BÁO CÁO SẢN XUẤT BÁNH MÌ LÚA MẠCH ĐEN

MỤC LỤC Lời mở đầu 7 PHẦN I: NGUYÊN LIỆU 8 1. Nguyên liệu chính: 8 1.1. Giới thiệu 8 1.2. Thành phần hóa học 8 1.2.1. Glucid: 8 1.2.1.1. Tinh bột: 8 1.2.1.2. Các dạng glucid khác: 9 1.2.2. Protein và amino acid 10 1.2.3. Lipid 11 1.2.4. AntiNutritional và các Vitamin, khoáng 11 1.2.5. Enzyme 12 1.3. Lúa mạch đen trongMỤC LỤC Lời mở đầu 7 PHẦN I: NGUYÊN LIỆU 8 1. Nguyên liệu chính: 8 1.1. Giới thiệu 8 1.2. Thành phần hóa học 8 1.2.1. Glucid: 8 1.2.1.1. Tinh bột: 8 1.2.1.2. Các dạng glucid khác: 9 1.2.2. Protein và amino acid 10 1.2.3. Lipid 11 1.2.4. AntiNutritional và các Vitamin, khoáng 11 1.2.5. Enzyme 12 1.3. Lúa mạch đen trong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP HỒ CHÍ MINH

KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

BÁO CÁO SẢN XUẤT BÁNH MÌ LÚA MẠCH

ĐEN

GVHD: GS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Nhóm Sinh viên thực hiện :

Châu Phan Minh Hiển 1511056

Nhóm: A01 Lớp: HC15TP

Năm học 2017-2018

MỤC LỤC

Lời mở đầu 7

PHẦN I: NGUYÊN LIỆU 8

1 Nguyên liệu chính: 8

1.1 Giới thiệu 8

1.2 Thành phần hóa học 8

1.2.1 Glucid: 8

1.2.1.1 Tinh bột: 8

1.2.1.2 Các dạng glucid khác: 9

1.2.2 Protein và amino acid 10

1.2.3 Lipid 11

1.2.4 Anti-Nutritional và các Vitamin, khoáng 11

1.2.5 Enzyme 12

1.3 Lúa mạch đen trong sản xuất thực phẩm 12

1.4 Những lợi ích về dinh dưỡng của các thực phẩm từ lúa mạch đen 13

1.5 So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất ở lúa mạch đen và lúa mì: 13

1.6 Đánh giá chất lượng bột lúa mạch đen: 14

2 Nguyên liệu phụ 14

2.1 Nước: 14

2.2 Muối 15

2.3 Nấm men 16

2.4 Sourdough 16

3 Chất chống oxy hóa 17

PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 19

1 QUY TRÌNH 1 19

2 QUY TRÌNH 2 20

PHẦN III: THUYẾT MINH QUY TRÌNH 21

1 Quy trình 1 21

1.1 Quá trình sàng 21

1.1.1 Mục đích: 21

1.1.2 Các biến đổi: 21

1.1.3 Thiết bị sàng: 21

1.1.3.1 Nguyên tắc hoạt động: 22

1.1.3.2 Thông số công nghệ: 22

1.2 Quá trình nhào trộn 22

1.2.1 Mục đích: 22

1.2.2 Các biến đổi 22

1.2.2.1 Biến đổi hóa lý 22

1.2.2.2 Biến đổi hóa sinh 22

1.2.2.3 Biến đổi hóa học 23

1.2.3 Thiết bị nhào trộn 23

1.2.3.1 Nguyên lý hoạt động 23

1.2.3.2 Thông số công nghệ: 24

1.3 Chia bột 25

1.3.1 Mục đích 25

1.3.2 Biến đổi của nguyên liệu 25

1.3.3 Thiết bị chia bột 25

1.3.3.1 Nguyên lí hoạt động 25

1.3.3.2 Thông số công nghệ 26

1.4 Vê bột 26

1.4.1 Mục đích 26

1.4.2 Biến đổi của nguyên liệu 26

1.4.3 Thiết bị vê bột 26

1.5 Ổn định cấu trúc 26

1.5.1 Mục đích 26

1.5.2 Biến đổi của nguyên liệu 26

1.5.3 Thiết bị 26

1.5.3.1 Nguyên lý hoạt động 27

1.5.3.2 Thông số công nghệ 27

1.6 Tạo hình cuối 27

1.6.1 Mục đích 27

1.6.2 Biến đổi của nguyên liệu 27

1.6.3 Thiết bị tạo hình 27

1.6.3.1 Nguyên lý hoạt động 28

1.6.3.2 Thông số công nghệ 28

1.7 Giai đoạn lên men kết thúc 29

1.7.1 Mục đích công nghệ: 29

1.7.2 Biến đổi 29

1.7.3 Thiết bị: 29

1.7.3.1 Nguyên lý hoạt động: 29

1.7.3.2 Thông số công nghệ: 29

1.8 Giai đoạn nướng 30

1.8.1 Mục đích công nghệ 30

1.8.2 Biến đổi của nguyên liệu 30

1.8.2.1 Biến đổi vật lí 30

1.8.2.2 Biến đổi hóa học 30

1.8.2.3 Biến đổi sinh học 30

1.8.2.4 Biến đổi hóa lý 30

1.8.2.5 Biến đổi hóa sinh 30

1.8.3 Thiết bị: 30

1.8.3.1 Giới thiệu thiết bị nướng: 30

1.8.3.2 Nguyên lý hoạt động và thông số công nghệ: 32

1.9 Quá trình làm nguội 33

1.9.1 Mục đích công nghệ: 33

1.9.2 Biến đổi của nguyên liệu: 33

1.9.2.1 Biến đổi vật lý 33

1.9.2.2 Biến đổi hóa lý 33

1.9.3 Thiết bị làm nguội 34

1.9.3.1 Nguyên lý hoạt động: 34

1.9.3.2 Thông số công nghệ: 35

1.10 Quá trình đóng gói 35

1.10.1 Mục đích công nghệ: 35

1.10.2 Biến đổi của nguyên liệu: 35

1.10.3 Thiết bị đóng gói 35

1.10.3.1 Nguyên lý hoạt động: 36

1.10.3.2 Thông số công nghệ: 36

2 Quy trình 2 38

2.1 Nhào trộn lần 1 38

2.1.1 Mục đích 38

2.1.2 Thành phần của bột đầu và biến đổi của nguyên liệu 38

2.1.3 Thiết bị nhào trộn 38

2.1.3.1 Nguyên lí hoạt động 39

2.1.3.2 Thông số công nghệ 39

2.2 Ủ bột lần 1 39

2.2.1 Mục đích: 39

2.2.2 Biến đổi của nguyên liệu: 39

2.2.2.1 Biến đổi hóa sinh 39

2.2.2.2 Biến đổi sinh học 40

2.2.2.3 Biến đổi hóa lý 40

2.2.2.4 Biến đổi vật lý 40

2.2.3 Thiết bị: 40

2.2.3.1 Nguyên lý hoạt động: 41

2.2.3.2 Thông số công nghệ 41

2.3 Nhào trộn lần 2 41

2.3.1 Mục đích 41

2.3.2 Thành phần của bột bạt 41

2.3.3 Thiết bị & thông số công nghệ 42

2.4 Ủ bột lần 2 42

2.4.1 Mục đích: 42

2.4.2 Biến đổi của nguyên liệu: 42

2.4.3 Thiết bị: 42

2.5 Chia bột: 42

2.6 Vê bột: 42

2.7 Ổn định cấu trúc: 42

2.8 Tạo hình cuối 42

2.9 Lên men kết thúc: 42

2.10 Nướng: 42

2.11 Làm nguội: 42

3 SO SÁNH 2 QUY TRÌNH 43

PHẦN III: SẢN PHẨM 44

1 Mô tả sản phẩm 44

2 Qui cách đóng gói 44

3 Thành phần dinh dưỡng 45

4 Chỉ tiêu chất lượng 45

4.1 Chỉ tiêu vật lý: 45

4.2 Chỉ tiêu hóa học 45

4.3 Chỉ tiêu bao bì 45

4.4 Chỉ tiêu hóa lý 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Thành phần hóa học của hạt lúa mạch đen (% chất khô) 9

Bảng 2: Thành phần mono và oligosaccharide có trong hạt đại mạch 10

Bảng 3: Hàm lượng các chất xơ trong hạt lúa mạch đen 10

Bảng 4: Thành phần của các loại protein trong lúa mạch đen 12

Bảng 5: Hàm lượng các acid béo 12

Bảng 6: Hàm lượng các chất khoáng và vitamin trong hạt lúa mạch đen 13

Bảng 7: So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất của bột lúa mạch đen và bột mì 14

Bảng 8: Bảng tiêu chuẩn vệ sinh nước uống của Bộ Y tế (QD1329-2002-BYT) 15

Bảng 9: Chỉ tiêu cảm quan của muối ăn 17

Bảng 10: Chỉ tiêu hóa lý của muối ăn 17

Bảng 11: So sánh 2 quy trình 44

Bảng 12: Thành phần dinh dưỡng trong bánh mì lúa mạch đen 46

Bảng 13: Hàm lượng các Vitamin, khoáng trong bánh mì lúa mạch đen 46

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Thiết bị sàng 22

Hình 2: Lắp ráp thiết bị sàng 23

Hình 3: Thiết bị nhào trộn Tweedy High Speed Mixer 25

Hình 4: Thiết bị chia bột 26

Hình 5: Nguyên lý hoạt động thiết bị chia bột 26

Hình 6: Thiết bị vê bột 27

Hình 8: Thiết bị tạo hình bánh mì Multitex 4 Moulder 29

Hình 9: Thiết bị lên men cuối 30

Hình 10: Thiết bị nướng bánh mì 32

Hình 11: Cấu tạo của thiết bị nướng bánh mì 32

Hình 12: Nguyên lý hoạt động thiết bị nướng bánh mì 33

Hình 15: Cấu tạo băng tải 36

Hình 16: Thiết bị bao gói tự động 37

Hình 17: Minh họa bao gói sản phẩm 38

Hình 18: Thiết bị nhào trộn bột 39

Hình 19: Cấu tạo thiết bị trộn bột 40

Hình 20: Tủ ủ bột 42

Hình 21: Sản phẩm bánh mì lúa mạch đen 45

Lời mở đầu

Các sản phẩm bánh mì, đặc biệt là bánh mì lúa mạch đen, có lịch sử lâu dài và chúng tạo thànhmột phần quan trọng trong chế độ ăn của con người trên toàn cầu Các sản phẩm bánh mì khôngchỉ phổ biến ở các thị trường truyền thống như Châu Âu mà còn phổ biến ở các thị trường mớinổi Bánh mì được sản xuất từ nhiều loại ngũ cốc, nhiều nhất là từ bột mì và bột lúa mạch đen

Lúa mạch đen (Secale cereale L.) là một nguyên liệu truyền thống dùng để nướng ở Bắc Âu và

Đông Âu Bánh mì lúa mạch đen được sản xuất rộng rãi từ qui mô nhỏ cho đến qui mô côngnghiệp Người đàn ông Phần Lan ăn 105g bánh mì lúa mạch đen hàng ngày, trong khi phụ nữPhần Lan ăn 67g (Paturi và cộng sự 2008) Hình thức và hương vị của bánh mì lúa mạch đenkhác nhau giữa các vùng Ở Phần Lan, bánh mì lúa mạch đen ở phía Tây của đất nước ít chua hơn

và có hình dáng như bánh mì phẳng, trong khi đó ở miền Đông Phần Lan, bánh mì lúa mạch đen

có dạng bánh lạ và chua hơn Tuy nhiên tiêu thụ như các sản phẩm ngũ cốc nguyên hạt, lúa mạchđen cung cấp một nguồn tốt của chất xơ, hợp chất phenolic, vitamin, các nguyên tố vi lượng vàkhoáng chất Hương vị và cấu trúc của bánh mì lúa mạch đen rất khác với bánh mì lúa mì, do lúamạch đen chứa glutelins ít hơn Prolamins hay secalins của lúa mạch đen, không được xem làđóng một vai trò trong nướng bánh mỳ vì nồng độ thấp hoặc các tương tác của chúng với cácthành phần khác Tuy nhiên, Arabinoxylans là chất liên kết nước chính trong bột lúa mạch đen và

do đó rất quan trọng đối với tính chất lưu biến và tính giữ khí Các phần sau sẽ trình bày về quitrình sản suất bánh mì lúa mạch đen cũng như các yếu tố về nguyên liệu, thành phần, quá trìnhảnh hưởng đến sự biến đổi của bánh mì

PHẦN I: NGUYÊN LIỆU

1 Nguyên liệu chính:

BỘT LÚA MẠCH ĐEN

- Lúa mạch đen là một loại ngũ cốc có quan hệ gần gũi với lúa mì

- Giống với lúa mì, lúa mạch đen có thể được xay thành bột nhuyễn nhưng với tính chất bộtkém hơn bột lúa mì

- Bột lúa mạch đen được sử dụng chế biến nhiều loại thực phẩm như: bánh mì đen, bánh mìlúa mạch đen, bánh mì giòn… Ngoài ra còn được sử dụng trong sản xuất đồ uống như:bia đen, một số loại whisky và vodka

- Lúa mạch đen được sử dụng chủ yếu cho thức ăn chăn nuôi, chiếm khoảng 50% lượng sửdụng trên toàn thế giới

- Hàm lượng tinh bột trong hạt lúa mạch đen khoảng 55 – 65% chất khô

- Tinh bột của lúa mạch đen có 2 dạng hạt tinh bột: hạt lớn (hạt loại A), hạt nhỏ (hạt loại B).Thường hạt nhỏ có cấu trúc chặt hơn còn hạt lớn có cấu trúc xốp hơn

- Hạt tinh bột của lúa mạch đen gồm 2 thành phần chính là amylose và amylopectine.Ngoài ra, trong hạt tinh bột có chứa khoảng 0.5 – 1% lipid và một ít các hợp chất củaphosphor và nito Phosphor trong hạt tinh bột thường ở dạng phospholipid Nito có tronghạt tinh bột với hàm lượng nhỏ hơn 0.05% và thường tham gia trong thành phần của cácenzyme tổng hợp tinh bột

- Hàm lượng amylose của tinh bột lúa mạch đen so với lúa mạch thông thường nhiều hơntrong khoảng 20-30% Đặc tính tinh bột của lúa mạch đen bị ảnh hưởng bởi cả kiểu gen

và điều kiện tăng trưởng

1.2.1.2 Các dạng glucid khác:

Ngoài tinh bột, trong hạt còn chứa các glucid khác như đường và các chất xơ Đường chứa nhiềutrong phôi còn chất xơ góp phần tạo nên thành tế bào hạt

i) Đường đơn giản:

Trong hạt thường có các monosaccharide (glucose và fructose), disaccharide (saccharose,maltose) và trisaccharide (rafinose), oligosaccharide Các loại đường này là sản phẩm của quátrình thủy phân tinh bột, chúng có khả năng tham gia phản ứng Maillard nên góp phần tạo màu vàmùi cho sản phẩm Đối với sản phẩm có quá trình lên men như bánh mì thì các loại đường trên là

cơ chất cho nấm men phát triển

Bảng 2: Thành phần mono và oligosaccharide có trong hạt đại mạch

Hợp chất % trọng lượng hạtGlucose

FructoseSaccharoseMaltoseRafinoseOligosaccharide

0.0550.09510.070.480.25ii) Các chất xơ

- Chất xơ là các polysaccharide tạo thành từ các monomer là đường pentose (pentosan) vàđường hexose nhưng cơ thể con người không tiêu hóa được

- Xơ của lúa mạch đen chiếm khoảng 17% nguyên hạt, trong đó khoảng 4% là chất xơ hòatan Các thành phần của phần này là pentosans, β-glucan, lignin, cellulose vàarabinoxylans

- Chất xơ được chia thành nhóm chất xơ tan trong nước và nhóm chất xơ không tan trongnước

Bảng 3: Hàm lượng các chất xơ trong hạt lúa mạch đen

o Cellulose: cellulose có công thức cấu tạo là polymer của đường D-glucose liên kếtvới nhau bằng liên kết -1,4 Trong nội nhũ, hàm lượng cellulose chiếm khoảng0.3% Cellulose không tiêu hóa được, vì vậy không có giá trị dinh dưỡng nhưng

nó giúp cho nhu động ruột, giúp ngăn ngừa một số bệnh trong hệ tiêu hóa

o Hemicellulose: là một dạng pentosan không tan trong nước – là cácpolysaccharide của các loại đường như xylose, arabinose, mannose Hai dạngđường chủ yếu tạo nên hemicellulose là xylose hay arabinose nên hemicellulosecòn được biết dưới tên gọi là xyloglucans hay arabinoglucans Các dạng chính củahemicelluloses hay gặp là xylan, glucuronoxylan, arabinoxylan, glucomannan vàxyloglucan Hemicellulose có cấu tạo mạch nhánh Phần pentosan không tan cũng

sẽ có huynh hướng hút nước và trương nở, chính phần pentosan không tan đó gópphần tạo nên các tính chất lưu biến của bột nhào Khả năng trương nở trong nướccủa pentosan làm cho ruột bánh mì có nhiều ẩm, trở nên mềm xốp hơn

 Chất xơ hòa tan bao gồm: các pentosan tan trong nước, -glucan, glucofructan

o Pentosan: pentosan tổng và pentosan tan trong nước chiếm 7 – 8% và 2 – 3% tronghạt lúa mạch đen Nhóm pentosan tan trong nước chủ yếu là arabinoxylan mạchthẳng và arabinogalactan peptide mạch nhánh Các pentosan tan có khả năng hấpthu một lượng nước lớn hơn trọng lượng của mình từ 15 – 20 lần và tạo ra mộtdung dịch có độ nhớt rất cao

o Arabinoxylan:

- Là polymer với mạch chính là các đường D- xylopyrannose liên kết với nhau bằng liênkết -1,4 xylose Arabinoxylan có nhánh tại vị trí C2 và C3 bằng liên kết -L-arabinofuranose trong phân tử có chứa rất nhiều nhóm háo nước nên có thể hút nước,trương nở tạo gel

- Hàm lượng arabinoxylan trung bình của một bộ 18 mẫu hạt lúa mạch đen của Thụy Điển

là 8.6%

- Tính chất hóa học và độ tan của arabinoxylan trong các thành phần khác nhau của hạt làkhác nhau Sự phân bố của arabinoxilan trong hạt là: 71% trong nội nhũ, 25% trongaleurone và 14% trong cám ngoài

- Đặc biệt, arabinoxylan có khả năng giữ nước cao, khoảng 5 gam nước trên mỗi gam trọnglượng khô, tạo dung dịch nhớt Điều này góp phần vào lợi ích dinh dưỡng của lúa mạchđen như là nguồn thức ăn của con người và trong chế biến thực phẩm nhưng tính chất nàycũng góp phần làm giảm tính chất bột nhào của lúa mạch đen khi so sánh với bột mì

o glucan: còn được gọi là lichenins là polysaccharide mạch thẳng của đường glucopyranose liên kết với nhau bởi các liên kết -1,3 và -1,4

D-o GlucD-ofructan: là các D-oligD-osaccharide có khối lượng phân tử thấp khD-oảng 2000 đvctạo thành các đường D-glucose và D-fructose

1.2.2 Protein và amino acid

- Hàm lượng protein của hạt lúa mạch đen cũng tương tự như lúa mì, mặc dù trong cả haitrường hợp, có sự khác biệt đáng kể (8-15%) phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện tăngtrưởng Sự khác biệt về hàm lượng protein hạt đã được báo cáo là có nhiều ảnh hưởng bởikiểu gen hơn là do điều kiện tăng trưởng Protein dự trữ của nội nhũ lúa mạch đen đượcphân loại là tạo thành gluten trên bề mặt ướt, nhưng độ dai của bột nhào ít hơn so vớigluten lúa mì (từ lúa mì thông thường hoặc lúa cứng)

- Phân loại protein:

o Albumins: là nhóm protein tan trong nước và dung dịch muối có nồng độ loãng.Albumin bị đông tụ dưới tác dụng của nhiệt

o Globulins: là nhóm protein không tan trong nước tinh khiết nhưng tan được trongdung dịch muối loãng

o Prolamins (ở lúa mạch đen có tên là secalin): là nhóm các protein tan được tốttrong dung dịch rượu ethanol 70%.

o Glutelins (ở lúa mạch đen còn gọi là secalinin): là protein tan được trong acid vàbase

Bảng 4: Thành phần của các loại protein trong lúa mạch đen

- Bột lúa mạch đen thường trộn lẫn với bột lúa mì trong các ứng dụng làm bánh, do đó vượtqua những bất lợi về độ bền của lúa mạch đen, trong khi duy trì những ưu điểm độc đáocủa lúa mạch đen

- Tuy nhiên, protein của lúa mạch đen có lợi thế về dinh dưỡng hơn: hàm lượng lysine(21.2 g / 100 g tổng N, phạm vi 15.1-28.1) cao hơn lúa mì (17.9 g / 100 g tổng N, phạm vi13.1-24.9) Tuy nhiên lúa mạch đen ít hơn lúa mì về các axit amin giàu đạm ví dụ nhưglutamine và proline Hệ số chuyển đổi của N tổng thành hàm lượng đạm ở lúa mạch đen

là 5.7 thấp hơn của lúa mì là 6.2

1.2.3 Lipid

- Chiếm 1.5 – 2.0% khối lượng khô của hạt

- Không giống như các loại ngũ cốc khác, lipid lúa mạch đen có tỉ lệ acid linoleic khôngbão hòa cao hơn (55.6% - C18:2) Điều này là một yếu tố hạn chế trong bảo quản lúamạch đen do ảnh hưởng của phản ứng oxy hóa, gây ôi

Bảng 5: Hàm lượng các acid béo

1.2.4 Anti-Nutritional và các Vitamin, khoáng

- Các lớp aleurone bao quanh hạt lúa mạch đen giàu axit phytic, các hạt phytin chứa muốikali và magiê

- Hoạt động kháng tiêu hóa của nó liên quan đến khả năng tạo muối rất ít tan với các chấtkhoáng quan trọng, đặc biệt là canxi, sắt, kẽm và magiê

- Hàm lượng tro trong hạt lúa mạch đen thường đạt đến nồng độ 2.1% tương đương với lúa

mì Hàm lượng tro đặc biệt cao trong lớp aleurone chứa các hạt phytin và một hỗn hợpmuối kali và magiê của myoinositol hexaphosphate

- Rye được báo cáo là một nguồn giàu thiamine, acid nicotinic, riboflavin, pyridoxin, acidphanthotenic và tocopherol Chúng chủ yếu nằm trong các mô bên ngoài hạt lúa mạch đen

và được loại bỏ trong quá trình xay xát Điều này là bởi vì chúng được lưu trữ chủ yếutrong phôi và aleurone của hạt

Bảng 6: Hàm lượng các chất khoáng và vitamin trong hạt lúa mạch đen

(mg/100g chất khô)Khoáng

PhosphorusPotassiumCalciumMagnesiumIronCopperManganese

3805207013090.97.5Vitamin

B-vitamins

ThiaminRiboflavinNicotinic acidPantothenic acidPyridoxineCarotene

0.440.181.50.770.330

1.2.5 Enzyme

Hạt lúa mạch đen có chứa một lượng lớn enzyme amylase, ngoài ra còn có các enzyme protease,lipase, phytase, lipoxygenase, peroxidase, catalase, glutathione dehydrogenase,polyphenoloxydase…

1.3.Lúa mạch đen trong sản xuất thực phẩm

Lúa mạch đen có rất nhiều cách để sử dụng Ứng dụng nhiều nhất là xay xát thành bột lúa mạchđen để làm bánh và một số loại thực phẩm khác

- Rye ‘Black Bread’: hàm lượng lúa mạch đen cao, được ưa chuộng ở Đông Âu Bột lúamạch đen được dùng có hàm lượng tro cao 0.8-1.6%

- Bánh mì Crisp (Knaeckebrot) cũng được làm từ lúa mạch đen Thường dùng toàn bộ làlúa mạch đen, hoặc trộn với bột lúa mì, có hoặc không sử dụng men Do phương pháp chếbiến nên bột lúa mạch đen được dùng ở đây có hoạt tính -Amylase thấp

- Pumpernickel: cũng được sản xuất bằng bột lúa mạch đen 100%, sử dụng quy tìnhsourdough Đặc biệt là thời gian nướng rất dài: 18-36h, kết quả là bánh mì có màu tối, cóhàm lượng dextrin rất cao và có vị đắng ngọt nhẹ Pumpernickel là bánh mì của Đức, cónguồn gốc từ Westphalia, nhưng có rất nhiều biến đổi trong công thức và quy trình nướngbánh từ nước này sang các nước khác ở Đông Âu Ví dụ như bánh Light Pumpernickel

(với nguyên liệu là hỗn hợp lúa mì – lúa mạch đen, có thể sử dụng quy trình sourdough)được sản xuất ở Bắc Mỹ như một loại bánh thay thế cho bánh truyền thống.

- Light-Rye bread: được làm từ mạch nha lúa mạch đen và bột lúa mì Bánh mì lúa mạchđen của Mỹ được sản xuất với hàm lượng rất cao của lúa mì (60-80%), bột lúa mạch đen

là một thành phần có hàm lượng tương đối nhỏ

- Bánh mì Sourdough cũng được làm từ hỗn hợp lúa mì, lúa mạch đen Nhưng ở trườnghợp này, bột cũ của mẻ trước được trộn vào bột nhào của mẻ sau để tạo hương “chua” đặctrưng

- Bánh quy: ngoài các loại bánh mì, lúa mạch đen còn được dùng để sản xuất bánh quy vàbánh cracker

- Ngũ cốc ăn sáng: lúa mạch đen còn được dùng như một món điểm tâm trong ngũ cốc ănsáng

- Whisky: một sự khác biệt trong ứng dụng của lúa mạch đen đó là lên men và chưng cấtthành rượu mạnh như Whisky lúa mạch đen

- Ngoài ra còn một số ứng dụng khác như chế tạo nhiên liệu sinh học, làm keo dán, giấy vàsản xuất thức ăn chăn nuôi

1.4.Những lợi ích về dinh dưỡng của các thực phẩm từ lúa mạch đen

- Lúa mạch đen là ngũ cốc giàu chất xơ, vitamin, kháng chất và các chất phytochemicalsinh học

- Hàm lượng chất xơ cao trong các thực phẩm từ lúa mạch đen là một lợi thế dinh dưỡngkhác biệt ở lúa mạch đen so với lúa mì Lúa mạch đen thường có hàm lượng pentosan gấpđôi so với lúa mì

- Một số loại bánh mì lúa mạch đen có chỉ số Glycemic thấp, mang lại nhiều ưu điểm vềdinh dưỡng hơn Nó thậm chí đã được tuyên bố rằng hoạt tính chống oxy hóa ở ngũ cốctốt hơn từ các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm Các axit phenolic có nhiều trong lúamạch đen ức chế sự oxy hóa lipoprotein mật độ thấp

1.5.So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất ở lúa mạch đen và lúa mì:

Bảng 7: So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất của bột lúa mạch đen và bột mì

Hạt

Khối lượng 1000 hạt Giống nhau

Sự nảy mầm (-amylase) Dễ nảy mầm hơn

Bột

Kích thước hạt tinh bột Lớn hơn

Sự phá hủy hạt tinh bột qua xay xát Ít hơn nhiều

Khả năng hút nước Nhiều hơn lên đến 8 lần

Protein hòa tan trong nước Nhiều hơn nhiều

Chất lượng Gluten Kém hơn nhiều

Bột nhào

Tính lưu biến (độ dai/độ đàn hồi) Kém dai hơn

Độ dính của bột nhào Nhiều hơn nhiều

Khí sinh ra trong quá trình nướng Ít hơn nhiều

Bánh mì

1.6.Đánh giá chất lượng bột lúa mạch đen:

- Cảm quan:

o Màu sắc: nâu hoặc nâu đen, khối bột phải đều màu

o Mùi: mùi của bột tự nhiên hoặc mùi đặc trưng của lúa mạch đen, không có mùi lạ

- Sinh học & hóa sinh:

o Enzyme: các emzyme tự nhiên có trong hạt lúa mạch đen

Bảng 8: Bảng tiêu chuẩn vệ sinh nước uống của Bộ Y tế (QD1329-2002-BYT)

STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Giới hạn tối đa

Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ

- Muối được sử dụng là muối NaCl tinh thể

- Chức năng chính của muối là tạo vị, tăng độ dai của bánh

- Muối tác động đến trạng thái hoạt động của vi sinh vật trong bột nhào và hoạt động củaenzyme

- Muối sử dụng trong bánh mì phải đảm bảo tiêu chuẩn thực phẩm

 Tiêu chuẩn kỹ thuật của muối: TCVN 9638:2013

- Chỉ tiêu cảm quan:

Bảng 9: Chỉ tiêu cảm quan của muối ăn

Màu sắc Trắng, trắng trong, trắng ánh xám, trắng

ánh vàng hoặc trắng ánh hồng

Vị Dung dịch muối 5% có vị mặn thuần

khiết, không có vị lạTrạng thái Trạng thái khô rời, không có tạp chất

nhìn thấy bằng mắt thường

- Chỉ tiêu hóa lý

Bảng 10: Chỉ tiêu hóa lý của muối ăn

Tên chỉ tiêu Muối phơi cát Muối phơi nước

1 Độ ẩm, % khối lượng, không lớn hơn 13.00 10.00

2 Hàm lượng NaCl, % khối lượng chất khô,

không nhỏ hơn

3 Hàm lượng chất không tan trong nước, % khối

lượng chất khô, không lớn hơn

- Nấm men sử dụng trong quy trình là Saccharomyces cerevisiae

- S.cerevisiae phát triển tốt ở 28-30oC, độ pH tối ưu của môi trường là 4.5 – 5.5

- Nấm men được nuôi trong điều kiện vô trùng, thời gian sản xuất từ 3-6 ngày, mật rỉđường thường được dùng làm cơ chất

- Chức năng của nấm men trong sản xuất là lên men tạo CO2 và làm nở bột nhào, ngoài racòn tạo nên các hương vị đặc trưng do các sản phẩm tạo ra trong quá trình lên men

- Các dạng nấm men được dùng trong quy trình: men khô và men sourdough

2.4 Sourdough

- Bánh mì làm với sourdough là một loại bánh mì được làm từ men và vi sinh vật tự nhiên

có sẵn trong bột Trong công thức bánh mì sourdough truyền thống, bạn sẽ tìm thấy 3nguyên liệu: sourdough starter (gồm bột và nước), muối và bột Trong đó không có nấmmen, không có sữa, không có chất béo và chất tạo ngọt

- Sourdough là hỗn hợp bột và nước được lên men với LAB (Lactic acid bacteria) và nấmmen sẵn có để đạt được độ pH < 4.5 Số lượng LAB trong sourdough là 108 – 109

CFU/1g, và tỉ lệ LAB : nấm men nói chung là 100:1

o LAB được xác định thường xuyên nhất trong sourdough là Lactobacillus Các loài

Leuconostoc, Weissella, và Pediococcus thường được tìm thấy trong sourdough

lên men tự nhiên

o Nấm men: các loài nấm men phổ biến nhất trong sourdough là: Kazachstania exigua (Saccharomyces exigue), Saccharomyces cerevisiae, Candida milleri,

và Candida humilis

- Sourdough truyền thống được sản xuất từ bột lúa mạch đen, nước và sourdough cái(sourdough starter - lấy từ mẻ bánh trước) Thời gian trước, cả sản xuất tại gia đình vàtrong các tiệm bánh, sourdough được sản xuất trong các bồn gỗ và không rửa sau mỗi mẻ.Những bột sourdough bám lại trên thành bồn làm sourdough cái cho mẻ sau Nhưng trongcác tiệm bánh hiện đại ngày nay đều có sourdough cái của riêng họ

- Ở Phần Lan, sourdough được sản xuất vào các ngày trong tuần, điều đó có nghĩa làsourdough cái được làm mới mỗi ngày Vào cuối tuần, các hiệu bánh sẽ nghỉ 1-2 ngày, lúcnày sourdough cái sẽ được lưu trữ lạnh Ở nhiệt độ thấp, sự phát triển của vi sinh vật giảmdần, nhưng ở nhiệt độ cao hơn, với sự bổ sung bột và nước, quá trình lên men sẽ được tiếptục, và mẻ sourdough mới sẽ được sản xuất Một cách khác để lưu trữ sourdough cái làthêm bột vào sourdough để giảm hoạt độ nước và làm chậm quá trình lên men bột, vớicách này, sourdough cái cũng được lưu trữ trong tủ lạnh Sourdough cái có thể giữ trong 1tháng

- Tùy vào loại bánh mì hoặc văn hóa của mỗi vùng miền, quy trình sản xuất sourdough sẽ

có sự khác biệt

- Lợi ích của việc sử dụng sourdough trong sản xuất bánh mì là: khả năng bột bánh nướng

có ít hoặc không có nấm men được bổ sung, cải thiện các đặc tính bột, tăng hương vị và

vị giác của bánh mì, cải thiện giá trị dinh dưỡng và kéo dài thời gian bảo quản của bánhmì

- Có ba kiểu sourdough Loại I là bột nhào truyền thống được chuẩn bị trong ba giai đoạnlên men ở nhiệt độ từ 20 đến 30oC LAB chiếm ưu thế trong các loại bột này là Lb.

sanfransciscensis và Lb pontis Loại II đạt được bằng cách bổ sung men nướng bánh mì

vào bột, nhiệt độ lên men lên trên 30oC Các LAB chiếm ưu thế trong loại II là Lb pontis,

Lb reuteri, Lb fermentum, Lb brevis, Lb delbrueckii, Lb acidophilus vv Loại 3 là loại

II được sấy khô (sấy phun và sấy trống) và được bán dưới dạng bột LAB trong các loại

bột này có tính kháng sấy và bao gồm Lb plantarum và Lb brevis.

- Quy trình trong bài báo cáo sử dụng sourdough loại III (dạng bột)

3 Chất chống oxy hóa.

Acid ascorbic

Do quy trình có sử dụng phương pháp nhào trộn cường độ lớn có thể làm đứt mạch protein,cần phải bổ sung các chất oxy hóa có tác dụng nối các phân tử protein có chứa lưu huỳnhtrong bột nhào

 Đặc điểm chung: Công thức phân tử C6H8O6

- Nhiệt độ nóng chảy (phân hủy): 190 – 192oC

- Tinh thể trắng, dạng bột

- Dễ hòa tan vào trong nước

- Bài tiết qua thận

 Yêu cầu kỹ thuật:

- Độ tinh khiết >99%

- Độ ẩm: tối đa 0.4%

- Tổng hàm lượng kim loại nặng: tối đa 20ppm

- Hàm lượng Arsen: tối đa 3ppm

- Hàm lượng tro: tối đa 0.1%

PHẦN II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Nhào trộnChia bột

Vê bột

Ổn định cấu trúc

Tạo hình cuốiLên men kết thúcNướngLàm nguộiĐóng gói

Sản phẩm

2.

QUY TRÌNH 2

Bột lúa mạch đen

Tạp chấtSàng

Vê bột

Ổn định cấu trúcTạo hình cuốiLên men kết thúc

Sản phẩmĐóng góiLàm nguộiNướng

PHẦN III: THUYẾT MINH QUY TRÌNH

1 Quy trình 1

1.1.1 Mục đích:

Chuẩn bị cho quá trình nhào trộn: làm cho bột mịn, tránh bị vón cục khi nhào trộn

1.1.2 Các biến đổi: bột không còn tạp chất, mịn hơn.

1.1.3 Thiết bị sàng:

Hình 1: Thiết bị sàng

Hình 2: Lắp ráp thiết bị sàng 1.1.3.1.Nguyên tắc hoạt động:

Máy hoạt động nhờ động cơ rung, bột chuyển động qua lại xuống rây thu bột,tạp chất nằm trên rây được lấy ra

- Chuẩn bị: tạo điều kiện cho protein và pentosan của bột lúa mạch đen kết hợp với nước

để tạo nên mạng gluten ướt, chuẩn bị khối bột nhào cho các quá trình tiếp theo

- Hoàn thiện: các chỉ tiêu chất lượng cho sản phẩm như độ dai, độ giòn, độ xốp

1.2.2 Các biến đổi

1.2.2.1 Biến đổi hóa lý

- Xảy ra sự chuyển pha: từ pha rắn (bột lúa mạch) – lỏng (nguyên liệu phụ dạng dungdịch) chuyển thành một pha nhão – bột nhào dạng paste Bên cạnh đó pha khí được tạonên do sự tích lũy không khí khi nhào và do nấm men tạo ra

- Tạo mạng gluten ướt: do secalin và glutelin sẽ hấp phụ nước và tương tác với nhau vàvới các thành phần khác trong khối bột nhào tạo ra sợi chỉ mỏng và màng mỏng dính cáchạt tinh bột thấm nước lại với nhau

- Độ nhớt, dẻo, đàn hồi của bột nhào tăng theo thời gian nhào đến một thời gian xác địnhthì sẽ giảm.

- Tinh bột hút một phần nước và trương nở

1.2.2.2 Biến đổi hóa sinh

Hệ enzyme của vi sinh vật và trong bản thân nguyên liệu gây ra những biến đổichủ yếu ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, nhất là hệ amylase – protease gây nên Khinhào trộn, nhiệt độ tăng dẫn đến các phản ứng thủy phân tinh bột và protein Khi enzymeprotease hoạt động mạnh thì gluten bị vụn nát, giảm khả năng giữ khí của bột, bánh ít nở vàruột bánh ướt

1.2.2.3.Biến đổi hóa học

Protein bị biến tính do tác động cơ học

1.2.3 Thiết bị nhào trộn

Tweedy là một hệ thống cân và trộn tích hợp cho tất cả các loại bột nhào Chấtlượng nhất quán đạt được bằng cách trộn nhanh chóng trong các lô nhỏ dưới áp suất hoặcchân không, trong khi thiết kế vệ sinh và điều khiển tự động góp phần nâng cao hiệu quảhoạt động

1.2.3.1 Nguyên lý hoạt động

- Thân máy trộn có nắp rời được gắn trên hệ thống khung xoay được Bột nguyên liệu được

đưa vào bồn trộn thông qua hệ thống cân định lượng tích hợp trong máy Thân máy xoaynghiên sang một bên để cho phụ liệu vào, sau đó xoay về vị trí ban đầu, nắp được đónglại

- Cánh khuấy bên trong thân máy sẽ làm nhiệm vụ đảo trộn bột Áp suất được sử dụng

trong giai đoạn đầu của chu kỳ trộn giúp tăng cường hoạt động của các tác nhân oxy hóa,dẫn đến các tế bào khí lớn hơn

- Chân không được áp dụng ở giai đoạn cuối làm cho các tế bào khí giãn nở và hoạt động

của máy trộn giúp chia nhỏ các tế bào khí và sau đó được nén khi chân không được giảiphóng Kết quả là một số lượng lớn các tế bào khí nhỏ và phân bố đều trong bột

- Kết thúc quá trình trộn, thân máy nghiên sang một bên để đổ bột ra ngoài, sau đó khối bột

được chuyển tiếp đến thiết bị chia bột