TỔNG QUAN
Tổng quan về bánh mì
Bánh mì là một trong những thực phẩm lâu đời nhất, với nguồn gốc từ loại bánh mì nhanh được làm từ bột và nước, nướng trên đá nóng Vào năm 2500 trước Công nguyên, bánh mì đã được nướng trong những lò đất sét hình trụ, cải thiện kỹ thuật nướng bánh Việc sử dụng bột chua để làm bánh mì đã trở thành một phần của văn hóa ẩm thực và kéo dài đến thế kỷ 19, với một số quốc gia vẫn duy trì truyền thống này Ngành công nghiệp bánh mì đã phát triển mạnh mẽ từ thế kỷ 19 khi men bia được sản xuất, với nấm men trở thành nguyên liệu chính giúp bánh mì nở xốp.
Bánh mì hiện nay là thực phẩm thiết yếu trong bữa ăn hàng ngày của nhiều người trên thế giới, với bánh mì trắng cung cấp carbohydrate, chất xơ hòa tan, khoáng chất và vitamin B Trong hai thập kỷ qua, xu hướng tiêu dùng đã chuyển hướng sang các loại thực phẩm lành mạnh, truyền thống và hữu cơ, dẫn đến sự gia tăng phổ biến của bánh mì ngũ cốc nguyên hạt và bánh mì đa hạt Những loại bánh mì này chứa nhiều chất xơ, khoáng chất và vitamin hơn so với bánh mì trắng Tuy nhiên, bánh mì trắng lại có khả năng hấp thụ một số vi chất dinh dưỡng như sắt tốt hơn, điều này đang thu hút sự quan tâm nghiên cứu của các nhà sản xuất nhằm làm phong phú thêm vi chất dinh dưỡng trong bánh mì.
Bánh mì trên thế giới rất phong phú về thành phần, phương pháp chế biến và hình thức (Hui Y.H và cộng sự, 2014) Theo Peter Reinhart, có năm tiêu chí chính để phân loại bánh mì (Peter Reinhart, 2016).
Bảng 1 1 Bảng phân loại bánh mì theo 5 tiêu chuẩn
Sự hydrat hóa Stiff Doughs
50 – 57% bột mì được hydrate hóa Ví dụ như bánh mì tròn hay bánh qui
Standard Doughs (Bột nhào chuẩn)
57 – 65% bột mì được hydrate hóa Ví dụ như sandwich, bánh mì pháp và các loại bánh mì Châu Âu
Rustic Dough (Bột nhào thô)
> 65% bột mì được hydrate hóa Ví dụ như bánh mì Ý, pizza
Lean Doughs bánh mì chứa rất ít hoặc không có chất béo Ví dụ như bánh mì Pháp hoặc Ý, Baguettes,
Enrich Doughs bánh mì có hàm lượng chất béo từ 5 – 20% Lượng chất béo đủ để làm mềm ruột bánh mì Ví dụ như bánh mì sandwich, bánh mì tròn,
Rich doughs bánh mì chứa hàm lượng chất béo > 20% Trong nhóm này còn có “Laminate Doughs”(ngàn lớp) ví dụ nhu croissants, danish hoặc puff patries Độ nở
Bánh có men (yeasted) chứa thành phần men, thường gặp trong các món như pizza, foccacia và một số loại crackers hay lavash Ngược lại, bánh không có men (un-yeasted) không sử dụng men mà thay vào đó là các chất làm nở, bao gồm các loại bánh mì nhanh như muffins, biscuits và pancakes.
Cho tất cả nguyên liệu vào cùng một lúc vào nhào trộn
Các nguyên liệu được chia làm 2 phần, một phần bột được nhào trộn với 1 phần chất lỏng trước, ủ, sau đó mới trộn nốt phần nguyên liệu còn lại
Loại men Men thương mại Các loại men khô, thường là chủng Saccharomyces
Cerevisia pH cần thiết để phát triển là 5 – 5.5 và cần hoạt hóa trước khi dùng
Men tự nhiên Thường là chủng Saccharomuyces Exiguus, không cần hoạt hóa trước pH cần thiết để nấm men phát triển là 3.5 – 4
1.1.3 Đặc điểm cấu trúc của bánh mì Đặc tính của bánh mì phụ thuộc vào sự hình thành mạng gluten trong bột nhào Mạng gluten như một ma trận giữ khí từ quá trình lên men hoặc khí sinh ra từ chất tạo nở (Hui Y.H và cộng sự, 2014) Ngoài ra, nó còn trực tiếp tham gia vào sự hình thành cấu trúc bánh, giúp phân biệt bánh mì với các sản phẩm nướng khác (Cauvain S.P và Young L.S., 2007)
Cấu trúc ruột bánh mì chủ yếu được hình thành từ các lỗ khí có hình dạng và kích thước khác nhau, tạo nên một mạng không gian đa diện Những lỗ khí này được bao bọc bởi mạng lưới gluten, giữ chặt các hạt tinh bột và hạt cám bên trong Sự phân bố và hình dạng của các lỗ khí quyết định độ xốp của sản phẩm, giúp bánh quay trở lại hình dạng ban đầu sau khi nén Khả năng đàn hồi của ruột bánh mì là đặc điểm nổi bật, phân biệt bánh mì với các sản phẩm nướng khác và là yếu tố mà các nhà sản xuất luôn mong muốn đạt được.
Cấu trúc ruột bánh mì phụ thuộc vào số lượng và chất lượng của protein bột mì (Lasztity,
Cấu trúc xốp của bánh mì phụ thuộc vào điều kiện chế biến và được hình thành qua các bước trong quá trình sản xuất Hình thái ruột bánh mì được xác định bởi các giai đoạn như trộn (phát triển gluten và hình thành các hạt khí), tạo hình (phân phối bong bóng khí), lên men (sự nở phồng của bong bóng khí) và nướng (mở rộng và kết tụ bong bóng khí) Để đảm bảo chất lượng bánh mì, cần kiểm soát ảnh hưởng của điều kiện chế biến đến hình dạng, kích thước và sự phân phối của các lỗ khí trong không gian.
1.1.4 Nguyên liệu sản xuất bánh mì lạt
Bánh mì chủ yếu được sản xuất từ bột mì, nhưng cũng có thể kết hợp với các loại bột khác như bột gạo, bột bắp và bột đại mạch để tạo ra sự đa dạng (Bùi Đức Hợi, 2009; Wood, 1998) Trong quá trình sản xuất, men và các phụ gia được thêm vào nhằm cải thiện chất lượng dinh dưỡng và kỹ thuật, giúp bánh mì nở xốp hơn (Bùi Đức Hợi, 2009; Gujral và Singh, 1999) Ngoài ra, các nguyên liệu như muối, đường và các thành phần bổ sung khác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên hương vị và cấu trúc của bánh mì.
Bột mì là nguyên liệu thiết yếu trong sản xuất bánh mì, được chế biến từ hạt lúa mì qua quá trình xay xát và loại bỏ tạp chất (Goesaert H., 2005) Có hai loại bột mì chính là bột mì trắng và bột mì đen; bột mì trắng được làm từ hạt lúa mì trắng, trong khi bột mì đen được sản xuất từ lúa mì đen Bánh mì làm từ bột mì trắng có độ xốp cao hơn, độ acid và độ ẩm thấp hơn so với bánh mì đen Tại Việt Nam, bột mì và lúa mì trắng chủ yếu được nhập khẩu từ nước ngoài, trong đó lúa mì trắng được chia thành hai loại: cứng và mềm, với loại cứng có chất lượng cao hơn (Bùi Đức Hợi, 2009).
Bột mì chủ yếu chứa tinh bột (70-75%), nước (14%) và protein (10-12%), cùng với các thành phần phụ như polysaccharides (2-3%) và lipids (2%), đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất và chất lượng bánh mì (Goesaert H., 2005).
Thành phần hóa học của bột mì phụ thuộc hạng bột bột mì Bảng 1.2 trình bày cụ thể về thành phần hóa học của bột mì (Bùi Đức Hợi, 2009)
Bảng 1 2 Thành phần hóa học của bột mì
Thành phần hóa học trung bình tính bằng % chất khô
Protein Chất béo Đường chung
Tinh bột là thành phần chính trong bột mì, bao gồm amylose và amylopectin Amylose là polyme mạch thẳng với cấu trúc xoắn ốc, chứa các đơn vị α – 1,4 – glucosyl có mức độ polymerization từ 500 đến 6000 đơn vị glucose Ngược lại, amylopectin là polyme đa nhánh với DP từ 3.10^5 đến 3.10^6 đơn vị glucose, có các chuỗi mạch thẳng α – 1,4 – glucosyl và nhánh liên kết α – 1,6 – glucosyl xuất hiện sau mỗi 20 – 25 đơn vị glucose Tỷ lệ amylose và amylopectin trong lúa mì thường là 25 – 28% và 72 – 75% Trong hạt tinh bột, amylopectin bao quanh lớp vỏ, trong khi amylose chủ yếu nằm ở trung tâm hạt và một phần hòa tan tạo phức với chất béo trong bột nhào, hình thành cấu trúc ruột cho bánh mì.
Trong khối bột, tinh bột tồn tại ở dạng các hạt bán tinh thể (Hug – Iten S và cộng sự,
Trong quá trình nhào bột, tinh bột có khả năng hấp thụ đến 46% nước, giúp tạo ra một cấu trúc vững chắc cho khối bột nhờ lấp đầy mạng lưới protein (Bloksma, 1990) Nghiên cứu cho thấy tính chất lưu biến của bột nhào phụ thuộc vào đặc tính bề mặt của các hạt tinh bột và sự hiện diện của enzyme phân giải tinh bột (Martínez-Anaya & Jiménez, 1997a) Khi nướng, các hạt tinh bột sẽ hồ hóa và bắt đầu trương nở, nhưng cấu trúc của tinh bột vẫn được giữ nguyên (Hug – Iten và cộng sự, 1999).
Protein trong bột mì là một yếu tố thiết yếu, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc sản phẩm Mỗi loại bột mì có hàm lượng protein khác nhau, ảnh hưởng đến chất lượng và tính năng của sản phẩm.
2009) Bột mì dùng trong sản xuất bánh mì thường có hàm lượng protein khoảng 11 – 13%
Protein bột mì đã được chia thành 4 loại: albumin, globulin, gliadin và glutenin Tổng quan từng loại được thể hiện ở bảng 1.3 (Goesaert H., 2005)
Bảng 1 3 Tổng quan các thành phần của protein bột mì
Tính tan Thành phần Vai trò sinh học Vai trò chức năng Albumin Tan trong nước Chủ yếu là monomeric Chuyển hóa và xây dựng bộ khung cho protein
Globulin Tan trong dung dịch muối loãng Chủ yếu là monomeric Chuyển hóa và xây dựng bộ khung cho protein
Gliadin Tan trong dung dịch rượu Gluten (chủ yếu gliadins monomeric và các glutenin polyme có trọng lượng phân tử thấp)
Tạo cấu trúc cho protein Tạo tính nhớt dẻo cho khối bột
Glutenin Tan trong dung dịch acid acetic
Gluten (chủ yếu là các glutenin polyme có trọng lượng phân tử cao)
Tạo cấu trúc cho protein
Để tạo tính đàn hồi và chắc chắn cho khối bột, hai thành phần chính trong protein là gliadins hòa tan và glutenin không hòa tan đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành mạng gluten Gluten được định nghĩa là một hỗn hợp có cấu trúc hình thành từ sự hydrate hóa của gliadin và glutenin trong bột mì dưới tác động của nhào trộn Sự hình thành mạng gluten diễn ra qua các giai đoạn chính.
Sự hydrate hóa gliadin và glutenin
Trong quá trình nhào trộn, nước sẽ hydrate hóa các thành phần của bột mì, bao gồm gliadin và glutenin Các phân tử nước lưỡng cực tạo liên kết với các vị trí có điện tích trên protein, dẫn đến việc làm yếu đi các liên kết nội phân tử và phá vỡ cấu trúc bậc 4 của glutenin Hệ quả là các liên kết giữ cho cấu trúc cuộn của các đơn vị bậc 3 không còn đủ mạnh, khiến cho các protein duỗi ra thành các sợi.
Tạo các liên kết ngang
Tổng quan về acid ascorbic
1.2.1 Giới thiệu về acid ascorbic
Acid ascorbic, hay còn gọi là vitamin C, là một vitamin quan trọng được các nhà khoa học nghiên cứu kỹ lưỡng nhờ vào lợi ích sức khỏe và khả năng ngăn ngừa bệnh scurvy Ngoài ra, vitamin C còn đóng vai trò là một chất chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp giảm thiểu tác động của các tác nhân oxy hóa trong cơ thể.
1.2.1.1 Lịch sử và nguồn gốc
Bệnh scurvy, xuất hiện từ thế kỷ XV, thường gặp ở thủy thủ đi biển dài ngày, với triệu chứng điển hình là xuất huyết dưới da, nội tạng và đặc biệt là ở chân răng Triệu chứng của bệnh sẽ dần thuyên giảm khi bệnh nhân trở lại đất liền và bổ sung chế độ ăn giàu rau xanh và hoa quả tươi.
Bảng 1 4 Bảng tóm tắt về lịch sử phát hiện của vitamin C (acid ascorbic) (History of vitamin
C; Jukes T.H, 1988) c 400 BC Hippocrates mô tả các triệu chứng của bệnh scurvy
1747 Bác sĩ hải quân người Anh James Lind chỉ định rằng các loại trái cây và rau quả tươi giúp phòng ngừa và chữa bệnh scurvy
1907 Scurvy is experimentally produced in guinea pigs by Holst and Frohlich
Scurvy được thí nghiệm trên chuột lang bởi Holst và Frohlich
1917 Bioassay được phát triển bởi Chick và Hume để xác định khả năng anti - scorbutic của thực phẩm
Năm 1928, Szent-Györgyi lần đầu tiên phân lập acid hexuronic từ tuyến thượng thận của chuột lang và chứng minh rằng nó tương tự như vitamin C, loại vitamin mà ông đã chiết xuất với số lượng lớn từ ớt ngọt.
1932 Haworth và King nổ lực thiết lập cấu trúc hóa học của vitamin C
1932 Szent-Gyửrgyi, King và Waugh phỏt hiện mối quan hệ giữa vitamin C và yếu tố anti-scorbutic
1933 Tại Basel, Reichstein tổng hợp acid ascorbic giống hệt với vitamin C trong tự nhiên Đây là bước đầu tiên hướng tới sản xuất công nghiệp của vitamin C vào năm 1935
1937 Haworth và Szent-Gyửrgyi nhận giải thưởng Nobel cho nghiờn cứu về vitamin C
1970 Pauling thu hút sự chú ý trên toàn thế giới với cuốn sách bán chạy gây tranh cãi của mình "Vitamin C và cảm lạnh thông thường"
1975 - 1979 Các nghiên cứu thực nghiệm trong ống nghiệm minh họa các đặc tính chống oxy hóa và oxy hóa đơn của vitamin C
1979 Packer và đồng nghiệp nhận ra sự tương tác gốc tự do của vitamin E, vitamin C
1982 Niki chứng minh sự tái tạo vitamin E bằng vitamin C trong các phản ứng mẫu
1985 Nhu cầu vitamin C trên toàn thế giới ước tính khoảng 30.000 - 35.000 tấn mỗi năm Ngày nay, nó lên tới 120.000 tấn mỗi năm
Năm 1988, Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ đã xác nhận mối quan hệ nghịch đảo giữa lượng vitamin C và các loại ung thư khác nhau, đồng thời khuyến nghị tăng cường vitamin C trong chế độ ăn uống để hỗ trợ sức khỏe.
Vào năm 1989, Hội đồng Thực phẩm & Dinh dưỡng của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ đã thiết lập lượng khuyến nghị hàng ngày (RDA) cho vitamin là 60 miligam đối với người trưởng thành khỏe mạnh trung bình Đây là lần đầu tiên các RDA được xây dựng dựa trên sự xem xét tầm quan trọng của các yếu tố môi trường và lối sống trong việc xác định nhu cầu vitamin.
Hình 1.1 Quy trình sản xuất hiện đại vitamin C từ gluocose (Davies M.B và cộng sự, 1991)
1.2.1.2 Cấu tạo và tính chất
Ascorbic acid, with the molecular formula C6H8O6, is officially named 2-oxo-L-threo-hexono-1,4-lactone-2,3-enediol according to IUPAC standards It is also referred to as (2R)-2-[(1S)-1,2-dihydroxyethyl]-3,4-dihydroxy-2H-furan-5-one This essential nutrient, commonly known as vitamin C, plays a crucial role in various biological functions and is widely recognized for its antioxidant properties (Ascorbic acid, PubChem).
Chất tẩy trắng, chất xúc tác
Hyrdo hóa Vi khuẩn Acetone
Khử màu, kết tinh lại Trộn với non- aqueous solvents
Hình 1.2 Công thức cấu tạo của acid ascorbic
Acid ascorbic, với khối lượng phân tử là 176,13 gr/mol, tồn tại dưới dạng tinh thể màu trắng đến vàng nhạt, hầu như không mùi và dễ tan trong nước (pKa = 4.2526) Vị của acid ascorbic có tính chua, không tan trong dầu mỡ, và để sử dụng trong thực phẩm, nó cần được chế biến thành dạng bột màu trắng.
Cấu trúc hóa học của acid ascorbic tương tự như monosacaride, và nó có khả năng dễ dàng oxy hóa thành dạng khử hydro Cả hai dạng khử và dạng oxy hóa của acid ascorbic đều mang hoạt tính sinh học và hiện diện trong các dịch cơ thể.
Hoạt tính của acid ascorbic chủ yếu đến từ nhóm endiol, đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận chuyển hydro.
Acid ascorbic, về mặt hóa học, là một dạng γ-lacton, trong đó lacton là este nội phân tử với liên kết giữa CO và OH của cacbon Dạng γ-lacton, thường bền hơn ở vị trí C4, là acid hexonic có liên kết kép giữa hai gốc rượu –OH tại C2 và C3 Nhờ khả năng dễ dàng cho và nhận hydro từ các gốc rượu, acid ascorbic có khả năng tham gia tích cực vào các phản ứng oxy hóa khử.
Acid ascorbic có bốn đồng phân: L-threoascorbic acid, D-threoascorbic acid, L-erythroascorbic acid và D-erythroascorbic acid Trong số đó, chỉ có đồng phân L, tức L-ascorbic, mới có hoạt tính vitamin C.
Hình 1.4 Bốn đồng phân lập thể khác nhau của acid ascorbic (Joye và cộng sự, 2009)
Vitamin C tự nhiên tồn tại dưới hai dạng: acid L-ascorbic (dạng khử) và acid dehydroascorbic (dạng oxy hóa) Cả hai dạng này đều tan trong nước và dễ bị phân hủy khi tiếp xúc với các chất oxy hóa hoặc bazơ Đặc biệt, vitamin C là vitamin duy nhất không tồn tại dưới dạng phức hợp với nucleotit hoặc coenzym.
Acid ascorbic, hay vitamin C, có khả năng khử quan trọng, dễ dàng bị oxy hóa trong sự hiện diện của oxy, đặc biệt khi có kim loại xúc tác Nó cũng có khả năng phản ứng với các gốc tự do, ngăn chặn các phản ứng dây chuyền có thể gây hại cho sinh vật (Cerutti, 2006) Đặc tính này thường được sử dụng để định lượng vitamin C thông qua phản ứng với chất màu và xác định bằng phương pháp so màu (Bùi Hữu Đoàn, 2004).
Acid ascorbic tổng hợp, với mã số INS E300, được sử dụng phổ biến làm phụ gia thực phẩm Khác với nhiều chất phụ gia khác, acid ascorbic ít bị phản đối trong thực phẩm nhờ vào các đặc tính chống oxy hóa của nó, giúp tăng cường sự ổn định cho sản phẩm.
Axit ascorbic, hay còn gọi là vitamin C, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thực phẩm và đồ uống, bao gồm trái cây, sản phẩm thực vật và thực phẩm béo, khỏi tác hại của oxy trong không khí Tác dụng chống oxy hóa của nó đến từ khả năng kết hợp với oxy, giúp ngăn chặn sự oxy hóa và duy trì chất lượng sản phẩm (Tsen và Bushuk, 1963).
1.2.2 Sử dụng acid ascorbic trong công nghệ sản xuất bánh mì
Quy trình sản xuất bánh mì
Hình 1.8 Sơ đồ sản xuất bánh mì lạt bổ sung bột cà rốt
Bảng 1 5 Nguyên liệu chế biến bánh mì lạt bổ sung bột cà rốt
Mục đích của quá trình này là trộn đều các nguyên liệu để tạo điều kiện cho protein trong bột mì kết hợp với nước, từ đó hình thành mạng gluten ướt, sẵn sàng cho các công đoạn tiếp theo trong quy trình chế biến.
Để thực hiện, trộn đều các nguyên liệu khô và lỏng (trừ bơ) cho đến khi tạo thành khối bột Nhào bột khoảng 15 phút cho đến khi khối bột mịn, đàn hồi và không dính tay, sau đó cho bơ vào và tiếp tục nhào Việc này giúp phát triển mạng gluten hiệu quả hơn Bột đạt yêu cầu sẽ có kết cấu mịn màng, đàn hồi và không bị chảy xệ.
Biến đổi vật lý: Nhiệt độ khối bột tăng, do trong quá trình nhào bột và do ma sát giữa các thành phần với nhau (Hui Y.H và cộng sự, 2014)
Sự hòa tan các nguyên liệu vào nước và sự trương nở của hạt tinh bột lúa mì là những quá trình quan trọng trong việc nhào bột Khi nhào trộn, gliadins và glutenins hấp thụ nước và tương tác với nhau cùng các thành phần khác trong bột, tạo ra những sợi chỉ mỏng và màng mỏng dính, giúp các hạt tinh bột thấm nước kết nối lại với nhau Kết quả là hình thành một hệ keo, hay còn gọi là mạng gluten ướt.
Quá trình hydrate hóa trong làm bánh tạo ra mạng gluten, chuyển đổi từ hai pha rắn (bột mì) và lỏng (nguyên phụ liệu dạng dung dịch) thành pha nhão, hình thành bột nhào dạng paste Quá trình này làm tăng khối lượng riêng và độ nhớt của hỗn hợp.
Dưới tác động của enzyme protease, amylase và lipase có trong bột mì, các hợp chất protein, tinh bột và lipid sẽ được thủy phân thành những hợp chất đơn giản hơn, giúp cải thiện quá trình tiêu hóa và hấp thụ dinh dưỡng.
Mục đích: làm nở khối bột nhào, nới lỏng mạng gluten giúp tăng khả năng giữ khí
Ngoài ra, tạo hương vị đặc trưng cho bánh mì(Y H Hui và cộng sự, 2014; Lê Văn Việt Mẫn,
Cách thực hiện: để yên khối bột nhào trong âu nhào bột và dung màng bao thực phẩm bọc kín trong vòng 60 phút
Biến đổi vật lý trong quá trình lên men diễn ra khi nhiệt độ và thể tích tăng do sự sinh ra của khí CO2 Điều này làm cho khối bột nhào trở nên mềm dẻo hơn và độ căng gluten được phát triển đáng kể.
Biến đổi hóa sinh là quá trình thủy phân tinh bột nhờ enzyme alpha-amylase và beta-amylase Enzyme protease cũng tham gia vào quá trình này, giúp nới lỏng mạng gluten, từ đó tăng cường khả năng giữ khí của khối bột (Gokcen Komen và cộng sự, 2010).
Biến đổi hóa học: Có sự thay đổi của pH
Mục đích: tăng giá trị cảm quan và chuẩn bị cho công đoạn nướng tiếp theo (Lê Văn
Cách thực hiện: Dùng dao cắt khối bột nhào thành các viên bột nhỏ có khối lượng 30 g sau đó vo các viên bột thành hình tròn
Biến đổi vật lý: Khối lượng và thể tích của bột giảm Một phần khí CO2 thoát ra ngoài
Biến đổi sinh học: Diện tích tiếp xúc nhiều với môi trường nên dễ bị nhiễm vi sinh vật
Mục đích chính của giai đoạn này là ổn định cấu trúc bột nhào và tăng thể tích khối bột, điều này có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng bánh (Lê Văn Việt Mẫn, 2011)
Cách thực hiện: Đặt khay bánh ở nhiệt độ phòng trong 30 phút và tránh bánh tiếp xúc với không khí
Biến đổi hóa sinh trong quá trình làm bột nhào diễn ra qua việc tiếp tục lên men, tạo ra CO2, giúp bù đắp lượng CO2 bị mất khi chia bột Quá trình này không chỉ góp phần vào việc nở của bột mà còn dẫn đến sự hình thành acid lactic.
Biến đổi vật lý trong quá trình làm bánh khiến độ xốp của ruột bánh trở nên đồng đều hơn và thể tích khối bột nhào tăng lên đáng kể Khi khối bột nở gấp đôi, đây là thời điểm quan trọng để chuyển sang giai đoạn tiếp theo của quy trình làm bánh.
Mục đích của quá trình chế biến thực phẩm là làm chín sản phẩm, tạo ra hương vị và màu sắc đặc trưng, đồng thời giảm độ ẩm, tiêu diệt vi sinh vật và ức chế hoạt động của enzyme.
Cách thực hiện: Đặt khay bánh vào trong lò nướng và nướng bánh ở nhiệt độ 180 o C trong 25 phút
Trong giai đoạn đầu, nhiệt độ lớp ngoài của bánh tăng nhanh trong khi lớp trong tăng chậm Ở giai đoạn giữa, nhiệt độ trung tâm bánh dần dần tăng lên Đến giai đoạn cuối, nhiệt độ lớp ngoài tiếp tục tăng do quá trình bốc hơi kết thúc, trong khi nhiệt độ ở tâm bánh giữ nguyên.
Khối lượng: Giảm dần do mất nước, một phần khí CO2 , các acid bay hơi
Thể tích của khối bột tăng lên do sự tạo thành CO2 trong giai đoạn đầu của quá trình lên men Khi lớp vỏ bên ngoài cứng lại và bao phủ bề mặt, quá trình tăng thể tích sẽ dừng lại (Lê Văn Việt Mẫn, 2011).
Sự hồ hóa tinh bột xảy ra mạnh nhất ở nhiệt độ từ 40 đến 50 độ C, khi tinh bột trương nở và thay đổi hình dạng, dẫn đến sự gia tăng thể tích đáng kể Khi nhiệt độ tiếp tục tăng, tinh bột sẽ vỡ ra và chuyển thành dạng vô định hình, trong đó một phần amylose và amilopectin sẽ chuyển hóa thành dung dịch dạng keo Quá trình này sẽ hoàn tất khi nhiệt độ trung tâm của bánh đạt đến mức nhất định.
Khi tinh bột được hồ hóa ở nhiệt độ 95 - 97 độ C, nó liên kết với nước tự do, tạo ra ruột bánh khô và đàn hồi Ngược lại, nếu tinh bột mất tính háo nước, ruột bánh sẽ trở nên mềm và dính hơn.
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu
Bột mì đa dụng Bakers’ Choice số 11, được sản xuất bởi công ty Interflour, hiện đang được phân phối tại các siêu thị Coopmart và Vinmart.
Bột mì không được có mùi lạ, vị lạ, không bị nhiễm trùng Độ ẩm của bột phải nhỏ hơn 13 -13.5% (Bùi Đức Hợi, 2009)
Cà rốt tươi được thu mua tại chợ Tăng Nhơn Phú A, quận 9, TP Hồ Chí Minh, sau đó được rửa sạch, gọt vỏ và cắt lát mỏng (0,2 – 0,3 cm) Sau khi chần trong nước sôi 8 phút, cà rốt được sấy khô ở nhiệt độ 70°C trong 300 phút Tiếp theo, cà rốt sấy được xay nhuyễn và rây qua lỗ 150µm để tạo thành bột Cuối cùng, bột cà rốt được đóng gói trong bao kín, chắn sỏng bằng giấy và bảo quản ở nhiệt độ phòng với độ ẩm đạt 8,3%.
Hình 2.2 Cà rốt sau khi sấy và bột cà rốt
Saccharomyces Cerevisiae, a type of instant dry yeast, is utilized in various applications and is produced by AB/Mauri Vietnam Limited, located in Định Quán District, Đồng Nai Province.
Phụ gia acid ascorbic được sử dụng trong sản xuất thực phẩm phải tuân thủ tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11168:2015 Acid ascorbic có dạng tinh thể màu trắng đến vàng nhạt, không có mùi, dễ tan trong nước, ít tan trong ethanol và không tan trong ete, với điểm nóng chảy khoảng 190°C.
Các nguyên liệu rõ nguồn gốc được cung cấp bởi các công ty uy tín, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm, đặc biệt trong ngành sản xuất bánh mì.
Bảng 2.1 Thành phần nguyên liệu sản xuất bánh mì lạt
Nguyên liệu cho sản phẩm bao gồm đường cát từ Công ty cổ phần đường Biên Hòa, muối từ Công ty CP tập đoàn muối Miền Nam, trứng từ Công ty cổ phần thực phẩm V-food, và margarine từ Công ty Tường An.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Bổ sung acid ascorbic vào bột nhào với các tỷ lệ 0.01%, 0.03% và 0.05% đã được thực hiện Toàn bộ thí nghiệm được lặp lại ba lần để đảm bảo độ chính xác Mẫu đối chứng là mẫu không có sự bổ sung acid ascorbic.
Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Phương pháp đo độ ẩm bột nhào
Sấy đến khi khối lượng không đổi, làm bay hết nước tự do có trong sản phẩm
Sấy chén sấy ẩm ở 105 o c ± 2 o c đến khối lượng không đổi trong vòng 1h Để nguội 15 phút trong bình hút ẩm
Cân 5g bột nhào và cho vào đĩa sấy ẩm, sau đó tiến hành sấy ở nhiệt độ 105 oC ± 2 oC trong khoảng 6 giờ Trong quá trình sấy, sau 3 giờ, thực hiện cân thử mỗi giờ một lần cho đến khi hai lần cân thử có sự sai khác không quá 0,5mg Cuối cùng, lấy giá trị trung bình từ 3 lần lặp theo tiêu chuẩn TCVN 1867:2001.
Tính kết quả Độ ẩm của bột nhào sau khi sấy được tính theo công thức
Chế biến bánh mì lạt cà rốt có sự bổ sung acid ascorbic với các tỷ lệ khác nhau vào bột nhào Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, cần xác định độ ẩm của bột nhào, hàm lượng và chất lượng gluten, cũng như lượng khí sinh ra trong quá trình ủ bột.
Xác định thể tích riêng bánh mì Phân tích cấu trúc bánh mì Đánh giá cảm quan sản phẩm
M1: khối lượng đĩa và bột nhào trước khi sấy (g)
M2: khối lượng đĩa và bột nhào sau khi sấy (g)
M: khối lượng bột nhào ban đầu (g)
2.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng và chất lượng gluten
2.3.2.1 Xác định hàm lượng gluten ướt
Gluten, bao gồm gliadin và glutenin, là một protein có độ dính cao và không tan trong nước, điều này tạo nền tảng cho việc xác định hàm lượng gluten Hàm lượng gluten ướt phản ánh khả năng hút nước của gluten; nếu khả năng hút nước cao, gluten sẽ có chất lượng tốt hơn.
Để rửa gluten, cân chính xác 20g bột nhào và rửa bằng nước sạch, mỗi lần đổ nước cần dùng rây để giữ lại vụn gluten Để kiểm tra xem đã rửa xong hay chưa, nhỏ vài giọt dung dịch i2/ki vào nước rửa gluten; nếu nước không chuyển sang màu xanh nhạt, tức là đã loại bỏ hết tinh bột Thêm vào đó, nhỏ 2-3 giọt nước vắt từ gluten vào một cốc nước trong; nếu nước không đục, điều đó chứng tỏ quá trình rửa đã hoàn tất.
Sau khi rửa gluten, hãy dùng tay vắt kiệt nước và lau khô bằng khăn sạch Tiến hành cân gluten đã ép khô với độ chính xác 0,01g và ghi lại kết quả m2 Thí nghiệm này cần được lặp lại 3 lần để đảm bảo độ tin cậy (Nguyễn Văn Đạt, 1975).
Hàm lượng gluten ướt được tính bằng % theo công thức
M1: khối lượng bột nhào trước khi rửa (g)
2.3.2.2 Xác định hàm lượng gluten khô và độ ẩm gluten
Nguyên tắc: sấy gluten ướt đến khối lượng không đổi
Cân khối lượng gluten ướt sau khi rửa, đặt lên đĩa sấy đã được sấy khô Sấy ở nhiệt độ
105 o c ± 2 o c tới khối lượng không đổi rồi cân ghi lại kết quả Thí nghiệm lặp lại 3 lần
M1: khối lượng bột nhào trước khi rửa gluten (g)
G3: khối lượng đĩa và gluten ướt trước khi sấy (g)
G2: khối lượng đĩa và gluten ướt sau khi sấy (g)
2.3.2.3 Xác định độ căng gluten
Cân khoảng 4g gluten (± 0,01g) và vê thành hình cầu Ngâm trong nước có nhiệt độ 16 – 20 độ C trong 15 phút Sau đó, kéo dài khối gluten trên thước chia milimet cho tới khi đứt, ghi lại chiều dài lúc đứt trong thời gian 10 giây, lưu ý không xoắn sợi gluten (Nguyễn Văn Đạt, 1975).
Cân 4g gluten ướt Một tay giữ một đầu, một tay kéo gluten và độ độ dài trên thước mm Thí nghiệm lặp lại 3 lần
Loại gluten có độ căng kém: 8 – 15 cm thì đứt
Loại gluten có độ căng trung bình: 15 – 20 cm thì đứt
Loại gluten có độ căng cao: trên 20 cm thì đứt
2.3.3 Phương pháp xác định lượng khí CO2 thoát ra trong quá trình ủ bột nhào
Lượng khí thoát ra được đo dựa theo phương pháp của S.H Peighambardoust (2010) với một số điều chỉnh
Trong quá trình ủ bột, nấm men chuyển hóa đường thành CO2, và lượng khí này được giữ lại trong mạng gluten Nếu cấu trúc mạng gluten không tốt, sẽ dẫn đến việc thất thoát nhiều khí CO2 ra môi trường Do đó, việc xác định lượng khí CO2 thoát ra có thể giúp đánh giá chất lượng gluten trong bột nhào.
Dụng cụ để thực hiện mô hình đo sinh khí như sau:
Cân 30g khối bột nhào và cho vào bình tam giác được bịt kín bằng nút cao su Khí CO2 sinh ra sẽ được dẫn qua dung dịch HCl có pH = 2 để tránh việc khí CO2 bị hòa tan Phép đo được thực hiện ở nhiệt độ phòng 25 độ C, tương tự như điều kiện khi ủ bánh.
Tiến hành ghi số liệu sau mỗi 5 phút
Hình 2.4 Sơ đồ thí nghiệm xác định lượng khí sinh ra trong quá trình ủ bột
Khi khí CO2 đi vào ống chia độ, nó sẽ chiếm thể tích của nước trong ống, dẫn đến mức vạch tăng dần và mực nước giảm dần, phản ánh thể tích khí thoát ra từ khối bột nhào Việc ghi lại lượng khí sinh ra được thực hiện sau mỗi 5 phút, với tổng thời gian đo là 180 phút (Zahra Kasaie và cộng sự, 2017).
Kết quả được biểu diễn dạng đồ thị Xác định sự gia tăng lượng khí CO2 thoát ra trong
180 phút sau khi nhào bột Dựa vào đồ thị so sánh lượng khí thoát ra trong quá trình ủ bột
2.3.4 Phương pháp xác định thể tích và khối lượng riêng của bánh sau khi nướng
Khi nướng bánh, sự thay đổi về thể tích cho thấy khả năng giữ khí của mạng gluten Thay đổi chiều cao, đường kính và thể tích bánh phản ánh sự thay đổi này Trong thí nghiệm, các mẫu được nướng trong cùng điều kiện, vì vậy thể tích bánh chủ yếu bị ảnh hưởng bởi lượng CO2 tạo thành và giữ lại Lượng khí sinh ra càng nhiều thì thể tích bánh càng lớn Tuy nhiên, do kích thước ban đầu của mỗi mẫu có sự sai lệch, cần dựa vào thể tích riêng để đánh giá chính xác.
Trước khi nướng, hãy cân các khối bột đều nhau và vo tròn Sau khi nướng, cho bánh mì vào cốc chia độ và đổ đầy hạt mè lên bề mặt bánh Đọc thể tích tổng của hạt mè và bánh mì trong cốc, sau đó đổ hạt mè sang cốc thứ hai để đo thể tích hạt mè Thể tích bánh sau khi nướng chính là thể tích hạt mè bị thay thế Cuối cùng, cân bánh và sử dụng thước chia độ để đo chiều cao và đường kính bánh; thể tích riêng được tính bằng tỷ số thể tích chia cho khối lượng.
Thể tích riêng được tính
M: khối lượng còn lại của bánh sau khi nướng (g)
V: tổng thể tích mè và bánh (cm 3 )
V2: thể tích bánh sau khi nướng (cm 3 ) với V2 = V – V1
2.3.5 Phương pháp xác định màu sắc của ruột bánh mì
Có hai phương pháp để đánh giá màu sắc thực phẩm: bằng con người và thiết bị Để đánh giá chính xác sự thay đổi màu sắc của bánh, nên sử dụng thiết bị đo màu như máy đo màu Chroma Meter Minolta CR-400 (Ngô Anh Tuấn, 2010).
Trong quá trình đo, máy phát ra nguồn sáng D65 chiếu vào bề mặt bánh có đường kính khoảng 8mm Một phần ánh sáng này được bánh hấp thụ, trong khi phần còn lại phản xạ về đầu dò thiết bị, kích thích ba vùng màu đỏ, lục, lam và chuyển hóa thành các thông số L, a và b (Ngô Anh Tuấn, 2010).
Các mẫu bánh được chuẩn bị trong cùng điều kiện và được bảo quản ở nhiệt độ -20°C trong bao bì PE trong vòng 48 giờ Trước khi tiến hành đo, bánh mì cần được lấy ra và rã đông ở nhiệt độ phòng trong 15 phút Mỗi mẫu sẽ được lặp lại phép đo 3 lần để đảm bảo độ chính xác.
Tiến hành đo màu các mẫu ruột bánh bằng máy CR-400
Trong không gian CIELAB, các thông số thiết bị mã hóa (Ngô Anh Tuấn, 2010):
L* (lightness) là độ sáng của màu, L* càng nhỏ thì màu càng đậm và ngược lại L* = 0 đặc trưng cho màu đen tuyệt đối, L* = 100 đặc trưng cho màu trắng tuyệt đối
A (redness/ greeness) là màu của mẫu đo Nếu a > 0 và tăng dần thì màu đỏ càng đậm Ngược lại a < 0 và giảm dần thì màu xanh lục càng đậm
B (yellowness/ blueness) là màu của mẫu đo Nếu b > 0 và tăng dần thì màu vàng càng đậm Ngược lại b < 0 và giảm dần thì màu xanh lam càng đậm
2.3.6 Phương pháp đo cấu trúc bánh mì
Phân tích cấu trúc TPA (Texture Principle Analysis) là một phương pháp thử nghiệm nén kép phổ biến để xác định tính chất kết cấu của thực phẩm, mô phỏng hoạt động nhai của răng Thí nghiệm sử dụng đầu dò giảm tốc với bề mặt phẳng có đường kính lớn hơn mẫu, đảm bảo tiếp xúc hoàn toàn với sản phẩm Đầu dò nén mẫu với tốc độ cài đặt và di chuyển để đo lực nén Dữ liệu được ghi lại bằng phần mềm ta.xtplus texture analyzer ngay khi đầu dò được kích hoạt.
Phương pháp xử lý số liệu thống kê
Các thí nghiệm được thực hiện ba lần để đảm bảo tính chính xác Dữ liệu thu thập từ các lần thí nghiệm này được xử lý thống kê bằng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA), đồng thời tính toán giá trị độ lệch chuẩn và hệ số tương quan Các đồ thị cũng được tạo ra thông qua phần mềm SPSS và Excel.
