Kết quả nghiên cứu cho thấy việc thay thế bột rong biển có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất lưu biến của bột nhào và chất lượng của bánh mì gạo mầm.. Chính vì thế, chúng tôi thực hiện đề
TỔNG QUAN
Tổng quan về bánh mì gạo mầm
2.1.1 Tổng quan về bánh mì làm từ các nguyên liệu không chứa các protein gluten Ngày nay thực phẩm không chứa gluten không chỉ được tiêu thụ bởi những người tiêu dùng gặp vấn đề về tiêu hóa với gluten lúa mì mà còn được sử dụng bởi những người hạn chế gluten một phần của chế độ ăn kiêng hoặc các lợi ích sức khỏe mong đợi khác Do đó, nhu cầu đối với các sản phẩm không chứa gluten rất cao Về mặt thương mại các sản phẩm không chứa gluten được dự báo sẽ tiếp tục tăng lên, đạt 8.3 tỷ đôla Mỹ vào năm
Ngành công nghiệp thực phẩm đang ngày càng chú trọng vào việc sản xuất các sản phẩm không chứa gluten để đáp ứng nhu cầu tăng cao Đặc biệt, nghiên cứu và sản xuất bánh mì gluten-free đang được quan tâm Bánh mì truyền thống, làm từ lúa mì, có kết cấu xốp nhờ vào mạng lưới gluten, được hình thành từ hai protein glutenin và gliadin Trong khi đó, bánh mì không chứa gluten sử dụng các loại bột không chứa gluten, nước, men và muối Kết cấu của bánh mì gluten-free phụ thuộc vào các thành phần tinh bột, bao gồm amylose và amylopectin, với amylose hòa tan tạo thành mạng lưới gel tinh bột thay thế gluten Nghiên cứu của Rotsch (1954) đã chỉ ra rằng các chất trương nở trong nước có thể thay thế gluten trong bột nhào bánh mì.
Hình 2.1 Bánh mì gluten – free
Bột nhào không chứa gluten có đặc tính kết dính và đàn hồi kém hơn bột mì, dẫn đến độ nhớt và tính chất lưu biến thấp hơn (Lazaridou và cộng sự, 2007; Cauvain, 1998) Kết quả là, bánh mì làm từ bột nhào không gluten thường có kết cấu kém, dễ vỡ vụn, màu sắc không đẹp, và xuất hiện nhiều khuyết tật về vỏ bánh, khối lượng, kết cấu và mùi vị sau khi nướng (Ngemakwe và cộng sự, 2015).
Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm không chứa gluten đang trở thành mối quan tâm lớn do hàm lượng protein và chất xơ thấp, cùng với hàm lượng chất béo và muối cao, gây ra các vấn đề sức khỏe cho người tiêu dùng mắc bệnh tim mạch và tiểu đường Từ góc độ công nghiệp, việc chấp nhận bánh mì không chứa gluten gặp khó khăn do thời hạn sử dụng ngắn và hương vị kém hấp dẫn Để cải thiện tình trạng này, nhiều nỗ lực đã được thực hiện, bao gồm việc tăng cường hàm lượng chất xơ và bổ sung hydrocolloids cũng như enzymes nhằm nâng cao chất lượng bánh mì.
Bánh mì không chứa gluten, đặc biệt là bánh mì làm từ bột gạo, đang ngày càng thu hút sự quan tâm của người tiêu dùng, đặc biệt là những người có nhu cầu dinh dưỡng và kiêng ăn sản phẩm từ bột mì Tại các nước Đông Nam Á, bánh mì từ nguyên liệu gạo được chấp nhận và ưa chuộng hơn do điều kiện khí hậu phù hợp cho việc sản xuất lúa gạo Sự chuyển đổi này không chỉ giúp tăng năng suất lúa gạo mà còn gia tăng giá trị kinh tế cho nền nông nghiệp lúa gạo.
Thay thế bột lúa mì truyền thống bằng bột gạo đang trở thành một giải pháp nghiên cứu hiệu quả để tạo ra các loại bánh mì vừa ngon miệng vừa tốt cho sức khỏe.
Năm 1961, các nguyên tắc hình thành cấu trúc bánh mì từ tinh bột không có gluten đã được minh họa Nghiên cứu của Jong (1968) đã chỉ ra ảnh hưởng của glyceryl monostearate như một chất thay thế gluten cho tinh bột lúa mì nguyên chất Kulp và cộng sự (1974) đã phát triển một công thức cơ bản để sản xuất bánh mì từ nguyên liệu gạo, cho thấy rằng bánh mì có chất lượng tốt nhất khi bổ sung xanthan gum Tuy nhiên, gạo có hàm lượng natri, protein, chất béo và chất xơ thấp (Sivaramakrishnan và cộng sự, 2004) Gạo mầm đã được chứng minh có giá trị dinh dưỡng cao hơn so với gạo trắng và gạo lứt nhờ vào hàm lượng dinh dưỡng phong phú.
8 như: acid ɣ-aminobutyric, lysine, vitamin E, chất xơ, niacin, magie, vitamin B1 và vitamin
B6, inositols, acid ferulic, tocotrienol, kali, kẽm và γoryzanol,
2.1.2 Tổng quan về gạo mầm
Gạo lứt nảy mầm (Germinated Brown Rice - GBR) là thực phẩm giàu dinh dưỡng, chỉ loại bỏ lớp vỏ trấu bên ngoài, giữ lại giá trị dinh dưỡng cao Để thu được gạo mầm, cần ngâm gạo trong nước 30ºC theo thời gian quy định Theo nghiên cứu của Heberle và cộng sự (2022), hạt gạo mầm được ngâm trong dung dịch natri hypoclorit 2,5% trong 30 phút, sau đó rửa sạch và ngâm trong nước trong 6 giờ cho đến khi độ ẩm đạt 32% Cuối cùng, các hạt được trải trên khay dưới giấy lọc và ủ ở 25ºC với độ ẩm tương đối 80%.
Hạt nảy mầm được sấy khô ở 40ºC đến độ ẩm 13% và sau đó được xát vỏ, đánh bóng trong 1 phút Ngâm trong 3 giờ và nảy mầm trong 21 giờ là phương pháp tối ưu để đạt được hàm lượng gamma aminobutyric acid cao nhất (Patil & Khan, 2011).
Gạo mầm không chỉ giúp tiêu hóa và hấp thu tốt mà còn chứa hàm lượng dinh dưỡng phong phú như GABA và axit ferulic, vượt trội hơn so với gạo lứt thông thường Với vị ngọt, hương vị tuyệt hảo và kết cấu dễ nấu, gạo mầm trở thành lựa chọn ưu việt Nghiên cứu của Roohinejad và cộng sự (2010) cho thấy hàm lượng GABA trong hạt gạo lứt Malaysia dao động từ 0.01 đến 0.1 mg/g, trong khi axit glutamic và protein lần lượt đạt 10.1–15.2 mg/g và 6.99–10.17% Các chất dinh dưỡng như lysine, vitamin E, chất xơ, niacin, magiê, vitamin B1 và B6 cũng tăng lên đáng kể (Kayahara, 2001) Ngoài ra, gạo mầm còn chứa inositols, axit ferulic, axit phytic, tocotrienols, kali, kẽm, g-oryzanol và chất ức chế prolylentopeptidas Lượng GABA trong gạo mầm được ghi nhận gấp 10 lần so với gạo trắng xay xát và gấp 2 lần so với gạo lứt.
Bột gạo nảy mầm có ít calo và đường hơn so với gạo xay, với độ hòa tan và độ nhớt thấp hơn, cùng tỷ lệ thoái hóa thấp hơn nhưng độ đục và khả năng trương nở cao hơn Sự nảy mầm làm giảm kích thước chuỗi amylose và amylopectin, ảnh hưởng đến các đặc tính của bột (Patil & Khan, 2011) Việc sử dụng GBR thay thế cho bột mì sẽ cải thiện chất lượng bánh mì.
Trong những năm gần đây, gạo nảy mầm (GBR) đã thu hút sự chú ý lớn từ cộng đồng nghiên cứu và người tiêu dùng nhờ vào tác dụng dinh dưỡng và sinh học của nó Nghiên cứu của Okada và cộng sự (2000) cho thấy GABA trong GBR có khả năng giảm huyết áp, cải thiện giấc ngủ và giảm rối loạn tự chủ, đặc biệt trong giai đoạn mãn kinh Ohtsubo và cộng sự (2005) đã chỉ ra rằng quá trình nảy mầm làm tăng hàm lượng tinh bột, polysacarit phi tinh bột và protein trong GBR, cung cấp các chất dinh dưỡng có chức năng sinh học, cải thiện độ ngon miệng Hơn nữa, GBR còn được đánh giá cao trong việc ngăn ngừa bệnh Alzheimer nhờ vào hàm lượng GABA cao Nghiên cứu của Chikako và cộng sự (2005) phát hiện hoạt động protease trong GBR tăng 1.5 lần, tối ưu hóa chuyển hóa dinh dưỡng Những nghiên cứu này mở ra cái nhìn sâu sắc về lợi ích dinh dưỡng và sinh học của GBR, không chỉ cải thiện chất lượng và hương vị mà còn có tiềm năng ngăn ngừa bệnh lý và hỗ trợ sức khỏe con người, định hình một lĩnh vực nghiên cứu mới trong ngành thực phẩm.
2.1.3 Một số nghiên cứu về bánh mì gạo mầm
Ngành công nghiệp thực phẩm đang chú trọng sản xuất sản phẩm không chứa gluten để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng Các chất thay thế bột mì phổ biến cho bánh mì không chứa gluten bao gồm bột gạo và bột ngô, kết hợp với tinh bột từ khoai tây, ngô và sắn Cải thiện thành phần dinh dưỡng của sản phẩm không chứa gluten trở thành mục tiêu quan trọng do hàm lượng protein và chất xơ thấp, cùng với hàm lượng chất béo và muối cao Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tối ưu hóa chất lượng và giá trị dinh dưỡng của bánh mì gạo mầm.
Nghiên cứu của Demirkesen & Ozkaya (2022) đã chỉ ra rằng việc kết hợp các loại gum như xanthan, guar gum, HPMC và pectin với chất nhũ hóa DATEM có thể cải thiện tính chất lưu biến của bột nhào làm bánh mì gạo mầm, từ đó tối ưu hóa chất lượng bánh mì không chứa gluten về khối lượng, độ chắc và cảm quan Trong khi đó, Skendi và cộng sự (2021) đã so sánh protein không chứa gluten từ nguồn thực vật với protein từ động vật, tối ưu hóa cấu trúc bánh mì không chứa gluten và nâng cao tỷ lệ bổ sung protein, đồng thời cải thiện giá trị dinh dưỡng thông qua việc kết hợp các chất phenolic, carbohydrate hòa tan và chất xơ Ngemakwe và cộng sự (2015) đã nghiên cứu việc cải thiện cảm quan của bánh mì không gluten bằng cách sử dụng các chất phụ gia từ sữa, đậu nành và trứng, mặc dù vẫn còn một số hạn chế cần khắc phục Tại Việt Nam, Dam Thi Kim Yen (2019) đã thực hiện nghiên cứu quy trình sản xuất bánh mì không chứa gluten từ gạo mầm, nhằm tạo ra sản phẩm thơm ngon, chất lượng và an toàn cho người tiêu dùng, đồng thời khai thác tiềm năng của gạo mầm trong ngành công nghệ thực phẩm.
Các nghiên cứu đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự phát triển và ứng dụng của bánh mì không chứa gluten từ gạo mầm Chúng cũng hướng dẫn tối ưu hóa các thành phần và quy trình sản xuất nhằm cải thiện chất lượng và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm Đặc biệt, các nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng phụ gia và nguồn protein thực vật để nâng cao kết cấu bánh mì, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng về sản phẩm không chứa gluten.
Tổng quan về rong biển
2.2.1 Giới thiệu về rong biển
Rong biển, hay còn gọi là tảo, là sinh vật tự dưỡng có cấu trúc đơn giản với ít hoặc không có sự biệt hóa tế bào và mô chuyên biệt Chúng được phân loại thành ba nhóm chính: Chlorophyta (rong lục), Phaeophyceae (rong nâu) và Rhodophyta (rong đỏ) (Ibỏủez và Herrero, 2017) Rong biển có nhiều hình dạng, kích cỡ, màu sắc, thành phần hóa học và môi trường sống khác nhau.
Rong nâu (ngành Ochrophyta, lớp Phaeophyceae) là một nhóm rong biển lớn với màu sắc từ vàng đến nâu sẫm Nhóm này được chia thành hai loại chính: tảo bẹ, như Laminaria hyperborea, Laminaria ochroleuca và Saccorhiza polyschides, có thể dài vài mét và tạo thành rừng ngầm rộng lớn, và các loài fucales, như Fucus vesiculosus, Fucus serratus, Himanthalia elongata và Ascophyllum nodosum, tạo thành các dải rong đặc trưng trên bờ biển.
Red algae (Rhodophyta) represent the largest and most primitive group of algae, thriving in various environments Notable species include Corallina officinalis, Tenarea tortuosa, Asparagopsis armata, Palmaria palmata, and Mastocarpus stellatus Ultimately, green algae (Chlorophyta) are less prevalent than brown and red algae (Swamy, 2011).
Thành phần hóa học của rong biển thay đổi tùy thuộc vào giống loài, môi trường sống, điều kiện nhiệt độ, ánh sáng và thời gian thu hoạch Rong biển là nguồn cung cấp protein và lipid quan trọng, với hàm lượng protein trong rong biển xanh và đỏ (10–47% chất khô) cao hơn so với rong biển nâu (5–24%) Hàm lượng lipid trong rong biển dao động từ 0,79% đến 7,87% chất khô, bao gồm các axit béo không bão hòa ω-3 và ω-6.
Rong biển chứa hàm lượng khoáng chất cao, chiếm từ 8–40% chất khô, bao gồm các khoáng chất thiết yếu như Na, K, Ca, Cl, Mg, S, P và các vi chất dinh dưỡng quan trọng như I, Fe, Zn.
Cu, Mo, Mn, B, Ni, Co, Bên cạnh đó rong biển còn là nguồn cung cấp vitamin A, B1, B12,
C, D và E; riboflavin; niaxin; axit pantothenic và axit folic (Dhargalkar & Verlecar, 2009) Ngoài các thành phần dinh dưỡng, rong biển còn chứa các hợp chất hoạt tính sinh học có khả năng chống oxy hóa cao như carotenoid và polyphenol
Rong biển, với thành phần dinh dưỡng phong phú và các hợp chất sinh học quý giá, đang ngày càng thu hút sự chú ý và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, y học, dược phẩm và chăn nuôi Sự phát triển này không chỉ mang lại hiệu quả cao mà còn tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị cho con người Trong số đó, rong nâu là một loại rong biển đáng chú ý.
Rong nâu, hay còn gọi là tảo nâu, thuộc ngành Ochrophyta và lớp Phaeophyceae, bao gồm khoảng 2000 loài, là một trong số ít sinh vật nhân thực đã tiến hóa đa bào phức tạp Cấu trúc của rong nâu bao gồm nhiều tế bào dạng màng giả, phiến, sợi đơn giản, và có thể phân nhánh phức tạp thành dạng cây Đây là loại rong biển lớn nhất, với một số loài có chiều dài lên tới 35 - 45 m, hình dạng đa dạng, chủ yếu sống ở vùng nước nông hoặc trên đá ven bờ, và có thân mềm dẻo giúp chịu được sóng vỗ Các chi phổ biến của rong nâu bao gồm Ascophyllum, Laminaria, Saccharina, Macrocystis, Nereocystis và Sargassum.
Rong nâu là loại rong biển quan trọng trong hệ sinh thái biển ven bờ, đóng góp vào việc duy trì cân bằng môi trường Ngoài lợi ích sinh thái, rong nâu còn có giá trị kinh tế thông qua việc thu hoạch rong khô và chiết xuất thương mại Hiện nay, rong nâu được thu hoạch từ tự nhiên và nuôi trồng thủy sản trên toàn cầu, với sản lượng ước tính hơn nửa triệu tấn mỗi năm, đang có xu hướng gia tăng trong những thập kỷ gần đây.
Rong nâu là một loại tảo biển giàu khoáng chất, với hàm lượng chất khô từ 14 đến 35% Nó cũng chứa lượng protein thô từ thấp đến trung bình, cụ thể là 5-12% đối với A nodosum, 8-13% đối với Laminaria và Saccharina, 7-13% đối với M pyrifera, và 6-11% đối với Sargassum Thành tế bào của rong nâu được cấu tạo từ các thành phần tự nhiên.
Brown algae, particularly from the Fucales and Laminariales orders, contain significant amounts of cellulose and alginic acid, with heteropolysaccharides comprising 15-30% in A nodosum, 20-45% in L digitata, and 20-27% in M pyrifera (Rodríguez-Montesinos & Hernández-Carmona, 2021) The cell walls of these species are primarily made up of fucoidan, which consists of various saccharide units with differing degrees of sulfation The main carbohydrate reserve in brown algae is laminarin (laminaran), a polysaccharide composed of glucose.
Rong nâu rất giàu kali (2‐3% ở A nodosum, 1,3‐3,8% ở L Digita), natri (3‐4% ở A nodosum, 0,9‐2,2% ở L Digita) và đặc biệt là iốt ( lên đến 0,1% ở A nodosum và 1,1% ở
L digitata) (Rodríguez-Montesinos & Hernández-Carmona, 2021) Theo một nghiên cứu của Mišurcová (2011) rong biển Laminaria có khả năng tích lũy iốt gấp hơn 30 000 lần nồng độ iốt trong nước biển và thay đổi tùy theo các yếu tố khác nhau Ascophyllum nodosum chứa một lượng lớn các hợp chất phenolic (phlorotannins) không hòa tan trong đường tiêu hóa của động vật (McHugh, 2003; Wang và cộng sự, 2008) Sargassum có hàm lượng protein thấp nhưng là nguồn chứa carbohydrate tốt và các khoáng chất sẵn có, đặc biệt là rất giàu beta-carotene và các vitamin (Casas‐Valdez, 2006)
Rong nâu là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng và chứa nhiều hợp chất sinh học có hoạt tính cao, như axit alginic, laminaran, fucoidan, phlorotannins, caroten, và fucoxanthin Nó có hàm lượng iốt cao và tỷ lệ Na/K thấp, làm cho rong nâu trở thành thành phần chức năng quý giá Các hoạt chất sinh học trong rong nâu có khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm, và chống bức xạ UV-B, được ứng dụng trong y học để điều trị các bệnh như thấp khớp, xơ cứng động mạch, và loét dạ dày Với các hoạt tính chống ung thư và chống viêm đã được chứng minh, rong nâu mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe Để sản xuất bột rong nâu, cần xử lý nhanh chóng sau khi thu hoạch để tránh hư hỏng do nấm mốc Rong nâu ướt được nghiền thành bột mịn và sấy khô ở nhiệt độ 70-80°C, với độ ẩm cuối cùng khoảng 15%, sau đó được bảo quản trong túi.
Bột rong nâu có thể được bảo quản trong khoảng một năm (McHugh, 2003) Để duy trì các hợp chất phytochemical có trong rong nâu, cần sấy khô và lưu trữ ở nhiệt độ thấp nhằm hạn chế sự mất hoạt tính của các hợp chất sinh học.
Rong nâu là nguồn sản xuất hydrocolloid quan trọng, đặc biệt là alginate, một polysaccharid mạch thẳng có giá trị cao trong ngành thực phẩm Alginate, thành phần chính của thành tế bào rong nâu, cung cấp độ bền cơ học và độ dẻo cho rong biển Với cấu trúc gồm axit β-D-mannuronic và axit α-L-guluronic, alginate có khả năng tạo gel và làm đặc thực phẩm nhờ vào khả năng hấp thụ nước cao Hydrocolloid này còn là một chất tiềm năng thay thế gluten trong sản xuất bánh mì gluten-free, giúp tăng cường khả năng tạo gel và kiểm soát tính lưu biến của bột nhào Việc bổ sung bột rong biển cung cấp natri alginate giúp cải thiện độ đặc, độ ổn định và độ chắc của bột nhào, đồng thời tăng khả năng giữ ẩm trong bánh mì.
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu
Bột gạo mầm trong nghiên cứu này được chế biến từ gạo mầm Vibigaba, sản phẩm được Tập đoàn Lộc Trời nghiên cứu và phát triển từ gạo lứt Quy trình chế biến bột gạo mầm này được thể hiện trong Hình 3.1.
Gạo mầm Vibigaba được mua tại siêu thị Co.opmart và xay mịn thành bột Sau đó, bột được rây qua lưới có đường kính lỗ 0.2mm để loại bỏ các hạt lớn, đảm bảo bột gạo mầm thu được có độ mịn đồng nhất, tránh hiện tượng vón cục Bột gạo mầm thành phẩm được bảo quản trong túi zip kín có túi hút ẩm ở nhiệt độ phòng 25°C để duy trì chất lượng trong quá trình nghiên cứu.
Bột gạo mầm chứa nhiều dưỡng chất có lợi cho sức khỏe, đặc biệt không tạo ra gluten trong quá trình nhào bột, rất phù hợp cho những người mắc hội chứng không dung nạp gluten.
18 chứng Celiac nên được dùng làm nguyên liệu chính trong sản xuất bánh mì gluten-free của nghiên cứu
Hình 3.2 Gạo mầm Vibigaba 3.1.2 Bột rong biển
Bột rong biển, được sản xuất từ rong nâu khô Mi yuk của thương hiệu Godbawee từ Hàn Quốc, được sử dụng trong nghiên cứu Quy trình sản xuất bột rong biển này được minh họa trong Hình 3.3.
Hình 3.3 Quy trình sản xuất bột rong biển
Rong biển khô Mi yuk sau khi mua tại siêu thị Coop Mart được xay nhuyễn bằng máy xay để tạo thành bột mịn Sau đó, bột đã xay được rây qua rây có đường kính lỗ khoảng 0.2mm nhằm loại bỏ các hạt bột lớn, từ đó thu được bột rong biển chất lượng cao.
Bột rong biển thành phẩm được bảo quản trong hộp nhựa kín và túi zip có túi hút ẩm, đặt ở ngăn mát của tủ lạnh để đảm bảo chất lượng trong quá trình nghiên cứu.
Bột rong biển là nguyên liệu thiết yếu trong sản xuất bánh mì gạo mầm, cung cấp nhiều chất dinh dưỡng quan trọng như protein, chất xơ, hydrocolloid (alginate), khoáng chất và các hợp chất sinh học có lợi, giúp nâng cao chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm.
Hình 3.4 Rong biển nâu Mi yuk 3.1.3 Bột năng
Bột năng của Công ty cổ phần bột thực phẩm Tài Ký, được chiết xuất từ khoai mì, chứa khoảng 20% amylose và 80% amylopectin Thành phần này giúp quá trình hồ hóa diễn ra dễ dàng, tạo ra hỗn hợp gel có khả năng giữ nước tốt, tăng độ kết dính và cải thiện kết cấu cho bánh mì gluten-free.
Hình 3.5 Bột năng Tài Ký 3.1.4 Bột bắp
Bột bắp của Công ty cổ phần bột thực phẩm Tài Ký được sử dụng trong nghiên cứu, chứa 70% amylose và 30% amylopectin Loại bột này có khả năng bắt chước đặc tính đàn hồi nhớt của gluten, giúp giữ lại khí và cải thiện cấu trúc của bánh mì gluten-free (Gallagher và cộng sự, 2004).
Hình 3.6 Bột bắp tài ký 3.1.5 Bơ
Bơ lạt Anchor của Fonterra Co-operative Group Limited, New Zealand, được sử dụng trong nghiên cứu, đóng vai trò quan trọng trong công thức bánh mì Bơ không chỉ tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm bánh mà còn giúp cấu trúc ruột bánh mềm mại, nâng cao sự bong tróc của các lớp vỏ bánh và tăng giá trị dinh dưỡng cho bánh mì.
Hình 3.7 Bơ lạt Anchor 3.1.6 Trứng
Trứng là thành phần thiết yếu trong sản xuất bánh mì gluten-free, cung cấp nhiều chất dinh dưỡng như protein, lipid, vitamin và khoáng chất, từ đó nâng cao giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm Bên cạnh đó, trứng còn giúp ổn định cấu trúc bột nhào không gluten, tăng khả năng giữ khí và tạo ra kết cấu mềm mại, ngon miệng hơn cho bánh.
3.1.7 Đường Đường được sử dụng trong nghiên cứu là đường cát trắng Biên Hòa do Công ty cổ phần đường Biên Hoà sản xuất Đường giúp tạo hương vị thơm ngon cho bánh mì, tạo môi trường thuận lợi cho quá trình lên men của nấm men trong quá trình ủ bột trong quá trình nướng, đường tạo thành phản ứng caramel hóa tăng giá trị cảm quan cho bánh
Hình 3.8 Đường cát Biên Hòa 3.1.8 Muối
Muối Iốt Bạc Liệu của công ty cổ phần muối Bạc Liêu được sử dụng trong nghiên cứu và để tăng hương vị cho bánh mì.
Hình 3.9.Muối Iốt Bạc Liêu 3.1.9 Men
Men khô bánh ngọt Saf Instant, xuất xứ từ Pháp, được sử dụng trong nghiên cứu nhờ vào độ ổn định cao và khả năng không cần kích hoạt, cho phép thêm trực tiếp vào nguyên liệu khô Men này thúc đẩy quá trình lên men của bột, làm bột nở to hơn, từ đó tăng thể tích bánh mì và tạo ra mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.
Xanthan gum là một đipolysaccharide ngoại bào được sản xuất từ nguồn carbon qua quá trình lên men bằng vi khuẩn Gram âm Xanthomonas campestri Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng xanthan gum có thể thay thế gluten trong bánh mì không gluten, nhờ khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước nóng và lạnh, tạo ra độ nhớt cao ở nồng độ thấp Nó được sử dụng phổ biến trong sản phẩm bánh mì và là thành phần thiết yếu trong sản xuất bánh mì không gluten, giúp cải thiện kết cấu sản phẩm Xanthan gum cũng nâng cao đặc tính đàn hồi nhớt của bột nhào bánh mì và có thể làm giảm tình trạng vụn trong bánh mì không gluten.
Sơ đồ nghiên cứu
Phân tích thành phần dinh dưỡng của bột gạo mầm và bột rong biển
Xử lý bột gạo mầm và bột rong biển
Xác định độ ẩm, các tính chất hóa lý của bột gạo mầm và bột rong biển như khả năng hấp thụ nước và hấp thụ dầu
Xây dựng quy trình sản xuất bánh mì gạo mầm, khảo sát tỷ lệ thay thế bột gạo mầm bằng bột rong biển
Xác định độ ẩm bột nhào
Xác định hàm lượng khí CO2 thoát ra trong quá trình ủ bột
Phân tích các tính chất lưu biến, độ creep và recovery của bột nhào
Xác định khối lượng, thể tích và thể tích riêng của bánh mì sau khi nướng
Xác định khả năng giữ ẩm của bánh mì sau khi nướng Đánh giá cảm quan các mẫu bánh mì gạo mầm có thay thế bột rong biển
Phân tích hàm lượng dinh dưỡng của mẫu bánh mì gạo mầm với tỷ lệ thay thế bột rong biển tối ưu
Phân tích chỉ tiêu vi sinh của bánh mì với tỷ lệ thay thế bột rong biển tối ưu
Xác định độ ẩm bánh mì
Phân tích kết cấu bánh mì
Phân tích màu ruột bánh mì
Hình 3.11 Sơ đồ nghiên cứu
Quy trình công nghệ sản xuất
3.3.1 Công thức thành phần nguyên liệu sản xuất
Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của bột rong biển đến tính chất lưu biến của bột nhào và chất lượng bánh mì gạo mầm Năm mẫu bánh mì được khảo sát, bao gồm một mẫu chuẩn (đối chứng) M0 với 0% bột rong biển và bốn mẫu thử nghiệm M1, M2, M3, M4 với tỷ lệ thay thế bột rong biển lần lượt là 10%, 20%, 30% và 40%.
Bảng 3.1 Công thức thành phần nguyên liệu
3.3.2 Quy trình công nghệ sản xuất
Sơ đồ quy trình công nghệ
Quy trình công nghệ định lượng bắt đầu bằng việc chuẩn bị tất cả các nguyên liệu cần thiết và cân định lượng chính xác theo Bảng 3.1 Để đảm bảo độ chính xác, sử dụng cân 2 số và 4 số cho việc cân tất cả nguyên liệu Các nguyên liệu khô và ướt được cân và lưu trữ riêng biệt.
Mục đích: tạo khối bột nhào đồng nhất, chuẩn bị cho quá trình ủ bột
Để thực hiện, bạn cần cho tất cả nguyên liệu khô như bột, men, đường, muối và xanthan gum vào âu bột và trộn đều Tiếp theo, từ từ thêm hỗn hợp bơ, trứng và nước vào âu, sau đó sử dụng máy trộn bột để phối trộn đều trong 5 phút, nhằm tạo ra khối bột nhào đồng nhất.
Các biến đổi: các thành phần nguyên liệu được hydrate hóa tạo thành khối bột nhào nhão kết dính và đồng nhất
Nguyên liệu Ủ lần 2 (25-30 o C,30 phút) Cân định lượng
Hình 3.12 Quy trình công nghệ sản xuất bánh mì gạo mầm
Mục đích của việc ổn định cấu trúc bột nhào sau khi phối trộn là để khởi động quá trình lên men, từ đó tăng độ giãn nở của bột Các thành phần polysaccharide trương nở sẽ tạo liên kết với mạng lưới gel, giúp giữ nước và khí thoát ra, làm tăng thể tích trong quá trình lên men (Cappelli và cộng sự, 2020).
Cách thực hiện: khối bột nhào sau khi phối trộn xong được bọc kín và đem ủ ở nhiệt độ phòng từ 25-30 o C trong khoảng thời gian 40 phút
Cấu trúc hạt tinh bột trương nở thay đổi tỷ lệ amylose/amylopectin, dẫn đến việc hàm lượng amylose thoát ra ngoài trong quá trình trưởng nở Đồng thời, nước và không khí xâm nhập vào bên trong hạt tinh bột Quá trình lên men tạo ra khí CO2, làm tăng thể tích khối bột nhào.
Mục đích của việc định hình khối bột nhào là để tạo hình dạng cho bánh mì, sử dụng cân 2 số để định lượng 200g cho mỗi khuôn Để chuẩn bị cho quá trình ủ lần 2 và nướng, hãy rót hỗn hợp bột nhào vào khuôn bánh mì đã lót giấy chống dính ở đáy, giúp dễ dàng lấy bánh ra sau khi nướng.
Mục đích của việc ổn định cấu trúc bột nhào sau khi rót khuôn là để duy trì quá trình lên men, sản sinh khí CO2, giúp tăng thể tích bánh và tích tụ các hợp chất tạo hương vị đặc trưng Điều này không chỉ cải thiện mùi vị của bánh mà còn nâng cao tính chất cơ lý của khối bột nhào, góp phần ổn định cấu trúc bánh sau khi nướng và chuẩn bị cho quá trình nướng.
Thực hiện: Bột nhào sau khi rót vào khuôn tiếp tục đậy kín và đem ủ thêm 30 phút ở nhiệt độ phòng từ 25-30C
Các thành phần carbohydrate như đường và tinh bột được chuyển hóa thành khí CO2, làm tăng thể tích bột nhào Quá trình này cũng sinh ra alcohol và một số hợp chất khác, tạo nên hương vị đặc trưng.
Mục đích của việc nướng bánh là làm chín bánh, tạo ra cấu trúc, hương vị và màu sắc đặc trưng cho bánh mì Nướng ở nhiệt độ cao còn giúp tiêu diệt các vi sinh vật, nấm men và nấm mốc có trong bột nhào.
Cách thực hiện: Trước khi nướng, làm nóng lò nướng ở 200C trong 15 phút Sau khi ủ xong lần 2, bánh sẽ được đem nướng trong lò nướng Teka 30 ở nhiệt 200C khoảng
Sau 20 phút nướng, giảm nhiệt độ lò xuống 180C, sau đó che mặt bánh bằng giấy bạc và tiếp tục nướng thêm 20 phút Khi bánh chín đều, hãy lấy ra khỏi lò nướng.
Khi nhiệt độ đạt từ 50-60C, quá trình hồ hoá diễn ra, tạo ra hệ gel Khi nhiệt độ vượt quá 100C, nước và các hợp chất có mùi sẽ bay hơi, dẫn đến sự biến tính của gel polysaccharide Các phản ứng Millard và Caramen xảy ra, tạo ra màu sắc và hương vị cho bánh Nhiệt độ cao cũng giúp tiêu diệt vi sinh vật, nấm men, nấm mốc và làm bất hoạt một số enzyme.
Mục đích: làm bánh nguội để thuận lợi cho quá trình bảo quản
Sau khi lấy bánh ra khỏi lò nướng, hãy để bánh nguội ở nhiệt độ phòng từ 25-30°C Sau khoảng 2 giờ, khi bánh đã nguội, hãy cho bánh vào túi zip kín có túi hút ẩm để bảo quản tốt hơn.
Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp xác định độ ẩm của bột
Đối với các loại bột, độ ẩm là yếu tố quan trọng để đánh giá điều kiện bảo quản và thời gian sử dụng Việc xác định độ ẩm bột giúp kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bột trong quá trình bảo quản, từ đó đảm bảo chất lượng bột trong nghiên cứu.
Nguyên tắc: Sấy mẫu bột đến khối lượng không đổi nhằm loại bỏ toàn bộ lượng nước tự do trong mẫu
Để thực hiện phương pháp, đầu tiên, đĩa petri được sấy khô và để nguội trong bình hút ẩm Tiếp theo, cân và ghi lại khối lượng của đĩa petri Sau đó, cân 5g mẫu (bột gạo mầm hoặc bột rong biển) cho vào đĩa petri và tiến hành sấy đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 105 ± 5°C bằng tủ sấy đối lưu theo phương pháp AOAC 925.10 (AOAC 2005) Cuối cùng, để nguội đĩa petri chứa mẫu trong bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng, sau đó cân và ghi lại khối lượng.
Phương pháp tính toán: Độ ẩm bột tính theo % khối lượng mẫu và được xác định bằng công thức: Độ ẩm (%) = × 100
Trong đó: m1: khối lượng đĩa petri và mẫu trước khi sấy (g) m2: khối lượng đĩa petri và mẫu sau khi sấy (g) m0: khối lượng mẫu ban đầu (g)
3.4.2 Phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong bột
3.4.2.1 Phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong bột gạo mầm
Hàm lượng dinh dưỡng của nguyên liệu có ảnh hưởng lớn đến chất lượng bánh mì thành phẩm Do đó, việc phân tích chất dinh dưỡng trong bột gạo mầm là cần thiết để xác định hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong nguyên liệu ban đầu.
Mẫu bột gạo mầm đã được phân tích các chỉ tiêu dinh dưỡng tại Trung tâm phân tích Sắc Kí Hải Đăng, chi nhánh quận 9, TP Hồ Chí Minh.
Bảng 3.2 Chỉ tiêu dinh dưỡng và phương pháp phân tích bột gạo mầm
Chỉ tiêu Phương pháp thực hiện
Chất béo EVN-R-RD-2-TP-3498 (Ref.FAO Food 14/7-1986)
Tro tổng EVN-R-RD-2-TP-3497 (Ref.FAO Food 14/7-1986)
3.4.2.2 Phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong bột rong biển
Hàm lượng dinh dưỡng của nguyên liệu có ảnh hưởng lớn đến chất lượng bánh mì thành phẩm Do đó, việc phân tích chất dinh dưỡng trong bột rong biển là cần thiết để xác định hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong nguyên liệu ban đầu.
Mẫu bột rong biển đã được phân tích các chỉ tiêu dinh dưỡng tại Trung tâm phân tích Sắc Kí Hải Đăng, chi nhánh quận 9, TP Hồ Chí Minh.
Bảng 3.3 Chỉ tiêu dinh dưỡng và phương pháp phân tích bột rong biển
Chỉ tiêu Phương pháp thực hiện
Carbohydrate EVN-R-RD-2-TP-5237 (FAO Food and Nutrition paper
77 Chapter 2, section 2.3:2003) Chất béo EVN-R-RD-2-TP-3498 (Ref.FAO Food 14/7-1986)
Tro tổng EVN-R-RD-2-TP-3497 (Ref.FAO Food 14/7-1986)
3.4.2.3 Phương pháp phân tích hàm lượng polyphenol tổng của bột rong biển
Phương pháp nghiên cứu được áp dụng để xác định hàm lượng polyphenol tổng theo TCVN 9745-1-2013 (ISO 14502-1:2005) Định lượng polyphenol tổng trong dịch chiết rong biển được thực hiện bằng phương pháp đo quang phổ sau khi phản ứng với thuốc thử Folin – Ciocalteu, trong điều kiện tránh ánh sáng Hàm lượng polyphenol tổng được tính theo acid gallic.
Để xây dựng đường chuẩn acid gallic, đầu tiên cần cân chính xác 0,1g chất chuẩn acid gallic và hòa tan trong nước, sau đó pha loãng thành 100ml để tạo ra dung dịch chuẩn gốc với nồng độ 1mg/ml Tiếp theo, hút lần lượt 1, 2, 3, 4, 5 ml dung dịch chuẩn gốc acid gallic và pha loãng thành 100ml để thu được các dung dịch acid gallic với nồng độ lần lượt là 10, 20.
Pha loãng các dung dịch với nồng độ 30, 40, 50 μg/ml và thêm thuốc thử Folin-Ciocalteu cùng Na2CO3 7,5% Để hỗn hợp yên trong 1 giờ, sau đó đo mật độ quang ở bước sóng 765nm, thực hiện song song với mẫu trắng.
Cân 1g bột rong biển và cho vào bình erlen bọc giấy bạc, sau đó thêm 10ml methanol 70% Đặt bình erlen chứa mẫu vào tủ lắc nhiệt ở 60°C.
Sau khi để bình erlen nguội ở nhiệt độ phòng trong 30 phút, chuyển dung dịch vào các ống ly tâm và ly tâm ở tốc độ 5000 vòng/phút trong 15 phút để thu được dịch chiết trong Để xác định hàm lượng polyphenol tổng trong rong biển, pha loãng 1 ml dịch chiết với 100 ml nước cất, sau đó thêm 1 ml vào 5 ml thuốc thử Folin-Ciocalteu 10% Ủ hỗn hợp trong 3 – 8 phút, rồi thêm 4 ml dung dịch Na2CO3 7,5% và ủ trong 1 giờ trong bóng tối Cuối cùng, đo mật độ quang ở bước sóng 765 nm bằng máy quang phổ UV-Vis, sử dụng nước cất làm mẫu trắng, và lặp lại mỗi thí nghiệm 3 lần để lấy kết quả trung bình.
Phương pháp tính toán: Hàm lượng polyphenol tổng trên khối lượng chất khô của rong biển được tính dựa vào đường chuẩn của acid gallic theo công thức:
𝑻𝑷𝑪 = 𝒎×𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑿×𝑽×𝒅 , (mgGAE/g) Trong đó: TPC: Hàm lượng polyphenol tổng (mgGAE/g)
X: Giá trị độ hấp thụ tương ứng với đường chuẩn acid galic (μg/ml) d: Hệ số pha loãng dịch trích
V: Thể tích dịch chiết mẫu (ml) m: Khối lượng mẫu (g)
3.4.3 Phương pháp xác định khả năng hấp thụ nước và hấp thụ dầu của bột
3.4.3.1 Khả năng hấp thụ nước
Khả năng hấp thụ nước (WAC) là lượng nước cần thiết để thực phẩm hoặc bột đạt được độ đặc mong muốn, từ đó tạo ra sản phẩm thực phẩm chất lượng Đây là lượng nước tối ưu cần thêm vào bột nhào trước khi nó trở nên quá dính để chế biến Nếu sự hấp thụ nước quá thấp hoặc quá mức, chất lượng sản phẩm thực phẩm sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực Trọng lượng của thực phẩm hoặc bột thường được sử dụng để xác định sự hấp thụ nước (Awuchi, 2019).
Khả năng hấp thụ nước (WAC) của bột gạo mầm được xác định theo phương pháp của Sosulski & Mccurdy (1987) Đầu tiên, 2 g mẫu bột được hòa tan trong 40 ml nước cất trong các ống ly tâm Sau đó, các ống được lắc trong 30 phút và để yên trong 20 phút trước khi ly tâm ở tốc độ 1600 vòng/phút trong 25 phút Cuối cùng, nước được loại bỏ bằng cách đảo ngược các ống để thoát nước thu cặn.
Phương pháp tính toán: Khả năng hấp thụ nước được tính như sau:
3.4.3.2 Khả năng hấp thụ dầu
Khả năng hấp thụ dầu (OAC) là sự liên kết của chất béo bởi chuỗi protein không phân cực, đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường cảm giác ngon miệng và giữ hương vị cho sản phẩm thực phẩm Tỷ lệ hấp thụ dầu thường cao trong thực phẩm giàu protein Sự liên kết giữa dầu và nước của protein phụ thuộc vào các yếu tố như cấu trúc protein, thành phần axit amin và tính phân cực bề mặt hoặc tính kỵ nước.
Khả năng hấp thụ dầu (OAC) của bột gạo mầm được xác định theo phương pháp của Sosulski và cộng sự (1976) Để thực hiện, 2 g mẫu bột được hòa tan trong 20 ml dầu trong các ống ly tâm Sau đó, các ống được lắc trong 30 phút và để yên trong 20 phút trước khi ly tâm ở tốc độ 1600 vòng/phút trong 25 phút Dầu được loại bỏ bằng cách đảo ngược các ống, và khả năng hấp thụ dầu được tính toán dựa trên quy trình này.
3.4.4 Phương pháp xác định độ ẩm của bột nhào
Phân tích thống kê
Dữ liệu thu thập từ các thí nghiệm được phân tích bằng phương pháp ANOVA (phân tích phương sai), với các giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, hệ số tương quan, cùng với bảng số liệu và đồ thị được thực hiện trên phần mềm SPSS (phiên bản 2012, của công ty IBM) và Excel 2016.
