Mặc dù tính lưu biến của bột nhào đã được nghiên cứu rộng rãi nhưng mối quan hệ của nó với đặc tính của bánh mì vẫn còn là vấn đề quan trọng, điều này chưa được kiểm tra hoặc chưa được hiểu một cách chính xác, đầy đủ. Đối với những sản phẩm làm ra từ bột nhào đông lạnh thì càng khó khăn hơn. Mục đích của việc nghiên cứu này để khảo sát đặc điểm chất lượng của sản phẩm làm từ bột nhào bánh mì đông lạnh thông qua khối lượng, thể tích riêng, màu sắc của vỏ ruột bánh, ngoài ra còn đo lường cấu tạo của mẫu bột nhào và mẫu bánh mì cũng như sự tương quan giữa đặc điểm cấu tạo của bột nhào với sản phẩm làm ra để dự đoán trạng thái và hạn sử dụng sau thời gian bảo quản lâu dài.
Trang 1
Tạp chí Kỹ Thuật Thực Phẩm 79 (2007) 929–934
www.elsevier.com/locate/jfoodeng
BỘT NHÀO BÁNH MÌ ĐÔNG LẠNH : CHẤT LƯỢNG VÀ TRẠNG THÁI CẤU TẠO TRONG SUỐT QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN DÀI HẠN
DỰ ĐOÁN VỀ ĐẶC TÍNH CỦA SẢN PHẨM LÀM RA
Virginia Giannou *, Constantina Tzia
Phòng thí nghiệm Hóa học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Kỹ thuật hóa học, Kỹ thuật Quốc gia Đại học Athens,
5, Iroon Polytechniou str., Polytechnioupoli Zografou, 15780 Athens, Hy Lạp
Nhận 25 tháng 11 năm 2005; chấp nhận 06 tháng 3 năm 2006
Có sẵn trực tuyến 28 tháng 3 năm 2006
TÓM TẮT Mặc dù tính lưu biến của bột nhào đã được nghiên cứu rộng rãi nhưng mối quan
hệ của nó với đặc tính của bánh mì vẫn còn là vấn đề quan trọng, điều này chưa được kiểm tra hoặc chưa được hiểu một cách chính xác, đầy đủ Đối với những sản phẩm làm
ra từ bột nhào đông lạnh thì càng khó khăn hơn Mục đích của việc nghiên cứu này để khảo sát đặc điểm chất lượng của sản phẩm làm từ bột nhào bánh mì đông lạnh thông qua khối lượng, thể tích riêng, màu sắc của vỏ/ ruột bánh, ngoài ra còn đo lường cấu tạo của mẫu bột nhào và mẫu bánh mì cũng như sự tương quan giữa đặc điểm cấu tạo của bột nhào với sản phẩm làm ra để dự đoán trạng thái và hạn sử dụng sau thời gian bảo quản lâu dài Kết quả cho thấy trong 2 tháng đầu tiên của quá trình bảo quản lạnh các mẫu suy thoái rất nhanh Tuy nhiên sau 2-3 tháng mẫu bột được bảo quản lạnh dần ổn định về các đặc điểm chất lượng và sự ổn định này có thể kéo dài suốt 9 tháng trong thời gian bảo quản Hơn nữa trạng thái cấu tạo của sản phẩm bánh mì làm ra cũng có thể được dự đoán
Corresponding author Tel.: +30 210 7723165; fax: +30 210 7723163.
E-mail address: tzia@chemeng.ntua.gr (V Giannou).
0260-8774/$ - see front matter © 2006 Elsevier Ltd All rights reserved.
Trang 2khá chính xác với phép tính đơn giản bằng cách sử dụng những số liệu đo được từ sự cô đặc khối bột nhào
© 2006 Elsevier Ltd All rights reserved
Key word: Frozen dough; Texture; Quality; Shelf-life
1 Giới thiệu
Từ khi ra đời, bánh mì đã được xem là thực phẩm phổ biến và hấp dẫn nhất vì giá trị dinh dưỡng cao của nó cùng với đặc tính cảm quan mà nó mang lại Trong nhiều thế
kỉ, bánh mì được làm theo những công thức gia truyền và mang nét văn hóa đặc trưng của từng vùng ( Cauvain & Young, 1999) Tuy nhiên, trong vài chục năm trở lại đây, việc hiện đại hóa khoa học- xã hội và sự bùng nổ về nhu cầu của khách hàng cùng với sự thay đổi lớn trong cách sản xuất thực phẩm, cách phân phối và bán lẻ dẫn đến sự ra đời của các phương pháp mới lạ để thay thế việc sản xuất và bảo quản cũ như dùng công nghệ MAP hoặc công nghệ đông lạnh ( Bhattacharya, Langstaff & Berzonsky, 2003; Kulp, Lorenz & Brümmer, 1995; Laaksonen & Roos, 2000; Matz, 1989)
Làm đông bánh mì nở nhờ men đã có từ những năm 1930 nhưng đến năm 1950 sản phẩm bánh mì đông lạnh mới bắt đầu được thương mại hóa và trở nên phổ biến Điều này chủ yếu là do quá trình làm bánh thường tốn rất nhiều thời gian, nhân công và đòi hỏi các phương pháp chuyên môn, trong khi bánh mì là sản phẩm nhanh chóng mất đi giá trị cảm quan và có thời hạn sử dụng ngắn (Cauvain, 1998; Giannou, Kessoglou & Tzia, 2003; Giannou, Tzia & LeBail, 2005; Kulp et al, 1995) Tuy nhiên sản phẩm bánh đông lạnh có thể được chuẩn bị sẵn khi cần mà không có bất kì yêu cầu nào về không gian và thiết bị sản xuất Ngày nay, sản phẩm bánh mì đông lạnh ngày càng chiếm giữ phần lớn thị trường thực phẩm trong đó có siêu thị, nhà hàng, các cơ quan và doanh nghiệp cung cấp thực phẩm (Kennedy, 2000; Rouillé , LeBail & Courcoux, 2000; Stear, 1990)
Mặc dù tính lưu biến của bột nhào đã được nghiên cứu trong nhiều năm nhưng vẫn
có một số vấn đề quan trọng vẫn chưa được giải quyết hoàn toàn đó là việc làm đông bột nhào có thể làm giảm khả năng lên men của bột, giảm lượng khí sinh ra trong quá trình
Trang 3lên men và khả năng giữ khí của mạng gluten, khối bột nhào mất đi khả năng kết dính và tính ổn định của nó.( Perron, Lukow, Bushuk & Townley – Smith, 1999; Ribotta, León & Añón , 2001)
Trạng thái nhớt của bột nhào bánh mì nói chung và bột nhào lúa mì nói riêng là một hệ lưu biến phức tạp và linh động nhất Đặc tính của chúng rất quan trọng bởi vì chúng ảnh hưởng rất nhiều đến kết cấu và tính cảm quan của sản phẩm làm ra ( Kenny, Wehlre, Dennehy, & Arendt, 1999; Stear, 1990)
Điều này giải thích lý do tại sao tính lưu biến của bột nhào đã và đang là chủ đề nghiên cứu trong một vài thập kỉ trở lại đây ( Anderssen, Bekes, Gras, Nikolov, & Wood, 2004; Campos, Steffe, & Ng, 1997; Faridi & Faubion, 1990; Rao & Steffe, 1992) Tính lưu biến của bột nhào cũng được nghiên cứu bởi Janssen, Van Vliet, and Vereijken (1996); Callejo, Gill, Rodriguez, and Ruiz (1999) Sự tương tác giữa loại bột, quy trình làm bánh và chất phụ gia chống dính trong bột nhào cũng đã được nghiên cứu bởi Armero và Collar (1997) Rao, Mulvaney và Dexter (2000) nghiên cứu về đặc tính pha trộn và trạng thái giảm ứng suất của bột và nước trong bột nhào Việc đo đạc khái quát về biến dạng và dao động được thực hiện và phân tích bởi Phan- Thiên, Newberry và Tanner (2000); Wang và Kokini (1995) Trong khi đó Scanlon và Zghal (2001) nghiên cứu về kết cấu tổ ong của ruột bánh mì
Tuy nhiên để hiểu một cách thấu đáo về trạng thái bột nhào và sử dụng đặc tính cấu tạo của nó để dự đoán đặc tính của bánh mì thì vẫn còn rất khó Đặc biệt đối với bột nhào được bảo quản dài hạn ở điều kiện đông lạnh thậm chí còn khó hơn, sự hình thành bột nhào, sự nướng bánh và một vài tác nhân khác vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ Việc nghiên cứu này tập trung tìm hiểu đặc tính cấu tạo và chất lượng của các mẫu bánh được làm từ bột nhào đông lạnh Ngoài ra nó còn nghiên cứu về sự tương tác giữa trạng thái bánh mì và trạng thái bột nhào được làm từ các mẫu không thêm phụ gia
Trang 42 Nguyên liệu và phương pháp 2.1 Nguyên liệu thô
Nguyên liệu thô sử dụng để làm bột nhào bao gồm: bột mì cứng, màu trắng T.70% ( biểu diễn bằng hiệu suất nghiền) và bột mì nguyên cám T.90% từ “ Sarantopoulos Flourmill” ( Keratsini, Greece), acid ascorbic dùng cho thực phẩm ( Merck), đường được bán trên thị trường, muối, bánh men và shortening thực vật
2.2 Chuẩn bị bột nhào
Quy trình làm bánh mì đòi hỏi phải cân các nguyên liệu thô theo tỉ lệ trong bảng 1 Men được hòa tan với nước và tất cả các thành phần của bột nhào trong một loại máy trộn gia dụng “ Kenwood” Trôn hỗn hợp 2 phút ở mức độ thấp ( mức độ 2) Sau đó, hỗn hợp được trộn 8 phút ở mức độ trung bình ( mức độ 4) Ngay khi bột nhào hình thành, nó được chia nhỏ thành từng mẫu 80g ( thể tích khối bột nhào khoảng 80ml) để dễ tạo hình bằng tay Gói mẫu bằng màng dẻo rồi đặt trong các đĩa cân bằng nhôm để đo khối lượng Sau đó, đặt mẫu trong buồng lạnh ở nhiệt độ -28 ± 20C Quy trình được biểu diễn bằng sơ
đồ bên dưới ( Fig 1)
Bảng 1
Formulation of dough samples expressed on flour basis Component Flour Water Yeast Sugar Salt Shortening Ascorbic acid Percentage (%) 100 60 2 4 2 3 0.01
Fig.1 Process flow diagram for the production of frozen bakery products
2.3 Quy trình thử nghiệm
Cứ sau 11, 74, 109, 165, 241, 270 ngày được bảo quản ở điều kiện đông lạnh thì 9 mẫu sẽ được lấy ra khỏi buồng lạnh Chúng được cân và được đặt trong buồng ở nhiệt độ phòng ( 25°C) trong 195 phút để rã đông và ủ Điều kiện rã đông và ủ tối ưu được xác
Trang 5định trước đó bởi những nhà nghiên cứu sau khi làm một vài thử nghiệm ở những thời điểm và điều kiện nhiệt độ khác nhau dựa trên những nghiên cứu của Takano, Naito, Ishida, Koizumi và Kano (2002) Các mẫu thường được giữ lại trong suốt quá trình đo đạc để tìm ra những hư hại trong quá trình bảo quản đông lạnh 3 mẫu bột nhào được sử dụng để kiểm tra đặc tính cấu tạo, các mẫu còn lại được đem đi nướng ở nhiệt độ 210°C trong 35 phút Sau khi nướng, các mẫu bánh mì được làm nguội trong 30 phút ở nhiệt độ phòng rồi chúng được cân và ước lượng thể tích riêng bằng phương pháp “ rape-seeds displacement” được biểu diễn bằng tỉ số giữa thể tích của bánh mì với khối lượng của khối bột nhào ( Hall, Ibanoglu, & Ainsworth, 2004), người ta đo màu của vỏ bánh và phân tích cấu tạo vỏ bánh Tiếp theo, các mẫu được cắt ra theo chiều dọc bằng một con dao “ double slice “ có bề dày 1cm Những miếng mỏng được cắt ra được dùng cho việc
đo cấu trúc và màu sắc của ruột bánh mì
Tập hợp mẫu thứ 2 cũng được chuẩn bị Để kiểm chứng người ta sử dụng bột mì nguyên cám thay cho bột mì cứng trắng Cụ thể các mẫu được lấy ra lần lượt sau 11, 19,
39, 46, 60, 74 ngày ở điều kiện đông lạnh Các điều kiện thực nghiệm và các quá trình còn lại được thực hiện giống như trên
2.4 Phân tích đo lường 2.4.1 Đo lường về màu sắc
Lần lượt đo màu sắc vỏ và ruột của 3 trong 6 mẫu nướng bằng máy quang phổ Minota CR/200, máy thể hiện các thông số về màu sắc L*,a*,b* cho mỗi mẫu Mỗi mẫu được đo 3 lần và sự biến đổi màu sắc được ước tính bằng công thức:
E=√L¿ 2
+a¿ 2
+b¿ 2
2.4.2 Phân tích cấu trúc
Đặc tính cấu trúc của bột nhào và bánh mì được xác định bằng cách sử dụng máy phân tích cấu trúc TA-XT2i( Hệ thống ổn định vi mạch)
Ba mẫu bột nhào trải qua hai chu trình nén bằng cách sử dụng máy thăm dò SMS
Trang 6P/45C( hoạt động với tốc độ 3 mm/s, khoảng cách 15mm) Ba mẫu bánh mì được cắt bằng máy cắt TA-45 Craft Knife( hoạt động với tốc độ 3mm/s, khoảng cách 15m
2.5 Phân tích thống kê
Gói phần mềm Orgrin 7.0 SRO( tập đoàn Orgin Lab,Nothamton, USA) được sử dụng để phân tích thống kê các dữ liệu, cho kết quả về mối tương quan giữa bột nhào và trạng thái ruột bánh mì Kiểm tra của Brown-Forsythe về cân bằng phương sai được sử dụng để xác định( với mức ý nghĩa a=0,05) sự khác nhau giữa số liệu thực nghiệm và số liệu tính toán, giá trị p<0,05 thì ta chấp nhận giả thiết với mức ý nghĩa như trên
3 Phân tích và thảo luận 3.1 Phân tích đo lường
Chất lượng sản phẩm của 1 thương hiệu bánh nói chung được đánh giá qua sự hao hụt khối lượng, thể tích, hình dáng bên ngoài của vỏ và ruột, sự ổn định về màu sắc Những đặc điểm này rất quan trọng và được coi như là những thông số chính cho ta biết chất lượng của bánh làm theo 2 phương pháp: truyền thống và đông lạnh Do đó những
số liệu trên đại diện cho khối lượng, thể tích riêng và sự thay đổi màu sắc của vỏ và ruột bánh (Fig.2-5) cũng như phân tích cấu trúc của bột nhào và các mẫu bánh mì ( Fig 6-8) trong suốt quá trình bảo quản lạnh được trình bày ở những biểu đồ bên dưới Kết quả được thể hiện ở Fig 2-8 tham khảo mẫu được làm từ bột mì trắng
Để làm ra các sản phẩm có khối lượng không đổi thì sự hao hụt khối lượng của bột nhào trong suốt quá trình nướng rất quan trọng Do đó sự hao hụt về khối lượng tỉ lệ thuận với sản lượng của sản phẩm cuối cùng Theo nghiên cứu hiện nay sự hao hụt khối lượng tương đối thường thay đổi trong khoảng 11.2%- 13,1% (Fig 2) Những thay đổi này được quan sát bằng sự sụt giảm khối lượng lớn nhất xảy ra trong vài tháng đầu tiên
để ở dưới điều kiện đông lạnh Sau đó, lượng hao hụt được giữ nguyên ở 11,5% Tuy nhiên thực tế chứng minh sự hao hụt khối lượng của các mẫu sản phẩm tươi được nướng lên nhưng không trải qua các quá trình đông lạnh được phát hiện từ 1 thí nghiệm riêng biệt thường dao động ở 12,4%
Những phát hiện trên cho thấy rằng các sản phẩm bánh mì đông lạnh ảnh hưởng
Trang 7không đáng kể đến năng suất cuối cùng và nó có thể cung cấp các sản phẩm tương đối ổn định
Thể tích riêng của mẫu bánh mì cũng là một thông số đặc trưng cho chất lượng, chúng cho ta biết khả năng phồng và nở của khối bột nhào trong quá trình nướng Trong mỗi sản phẩm bánh mì, giữa khối lượng bột nhào và thể tích bánh mì thường có một mối tương quan thích hợp Sự tương quan này đem lại cho mỗi sản phẩm bánh mì kết cấu và tính chất như mong muốn Trong những nghiên cứu hiện nay, thể tích riêng của chúng thường khác nhau nhưng đều trong khoảng 1,4 – 2,7 ml/g Trong tháng thứ nhất của quá trình bảo quản lạnh đông, khối lượng của sản phẩm bánh mì được theo dõi giảm xuống một cách nhanh chóng Nhưng thật ra, ngay khi ta bảo quản mẫu bánh mì trong điều kiện lạnh đông thì thể tích của nó đã giảm xuống đáng kể Các mẫu này đạt giá trị cảm quan khi thể tích riêng trong khoảng 1,5 ml/g (xác định bằng các nghiên cứu đánh giá cảm quan riêng biệt) Ở mức giá trị tương đối cao hơn thì các mẫu bánh mì đó không cân đối giữa chiều dài và đường kính Ngược lại, ở mức giá trị thấp hơn thì sản phẩm làm ra bị dẹt và ít hấp dẫn
Vỏ của mẫu bánh mì phải có màu vàng nâu và ruột của nó phải có màu trắng sữa, tuy nhiên vỏ và ruột phải đồng đều và hấp dẫn Màu vỏ bánh thì thay đổi giữa 64.5 – 71.4 (Fig.4) Trong khi đó, màu của ruột bánh thì nằm trong 69.6 – 73.1 (Fig.5) Việc bảo quản lạnh đã làm tăng màu sắc của vỏ bánh do sự hình thành các đốm trắng trên bề mặt
vỏ Thậm chí sau 9 tháng lưu trữ đông lạnh, bề ngoài của mẫu vẫn có thể chấp nhận được Kết quả từ các phép đo màu ruột bánh mì đã phát hiện ra màu của ruột bánh đã sạm lại nhưng không đáng kể
Việc nghiên cứu về tính lưu biến của bột nhào cung cấp nhiều thông tin về thành phần cấu trúc và quy trình sản xuất nên nó đặt ra nhiều thử thách cho các nhà nghiên cứu Việc đo lường kết cấu rất có giá trị cho việc kiểm soát chất lượng và tối ưu hóa quy trình
Trong những nghiên cứu gần đây, Faridi & Faubiton (1990) và Rosenthal (1999),
đã đưa ra các thông số về độ cứng, độ đàn hồi của bột nhào và độ đặc của ruột bánh mì sau khi phân tích cấu trúc và xử lý số liệu thu được từ các mẫu bánh mì Độ dai có liên quan đến lực mà răng hàm dùng để nén thức ăn Còn độ đàn hồi có xu hướng đưa thức ăn
Trang 8bị nén trở về hình dạng ban đầu.
Đặc biệt, độ đặc của ruột là một đặc trưng chung về chất lượng cho các sản phẩm bánh Người tiêu dùng thường đánh giá độ tươi của bánh qua độ đặc của ruột (Faridi & Faubiton, 1990) Độ dai của khối bột nhào dao động trong khoảng 0,4 và 0,7 N (Fig 6),
độ đàn hồi ( độ dẻo) của bột nhào dao động trong khoảng 1,1 đến 1,3 s (Fig 7), còn độ đặc của ruột bánh nằm trong khoảng 7,4 đến 18,6 N (Fig 8) Độ dai chỉ thay đổi trong những tháng đầu bảo quản đông và chỉ sau 5 tháng thì độ dai của nó mới ổn định Độ đàn hồi của bột nhào cũng như độ đặc của của ruột đều tăng khá nhanh (3 tháng đầu của bảo quản lạnh đông), và sau đó ổn định trong những tháng tiếp theo
Kết quả ở trên cho thấy trong những ngày đầu bảo quản lạnh thì tính lưu biến của bột nhào suy giảm khá nhanh đó là do các tế bào nấm men và protein có trong bột bị sốc nhiệt
Trang 9Fig.2 Sự thay đổi về % khối lượng của mẫu Fig.3 Sự thay đổi về thể tích tiêng của mẫu
bánh mì trong suốt quá trình bảo quản đông bánh mì trong suốt quá trình bảo quản đông
Fig.4 Sự biến đổi màu sắc của vỏ mẫu bánh mì Fig.5 Sự biến đổi màu sắc của ruột mẫu bánh
trong suốt thời gian bảo quản đông mì trong suốt thời gian bảo quản đông
Trang 10Fig.6 Sự thay đổi độ dai (N) của mẫu bột nhào Fig.7 Sự thay đổi về độ dẻo (s) của mẫu bột
trong thời gian bảo quản đông nhào trong thời gian bảo quản đông
Fig.8 Sự thay đổi độ đặc (N) của ruột mẫu bánh mì
trong quá trình bảo quản đông
3.2 Phân tích tính toán- tương quan dữ liệu
Dựa vào sự tương quan giữa trạng thái bột nhào và mẫu bánh mì cùng với việc sử dụng những phép tính phương tình đơn giản, chúng ta có thể dự đoán về đặc trưng cấu trúc của sản phẩm làm ra Việc đánh giá những thông số trạng thái đặc trưng của bánh mì