Chế biến phô mai hạt giàu dinh dưỡng bằng dịch đậu aquafaba và các loại hạt giàu chất béo tại việt nam báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường

Kết quả các nghiên cứu đều chứng tỏ rằng, aquafaba hoàn toàn có thể được sử dụng làm chất thay thế sữa hay trứng trong sản xuất thực phẩm nói chung và một hướng phát triển trong sản xuất

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC

KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

Tên đề tài: Chế biến phô mai hạt giàu dinh dưỡng bằng dịch đậu Aquafaba

và các loại hạt giàu chất béo tại Việt Nam

Mã số đề tài: 21.2 SHTPSV11

Chủ nhiệm đề tài: Phan Thị Mỹ Hân

Đơn vị thực hiện: Viện Công nghệ Sinh học & Thực phẩm

LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhà trường Đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã hỗ trợ kinh phí cho đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên mã số 21.2 SHTPSV11 Chúng em cũng đồng cảm ơn Viện Công nghệ sinh học & Thực phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập cũng như hỗ trợ về cơ sở vật chất, thiết bị, dụng cụ phòng thí nghiệm để chúng em có thể thực hiện và hoàn thành đề tài nghiên cứu này Tiếp đến, xin cảm ơn tất cả giảng viên bộ môn ngành Dinh dưỡng & Khoa học thực phẩm đã giảng dạy tận tình, tâm huyết và giải đáp thắc mắc chi tiết để chúng em có

đủ kiến thức và vận dụng chúng vào bài tiểu luận này

Đặc biệt nhất phải nhắc đến chính là PGS TS Nguyễn Thị Minh Nguyệt – giáo viên hướng dẫn, người tiên phong trong việc đổi mới phương pháp giảng dạy và học theo lối nhận thức

tư duy và làm việc khoa học Chúng em xin được bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô vì

sự dạy bảo tận tâm, truyền đạt toàn bộ những kiến thức quý báu nhất luôn bên cạnh và hỗ trợ hết mình cho chúng em trong suốt quá trình hoàn thành nghiên cứu Trong suốt quá trình hoàn thành bài, chúng em đã được trau dồi và học hỏi rất nhiều đúng với câu “Học đi đôi với hành”, đó sẽ là hành trang tiếp bước cho chúng em khi bước vào đời và trên con đường

sự nghiệp sau này

Một lần nữa chúng em xin được phép gửi lời cảm ơn sâu sắc Trân trọng!

PHẦN I THÔNG TIN CHUNG

I Thông tin tổng quát

1.1 Tên đề tài: Chế biến phô mai hạt giàu dinh dưỡng bằng dịch đậu Aquafaba và các loại

hạt giàu chất béo tại Việt Nam

Thành viên tham gia

1.4 Đơn vị chủ trì: Viện Công nghệ Sinh học & Thực phẩm

1.5 Thời gian thực hiện:

1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 3 năm 2022 đến tháng 3 năm 2023

1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng năm

1.5.3 Thực hiện thực tế: từ tháng 1 năm 2022 đến tháng 6 năm 2022

1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có):

(Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết quả nghiên cứu và tổ chức thực hiện; Nguyên

Những năm gần đây, chế độ ăn Whole Foods Plant Based dần trở thành một xu hướng được

ưa chuộng và phát triển mạnh mẽ [8] Chế độ ăn này hướng về sử dụng thực phẩm nguyên chất, toàn phần, hạn chế tối đa việc dùng thực phẩm qua chế biến Bên cạnh đó, nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm có nguồn gốc không phải từ sữa đã và đang gia tăng bởi lý do ngày càng có nhiều trường hợp mắc hội chứng không dung nạp lactose và những người ăn chay cũng có nhu cầu tìm các sản phẩm thay thế như vậy [9, 10] Vì lý do đó việc lựa chọn một chế độ ăn sử dụng hoàn toàn các thực phầm giàu protein từ thực vật, hạn chế tối đa tiêu thụ protein động vật vừa đảm bảo về mặt dinh dưỡng và sức khỏe, vừa làm giảm tác động của ngành chăn nuôi đối với môi trường [11]

Nắm được xu hướng hiện tại, việc cải tiến công thức chế biến phô mai là hoàn toàn cần thiết

để đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng Nghiên cứu này thực hiện nhằm tạo ra một loại thực phẩm giống như phô mai từ các loại hạt khác nhau thay vì từ sữa bò truyền thống Công thức có nguyên liệu chính bao gồm Aquafaba và các loại hạt béo giàu Se, Zn của Việt Nam (đậu phộng, hạt mè, hạt điều) cùng với các thành phần bổ sung (tinh bột sắn và khoai tây, Wheat Fiber 600R, acid lactic, Kappa Carrageenan, dầu dừa và muối)

Trong đó, “Aquafaba” là một loại dịch thải thu được trong quá trình nấu đậu với các tính chất bao gồm: khả năng giữ nước, độ hòa tan, khả năng tạo gel, tạo bọt và nhũ hóa [12] Trong các nghiên cứu trước, aquafaba được dùng thay thế cho lòng trắng trứng trong bánh trứng đường của tác giả Stantiall và cộng sự năm 2017 [13], sản phẩm bánh bông lan được tác giả Mustafa và cộng sự nghiên cứu năm 2018 cũng sử dụng aquafaba như một chất thay thế trong công thức [14] và một số các nghiên cứu khác về ứng dụng tiềm năng của aquafaba của tác giả Lafarga và cộng sự, 2019 [15] hay Meurer và cộng sự, 2020 [16] cũng được tiến hành Kết quả các nghiên cứu đều chứng tỏ rằng, aquafaba hoàn toàn có thể được

sử dụng làm chất thay thế sữa hay trứng trong sản xuất thực phẩm nói chung và một hướng phát triển trong sản xuất phô mai nói riêng, phô mai có thể được sản xuất từ dịch chiết xuất của các loại cây họ đậu theo cách tương tự như sữa từ các loại đậu hạt [17] vì theo kết quả nghiên cứu năm 2019 của Buhl và cộng sự, nó có khoảng 26% protein ở dạng khô [18] và việc thay thế này không làm ảnh hưởng đến hương vị của sản phẩm

Hạt mè (Sesamum indicum L.) là một nguồn hoạt tính sinh học tốt bao gồm lignans,

tocopherol và phytosterol [19] Hạt mè cung cấp đáng kể các khoáng chất quan trọng gồm

K, P, Mg, Ca và Na [20]

Trong số các loại cây lấy hạt, hạt điều (Anacardium Occidentale L.) đứng thứ ba về sản

lượng trên toàn thế giới [21] Thành phần dinh dưỡng của hạt bao gồm lipid phenolic [22], acid béo bão hòa và không bão hòa, tocopherols, squalenes và phytosterol [23], các hợp chất hoạt tính sinh học như β-carotene, lutein, zeaxanthin, thiamin, acid stearic, acid oleic và acid linoleic [24]

Đậu phộng là một loại cây họ đậu có tên khoa học là Arachis hypogaea L., ngoài sữa và

pyrophosphate là coenzyme đóng vai trò quan trọng trong phản ứng khử liên quan đến chuyển hóa carbohydrate và acid amin

Có thể nói các loại hạt và cây họ đậu là một nguồn thực vật tốt cung cấp Zn, dao động 32,6 - 70,2 mg (các loại đậu) và từ 5,6 - 69,0 mg (ở các loại hạt) [27] Se và Zn là một trong những kim loại vi lượng được cung cấp cho của cơ thể con người có nguồn gốc từ động thực vật (trong các loại đậu hạt kể trên) Selen là một phần của nhiều enzyme hoạt động chất chống oxy hóa và tham gia vào quá trình chuyển hóa hormone tuyến giáp testosterone [28] Kẽm rất quan trọng về mặt sinh học đối với chức năng thích hợp của hệ thống miễn dịch, chữa lành vết thương và sửa chữa DNA

Phô mai hạt thành phẩm cuối cùng dự kiến sẽ có cấu trúc khối (mềm) mang những đặc điểm, tính chất, hương vị tương tự so với phô mai sữa bò Sản phẩm đáp ứng được tiêu chí thuần chay của người tiêu dùng, đồng thời tận dụng nguồn nước nấu đậu ván đáp ứng xu thế của hệ thống thực phẩm bền vững, vừa có lợi cho sức khỏe vừa thúc đẩy việc sử dụng các loại cây trồng giàu protein, chất béo sẵn có trong nước

2 Mục tiêu

Mục tiêu tổng quát: Chế biến phô mai hạt giàu dinh dưỡng bằng hỗn hợp nước nấu đậu ván

và các loại hạt giàu chất béo tại Việt Nam

Mục tiêu cụ thể:

- Xác định thành phần dinh dưỡng và tính chất vật lý của các loại hạt nghiên cứu

- Khảo sát các tỷ lệ phối trộn đến tính chất của phô mai

- Tính toán thành phần dinh dưỡng của các công thức nguyên liệu

- Đánh giá hạn sử dụng của sản phẩm

3 Phương pháp nghiên cứu

3.1 Phương pháp chế biến phô mai hạt

3.2 Công thức phối trộn

Công thức bao gồm các thành phần được trình bày cụ thể trong bảng (1):

Phô mai Con Bò Cười-Belcube (làm từ sữa bò tươi) là mẫu đối chứng được sử dụng với mục đích so sánh về đặc điểm cấu trúc của sản phẩm

Bảng 1 Công thức phối trộn và chế biến phô mai hạt

3.3 Phương pháp đánh giá cấu trúc của phô mai

Các thông số TPA (Texture Profile Analylis) của phô mai được đo theo phương pháp của Ferawati và cộng sự (2021) có hiệu chỉnh bằng cách sử dụng thiết bị đo cấu trúc Brookfield CT3 4500 Các thông số cần thiết (độ cứng-Hardness cycle, độ dính-Cohesiveness, độ đàn hồi-Springiness, độ dẻo-Gumminess, độ dai-Chewiness) sẽ được ghi nhận và biểu diễn lại dưới dạng bảng biểu hoặc đồ thị trực quan [30]

3.4 Phương pháp khảo sát chỉ tiêu màu sắc và độ nâu của phô mai

Xác định các thông số màu theo phương pháp của Ferawati và cộng sự (2021) có hiệu chỉnh [30] Ngoài ra, giá trị chỉ số hóa nâu (BI) được tính theo công thức (1), (2) bên dưới theo (Cruz-Solorio, 2018) [31] và cũng được biểu diễn dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn:

trong đó W là độ ẩm hạt, G là khối lượng 1000 hạt ở độ ẩm W

3.5.3 Phương pháp xác định dung trọng khối hạt

Đổ đầy hạt vào 1 bình chứa hình trụ đã biết thể tích (ống Ø90), cao hơn hơn miệng bình 1cm Dùng thước gạt ngang phần thừa, cân khối lượng hạt trong bình (đơn vị: g/l)

3.5.4 Phương pháp xác định khối lượng riêng của hạt

Cho 100ml toluen vào ống đong 250ml, cân 100g hạt cho vào ống đong quan sát và đọc thể tích toluene dâng lên

Công thức tính: d=P/V (g/ml)

trong đó P là khối lượng hạt, V là thể tích toluene dâng lên

3.5.5 Phương pháp xác định góc nghiêng tự nhiên của hạt

Đổ đầy hạt vào ống trụ rỗng 2 đầu được đặt đứng trên một mặt phẳng, nhẹ nhàng rút ống lên hạt trong ống sẽ tự trượt xuống mặt phẳng tạo góc nghiêng α

3.5.6 Độ ẩm

Độ ẩm của nguyên liệu hạt được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 9706:2013 đối với ngũ cốc và sản phẩm ngũ cốc, ISO 711:1985) có hiệu chỉnh (mẫu được sấy ở 105°C đến

Trong đó: m1 là khối lượng của phần mẫu thử trước khi sấy (g); m2 là khối lượng của phần mẫu thử sau khi sấy (g)

Trong đó: mo là khối lượng của phần mẫu thử (g); m1 là khối lượng của cốc tro hóa (g); m2

là khối lượng của đĩa tro hóa cùng với phần còn lại sau khi nung (g)

Mbđ: khối lượng mẫu thử (g); N(NaOH): Nồng độ NaOH dùng để chuẩn độ = 0,1N;

0,0014: Số g nitơ tương ứng với 1ml dung dịch NaOH 0,1N;

Hàm lượng protein thô: Protein (%) = % Hàm lượng Nitơ tổng × 6,25

3.5.9 Lipid

Lipid được xác định theo AOAC 920.39:2002, có hiệu chỉnh [30]:

Hàm lượng lipid (theo % trăm khối lượng): X (%) =

Trong đó: m0 là khối lượng mẫu ban đầu, tính bằng gam (g); W là độ ẩm của mẫu (%); m1 và m2 là khối lượng của giấy lọc với mẫu trước sấy và sau sấy (g)

3.5.10 Glucid

Xác định hàm lượng glucid được tính toán theo công thức:

Protein + Lipid + Glucid + Xơ thô + Tro + Độ ẩm + Vitamin/Khoáng = 100%

Từ đó, suy ra Glucid = 100% - các thành phần kể trên (%)

3.5.11 Xơ thô

Hàm lượng xơ thô được xác định dựa theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5103:1990 đối với nông sản thực phẩm) [30]

Hàm lượng xơ thô được tính theo công thức: Xơ (%) =

Trong đó: mo là khối lượng mẫu ban đầu (g); m1 là khối lượng mẫu và cốc sau khi sấy (g); m2 là khối lượng mẫu và cốc sau khi nung (g)

3.6 Phương pháp khảo sát đánh giá hạn sử dụng

Phương pháp Q10: là tốc độ tăng của phản ứng khi nhiệt độ tăng thêm 10°C (18°F) Labuza

đã phát triển phương trình bên dưới cho tần suất thử nghiệm:

Trong đó f1 là thời gian giữa các lần thử nghiệm ở nhiệt độ cao hơn, f2 ở nhiệt độ thấp hơn

và " " là sự khác biệt về °C giữa hai phép thử

Định kỳ sau 24 giờ mẫu được lấy để đánh giá mức độ ôi hóa thông qua xác định chỉ số peroxyde (PV) theo TCVN 6121:2010-ISO3960:2007: PV (meq/kg) = Trong đó: Vth và Vtr là thể tích Na2S2O3 0,01N tiêu tốn để chuẩn độ mẫu thử và mẫu trắng (ml); N là nồng độ dung dịch chuẩn độ Na2S2O3 = 0,01N; mbđ là khối lượng mẫu cân ban đầu (g)

4 Tổng kết về kết quả nghiên cứu

4.1 Khảo sát cấu trúc của phô mai

Bảng 2 Các thông số cấu trúc của phô mai khảo sát

Độ cứng

CT2 139,33c ± 4,365 0,65ab ± 0,041 3,31a ± 0,101 89,9bc ± 4,104 2,92b ± 0,2 CT3 154,83d ± 5,632 0,61ab ± 0,025 3,35a ± 0,074 94c ± 6,637 3,09b ± 0,247 CT4 84,5b ± 2,483 0,61ab ± 0,054 3,29a ± 0,164 51,6a ± 5,962 1,67a ± 0,258 CT5 66,33a ± 5,201 0,69b ± 0,074 3,7b ± 0,045 45,17a ± 2,778 1,64a ± 0,107 CT6 130,17c ± 0,624 0,62ab ± 0,012 3,63b ± 0,066 80,4b ± 2,223 2,86b ± 0,131

Bảng thể hiện giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn, các ký tự a, b, c khác nhau biểu diễn sự khác biệt theo cột có ý nghĩa thống kê ở P-value < 0,05

Trong nghiên cứu nhằm đạt được cấu trúc phô mai dạng khối, hơi mềm, bề mặt mịn và có thể cắt lát thì tỉ lệ nước và đậu (1:5) sẽ cho ra kết cấu như mong muốn (Liu, 2008) sự kết hợp của lượng nước ngày càng tăng vào một mạng lưới gel được sẽ tạo nên kết cấu mềm và mịn hơn [33] Ngược lại các tỉ lệ 1:3 (dầu sẽ bị rò rỉ ra bề mặt) và 1:4 (cấu trúc phô mai cứng) không đáp ứng được những tiêu chí để tạo ra hình dạng phô mai mong muốn Một trong những thành phần tác động phải kể đến là Kappa Carrageenan (KCG) một polysaccharide chỉ sử dụng 0,5% KCG (theo bảng 2) sẽ tạo ra kết cấu phô mai mềm hoàn toàn (đã được kiểm chứng qua khảo sát) tương tự kết quả của tác giả (Ferawati et al., 2021) cũng làm phô mai từ dịch aquafaba [30] Hơn nữa, hàm lượng chất xơ ăn kiêng (xơ lúa mì) được bổ sung vào cũng giúp cải thiện độ bền của mạng lưới gel làm cho sự hình thành cấu trúc ổn định [34] Xét về tiêu chí độ đàn hồi thì phô mai thuần chay cũng không thua kém phô mai từ sữa (p<0,05) cùng thuộc khoảng dao động không đáng kể

4.2 Kết quả khảo sát chỉ số màu sắc và độ nâu của phô mai

Hình 2 Hình ảnh minh họa các mẫu phô mai của 6 công thức phối trộn

Màu sắc và độ nâu của sản phẩm (xem hình 2) là hoàn toàn tự nhiên nhờ phản ứng Mailard xảy ra trong quá trình rang và gia nhiệt hỗn hợp mà không cần dùng đến phẩm màu bổ sung Các công thức có thành phần hạt điều và phộng sẽ có màu sáng hơn so với các mẫu có hạt

mè (nguyên nhân là mè có vỏ vàng được rang và sử dụng nguyên vỏ do đó màu sắc sẽ có phần đậm hơn), riêng công thức 6 là sự phối trộn hài hòa của 3 loại hạt nên về màu sắc công thức này được cho là hài hòa nhất

Bảng 3 Các thông số màu sắc của phô mai

CT1 71,63a ± 1,055 4,14d ± 0,331 19,01c ± 0,335 99,66ab ± 0,013 CT2 78,65d ± 0,348 2,82a ± 0,139 18,05b ± 0,266 99,72d ± 0,006 CT3 71,22a ± 0,41 4,25d ± 0,041 19,14c ± 0,091 99,65a ± 0,002 CT4 70,83a ± 0,155 4,1cd ± 0,138 18,37b ± 0,198 99,66b ± 0,005 CT5 77,39c ± 0,551 3,09b ± 0,105 16,12a ± 0,255 99,74e ± 0,007 CT6 73,94b ± 0,321 3,87c ± 0,078 18,28b ± 0,133 99,68c ± 0,005 Bảng thể hiện giá trị trung bình độ lệch chuẩn, các ký tự a,b,c khác nhau biểu diễn sự

Nhìn chung, các mẫu phô mai có thành phần hạt điều và mè trong công thức (CT4), (CT1), (CT3) có xu hướng có độ đỏ cao hơn (giá trị a* tăng lên) và mức độ vàng (giá trị b* giảm) cao hơn nhưng độ nhạt (giá trị L* giảm) so với các công thức còn lại (bảng 3) Sự khác biệt này có thể là do phản ứng Maillard trên vỏ xảy ra trong quá trình chuẩn bị các nguyên liệu hạt (mè và hạt điều được rang chín) dẫn đến màu tối hơn, mặc dù đậu phộng cũng được rang chín (nhưng vỏ bị cháy đen đã được loại bỏ trước khi xay) [30, 35]

4.3 Thành phần dinh dưỡng và tính chất vật lý của các loại hạt nghiên cứu

Chất lượng của hầu hết các loại hạt ngũ cốc phụ thuộc rất nhiều vào tính chất vật lý của chúng Tùy theo mỗi loại hạt khác nhau mà kích thước và các tính chất khác được trình bày (trong bảng 4) của chúng sẽ có sự khác biệt

Bảng 4 Tính chất vật lý của hạt nguyên liệu

Bảng 5 Thành phần dinh dưỡng trong hạt điều

ẩm trong hạt điều tương đối cao (44,88%) và kết quả này tương tự so với độ ẩm trong phô mai chay làm từ sữa hạt điều của tác giả (Oyeyinka et al., 2019) chiếm từ 47,29%-55,75% [37] Theo Craig và cộng sự (2022) cũng cho thấy các sản phẩm phô mai làm từ hạt điều có nhiều khả năng có lượng protein cao từ 3-5g/30g phô mai [38]

Bảng 6 Thành phần dinh dưỡng trong hạt đậu phộng

Đậu phộng là một loại hạt có dầu quan trọng trên toàn cầu được coi là nguồn cung cấp dầu

ăn chất lượng cao [39] (với hàm lượng lipid khảo sát trong nghiên cứu 8,59% theo khối lượng trình bày trong bảng 6) và 44,5g lipid/100g hạt được trình bày trong bảng thành phần dinh dưỡng Việt Nam [36] Đậu phộng có hàm lượng dinh dưỡng cao, đóng vai trò như một nguồn dầu giàu các acid béo không bão hòa đơn, tốt cho tim mạch đồng thời cung cấp nhiều loại vi chất dinh dưỡng lành mạnh cũng như các hợp chất hoạt tính sinh học [39-41]

Bảng 7 Thành phần dinh dưỡng trong mè vàng

Thành phần dinh dưỡng trong hạt mè nguyên vỏ cũng được xác định trong nghiên cứu này (bảng 7), kết quả này cũng được coi là nguồn dữ liệu mới có giá trị tin cậy đáng để tham khảo (hiện trong bảng thành phần dinh dưỡng Việt Nam chỉ mới có dữ liệu của mè trắng và

mè đen [36]

Bảng 8 Thành phần dinh dưỡng trong Vitacel Wheat Fiber 600R

xơ lúa mì là một nguồn nguyên liệu được xác định rõ ràng và có tiềm năng cung cấp nguồn carbohydrate và chất xơ tuyệt vời cho cơ thể [42], chất xơ hòa tan giúp cải thiện chức năng

hệ tiêu hóa, tăng quá trình hấp thu vi chất dinh dưỡng, ổn định đường huyết và hạ lipid huyết thanh, có thể ngăn ngừa một số rối loạn tiêu hóa và có vai trò trong việc ngăn ngừa bệnh tim mạch [43]

4.4 Kết quả khảo sát hạn sử dụng của phô mai

Hình 3 Biều đồ khảo sát quá trình oxy hóa lipid phô mai (2°C)

Hình 4 Biều đồ khảo sát quá trình oxy hóa lipid phô mai (12°C) Quá trình peroxy hóa lipid liên quan đến sự hư hỏng của chất béo bao gồm sự phát triển của mùi vị khác, sự phân hủy các chất dinh dưỡng, hoạt chất sinh học và sự hình thành các hợp chất độc hại khác [44] Do đó, việc đánh giá hạn sử dụng sản phẩm bằng phương pháp Q10

cho đến cuối thí nghiệm [46] Thời hạn xuất hiện sự ôi hóa dầu mỡ của mẫu phô mai theo từng công thức (bảng 1) dựa vào (biểu đồ hình 3, 4) là: Công thức 1: 4 ngày ở nhiệt độ 2°C

và 3 ngày ở nhiệt độ 12°C (M1); Công thức 2: 6 ngày ở nhiệt độ 2°C và 3 ngày ở nhiệt độ 12°C (M2); Công thức 3: 6 ngày ở nhiệt độ 2°C và 3 ngày ở nhiệt độ 12°C (M3); Công thức 4: 5 ngày ở nhiệt độ 2°C và 3 ngày ở nhiệt độ 12°C (M4); Công thức 5: 4 ngày ở nhiệt độ 2°C và 5 ngày ở nhiệt độ 12°C (M5); Công thức 6: 7 ngày ở nhiệt độ 2°C và 6 ngày ở nhiệt

nước và ngoài nước vẫn chưa có số liệu cụ thể để đối chứng đối với khảo sát này, tuy nhiên

nó vẫn có thể là một dữ liệu đáng tham khảo đối với các nghiên cứu tương tự khác

5 Đánh giá các kết quả đã đạt được và kết luận

Từ kết quả nghiên cứu cho thấy dịch đậu aquafaba với đầy đủ các tính chất đặc trưng có tiềm năng trong việc thay thế các loại sữa động vật, trứng trong công nghệ chế biến Nguồn nông sản hạt giàu béo tại Việt Nam cần được khai thác tận dụng trong sản xuất thực phẩm thuần chay phù hợp với xu hướng dinh dưỡng lành mạnh, đáp ứng nhu cầu cho người ăn chay, không dung nạp lactose Xơ lúa mì được bổ sung giúp tăng hàm lượng xơ tổng trong sản phẩm hỗ trợ cải thiện sức khỏe (hệ khuẩn chí đường ruột) Kết quả của nghiên cứu có thể xem là kế thừa từ các đồng nghiên cứu khác để phát triển các sản phẩm có sử dụng dịch đậu và là tiền đề để phát triển dòng sản phẩm phô mai thuần chay Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể là đánh giá cảm quan cho sản phẩm phô mai hạt hoặc khảo sát sự kết hợp giữa

xơ lúa mì với các chất ổn định tự nhiên khác trong việc cải thiện cấu trúc (tương tự cấu trúc phô mai Mozzarella)

6 Tóm tắt kết quả (tiếng Việt và tiếng Anh)

6.1 Tóm tắt kết quả

Aquafaba, một dạng chất lỏng thu được từ quá trình nấu đậu với các tính chất đặc biệt như giữ nước, hòa tan, tạo gel, tạo bọt và nhũ hóa Mục tiêu của nghiên cứu là phối trộn aquabafa với các loại hạt giàu chất béo của Việt Nam gồm: hạt điều, đậu phộng và mè vàng cùng 1 số thành phần khác để chế biến phô mai hạt thuần chay giàu giá trị dinh dưỡng Các phương pháp phân tích hoá lý được thực hiện để xác định thành phần dinh dưỡng và tính chất vật lý của hạt nông sản Tính chất cấu trúc của phô mai được xác định bằng phương pháp đo TPA trên thiết bị đo cấu trúc Brookfield CT3 4500, đo màu sắc bằng thiết bị so màu Minolta CR-10 và xác định hạn sử dụng của sản phẩm bằng phương pháp Q10 Kết quả

đã xác định được công thức phối trộn để chế biến phô mai chay từ hạt gồm: dịch aquafaba

từ đậu ván, dầu dừa, acid lactic, Kappa carrageenan, Vitacel Wheat Fiber 600R, tinh bột khoai tây, tinh bột sắn, muối và hỗn hợp các loại hạt được bổ sung đủ 100% Các tính chất cấu trúc, thông số màu, hạn sử dụng và giá trị dinh dưỡng của 6 công thức phô mai mềm và

phẩm địa phương, giảm thiểu tiêu thụ protein động vật nhằm góp phần giảm tác động của ngành chăn nuôi tới môi trường vừa đảm bảo an ninh lương thực

Từ khoá: Aquafaba, phomai chay, hạt giàu béo, cấu trúc phomai, thành phần dinh dưỡng

của phomai

6.2 Summary of results

Aquafaba is a form of liquid obtained from the process of cooking beans with special properties such as water retention, solubility, gel making, foaming, and emulsification The goal of the study is to mix Aquafaba with high-fat nuts of Vietnam including cashews, peanuts, and yellow sesame as well as some other ingredients to process vegan bean cheese rich in nutritional value Chemical analysis methods are carried out to determine the nutritional composition and physical properties of agricultural grains Determine the structural properties of the TPA measurement method cheese on the Brookfield CT3 4500 structural measuring instrument, colorlour by the Minolta CR-10 color soror, and determine the shelf life of the product using the Q10 method The results have identified a mixing formula for processing vegetarian cheese from seeds including Aquafaba fluid from planks, coconut oil, lactic acid, Kappa carrageenan, Vitacel Wheat Fiber 600R, potato starch, cassava starch, salt, and a mixture of nuts 100% supplemented The structural properties, color parameters, shelf life, and nutritional value of 6 recipes of soft cheese and control cheese (Belcube - The laughing cow) were surveyed The research is significant in making the most of Vietnam's abundant grain agricultural resources, consuming local food, and minimizing the consumption of animal proteins to contribute to reducing the impact of the livestock industry on the environment while ensuring food security

Keywords: Aquafaba, vegan cheese, fatty nuts, Nutritional value of cheese, vegan cheese

nutrition ingredients

III Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào tạo

3.1 Kết quả nghiên cứu (sản phẩm dạng 1,2,3)

- Các ấn phẩm (bản photo) đính kèm trong phần phụ lục minh chứng ở cuối báo cáo (đối với ấn phẩm là sách, giáo trình cần có bản photo trang bìa, trang chính và trang cuối kèm thông tin quyết định và số hiệu xuất bản)

3.2 Kết quả đào tạo

Thời gian thực hiện đề tài

IV Tình hình sử dụng kinh phí

V Kiến nghị (về phát triển các kết quả nghiên cứu của đề tài)

Kết quả của nghiên cứu này có thể xem là nghiên cứu kế thừa từ các đồng nghiên cứu khác

để phát triển các sản phẩm chế biến có sử dụng dịch đậu để thay thế sữa và là tiền đề để phát triển dòng sản phẩm phô mai thuần chay với đa dạng các loại nguyên liệu hạt khác Hướng nghiên cứu tiếp theo để nghiên cứu hoàn thiện hơn, có thể là đánh giá cảm quan cho sản phẩm phô mai hạt đặc biệt khảo sát sự chấp nhận của người tiêu dùng ăn chay, thuần chay hay có thể khảo sát sự kết hợp giữa xơ lúa mì với các chất ổn định tự nhiên khác (ngoài Kappa Carragennan) trong việc cải thiện cấu trúc của phô mai (tạo nên phô mai hạt

có thể kéo sợi, tương tự cấu trúc phô mai Mozzarella) hoặc có thể sử dụng số liệu về thành phần dinh dưỡng của các nguyên liệu nguyên vỏ trong nghiên cứu (hạt mè) để thêm vào các nền tảng, phần mềm dinh dưỡng như Eiyokun hoặc bổ sung bảng thành phần dinh dưỡng

Việt Nam Việc khảo sát hạn sử dụng trong nghiên cứu này vẫn chưa hoàn toàn hoàn thiện hướng tiếp theo nên xem xét các phương pháp đánh giá hạn sử dụng khác để đối sánh

VI Phụ lục sản phẩm (liệt kê minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)

Nộp bài dự thi tại Hội nghị Khoa học trẻ 2022

Thông báp chấp nhận đăng trong Abstract book 2022

Tp HCM, ngày tháng năm

Trưởng (đơn vị) (Họ tên, chữ ký)

PHẦN II BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

(báo cáo tổng kết sau khi nghiệm thu, đã bao gồm nội dung góp ý của hội đồng nghiệm thu)

MỤC LỤC

MỤC LỤC 23 TÓM TẮT 25 DANH MỤC HÌNH ẢNH 26 DANH MỤC BẢNG BIỂU 27 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 28

MỞ ĐẦU 29 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 33 1.1 Các khái niệm liên quan 33 1.1.1 Dinh dưỡng lành mạnh 33 1.1.2 Whole foods plant-based 33 1.1.3 Vegan cheese (Phô mai thuần chay) 34 1.2 Nguyên liệu 35 1.2.1 Aquafaba 35 1.2.1.1 Nguồn gốc 35 1.2.1.2 Đặc điểm, tính chất đặc trưng 35 1.2.2 Hạt điều 36 1.2.2.1 Nguồn gốc phân bố 36 1.2.2.2 Thành phần dinh dưỡng 36 1.2.3 Hạt mè 37 1.2.3.1 Nguồn gốc phân bố 37 1.2.3.2 Thành phần dinh dưỡng 37 1.2.4 Hạt đậu phộng 38 1.2.4.1 Nguồn gốc phân bố 38 1.2.4.2 Thành phần dinh dưỡng 38 1.2.5 Một số thành phần bổ sung 39 1.2.5.1 Tinh bột sắn và khoai tây 39 1.2.5.2 Xơ lúa mì 39 1.2.5.3 Kappa Carrageenan 39 1.2.5.4 Acid lactic 39 1.2.5.5 Dầu dừa 39 CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 41 2.1 Nguyên vật liệu 41 2.2 Hóa chất 42 2.3 Thiết bị và dụng cụ 42 2.4 Phương pháp chế biến phô mai hạt 43 2.4.1 Sơ đồ quy trình 43 2.4.2 Thuyết minh quy trình 44 2.4.3 Khảo sát công thức phối trộn 45

2.4.4 Xác định tính chất vật lý của hạt nguyên liệu 46 2.4.4.1 Phương pháp xác định kích thước hạt 46 2.4.4.2 Phương pháp xác định khối lượng 1000 hạt 46 2.4.4.3 Phương pháp xác định dung trọng khối hạt 46 2.4.4.4 Phương pháp xác định khối lượng riêng của hạt 46 2.4.4.5 Phương pháp xác định góc nghiêng tự nhiên của hạt 47 2.4.5 Xác định thành phần dinh dưỡng của công thức nguyên liệu 47 2.4.5.1 Độ ẩm 47 2.4.5.2 Tro 47 2.4.5.3 Protein 48 2.4.5.4 Lipid 49 2.4.5.5 Glucid 50 2.4.5.6 Xơ thô 50 2.4.6 Khảo sát các chỉ tiêu của phô mai hạt 51 2.4.6.1 Phương pháp đánh giá cấu trúc phô mai 51 2.4.6.2 Phương pháp khảo sát chỉ tiêu màu sắc và độ nâu của phô mai 51 2.4.7 Đánh giá hạn sử dụng sản phẩm 52 2.4.8 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 53 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 54 3.1 Thành phần dinh dưỡng và tính chất vật lý của các loại hạt nghiên cứu 54 3.2 Kết quả khảo sát cấu trúc của phô mai 57 3.3 Kết quả khảo sát các chỉ tiêu màu sắc và độ nâu của phô mai 60 3.4 Kết quả khảo sát hạn sử dụng của phô mai 61 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 64 4.1 Kết luận 64 4.2 Đề nghị 64 Tài Liệu Tham Khảo 65 PHỤ LỤC 71

TÓM TẮT

Trong nghiên cứu này, dịch aquafaba từ đậu ván được sử dụng để thay thế sữa tươi có trong việc chế biến sản phẩm phô mai hạt thuần chay giàu dinh dưỡng nhằm đáp ứng xu hướng dinh dưỡng tự nhiên và phù hợp với sức khỏe đối với người tiêu dùng dị ứng lactose và những người ăn thuần chay hoặc không trong những năm gần đây Mục tiêu của nghiên cứu

là cải tiến công thức phô mai từ hạt giàu béo (hại điều, đậu phộng, mè vàng) kết hợp với dịch đậu ván, Vitacel wheat fiber (WF 600R), tinh bột (sắn và khoai tây) và thành phần bổ sung khác (Kappa Carrageenan-KCG, acid lactic, muối, dầu dừa) nhưng vẫn giữ được hương vị, cấu trúc đặc trưng của phô mai Các phương pháp phân tích hoá lý được thực hiện dựa trên cơ sở các tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam, AOAC đối với nguyên liệu ngũ cốc, đậu hạt để xác định thành phần dinh dưỡng và tính chất vật lý của hạt nông sản dùng làm nguyên liệu trong công thức phối trộn Các tính chất cấu trúc của phô mai hạt thuần chay được xác định bằng phương pháp đo TPA (Texture Profile Analylis) trên thiết bị đo cấu trúc Brookfield CT3 4500, chỉ tiêu màu sắc được xác định bằng thiết bị so màu Minolta CR-10

và việc đánh giá hạn sử dụng của sản phẩm cũng được xác định bằng phương pháp Q10 thông qua chỉ số peroxide (PoV) Kết quả qua nhiều lần thử nghiệm với các tiêu chí đối sánh thử sai, chọn ra được tổng cộng 6 công thức (CT) phối trộn gồm: 1 CT cơ bản kết hợp tất cả các nguyên liệu kể trên với thông số cụ thể (hạt điều 14%, đậu phộng 10%, mè 10%,

xơ 3%, dầu dừa 3%, acid lactic 0.5%, KCG 0.5%, muối 0.5%, tinh bột sắn và khoai tây bằng nhau 1.25%, dịch đậu ván bổ sung đủ 100%) và 5 CT khác dựa trên cơ sở đó với hàm lượng thành phần bổ sung giống nhau chỉ khác thành phần hạt và dịch đậu ván Các tính chất cấu trúc, thông số màu, hạn sử dụng và giá trị dinh dưỡng của 6 công thức phô mai hạt thuần chay cũng đã được khảo sát qua nghiên cứu và trình bày cụ thể Nghiên cứu mang tính kế thừa từ các đồng nghiên cứu khác để phát triển các sản phẩm có sử dụng dịch đậu thay cho sữa tươi, trứng và là tiền đề để phát triển dòng sản phẩm phô mai thuần chay phát triển chuỗi hệ thống thực phẩm bền vững

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Quy trình chế biến phô mai hạt 43 Hình 2.2 Các mẫu nguyên liệu nung tro 48 Hình 2.3 Chưng cất đạm mẫu nguyên liệu hạt 49 Hình 2.4 Mẫu phô mai được cắt sẵn theo kích thước 16x16x16mm 51 Hình 2.5 Đo màu phô mai bằng thiết bị Minolta CR-10 52 Hình 2.6 Mẫu phô mai thành phẩm bảo quản lạnh 53 Hình 3.1 Hình ảnh minh họa các mẫu phô mai của 6 công thức phối trộn 60 Hình 3.2 Biều đồ khảo sát quá trình oxy hóa lipid phô mai (2°C) 62 Hình 3.3 Biều đồ khảo sát quá trình oxy hóa lipid phô mai (12°C) 62

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Công thức phối trộn phô mai hạt thuần chay 46 Bảng 3.2 Thành phần dinh dưỡng trong hạt điều 54 Bảng 3.3 Thành phần dinh dưỡng trong hạt đậu phộng 55 Bảng 3.4 Thành phần dinh dưỡng trong mè vàng 56 Bảng 3.5 Thành phần dinh dưỡng trong Vitacel Wheat Fiber 600R 57 Bảng 3.6 Các thông số cấu trúc của phô mai khảo sát 58 Bảng 3.7 Các thông số màu sắc của phô mai 61

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Pho mát, phô mai hay cheese là tên gọi chung của một loại thực phẩm được làm bằng cách đông tụ và lên men (ủ) với nguồn nguyên liệu chính từ sữa của các loài động vật như bò, trâu, dê, cừu, … được sản xuất với nhiều loại hương vị và hình thức trên khắp thế giới [1] Sữa vốn dĩ là loại thực phẩm dễ hư hỏng bởi sự xâm nhập của các vi sinh vật (trong quá trình vắt sữa) cũng vì lý do đó mà phô mai ra đời với mục đích bảo quản để sử dụng được lâu hơn Sữa đông tụ tạo thành phô mai sau khi được acid hóa bằng cách thêm vào rennet (enzyme dịch vị tìm thấy trong dạ dày động vật nhai lại) hoặc bằng cách cấy vi sinh vật hay những enzyme thay thế khác [2] Trong sữa có thành phần casein, thành phần này giúp tạo thành cấu trúc cho phô mai Bên cạnh đó, các khoáng chất có trong sữa, đặc biệt là calcium phosphate dạng keo liên kết với casein [47], hai thành phần này là yếu tố ảnh hưởng chính đến kết cấu sản phẩm, đồng thời hàm lượng chất béo (fat) bao bọc có trong sữa cũng góp phần tạo nên kết cấu, hương vị [3, 48] Tuy nhiên, việc tiêu thụ quá nhiều thực phẩm có nguồn gốc động vật nói chung hay sữa và các chế phẩm từ sữa nói riêng có thể gây hại cho sức khỏe của con người Sữa một hợp chất giàu năng lượng, nồng độ chất béo bão hòa cao,

có thể dẫn đến các bệnh quan tim mạch, góp phần vào đại dịch béo phì toàn cầu [5, 6] Phần lớn lượng protein hàng ngày của chúng ta đến từ nguồn gia súc nuôi theo quy mô tập trung với thức ăn chăn nuôi (Concentrated Animal Feeding Operations), vỗ béo động vật kiếm lợi nhuận bằng cách sử dụng hormone tăng trưởng và steroid Sữa được sản xuất dưới hình thức như trên mặc dù vẫn đảm bảo có chứa những chất dinh dưỡng nhưng nồng độ dư lượng hormone tăng trưởng, steroid vẫn có thể hiện diện trong đó ít nhiều, đây là một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng dậy thì sớm ở trẻ ngày càng tăng hiện nay [6, 7]

Ăn chay, thuần chay và áp dụng chế độ ăn kiêng dựa trên thực vật đang là xu hướng ngày càng tăng khắp các nước phương Tây [8, 49] Bên cạnh đó, nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm có nguồn gốc không phải từ sữa đã và đang gia tăng bởi lý do ngày càng

có nhiều trường hợp mắc hội chứng không dung nạp lactose và những người ăn chay cũng

có nhu cầu tìm các sản phẩm thay thế như vậy [50], [51] Mặt khác, ngành công nghiệp chăn nuôi phát triển đặc biệt là chăn nuôi bò sữa đang là một vấn đề gây ảnh hưởng đến môi trường nghiêm trọng, lượng khí N2 thải ra trong quá trình chăn nuôi kết hợp với khí thải

CO2 của các nhà máy làm tăng hiệu ứng nhà kính gây ra hiện tượng biến đổi khí hậu [5, 54] Biện pháp tiếp cận để giảm tác động của ngành chăn nuôi chính là giảm tiêu thụ thịt hay các sản phẩm có nguồn gốc động vật bằng cách thay thế các loại protein có nguồn gốc thực vật, sử dụng các thực phẩm thuần chay [11]

52-Mặc dù trên thị trường đã có nhiều nghiên cứu về sản phẩm thuần chay [55-57], tuy nhiên vẫn còn hạn chế chưa đa dạng hóa cũng như chưa được nhiều người biết đến và sử dụng Các nghiên cứu về phô mai thuần chay cũng được tiến hành gần đây [30, 37] tuy nhiên số

lượng sản phẩm thương mại đưa ra thị trường là rất ít, chỉ phổ biến rộng rãi ngoài nước và

sử dụng hạt điều là chủ yếu Nghiên cứu (Меренкова, С П., and А А Фильков, 2021) trong các mẫu phô mai được làm giàu với hỗn hợp hạt, làm tăng mức độ đáp ứng nhu cầu hàng ngày về Se, Mn, Zn, P, Mg [58] Nghiên cứu (Oyeyinka và cộng sự 2019) đã chỉ ra thay thế sữa đậu nành bằng 40% sữa hạt điều vào sản xuất phô mai thuần chay là hoàn toàn

có khả năng chấp nhận được Mẫu phô mai từ hỗn hợp hạt điều và sữa đậu nành có tỷ lệ PUFA/SFA là 1,27 rất gần với tỉ lệ khuyến nghị Sự hiện diện của sữa hạt điều không ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc của phô mai Do đó, trộn sữa hạt điều với sữa đậu nành trong sản xuất phô mai thuần chay có thể là một khả năng đầy hứa hẹn để cải thiện việc tiêu thụ chế độ ăn uống lành mạnh ở các quốc gia đang phát triển [37] Phân tích protein của sữa hạt đậu nành và hạt lupin của tác giả (Al-Saedi, Nadia Hanoon Salman, 2021) trong các sản phẩm phô mai được thực hiện bằng các phương pháp đông tụ khác nhau Kết quả cho thấy hạt cây lupin và sữa đậu nành có liên quan đến các biểu hiện khác nhau của protein và vai trò của chúng trong quá trình sản xuất phô mai, có thể được sử dụng làm cơ sở cho các nghiên cứu trong tương lai về sữa từ các loài hoặc giống cây lupin khác hoặc ngũ cốc và vai trò của nó trong việc tạo ra phomai [59] Qua một loạt những nghiên cứu ngoài nước cho thấy xu hướng sử dụng phô mai hạt đang dần được quan tâm tại các nước trên thế giới Những nghiên cứu này tìm ra nguyên nhân và một số các phương pháp để phô mai có được hương vị, màu sắc cũng như thành phần dinh dưỡng đến từ các loại hạt không thua kém các sản phẩm từ sữa Tình hình nghiên cứu các thực phẩm thuần chay thay thế trong nước cũng tạo nên xu hướng, nhóm nghiên cứu của chính cố vấn khoa học và các cộng sự (năm 2020

và 2021) cũng đã có những nghiên cứu về sử dụng aquafaba thay thế trứng trong chế biến bánh không trứng đã được công bố trong và ngoài nước Hai đề tài nghiên cứu khoa học của sinh viên cũng do cố vấn khoa học hướng dẫn về kem tươi (Dương, T.T.T, Trang, N.T, Nguyet, N.T.M, 2021) và mayonnaise (Hương, P.T.T, Anh, L.N.M, Chánh, N.T, Nguyet, N.T.M, 2021) đã hoàn thành và đã đạt được những thành công nhất định trong việc sử dụng aquafaba vào chế biến các sản phẩm thuần thực vật theo xu thế hiện nay Tuy nhiên đến thời điểm hiện tại lại chưa có nghiên cứu nào nói về ứng dụng aquafaba trong chế biến phô mai hạt (thuần thực vật) như đề xuất của đề tài này

Nắm được xu hướng hiện tại, việc cải tiến công thức chế biến phô mai là hoàn toàn cần thiết

để đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng Nghiên cứu này thực hiện nhằm tạo ra một loại thực phẩm có cấu trúc cũng như hương vị giống như phô mai nhưng được chế biến bằng các loại hạt giàu béo của Việt Nam (Hạt điều, đậu phộng, mè vàng) kết hợp cùng với tinh bột (sắn và khoai tây), xơ lúa mì - Vitacel Wheat fiber 600R, acid lactic và Kappa carrageenan thay vì từ sữa bò truyền thống Dịch thải được đặt tên là aquafaba theo nguồn gốc Latinh của nước (aqua) và đậu (faba) và được định nghĩa là cả chất lỏng trong quá trình nấu đậu, qua các nghiên cứu aquafaba được dùng thay thế cho lòng trắng trứng trong maringues, bánh bông lan và mayonnaise, cupcake thuần chay hay bổ sung vào công thức

dụng làm chất thay thế sữa trong quá trình sản xuất phô mai theo cách tương tự như việc sử dụng sữa từ các loại đậu trong công thức [18, 61, 62] Các loại hạt là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng có lượng phytochemical cao như acid béo không bão hòa, protein, chất xơ, carbohydrate, flavonoide, phytosteroides và chất chống oxy hóa Các thành phần dinh dưỡng khác cũng hiện diện trong các loại hạt bao gồm các vitamin, khoáng chất và các hợp chất phenolic [63] Hạt điều, đậu phộng và mè nguyên vỏ vừa là một nguồn nguyên liệu mang hoạt tính sinh học tốt bao gồm lignans, tocopherol, phytosterol và các khoáng chất (K,

Mg, Ca, Se, Zn, ) vừa giàu protein, giàu chất béo đặc biệt là các acid béo không bão hòa đơn và một lượng nhỏ acid béo không bão hòa đa giúp làm giảm lượng LDL-C (Low Density Lipoprotein Cholesterol), tăng HDL-C (High Density Lipoprotein Cholesterol) và giảm huyết áp [19, 64-66] Xơ lúa mì (Vitacel Wheat fiber 600R) là một chế phẩm được sản xuất từ cây lúa mì có dạng sợi mịn, màu trắng Xơ lúa mì được bổ sung trong một số sản phẩm thực phẩm dưới dạng nhũ hóa để cải thiện tính chất, độ ổn định của kết cấu và làm giàu chất xơ cho các sản phẩm mà không ảnh hưởng đến mùi vị hay hình thức của sản phẩm [67, 68] Các nghiên cứu cho thấy việc tăng cường chất xơ trong chế độ ăn hàng ngày là rất quan trọng để cải thiện sức khỏe (đặc biệt là sức khỏe đường ruột), do đó tiêu thụ thực phẩm giàu chất xơ hàng ngày cũng được người tiêu dùng quan tâm hơn [68-70] Kappa carrageenan là một loại phụ gia dùng trong thực phẩm với các đặc tính tạo gel tạo nên mạng lưới liên kết bền chắc trong sản phẩm, giúp ổn định cấu trúc thay thế casein trong các sản phẩm phô mai thuần chay [71, 72] Ngoài ra, các thành phần bổ sung khác như acid lactic (tạo độ chua nhẹ tương tự như phô mai sữa), các loại tinh bột và dầu dừa, muối cũng góp phần tạo cấu trúc và mùi vị đặc trưng cho sản phẩm Nghiên cứu này được đề xuất và phát triển dựa trên cơ sở các nghiên cứu trước [29, 60, 73] đều nhằm tạo ra những sản phẩm với nguyên liệu hoàn toàn từ thực vật đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng

2 Mục tiêu của đề tài

Việc thực hiện nghiên cứu sẽ tương ứng với các mục tiêu được đề ra cụ thể như sau:

- Xác định thành phần dinh dưỡng và tính chất vật lý của các loại hạt nghiên cứu;

- Khảo sát các tỷ lệ phối trộn đến tính chất của phô mai;

- Khảo sát thành phần dinh dưỡng của công thức nguyên liệu;

- Đánh giá hạn sử dụng của sản phẩm phô mai hạt thành phẩm

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

Các loại hạt béo giàu Se, Zn ở Việt Nam (hạt điều, mè vàng nguyên vỏ, đậu phộng)

Chiết xuất Aquafaba từ dịch đậu ván

Một số thành phần bổ sung: Tinh bột (sắn và khoai tây), Vitacel Wheat Fiber 600R, Acid lactic dùng trong thực phẩm và Kapa carrageenan

Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu các công thức phối trộn chế biến phô mai thuần chay giàu dinh dưỡng kết hợp các nguyên liệu hạt giàu béo (hạt điều, đậu phộng, mè vàng) với dịch đậu ván và các thành phần bổ sung

Địa điềm: Phòng thí nghiệm khu nhà F của Viện Công nghệ sinh học và Thực phẩm tại trường Đại học Công nghiệp TPHCM

4 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Nghiên cứu mang tính đột phá (tạo ra sản phẩm mới phục vụ cho nhu cầu của thị trường thực phẩm thuần chay) và mang ý nghĩa thiết thực trong việc góp phần bảo vệ môi trường, vừa tận dụng được nguồn nông sản hạt phong phú sẵn có của Việt Nam theo hướng tận dụng thực phẩm địa phương vừa giảm được gánh nặng cho ngành công nghiệp chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi bò sữa và góp phần vào an ninh dinh dưỡng mang lại sức khỏe cho cộng đồng

và cả sức khỏe cá nhân [75] Một hệ thống thực phẩm là một chuỗi hoàn chỉnh bao gồm tất

cả các khâu từ trang trại đến bàn ăn (trồng, chế biến, đóng gói, vận chuyển, lưu trữ, bán, mua và tiêu thụ thực phẩm) Hệ thống thực phẩm bền vững được (FAO, 2013) nhận định là khi chúng không gây hại, tác động đến môi trường mang lại những lợi ích sức khỏe nhất định cho người tiêu dùng và mức lợi nhuận hợp lý cho những nỗ lực mà người nông dân bỏ

ra

1.1.2 Whole foods plant-based

Ăn chay, thuần chay và áp dụng chế độ ăn kiêng dựa trên thực vật đang là xu hướng ngày càng tăng khắp các nước phương Tây Chế độ ăn dựa trên thực vật thường được coi là ăn chay hoặc chế độ ăn kiêng và chúng bao gồm các mô hình ăn uống khác nhau [8]:

Thuần chay (hoặc ăn chay hoàn toàn): Không bao gồm tất cả các sản phẩm động vật Không yêu cầu phải tiêu thụ thực phẩm toàn phần hoặc hạn chế chất béo và đường tinh luyện [76] Thực phẩm sống, thuần chay: tương tự như ăn chay trường, tuy nhiên loại trừ tất cả các loại thực phẩm được nấu ở nhiệt độ cao hơn 118°F (tương đương 47,778°C) [76]

Lacto-chay: Loại trừ trứng, thịt, hải sản, gia cầm nhưng tiêu thụ được sữa cùng các chế phẩm từ sữa (sữa chua, bơ, kem, phô mai, …) [76]

Ăn chay trường: Không bao gồm thịt, hải sản, gia cầm và các sản phẩm từ sữa và trứng [76]

Ăn chay lacto-ovo: Không tiêu thụ thịt, hải sản và gia cầm nhưng tiệu thụ trứng và các sản phẩm từ sữa [76]

Địa Trung Hải: Tương tự như thực phẩm toàn phần, chế độ ăn dựa trên thực vật nhưng cho phép một lượng nhỏ protein động vật (1-2 lần/tháng), cá và dầu ô liu được khuyến khích [76]

Thực phẩm toàn phần, nguồn gốc thực vật, ít chất béo (WFPB): Khuyến khích thực phẩm thực vật ở dạng nguyên hạt, đặc biệt là rau, trái cây, các loại đậu, hạt và quả hạch (với số lượng ít hơn) Chế độ ăn này hạn chế các sản phẩm động vật, hàm lượng lipid tổng thường

bị hạn chế để có lợi ích tối đa cho sức khỏe [76]

Whole food plant based (viết tắt WFPB - Chế độ ăn thực vật toàn phần), chế độ này dựa trên nền tảng chế độ Plant-based (ăn dựa trên thực vật), đồng thời hướng về sử dụng thực phẩm nguyên chất, nguyên vẹn, hạn chế tối đa việc dùng thực phẩm qua chế biến Các lý do phổ biến nhằm giải thích cho việc tuân theo một chế độ ăn dựa trên thực vật bao gồm các mối quan tâm về sức khỏe, môi trường, phúc lợi động vật, hạn chế thịt và niềm tin tôn giáo [77] Chế độ ăn WFPB có kế hoạch và khẩu phần ăn cụ thể, phù hợp được Hiệp hội Dinh dưỡng Hoa Kỳ (The American Dietetic Association) công nhận là tốt cho sức khỏe với đầy

đủ chất dinh dưỡng [78, 79]

1.1.3 Vegan cheese (Phô mai thuần chay)

Phô mai thuần chay là các sản phẩm giống như phô mai làm từ sữa động vật, đặc biệt dành cho người tiêu dùng bị dị ứng lactose trong sữa động vật hoặc những hạn chế về chế độ ăn uống nhất định Mặc dù sữa động vật không được sử dụng mà thay vào đó là sữa thực vật từ các loại đậu hạt tuy nhiên phô mai thuần chay vẫn có sự giống nhau về hương vị và kết cấu phô mai có thể phết [37] Theo truyền thống, phô mai thuần chay làm tại nhà dựa trên bột đậu nành, bơ thực vật thuần chay và chiết xuất nấm men Kết cấu của phô mai phụ thuộc vào độ cứng của bơ thực vật được sử dụng và loại phô mai này không chịu được nhiệt độ cao hoặc nấu nướng kéo dài [80]

Trong những năm gần đây, protein có nguồn gốc thực vật đã được chú ý ngày càng nhiều để thay thế cho protein động vật [82] Sản lượng của các loại đậu đã tăng trong 15 năm qua, ví dụ: sản lượng 12,7 triệu tấn đậu gà trên toàn thế giới vào năm 2016 (Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2016) Đặc biệt, yếu tố chính cho sự gia tăng sản xuất

là các đặc tính chức năng của các loại đậu có thể so sánh với protein từ các nguồn động vật

và sữa [82] Các loại đậu, bao gồm đậu khô, đậu xanh, đậu gà, đậu lăng và đậu đông lạnh, chứa 20-30% protein giàu lysine [81] Tổ chức Nông lương (FAO) đã phát động “Năm Xung kích Quốc tế 2016” với khẩu hiệu “Hạt dinh dưỡng vì một tương lai bền vững” để nâng cao nhận thức của mọi người về giá trị tiềm năng về dinh dưỡng và lợi ích sức khỏe của các loại hạt Theo FAO, sấy khô các loại hạt là sự lựa chọn lý tưởng để đảm bảo an ninh lương thực cho gia đình - dân số nhập cư, đặc biệt là ở Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ Latinh, cải thiện chế độ ăn ở các nước nghèo trên thế giới [83]

1.2.1.2 Đặc điểm, tính chất đặc trưng

Dịch thải được đặt tên là aquafaba theo nguồn gốc Latinh của nước (aqua) và đậu (faba) và được định nghĩa là cả chất lỏng trong quá trình nấu đậu và cả dịch trong các lon đậu đóng hộp Kết quả nghiên cứu của tác giả (He, Y và cộng sự, 2021) cho thấy thành phần Aquafaba phụ thuộc vào ba yếu tố chính: 1) điều kiện chiết xuất (quá trình ngâm hạt), tỷ lệ hạt : nước (CWR), nhiệt độ, pH, thời gian và áp suất, 2) giống cây và kiểu gen (điều kiện môi trường phát triển hay bảo quản sau thu hoạch) và 3) thành phần và cấu trúc của hạt (thành tế bào) [81] Các nghiên cứu gần đây cho thấy aquafaba từ các loại đậu đóng hộp hoặc nấu chín sẽ tạo ra bọt, nhũ tương và tạo cấu trúc gel ổn định Độ nhớt Aquafaba bị ảnh hưởng bởi hàm lượng protein và carbohydrate không hòa tan (đặc biệt là cellulose và

pectin) và các loại tương tác khác nhau giữa các phân tử này trong quá trình chuẩn bị aquafaba [81, 84] Aquafaba với các tính chất đặc trưng kể trên được xem như một loại sữa thân thiện không gây dị ứng và có thể thay thế trứng, sữa với tiện ích trong các công thức chế biến khác nhau tạo nên các mặt hàng thực phẩm thuần chay như mayonnaise, bánh trứng đường, bơ, bánh pudding, bánh ngọt, kem thuần chay, phô mai thuần chay (được thực hiện trong nghiên cứu này) và một số sản phẩm khác [85]

1.2.2 Hạt điều

1.2.2.1 Nguồn gốc phân bố

Hạt điều có tên khoa học là Anacardium mysidentale L., thuộc họ Anacardiaceae có nguồn

gốc từ vùng đông bắc Brazil [86] Trong thế kỷ 16, nó được du nhập vào Ấn Độ và Châu Phi bởi người Bồ Đào Nha và cho đến nay cây điều đã và đang được trồng rộng rãi ở các nước nhiệt đới châu Á [21] Thời gian đầu trồng điều chỉ với mục đích giữ đất, phủ xanh đất trống đồi trọc cho đến khi xác định được giá trị về dinh dưỡng cũng như lợi ích kinh tế mà

nó đem lại thì cây điều được trồng ngày một nhiều hơn điển hình là ở các tỉnh phía Nam, Tây Nguyên và vùng Đông Nam Bộ (Bình Phước, Đồng Nai, Đắk Lắk, Bình Thuận, …) Việt Nam hiện là một trong những nước có sản lượng điều lớn nhất thế giới, theo Cục Xuất Nhập khẩu (Bộ Công Thương) khảo sát năm 2021, thị trường để xuất khẩu hạt điều lớn thứ

2 của Việt Nam, sau Mỹ chính là Châu Âu (EU) chiếm 23% tổng lượng và 22% tổng trị giá xuất khẩu toàn ngành với đà tăng vọt hiện tại, kim ngạch xuất khẩu điều được kỳ vọng trong ngành thương mại năm nay

1.2.2.2 Thành phần dinh dưỡng

Hạt điều là một loại thực phẩm có giá trị cả về lợi ích kinh tế và sức khỏe góp phần trong chế độ ăn uống đầy đủ dinh dưỡng Hạt điều chứa 18,4% protein, 28,7% carbohydrate và chiếm tỷ trọng cao nhất là hàm lượng lipid với 46,3% [36] đây được xem là thành phần dinh dưỡng chính của hạt điều vì nó đóng vai trò là nguồn dự trữ năng lượng cho hạt của cây Năm 2006, tác giả Ryan và cộng sự đã xác định đa phần hàm lượng lipid này chủ yếu là các acid béo bão hòa và không bão hòa, squalenes và phytosterol [23], các hợp chất hoạt tính sinh học như β-carotene, lutein, zeaxanthin, α-tocopherol, γ-tocopherol, thiamin, acid

quan trọng trong việc bảo vệ chống lại chứng xơ vữa động mạch và các bệnh mãn tính không lây khác [87] Kết quả nghiên cứu của (Damavandi, Reihaneh Darvish và cộng sự, 2019) đã chứng minh rằng việc thay thế 10% tổng năng lượng hàng ngày bằng hạt điều (không ướp muối) làm giảm nồng độ insulin huyết thanh và sự thay đổi tỷ lệ LDL-C/HDL-

C Sự cải thiện được giải thích là do các hợp chất hoạt tính sinh học, đồng thời các acid béo không bão hòa (MUFAs và PUFAs) có trong hạt điều, có thể tác động trong việc kiểm soát insulin và lipid Ngoài ra, trong hạt điều còn có chất xơ và polyphenol có thể có tác dụng chống bệnh tiểu đường bằng cách cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột cũng như kiểm soát việc hấp thu lipid [87, 88] Mặt khác, chất xơ còn giúp kiểm soát cơn thèm ăn nhờ việc tạo

ra cảm giác no lâu trong dạ dày, do sự hiện diện của các chất xơ hòa tan và flavonoid cụ thể

là catechin, epicatechin và epigallocatechin, ức chế lipoxygenase qua đó cũng có phần hữu ích trong việc kiểm soát cân nặng [87, 89]

1.2.3 Hạt mè

1.2.3.1 Nguồn gốc phân bố

Hạt mè có tên khoa học là Sesamum indicum L có nguồn gốc từ châu Phi, với các loài được

tìm thấy ở các nước như Ấn Độ, Trung Quốc và Malaysia [90] Trung Quốc và Ấn Độ là nhà sản xuất mè lớn nhất trên toàn cầu, trước Miến Điện, Mexico, Thổ Nhĩ Kỳ và Uganda [91] Các bộ phận khác nhau của cây mè được sử dụng vì các giá trị y học mà nó mang lại

đã được phát hiện ở Ấn Độ và Trung Quốc ở thế kỷ VIII TCN (trước Công nguyên) [91] Hạt mè cũng được sử dụng rộng rãi như trang trí, tạo hương vị trong các món ăn ở châu Á

và các nước Trung Đông

1.2.3.2 Thành phần dinh dưỡng

Sesamum indicum L là một trong những loại cây trồng có dầu quan trọng và lâu đời nhất

được biết đến Mè là một nguồn hoạt tính sinh học tốt bao gồm lignans, tocopherol và phytosterol [19] Hạt mè là một nguồn cung cấp đáng kể các khoáng chất quan trọng bao gồm K, P, Mg, Ca và Na [20] Dầu mè là một loại dầu nấu ăn và dùng trong món salad Về mặt dinh dưỡng, hạt mè chứa nhiều lipid tới 55% và 20% protein với hàm lượng acid béo không bão hòa cao (chủ yếu là oleic và linoleic), hàm lượng methionine và tryptophan đặc biệt cao [92, 93] Dầu mè rất giàu acid linoleic và oleic, γ-tocopherol chiếm ưu thế hơn so với các đồng phân khác của vitamin E và hàm lượng cao các lignans hòa tan trong chất béo (sesamin và sesamolin) [94, 95] So với các loại dầu thực vật khác (đậu nành, hướng dương,

dừa và ô liu), dầu mè ổn định hơn trong việc chống lại sự ôi thiu do oxy hóa do sự hiện diện của các tocopherol và lignans đặc biệt như p-hydroxyphenyl-propan [96] Lignans có trong

mè với nhiều chức năng như tác dụng hạ huyết áp, giảm cholesterol và chống ung thư Nó gây ra sự ức chế sự phát triển trong các tế bào ung thư ở người bằng cách điều chỉnh sự biểu hiện của protein cyclin D1 trong các loại tế bào khối u ở người [92] Hạt mè được thủy phân bởi ba loại enzyme khác nhau, đó là papain, pepsin và alcalase, có xu hướng tạo ra nhiều chất thủy phân hơn bằng cách tăng cường tốc độ thủy phân Các sản phẩm thủy phân này thể hiện các peptide hoạt tính sinh học trọng lượng phân tử thấp với các thuộc tính chức năng tuyệt vời bao gồm đặc tính chống oxy hóa, tác dụng hạ huyết áp và cải thiện cơ chế tiêu hóa [97]

1.2.4 Hạt đậu phộng

1.2.4.1 Nguồn gốc phân bố

Đậu phộng có tên khoa học là Arachis hypogaea L là một loại cây họ đậu bản địa của Nam

Mỹ, loài cây này được khai hoang đầu tiên bởi cư dân vùng sông Paraguay và Parama ở vùng Chaco của Paraguay và Bolivia [98] Trong danh pháp khoa học của loài cây này thì

phần tên chỉ tính chất loài có hypogaea nghĩa là "dưới đất" để chỉ đặc điểm quả được giấu

1.2.5 Một số thành phần bổ sung

1.2.5.1 Tinh bột sắn và khoai tây

Tinh bột và tinh bột biến tính đã được sử dụng rộng rãi để ổn định các đặc tính chức năng và

độ nhớt của các sản phẩm thực phẩm và cấu trúc trong sản xuất phô mai Tinh bột khoai mì (sắn) và tinh bột khoai tây là hai loại tinh bột điển hình được sử dụng [101]

1.2.5.2 Xơ lúa mì

Chất xơ là một phần nguyên liệu thực vật bao gồm cellulose, polysaccharid phi tế bào [102]

Xơ lúa mì (Vitacel Wheat fiber 600R) là một chế phẩm được sản xuất từ cây lúa mì được bổ sung trong nghiên cứu để cải thiện tính chất, độ ổn định của kết cấu và làm giàu chất xơ cho sản phẩm phô mai hạt thuần chay nhưng lại không ảnh hưởng đến mùi vị hay hình thức của phô mai thành phẩm [36, 37]

1.2.5.3 Kappa Carrageenan

Carrageenan là tên chung của một họ polysaccharid tạo gel và làm nhớt, thu được bằng cách chiết xuất từ một số loài tảo biển đỏ Carrageenan có nguồn gốc từ một số loài rong biển

thuộc lớp Rhodophyceae Loại rong biển đặc biệt này phổ biến ở Đại Tây Dương gần Anh,

Châu Âu và Bắc Mỹ Carrageenan mặc dù không có giá trị dinh dưỡng nhưng nó được sử dụng như một loại phụ gia thực phẩm trong chế biến bởi các đặc tính tạo bọt, chất độn và tạo nhũ, đặc biệt chúng còn chứa lượng cellulose đáng kể [103]

1.2.5.4 Acid lactic

Acid lactic được sản xuất bằng phương pháp lên men lactic, có hai loại dạng lỏng hoặc bột riêng trong nghiên cứu acid lactic được sử dụng dưới dạng bột Acid lactic là một hợp chất hóa học đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sức khỏe con người vì nó giữ vai trò bảo vệ trạng thái cân bằng của vi sinh vật trong đường ruột Trong sản phẩm phô mai, hương vị là biểu hiện của sự tương tác phức tạp của các hợp chất hoạt tính tạo hương vị dễ bay hơi và không bay hơi cộng với cảm nhận thực tế Quá trình lên men carbohydrate, oxy hóa-khử, tự phân, hoạt động phân giải protein, … tạo ra cảm giác hương vị đặc trưng cho phô mai [104]

1.2.5.5 Dầu dừa

Các chất tương tự phô mai hay một sản phẩm tương tự phô mai, trong đó chất béo, protein

từ sữa (những chất chịu trách nhiệm sản xuất nhũ tương) được thay thế một phần hoặc toàn