến ở Indonesia, gọi là tempeh – gembus.
Bã đậu nành là một phụ phẩm có tiềm năng lớn trong ngành sản xuất thực phẩm và hóa học, không chỉ được sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi mà còn có nhiều ứng dụng khác.
Bã đậu nành, với hàm lượng protein cao và thành phần khoáng chất phong phú, cùng lượng lớn chất xơ, đang được nhiều nhà khoa học đánh giá là phụ phẩm có tiềm năng nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm và hóa học Tuy nhiên, nghiên cứu ứng dụng bã đậu nành trong thực phẩm tại Việt Nam vẫn còn hạn chế.
Từ những phân tích thành phần của bã đậu nành, những năm gần đây, ở nước ta đã có một số đề tài nghiên cứu ứng dụng bã đậu nành:
Năm 2004, Ngô Đại Nghiệp từ trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ trẻ đã thực hiện nghiên cứu về việc "Tận dụng bã đậu nành từ công nghiệp sản xuất tương" Kết quả kiểm nghiệm cho thấy sản phẩm tương có giá trị dinh dưỡng cao, đồng thời phương pháp chế biến này tận dụng nguồn nguyên liệu phế thải dồi dào và giá rẻ, góp phần tạo ra thực phẩm bổ dưỡng.
16 phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, có lợi cho sức khỏe con người và góp phần bảo vệ môi trường (Ngô, 2005)
Vũ Văn Độ cùng các cộng tác viên nghiên cứu đã sử dụng nấm sợi từ các loại nấm lớn như Linh chi (Ganoderma lucidum) và Bào ngư (Pleurotus florida) để xử lý okara, nhằm chế biến các sản phẩm như bánh biscuit và trà túi lọc (Vũ Văn Độ và cộng sự, 2004).
Lê Chiến Phương và các cộng tác viên (2004) đã nghiên cứu việc xử lý okara bằng nấm mốc Mucor và vi khuẩn Lactic, nhằm chế biến thực phẩm ăn liền và thực phẩm lên men có giá trị dinh dưỡng cao từ đậu nành và các phế liệu của nó Nghiên cứu này không chỉ mang lại sản phẩm tiện dụng mà còn tối ưu hóa nguồn nguyên liệu từ đậu nành.
Lại Mai Hương và các cộng tác viên đã nghiên cứu sử dụng enzyme kết hợp với phương pháp cơ học để xử lý cellulose trong okara, nhằm sản xuất chế phẩm giàu chất xơ bổ sung vào một số thực phẩm (Lại Mai Phương và cộng sự, 2008).
Tuy nhiên vẫn chưa có sản phẩm nào trong các sản phẩm nêu trên được triển khai ở quy mô công nghiệp
Ma và cộng sự (1997) đã tiến hành tách các protein từ okara và nghiên cứu các đặc tính hóa lý cũng như chức năng của chúng Nghiên cứu này nhằm so sánh với protein thương mại được tách chiết từ đậu nành.
Nghiên cứu của Chan và Ma (1999) cho thấy việc thủy phân protein từ bã đậu bằng trypsin tạo ra sản phẩm có hàm lượng axit amin phong phú, vượt trội so với tiêu chuẩn FAO/WHO và protein đậu nành thương mại Protein tách chiết từ okara không chỉ dễ tiêu hóa mà còn có khả năng bổ sung vào thực phẩm, mang lại giá trị dinh dưỡng cao (Chan, 1999).
Nghiên cứu của Quitain và cộng sự (2006) cho thấy việc tách chiết dầu từ okara bằng phương pháp cacbon dioxit siêu tới hạn cho ra 3.09g dầu trên 100g bã đậu khô Bên cạnh đó, quá trình này cũng thu được isoflavone, genistein và daidzen, giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng của dầu, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người như hoạt tính chống oxy hóa, chống viêm và chống ung thư.
Nghiên cứu của Surel (2005) chỉ ra rằng quá trình sấy okara không chỉ làm biến đổi cấu trúc sợi mà còn giảm khả năng giữ nước Mặc dù vậy, hàm lượng isoflavones trong okara không có sự thay đổi đáng kể trước và sau khi xử lý nhiệt.
Gần đây, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng okara là nguồn tiềm năng của các thành phần chống oxy hóa Cụ thể, một sản phẩm thủy phân protease từ okara đã được phát hiện có khả năng hoạt động chống oxy hóa hiệu quả.
Nghiên cứu của Préstamio và cộng sự (2007) đã chỉ ra rằng okara có thể được sử dụng như một thành phần bổ sung trong khẩu phần ăn, giúp bảo vệ môi trường ruột nhờ vào khả năng chống oxy hóa và tính chất probiotic (Jiménez-Escrig, A et al, 2008).
Một số nghiên cứu tận dụng Okara trong sản xuất thực phẩm
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra việc sử dụng okara khử nước kết hợp với bột ngô và bột sắn để sản xuất các loại thực phẩm như súp, bột ngô và bột sắn Đặc biệt, okara đã được ứng dụng trong các sản phẩm bánh như bánh quy, ngũ cốc ăn sáng, bánh Tortillas và bánh mì kiểu Pháp, mở ra nhiều tiềm năng cho việc phát triển thực phẩm dinh dưỡng.
Lý do hình thành nghiên cứu
Năm 2010, sản lượng đậu nành toàn cầu đạt trên 261 triệu tấn, trong khi Nhật Bản xử lý khoảng 800.000 tấn okara mỗi năm với chi phí lên đến 16 tỉ yên Tại Việt Nam, nhà máy Vinasoy có công suất 180 triệu lít/năm, thải ra 20.000 tấn okara hàng năm, chủ yếu được sấy khô và bán cho các nhà máy chế biến thức ăn cho gia súc Tuy nhiên, phương pháp này tiêu tốn năng lượng và không mang lại lợi nhuận cao Okara thường bị bỏ đi như rác hoặc dùng làm phân bón, gây ra nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng.
Số lượng lớn okara được sản xuất hàng năm tạo ra thách thức trong việc xử lý Nghiên cứu đã chỉ ra rằng okara chứa hàm lượng protein cao (20-30%), glucid, chất béo và chất xơ, đồng thời có chi phí sản xuất thấp, khiến nó trở thành nguyên liệu tiềm năng giàu dinh dưỡng sau chế biến sản phẩm từ đậu nành Okara có thể cung cấp chất xơ và được sử dụng như một chất bổ sung trong chế độ ăn uống để ngăn ngừa bệnh tiểu đường, béo phì và mỡ máu cao Việc khai thác okara không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí mà còn mang lại giá trị kinh tế cao Chúng tôi đã quyết định phát triển hai loại sản phẩm bánh Cookie từ okara.
Cracker là loại bánh biscuits được cải tiến với việc thay thế bột mì bằng okara, nhằm nâng cao chất lượng dinh dưỡng và cải thiện đặc tính chế biến của sản phẩm.
Mục tiêu nghiên cứu của bài viết này là khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung bột okara thay thế cho bột mì trong bánh, với các tỷ lệ phần trăm thay thế tăng dần, đến cấu trúc và chất lượng cảm quan của sản phẩm.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Sơ đồ nghiên cứu
Phân tích thành phần hóa học cơ bản (carbohydrate, protein, ) Chế biến
Cookies Cracker r Độ cứng Đánh giá cảm quan Độ biến dạng
Khả năng kháng đâm xuyên
Thời gian: 7 ngày Nhiệt độ phòng
Vật liệu
Bã đậu nành tươi trong nghiên cứu này được cung cấp bởi Cơ sở sản xuất Đậu hủ Kinh Bắc, tọa lạc tại 71 Tân Lập, P Hiệp Phú, Q 9, TP Hồ Chí Minh, sử dụng hạt đậu nành nhập khẩu từ Canada.
Bột Okara, hay còn gọi là bã đậu nành dạng bột khô, được sản xuất từ quá trình sấy ở nhiệt độ 105°C trong 6 giờ Sau đó, bột được xay và rây mịn với kích thước lỗ ray 0,2 mm Để bảo quản, bột Okara được đóng gói hút chân không và lưu trữ trong ngăn đông tủ lạnh ở nhiệt độ từ -18 đến 0°C.
2.1.2 Quy trình sản xuất bánh
Bột (Bột mỳ, bột Okara)
Nguyên liệu khác (Bơ, đường, …)
Cân định lượng Cân định lượng Đánh bông
Phối trộn Ép tạo hình Nghỉ bột
2.1.3 Sản phẩm Cookie Để tạo ra sản phẩm Cookie, bột Okara được chuẩn bị cho công đoạn phối trộn nguyên liệu ở từng tỉ lệ phần trăm thay thế bột mì khác nhau Bao gồm các thành phần nguyên liệu khác như sau: bột mì, bơ, trứng, đường, whipping cream, vani, sữa bột, bột trứng; baking powder, baking soda
Bảng 2 1: Hãng sản xuất của nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu
Nguyên liệu Hãng sản xuất (thương hiệu)
Bột mì Hoa Ngọc Lan
Trứng Trứng gà Ba Huân Đường Biên Hòa
Whipping cream Anchor (New Zealand)
Tập hợp 6 mẫu Cookie được phối trộn bao gồm 1 mẫu không có bột Okara (CO.0) và
5 mẫu còn lại có chứa bột Okara với thứ tự phần trăm thay thế: 15% (CO.15); 30% (CO.30); 50% (CO.50); 70% (CO.70); 90% (CO.90%)
CO.0 CO.15 CO.30 CO.50 CO.70 CO.90
1 quả trứng gà = 100g; 1 mL nước = 1g nước
Cookie được nướng ở nhiệt độ 150°C trong 10 phút đầu và sau đó tăng lên 180°C trong 10 phút tiếp theo Sau khi nướng, cookie được làm nguội và đóng gói trong bao bì chống hút ẩm, bảo quản ở nhiệt độ phòng trong vòng 7 ngày.
Bột Okara dùng cho Cracker được chế biến với các tỉ lệ phần trăm thay thế khác nhau, bao gồm các nguyên liệu chính như bột mì, bột ngô, bơ, đường, whipping cream, vani, muối, baking powder và baking soda.
Cracker được phân loại thành 5 mẫu, bao gồm 1 mẫu không chứa bột Okara (CR.0) và 4 mẫu có chứa bột Okara với các tỷ lệ thay thế khác nhau: 30% (CR.30), 50% (CR.50), 70% (CR.70) và 90% (CR.90).
Mẫu khảo sát CR.0 CR.30 CR.50 CR.70 CR.90
Nướng Cracker ở nhiệt độ 165°C trong 15 phút, sau đó để nguội Để bảo quản, cho Cracker vào bao bì chống ẩm và giữ ở nhiệt độ phòng trong 7 ngày, tương tự như cách bảo quản Cookie.
Phương pháp
2.2.1 Xác định độ ẩm bánh Độ ẩm của các mẫu đã chuẩn bị được xác định bằng lò không khí nóng ở nhiệt độ 105
10 o C theo phương pháp AOAC 925.10, (AOAC 2005) (Hawa, 2018)
Phần trăm ẩm theo khối lượng (%): = 𝑊1−𝑊2
W1: khối lượng của đĩa với vật liệu trước khi sấy (g)
W2: khối lượng của đĩa với vật liệu sau khi sấy đến khối lượng không đổi (g)
W : khối lượng của đĩa trống (g)
2.2.2 Xác định kích thước bánh Độ dày được xác định bằng thước đo hiệu chuẩn theo mô tả của Ayo et al (2007) và sử dụng thước cặp Venier kỹ thuật số (Fowler, US) Phép đo được lặp lại ba lần tại ba vị trí khác nhau để có giá trị trung bình và kết quả được tính bằng mm (AACC, 2000) Đường kính (chiều rộng) được đo bằng hai cách: thước cặp Vernier kỹ thuật số (Fowler, US) và thước đo hiệu chuẩn theo mô tả của Ayo et al (2007) (Hawa, 2018)
Hình 2 1: Minh họa đo kích thước Cookies (a) Đường kính; (b) Bề dày
Tỷ lệ dàn trải (Spread ratio) là yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng tổng thể của mẫu bánh, được xác định bằng tỷ lệ giữa đường kính (chiều rộng) và độ dày của bánh.
2.2.3 Phân tích kết cấu bánh
Thông qua các thử nghiệm nghiên cứu, phương pháp phù hợp nhất để xác định tính chất cơ học của các mẫu bánh đã được xác định (Burseg et al., 2005) Phương pháp đâm xuyên, sử dụng máy phân tích kết cấu CT3 (TexturePro CT, Brookfield USA), đã được chọn để thực hiện phép đo này (Kerstin Burseg, 2009).
Phương pháp đâm xuyên là một kỹ thuật đơn giản và phổ biến để đo độ cứng của nhiều loại thực phẩm, mô phỏng hành động cắn và nghiền của răng Phương pháp này giúp xác định các đặc tính cơ học của thực phẩm, phù hợp với tiêu chí cảm quan (Bourne, 2002) Trong quá trình thực hiện, mẫu được đặt giữa đầu đo và bàn cố định, sau đó đầu đo di chuyển xuống để đâm thủng mẫu Dữ liệu thu được có thể được sử dụng để tính toán các chỉ số như độ cứng và độ gãy (E VAN HECKE, 1998).
Hình 2 2: Minh họa đo kích thước Cracker (a) Chiều rộng; (b) Bề dày
Bảng 2 4: Thông số thiết lập đo kết cấu bánh
Thông số Giá trị thiết lập
Kiểu đo (Test Type) Lực nén (Compression)
Thông số thu được (Test Target) Độ dãn trước khi đâm thủng (Distance) Khoảng cách đâm xuyên (Target Value) 20.0 mm
Lực kích hoạt (Trigger Load) 100.0 g
Tốc độ đầu dò (Test Speed) 1 mm.s-1
Tốc độ thu đầu dò (Return at ) Test Speed Đầu dò (Prode) TA – MTP
Bàn cố định (Fixture) TA – BT – KIT
Hình 2 3: Minh họa đo kết cấu bánh Đầu đo
Vị trí bánh bị đâm thủng
Tấm kẹp cố định bánh khi đâm
Hình dáng lổ thủng sau khi đâm xuyên
Đầu đo đâm xuyên là thiết bị chịu lực lớn, bao gồm đầu đo đơn như Magness–Taylor, EFFI-GI, Chatillon, Bloom Gelometer và đầu đo đa như Armour Tenderometer, Christel Texture Meter, Maturometer Các thiết bị này được phân loại dựa trên đặc điểm lực tác dụng, với tốc độ đo được cài đặt trước (Bourne, 2002) Khi lựa chọn mẫu, ưu tiên chọn mẫu có đường kính lớn hơn đầu đo để đảm bảo không có sự khác biệt về lực đâm Các yếu tố như góc, cạnh hoặc bề dày của mẫu có thể ảnh hưởng đến lực đâm, và thử nghiệm sẽ dừng lại khi phát hiện bất kỳ vết nứt hoặc vỡ vụn nào trên mẫu đo.
Mẫu có hình dạng hình trụ gần giống đầu đo có thể bị đùn lên khi thực hiện đâm xuyên, ảnh hưởng đến kết quả đo Do đó, đường kính của mẫu đo cần phải bằng ít nhất ba lần đường kính của đầu đo, và tỷ lệ này nên lớn hơn ba đối với các loại thực phẩm dễ gãy (Bourne, 2002).
SABC = S1 + S2 (2.3) Theo (Dahle, 1987), trong đó:
SABC: Khả năng kháng đâm xuyên (tổng trở lực tác dụng lên đầu đo)
S1: Trở lực tác dụng lên đầu đo trước khi bánh bị phá vỡ
Lực tác động lên đầu đo sau khi bánh bị phá vỡ thể hiện độ biến dạng trước khi xảy ra hiện tượng đâm xuyên Độ cứng của bánh được biểu thị qua lực tối đa có thể xảy ra khi mẫu bị phá vỡ.
Độ cứng của bánh được xác định thông qua phương pháp đâm xuyên, với giá trị đo được phản ánh qua đỉnh của lực đâm xuyên (peak force) (LABUZA, 2007).
Sử dụng đầu đo 7R kết hợp với bàn đo cố định (TA-BT-KIT) để thực hiện thí nghiệm, khi phát hiện tải kích hoạt 100g trên bề mặt mẫu, đầu đo sẽ xuyên qua mẫu với tốc độ 1,0 mm/s và khoảng cách xuyên 3 mm Sau khi đạt khoảng cách 3 mm, đầu đo sẽ quay trở lại vị trí ban đầu Mỗi mẫu được thử nghiệm từ 6 đến 8 lần và kết quả sẽ được tính trung bình.
Hình 2 4: Đồ thị minh họa cách tính các thông số đo trong phương pháp đo kết cấu bánh
Độ cứng là lực cần thiết để nén thực phẩm giữa răng hàm khi cắn và nghiền, được xác định bởi mức độ biến dạng cần đạt được (Kramer, 2012) Trong phương pháp đo bằng thiết bị, độ cứng thể hiện khả năng chịu lực tại thời điểm bị đâm xuyên trong chu kỳ nén đầu tiên, với lực tối đa có thể xảy ra khi mẫu bị phá vỡ hoặc sau đó khi mẫu bị dẹp lại và biến dạng đến mức độ nhất định (Kramer, 2012).
Độ biến dạng trước đâm xuyên, hay còn gọi là độ kéo dài (x B (mm)), được xác định bằng khoảng cách từ khi lực kích hoạt đến khi mẫu bánh chịu tác động của lực tối đa Đây là một đặc tính vật lý quan trọng trong việc đánh giá chất lượng thực phẩm Nghiên cứu của Szczesniak và Bourne (1969) cho thấy rằng độ biến dạng thường được sử dụng như một phương pháp cảm quan để đo lường độ cứng của thực phẩm, như đã được Bourne (1973) xác nhận.
Khả năng kháng đâm xuyên - The resistance to penetration [S ABC (gs)]
Vùng diện tích dưới đường cong phản ánh khả năng kháng đâm xuyên của bánh xe khi chịu tác động của lực đâm xuyên theo thời gian, được gọi là tổng trở lực của bánh xe tác động lên đầu đo trong quá trình mẫu chịu lực (Laguna, 2012).
Thông số trở lực ở mỗi giai đoạn được xác định dựa trên diện tích từng vùng tương ứng Để tính diện tích trở lực, cần xác định tọa độ điểm H từ phương trình đường thẳng AC và tọa độ điểm B Sau khi xác định tọa độ dãy điểm từ A đến B, tọa độ điểm H và giá trị lực đâm xuyên vào màng theo thời gian, diện tích trở lực của màng sẽ được tính toán bằng phần mềm Origin 8.0 Professional (Microbial, Northampton, MA, USA).
2.2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan
Lựa chọn phương pháp đánh giá cảm quan
Phép thử thị hiếu so hàng theo tiêu chuẩn Australian 2542.2.6 được sử dụng để đánh giá mức độ ưa thích của người tiêu dùng đối với các mẫu bánh khác nhau, trong đó bột okara được bổ sung thay thế cho bột mì.
Hội đồng đánh giá cảm quan
- Số lượng người thử: 60 người
- Đối tượng người thử: mọi lứa tuổi từ 18 – 50 tuổi
- Người thử là người đã từng sử dụng qua các sản phẩm tương tự
- Người thử không mắc phải các bệnh lý về thần kinh hay dị ứng với các sản phẩm từ đậu nành
Theo tiêu chuẩn Australian 2542.2.6, người đánh giá phải nếm thử các mẫu đã chuẩn bị và xếp hạng chúng theo thứ tự ưu tiên giảm dần từ trái sang phải Mẫu được ưu tiên nhất sẽ được xếp hạng đầu tiên, và không được có hai hay nhiều mẫu nào có mức độ ưa thích ngang nhau.
Phương pháp kiểm định Friedman
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Thành phần hóa học
Bột okara khô chứa các thành phần hóa học quan trọng, với hàm lượng carbohydrate, xơ tổng và protein lần lượt đạt 55,5%; 47,9% và 24,4% Ngoài ra, bột okara còn có một lượng chất béo đáng kể, chiếm 9,67% Kết quả và phương pháp đo được trình bày chi tiết trong phụ lục 1.
Nghiên cứu của Cey J Sci (2003) chỉ ra rằng bột okara khô chứa các thành phần hóa học cơ bản gồm 11,8% chất béo, 6,7% xơ thô, 34,3% protein và 3,6% tổng tro Kết quả này tương đồng với tỷ lệ hàm lượng protein và xơ trong các khảo sát trước đó, tuy nhiên sự chênh lệch về phần trăm hàm lượng có thể do nguồn gốc okara và điều kiện xử lý khác nhau.
Bảng 3 1: Thành phần hóa học trong hạt đậu nành và okara (Sci, 2003)
Mẫu Ẩm Chất béo thô Xơ thô Protein thô Tổng tro Toàn bộ hạt đậu nành 12,32 19,83 4,83 42,39 4,67
Theo nghiên cứu của Cey J Sci (2003), hoạt tính ức chế trypsin của okara đạt 6,6%, thấp hơn 81% so với toàn bộ hạt đậu nành Thông tin chi tiết về hàm lượng này được trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3 2: Hàm lượng Trypsin
Mẫu Số lượng đơn vị
Số lượng đơn vị Trypsin bị ức chế % Ức chế
Toàn bột hạt đậu nành 39,1 20,6 34,53
Việc giảm hoạt tính của ức chế trypsin trong okara có thể xảy ra do tiền xử lý như ngâm, chần và đun sôi trong quá trình tách chiết sữa đậu nành Nghiên cứu cho thấy trypsin inhibitor chiếm khoảng 5,19 – 14,4% trong protein của okara, nhưng sẽ bị bất hoạt nếu được xử lý nhiệt đầy đủ Điều này chứng tỏ rằng việc bổ sung okara vào bánh sau khi nướng sẽ làm bất hoạt lượng trypsin ban đầu mà không ảnh hưởng đến chất lượng bánh.
Độ ẩm
Bảng 3 3: Kết quả đo độ ẩm bánh Cookie
Mẫu Độ ẩm (%) bánh sau khi nướng (trước bảo ôn) Độ ẩm (%) trong bánh sau khi bảo ôn
Hình 3.1 cho thấy mối quan hệ giữa hàm lượng okara và khả năng hút ẩm của bánh cookie trong giai đoạn bảo ôn sau khi nướng Cụ thể, khi hàm lượng okara tăng từ 15% đến 90%, khả năng hút ẩm của bánh cookie giảm dần Đặc biệt, khi hàm lượng okara đạt 90%, khả năng hút ẩm trở thành giá trị âm, cho thấy bánh không còn khả năng hút ẩm nữa.
Bên cạnh đó dựa vào bảng số liệu 3.3, khi tăng hàm lượng okara thay thế thì phần trăm ẩm có trong bánh cũng tăng lên
Do xơ trong okara có khả năng giữ nước tốt, hàm lượng protein và chất xơ sẽ tăng khi bột okara được sử dụng nhiều hơn Việc thay thế bột okara dẫn đến giảm carbohydrate và tăng hàm lượng tro, trong khi độ ẩm không bị ảnh hưởng đáng kể Tuy nhiên, do protein và chất xơ có tính hút ẩm, các mẫu sản phẩm sẽ giữ lại nhiều độ ẩm hơn trong quá trình nướng.
Kết quả khảo sát độ ẩm cho thấy sự gia tăng độ ẩm của bánh quy tương ứng với việc tăng lượng bột, phù hợp với nghiên cứu của Cheng (2016) và Park (2015).
Hình 3 1: Đồ thị hút ẩm của bánh Cookie y = -0.0842x 3 + 0.7675x 2 - 2.4783x + 3.322
CO.0 CO.15 CO.30 CO.50 CO.70 CO.90
40 okara, điều này được cho là do bột đậu nành có thể hấp thụ và giữ độ ẩm cao hơn trong quá trình nướng
Sau khi nướng, các mẫu bánh có hàm lượng okara cao thường giữ độ ẩm lớn, điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng hút ẩm của bánh trong quá trình bảo quản Kết quả này cũng tương tự như những gì đã được quan sát ở sản phẩm cracker.
Bảng 3 4: Kết quả đo độ ẩm bánh Cracker
Mẫu Độ ẩm (%)sau khi nướng
(trước bảo ôn) Độ ẩm (%) trong bánh sau khi bảo ôn
Bánh cracker sử dụng okara với tỷ lệ thay thế 90% có độ ẩm sau khi nướng và bảo quản tương đương, nhờ vào khả năng giữ nước tối ưu ở mức thay thế này Điều này được thể hiện rõ trong bảng 3.4, và không có hiện tượng hút ẩm xảy ra ở nồng độ 90%, như minh họa trong hình 3.2.
Tính chất vật lý
3.3.1 Độ trương nở (Spread ratio)
Yếu tố trương nở là một chỉ số quan trọng trong việc đánh giá chất lượng bánh cookie, với tỷ lệ trương nở cao được xem là mong muốn Nghiên cứu của María V Ostermann-Porcel (2017) chỉ ra rằng việc tăng hàm lượng okara dẫn đến sự giảm đáng kể tỷ lệ trương nở của cookie, ảnh hưởng trực tiếp đến độ dày của sản phẩm, trong khi đường kính không bị thay đổi Nghiên cứu này xem xét nồng độ okara thay thế từ 0% đến 50%.
Hình 3 2: Đồ thị hút ẩm của bánh Cracker y = -0.2933x 3 + 2.525x 2 - 7.0717x + 6.66
CR.0 CR.30 CR.50 CR.70 CR.90
Bảng 3 5: Tính chất vật lý của Cookies
Mẫu Đường kính (mm) Bề dày
*S.R = “Spread ratio”: độ trương nở
Tất cả các giá trị trong bảng đều thể hiện giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n = 3) Các ký hiệu abcd trong cùng một cột chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với p < 0,05.
Kết quả khảo sát cho thấy tỷ lệ thay thế vượt mức 50%, với đường kính cookie dao động từ 45 đến 55,5 mm (bảng 3.5) Sự khác biệt về đường kính giữa các mẫu là có ý nghĩa thống kê (p < 0,05), trong đó mẫu không chứa okara có đường kính cao nhất và khác biệt rõ rệt so với các mẫu chứa okara Ngược lại, giữa các mẫu chứa bột okara, đường kính có xu hướng giảm nhưng không có sự khác biệt đáng kể giữa chúng.
Việc giảm đường kính của cookie có thể được giải thích bởi sự bổ sung okara với hàm lượng protein cao Nghiên cứu cho thấy có mối tương quan nghịch giữa đường kính và hàm lượng protein trong cookie Mặc dù việc bổ sung 15% protein từ đậu nành không làm thay đổi đáng kể đường kính, nhưng việc tăng thêm lượng protein sẽ dẫn đến sự giảm đáng kể đường kính của cookie Tuy nhiên, các hỗn hợp vẫn không có sự khác biệt đáng kể về đường kính (Singh, 2007).
Kết quả nghiên cứu cho thấy, độ dày của bánh cookie không chứa okara lớn hơn so với mẫu có chứa okara, và có xu hướng giảm dần khi hàm lượng okara tăng Tuy nhiên, sự khác biệt về độ dày giữa các mẫu không đạt mức độ thống kê đáng kể, cho thấy độ giãn nở giữa các mẫu không bị ảnh hưởng khi bổ sung okara Điều này trái ngược với xu hướng kết quả nghiên cứu của María V Ostermann-Porcel (2017).
Nghiên cứu của María V Ostermann-Porcel (2017) chỉ ra rằng việc bổ sung các phụ gia như xantham gum và guar gum có thể ảnh hưởng đến độ giãn nở của bánh Họ cũng sử dụng baking powder, và sự kết hợp giữa baking powder và baking soda trong công thức có thể cải thiện cấu trúc bánh khi tăng hàm lượng okara Tỷ lệ giãn nở cao của cookie được xem là mong muốn, do đó, sự khác biệt trong hàm lượng baking soda và baking powder có thể tác động đến độ giãn nở của sản phẩm.
Nghiên cứu của Grizotto cho thấy khi bánh biscuit được bổ sung 30% okara từ hai công ty khác nhau, cùng với bột nở, độ dày và chỉ số giãn nở không có sự thay đổi đáng kể (p < 0,05) so với mẫu không chứa okara (Grizotto, 2010).
Bánh cracker có đường kính và tỉ lệ giãn nở tương tự như bánh cookie, nhưng bề dày của chúng không khác biệt đáng kể ở mức ý nghĩa α 0,05 Điều này có thể giải thích bởi vì bánh cracker có hình dạng mỏng, với kích thước chỉ từ 4,1mm đến 3,4mm, mỏng hơn một nửa so với bánh cookie, dẫn đến sự thay đổi về bề dày không thể hiện rõ trong bảng số liệu 3.6.
Kết quả khảo sát cho thấy, khi bổ sung okara vào bánh cookie và cracker với hàm lượng từ 15% đến 90% thay thế cho bột mì, không có sự thay đổi đáng kể về đường kính, bề dày và tỉ lệ giãn nở so với mẫu chuẩn không bổ sung okara.
Bảng 3 6: Tính chất vật lý của Cracker
Mẫu Bề rộng (mm) Bề dày (mm) SR Màu
*S.R = “Spread ratio”: độ trương nở
Tất cả các giá trị trong bảng được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn (n = 3) Các ký hiệu abcd trong cùng một cột chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).
Màu sắc bề mặt, kết cấu và mùi vị của sản phẩm nướng đóng vai trò quan trọng trong việc thu hút sự chấp nhận của người tiêu dùng Sự tăng cường giá trị màu sắc có thể được giải thích bởi sự tương tác giữa protein và đường trong quá trình nướng, dẫn đến phản ứng Maillard mạnh mẽ hơn.
Kết quả màu sắc bề mặt của bánh cookie được đánh giá theo hệ màu CIELAB, với độ tối được xác định nhờ vào sự kết hợp với bột okara (María V Ostermann-Porcel, 2017) Hệ màu CIE L* a* b* được xây dựng dựa trên khả năng cảm nhận màu sắc của mắt người, trong đó các giá trị L, a, b mô tả tất cả các màu mà mắt người bình thường có thể nhìn thấy, dựa trên ba thông số chính: màu trắng (L*), màu đỏ (a*) và màu vàng (b*) (Hunt).
Hình 3 3: Màu sắc bánh Cookie ở từng tỷ lệ phần trăm Okara thay thế a) CO.0; b) CO.15; c) CO.30; d) CO.50; e) CO.70; f) CO.90
Khi so sánh màu sắc của các mẫu bánh cookie, bao gồm mẫu chuẩn không chứa Okara và các mẫu có tỷ lệ Okara tăng dần, bảng 3.5 cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các mẫu đối chứng 0%; 15% và 50% so với 30% và 70% Giá trị a* và b* giảm khi tỷ lệ Okara tăng, với p < 0,05, cho thấy màu nâu của lớp viền bánh cookie có xu hướng nhạt hơn và độ vàng nhẹ sau khi nướng Kết quả này không hoàn toàn tương thích với nghiên cứu của María V Ostermann-Porcel (2017), trong đó giá trị a* và b* có xu hướng tăng, thể hiện rõ rệt sắc đỏ và vàng của bánh cookie.
Giá trị ΔE cho thấy sự khác biệt về màu sắc giữa các mẫu bánh không chứa okara so với mẫu chuẩn Theo bảng 3.5, các mẫu bánh chứa 50% và 70% okara có màu sắc khác biệt rõ rệt, dễ dàng phân biệt với các mẫu chỉ chứa 15%, 30% và 50% bột okara Sự gia tăng tỷ lệ bột okara dẫn đến màu sắc tối hơn, ảnh hưởng đến cảm quan của người dùng, tương tự như hiện tượng màu sắc ở bánh cracker.
Màu sắc của bánh cracker cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá cảm quan, tương tự như bánh cookie Tuy nhiên, do các đặc tính vật lý như chiều rộng và độ dày, bánh cracker khác biệt so với cookie, điều này đã được đề cập trong phần thảo luận về tỷ lệ giản nở của cracker.
Tính chất cơ lý
Kết cấu là một thông số vật lý quan trọng trong việc đánh giá chất lượng cookie (A A Wani, 2012) Độ cứng của cookie được xác định bằng lực cực đại cần thiết để phá vỡ chúng Nghiên cứu cho thấy rằng lực gãy của bánh quy bị ảnh hưởng đáng kể bởi hàm lượng okara (María V Ostermann-Porcel, 2017).
Bảng 3 7: Kết quả đo độ cứng của bánh Cookie
Mẫu Độ cứng (g) Độ biến dạng trước đâm xuyên (mm)
Khả năng kháng đâm xuyên (gs) CO.X 1731,0 ± 52,9 cd 2,90 2495.18 ± 214,35 c
Kết quả từ hình 3.5 và bảng 3.7 cho thấy rằng tỷ lệ bột okara thay thế khác nhau ảnh hưởng đáng kể đến độ cứng của các mẫu (p < 0,05), với độ cứng có xu hướng tăng khi hàm lượng okara tăng Cụ thể, độ cứng tăng dần từ 0% đến 30% hàm lượng okara Tuy nhiên, khi so sánh giữa mẫu 15% và 0%, độ cứng không có sự khác biệt ý nghĩa.
Hàm lượng okara từ 30% đến 90% ảnh hưởng đến độ cứng của mẫu, với độ cứng giảm đáng kể ở mức bổ sung 70%, thấp nhất so với các mẫu khảo sát khác Độ cứng tăng trở lại ở mức okara 90% Mẫu bổ sung 50% và 90% không khác biệt về độ cứng so với mẫu 30% Tăng hàm lượng okara từ 30% đến 90% có xu hướng làm tăng độ cứng, đặc biệt ở mẫu bổ sung 70% okara Độ cứng của mẫu 15% và mẫu 70% okara không có sự khác biệt đáng kể so với mẫu thị trường.
Phương trình đường hồi quy tuyến tính
Khả năng chịu lực đâm xuyên: y = 28,492x 5 - 543,37x 4 + 3853,4x 3 - 12608x 2 + 18942x -7935,1; R = 0,9759 Độ biến dạng trước khi đâm thủng: y = 0,0025x 5 - 0,0557x 4 + 0,3367x 3 – 0,2958x 2 - 1,8908x + 4,8; R = 0,9978
Khả năng chịu lực đâm xuyên Độ biến dạng trước khi đâm thủng
CO.X CO.0 CO.15 CO.30 CO.50 CO.70 CO.90
Hình 3 5: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa độ cứng và độ biến dạng trước đâm xuyên của bánh Cookie
Nghiên cứu cho thấy rằng độ cứng của bánh cookie tăng lên khi hàm lượng okara thay thế được tăng cường Điều này phù hợp với kết quả của María V Ostermann-Porcel (2017), khi khảo sát tác động của okara trong bánh cookie Sự hiện diện của chất xơ và protein trong okara làm cho cấu trúc bột bị nén lại, dẫn đến việc tăng độ cứng của sản phẩm.
Nghiên cứu cho thấy, bánh cookie làm từ bột có khả năng hấp thụ nước cao thường có độ cứng rất lớn (Hoojjat, 1984) Ngoài ra, việc sử dụng bột có hàm lượng protein cao cũng góp phần tạo ra cấu trúc cứng hơn cho cookie, nhờ vào sự liên kết mạnh mẽ giữa protein và tinh bột (Moiraghi, 2011).
Mẫu bổ sung 70% cho thấy kết quả độ cứng giảm, điều này trái ngược với các nghiên cứu trước đây Nguyên nhân có thể do sai sót trong quá trình chế biến, bảo quản hoặc đo độ cứng Nếu không tính đến những sai sót này, kết quả khảo sát vẫn phù hợp với nghiên cứu, vì độ cứng của mẫu bổ sung 90% vẫn cho thấy xu hướng tăng.
Bảng 3 8: Kết quả đo độ cứng bánh Cracker
Mẫu Độ cứng (g) Độ biến dạng trước đâm xuyên (mm)
Khả năng kháng đâm xuyên (gs) CR.X 1168,5 ± 273,0 ab 0,60 249,59 ± 121,40 bc
Kết quả từ bảng 3.8 chỉ ra rằng các mẫu có sự khác biệt đáng kể về độ cứng (p < 0,05), với độ cứng thấp nhất ở mẫu bánh cracker không chứa okara (296,5 ± 78,3g) và cao nhất ở mẫu bổ sung 90% okara (1809,0 ± 481,1g) Độ cứng của các mẫu bổ sung 30%, 50% và 70% không có sự khác biệt ý nghĩa Đồng thời, độ cứng của mẫu 50% và 90% okara so với mẫu thị trường cũng không có sự khác biệt đáng kể về mặt thống kê.
Dựa vào hình 3.6, độ cứng của các mẫu bánh cracker có xu hướng tăng khi hàm lượng okara thay thế tăng từ 0% đến 90% Mặc dù có sự giảm nhẹ về độ cứng khi hàm lượng okara nằm trong khoảng 50% đến 70%, sự khác biệt giữa hai mẫu này là không đáng kể Do đó, có thể kết luận rằng độ cứng của bánh cracker tăng theo hàm lượng okara, điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đó về cookie.
Kết quả khảo sát cho thấy, khi tỷ lệ thay thế okara trong bánh cracker tăng lên, độ cứng của bánh cũng tăng theo Điều này cho thấy rằng hàm lượng okara thay thế cao hơn sẽ làm cho bánh qui trở nên cứng hơn.
Phương trình đường hồi quy tuyến tính
Khả năng chịu lực đâm xuyên: y = 64,542x4 - 902,8x3 + 4448,9x2 - 8913,6x + 6479,2; R = 0,9899 Độ biến dạng trước khi đâm thủng: y = -0,0223x4 + 0,3514x3 - 1,8784x2 + 3'9522x - 1,8217; R = 0.78
3.4.2 Độ biến dạng trước đâm xuyên
Độ biến dạng của bánh cookie giảm khi độ cứng tăng, đặc biệt từ mẫu chứa 30% đến 90% okara Tuy nhiên, mẫu chứa 70% okara cho thấy sự giảm biến dạng không đồng nhất do sai lệch về độ cứng Các thử nghiệm đâm thủng cho thấy bánh có độ cứng thấp vẫn có khả năng duy trì biến dạng tốt.
Khả năng chịu lực đâm xuyên Độ biến dạng trước khi đâm thủng
CR.X CR.0 CR.30 CR.50 CR.70 CR.90
Hình 3 6: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa độ cứng và độ biến dạng trước đâm xuyên của bánh Cracker
Kết quả khảo sát cho thấy độ biến dạng của bánh cookie là 55, lớn hơn trước khi bị phá vỡ bởi lực đâm xuyên (Szczesniak, 1969; Mandala, 2006).
Độ biến dạng của bánh cracker, như thể hiện trong hình 3.6, rõ ràng hơn so với bánh cookie Sự biến đổi này cho thấy rằng độ biến dạng có xu hướng giảm khi độ cứng tăng lên với hàm lượng okara bổ sung từ 0% đến 70% Tuy nhiên, mẫu bánh bổ sung 90% okara lại cho thấy sự khác biệt đáng kể với độ biến dạng lớn nhất.
Độ biết dạng của bánh giảm khi hàm lượng okara tăng từ 0% đến 70%, phù hợp với các nghiên cứu về cookie Điều này có thể do độ biến dạng trước đâm xuyên phụ thuộc vào thời gian chịu lực, trong khi vận tốc không thay đổi Bánh cứng hơn với hàm lượng okara cao làm yếu mạng gluten, dẫn đến độ đàn hồi thấp hơn và dễ gãy hơn, giảm thời gian chịu lực đâm xuyên Mẫu bổ sung 90% okara cho thấy sự khác biệt rõ rệt về độ cứng và độ biến dạng, có thể do sai sót trong quá trình bảo quản và đo lường.
3.4.3 Khả năng kháng đâm xuyên trước khi bánh bị phá vỡ
Khả năng kháng đâm xuyên của bánh được thể hiện qua lực cản mà bánh tạo ra trước khi bị phá vỡ, cho thấy hiệu quả của nó trong việc chống lại lực tác động.
Kết quả từ bảng 3.7 và phụ lục 6 cho thấy khả năng kháng đâm xuyên của bánh cookie có sự khác biệt có ý nghĩa (p < 0,05) khi tăng hàm lượng okara từ 0% đến 50%, với trở lực tác dụng lên đầu đo có xu hướng tăng Tuy nhiên, khi bổ sung okara vượt mức 50%, trở lực lại giảm, đạt giá trị nhỏ nhất ở mẫu bổ sung 90% okara, với sự khác biệt lớn so với các mẫu khác Đối với mẫu bổ sung 70% okara, do sự khác biệt đáng kể về độ cứng đã được đề cập trước đó, nên không thể xác định chính xác xu hướng kháng đâm xuyên khi bổ sung okara vượt mức 50% trong bánh cookie.
Giá trị Calorie và thông tin dinh dưỡng
Mỗi năm, một lượng lớn okara được sản xuất, tạo ra thách thức trong việc xử lý Okara chủ yếu chứa chất xơ thô như cellulose, hemicellulose và lignin, cùng với khoảng 25% protein và 10-15% dầu, nhưng lại ít tinh bột và carbohydrate đơn giản Nhờ vào những đặc tính này, okara trở thành một chất phụ gia dinh dưỡng lý tưởng cho bánh quy và đồ ăn nhẹ, giúp giảm lượng calo và tăng cường chất xơ trong chế độ ăn uống.
Bánh cookie có mức năng lượng cao hơn so với bánh cracker, nhưng cả hai loại đều có giá trị năng lượng tương đối tương đồng Giá trị năng lượng của sản phẩm tăng khi hàm lượng bột okara được bổ sung vào công thức, trong khi các mẫu không chứa bột okara lại có giá trị năng lượng thấp hơn so với các mẫu có okara.
Bảng 3 11: Hàm lượng Calorie trong các sản phẩm bánh cookie có hàm lượng okara thay thế (Kcal)
Mẫu CO.0 CO.15 CO.30 CO.50 CO.70 CO.90
Năng lượng / mẻ bánh (Kcal) 2390,52 2422,51 2454,50 2497,15 2539,80 2582,45
*1 mẻ bánh cookie sau khi nướng có khối lượng 460g tương đương với khoảng 60 cái bánh có khối lượng từ 7-8g trên 1 cái
Bảng 3 12: Hàm lượng Calorie trong các sản phẩm bánh cracker có bổ sung hàm lượng okara (Kcal)
Mẫu CR.0 CR.30 CR.50 CR.70 CR.90
Năng lượng/ mẻ bánh (Kcal) 879,59 905,18 922,24 939,30 956,36
*1 mẻ bánh cracker sau khi nướng có khối lượng 200g tương đương với khoảng 50 cái có khối lượng từ 3-4g trên 1 cái
Bột okara chứa hàm lượng protein và chất béo cao hơn bột mì, dẫn đến năng lượng của bánh tăng khi thay thế bột mì bằng okara Nghiên cứu của Bo cũng đã chỉ ra điều này.
Nghiên cứu của Li (2012) cho thấy bánh mì được làm từ bột okara thay thế 10% bột mì có giá trị năng lượng cao hơn, đạt 15,9 kJ/g, so với bánh mì không bổ sung okara chỉ có 14,4 kJ/g Điều này là nhờ vào hàm lượng protein và chất béo cao hơn có trong okara.
Giá trị kinh tế
Okara là một nguyên liệu giá rẻ và phổ biến, mang lại lợi nhuận cao khi được sử dụng để thay thế hoặc bổ sung vào nhiều loại thực phẩm khác nhau Việc sản xuất thực phẩm từ okara không chỉ giúp doanh nghiệp gia tăng lợi nhuận mà còn cung cấp cho người tiêu dùng một sản phẩm giàu chất xơ và năng lượng thấp, hỗ trợ sức khỏe tốt hơn.
Việc sử dụng okara như một nguồn nguyên liệu thay thế không chỉ giúp tăng giá trị kinh tế mà còn giảm chi phí sản xuất cho các sản phẩm Đặc biệt, okara dạng bột sau khi được sấy khô có thời hạn sử dụng lâu dài, đảm bảo chất lượng mà không bị hư hại.
Okara mang lại nhiều ưu điểm vượt trội, giúp tăng tỷ lệ lợi nhuận so với việc sử dụng nguyên liệu ban đầu Việc thay thế nguyên liệu truyền thống bằng okara không chỉ tối ưu hóa chi phí mà còn nâng cao giá trị sản phẩm, từ đó gia tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp.
64 sản phẩm thực phẩm như bánh mì, tương, và mì sợi đã được cải tiến bằng cách sử dụng bột okara, tạo ra những sản phẩm chất lượng cao và được người tiêu dùng yêu thích.
Bảng 3 13: Phần trăm lợi nhuận kinh tế khi sử dụng bột Okara thay thế bột mì
% Lợi nhuận/ giá tiền bột mì 0 12 24 40 56 72
Trong nghiên cứu này, bột mì là thành phần chính không thể thiếu trong các sản phẩm bánh như cookie và cracker Việc thay thế bột mì bằng bột okara theo tỷ lệ phần trăm cho thấy rằng khi hàm lượng okara tăng lên, lợi nhuận kinh tế cũng sẽ tăng theo Lợi nhuận được tính dựa trên giá thành của từng nguyên liệu để sản xuất một mẻ bánh, với giá okara ướt dao động từ 1.000 đến 1.500 đồng mỗi kg Sau khi chế biến, bột okara có giá khoảng 4.000 đến 5.000 đồng mỗi kg, với tỷ lệ thu hồi khoảng một kg bột khô từ ba đến bốn kg okara tươi Do đó, việc sử dụng bột okara thay thế bột mì không chỉ tăng lợi nhuận mà còn cần đảm bảo chất lượng sản phẩm để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.
