Sử dụng cám mì thay thế một phần bột mì trong sản xuất mì spaghetti giàu chất xơ

Nghiên cứu gồm 2 phần chính là khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì và tỉ lệ bổ sung cám mì đến chất lượng của mì spaghetti, bao gồm các tính chất cơ lý, thành phần hóa học, tính

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGÔ HOÀI NAM

SỬ DỤNG CÁM MÌ THAY THẾ MỘT PHẦN BỘT MÌ TRONG SẢN XUẤT MÌ SPAGHETTI GIÀU CHẤT XƠ

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã số: 60540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2018

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: GS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS TS Lê Nguyễn Đoan Duy

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Vũ Trần Khánh Linh

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia TP.HCM ngày 17 tháng 07 năm 2018

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 PGS TS Hoàng Kim Anh

2 PGS TS Lê Nguyễn Đoan Duy

PGS.TS Hoàng Kim Anh GS.TS Phan Thanh Sơn Nam

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Ngô Hoài Nam Mã số học viên: 1670857

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã ngành: 60540101

I TÊN ĐỀ TÀI

Sử dụng cám mì thay thế một phần bột mì trong sản xuất mì spaghetti giàu chất xơ

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

1 Khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến chất lượng mì spaghetti

2 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ sử dụng cám mì đến chất lượng mì spaghetti

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/01/2018

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/06/2018

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 6 tháng 7 năm 2018

GS.TS Phan Thanh Sơn Nam

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Lê Văn Việt Mẫn – Bộ môn Công nghệ Thực phẩm – Khoa Kỹ thuật Hoá học – Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ cũng như truyền đạt những kiến thức vô cùng quí báu trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn tại trường

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, tất

cả Quý Giảng viên cùng các Cán bộ phòng thí nghiệm của Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Kỹ thuật Hoá học – Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh đã chỉ dẫn tận tình và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình thực hiện Luận văn Thạc sĩ

Tôi cũng không quên gửi lời cám ơn đến tất cả các em đại học khoá K14 - K15

và các bạn học viên Cao học chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm khoá 2016-2 của

Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Kỹ thuật Hoá học – Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Những người em, những người bạn đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên, góp ý chân tình và hỗ trợ hết mình cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu cũng như trong cuộc sống

Lời cuối cùng, xin kính chúc GS.TS Lê Văn Việt Mẫn cùng tất cả Quý Giảng viên và các bạn học viên thật nhiều sức khỏe và thành công!

Xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người!

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 07 năm 2018

Học viên

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Lúa mì (Triticum aestivum) là một trong những nguyên liệu phổ biến nhất trong

ngành công nghiệp chế biến ngũ cốc trên thế giới Hạt lúa mì chủ yếu được sử dụng làm nguồn thực phẩm giàu carbohydrate Cám lúa mì là sản phẩm phụ của quá trình xay xát lúa mì và chủ yếu được sử dụng làm thức ăn gia súc ở Việt Nam Mục đích của nghiên cứu này là phát triển các sản phẩm có giá trị gia tăng từ cám lúa mì, cụ thể hơn là thử nghiệm tạo sản phẩm mì spaghetti giàu xơ được làm từ hỗn hợp cám mì và bột mì truyền thống Nghiên cứu gồm 2 phần chính là khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì và tỉ lệ bổ sung cám mì đến chất lượng của mì spaghetti, bao gồm các tính chất cơ lý, thành phần hóa học, tính chất nấu (cooking properties) của mì, màu sắc và chất lượng cảm quan

Với 3 kích thước lỗ rây khảo sát là 0.5; 0.2 và 0.149mm, lỗ rây 0.21mm được chọn Ở kích thước này, các thành phần hóa học của cám như hàm lượng protein, lipid, tro, chất xơ tổng, chất xơ hòa tan và chất xơ hòa tan giảm không nhiều khi so với mẫu cám mì qua rây 0,5mm Độ tổn thất trong quá trình nấu mì khi sử dụng cám qua rây 0.21mm thấp hơn so với mẫu qua rây 0.5mm, còn chỉ số trương nở và chỉ hấp thu nước lại cao hơn Tương tự, độ nhai, độ phục hồi và độ dai của mì khi bổ sung cám mì qua rây 0.21 và 0.149mm thì không có khác biệt so với mẫu đối chứng

Với tỉ lệ thay thế cám mì từ 0% đến 25%, hàm lượng protein, tro, lipid, chất

xơ tổng, chất xơ hòa tan và không hòa tan trong sản phẩm sẽ tăng theo, trong khi đó hàm lượng tinh bột lại giảm; tương tự, các chỉ tiêu về độ tổn thất trong quá trình nấu tăng lên, còn thời gian nấu, độ hấp thu nước, chỉ số trương nở và độ giãn dài của sản phẩm cũng giảm dần Ở tỉ lệ thay thế cám mì từ 5% đến 15% thì phục hồi, độ nhai và

độ dai của mì sẽ tăng, còn khi tăng tỉ lệ cám mì từ 20% đến 25% thì độ dai và độ giản dài của mì spaghetti sẽ giảm so với mẫu đối chứng Tỉ lệ thay thế cám mì là 10% và 15% sẽ được người tiêu dùng chấp nhận

ABSTRACT

Wheat (Triticum aestivum) is one of the most popular grain in the processing cereal industry around the world Wheat grain is mainly used as a source of ingredent rich in carbohydrate Wheat bran is a by-product of wheat milling process and is primarily used as animal feed in Vietnam The purpose of this study is to develop value-added products from wheat bran In particular, the study focuses on producing fiber-rich spaghetti made from a mixture of wheat bran and traditional wheat flour The study consisted of two main sections: investigating the effect of wheat bran size and wheat bran supplementation on the quality of spaghetti, including texture properties, chemical composition, cooking properties, color and sensory quality

The size of the sieves are 0.5; 0.21 and 0.149mm, 0.21mm is selected At this sieve size, the chemical components of wheat bran including protein, lipid, ash, total fiber, soluble fiber and insoluble fiber are not significantly reduced when compared

to 0.5mm sieve The cooking loss of spaghetti using wheat bran mechanically treated with 0.21 mm sieve is lower than that of the 0.5 mm sieve, while the swelling ratio and water absorption are higher Similarly, chewiness, springiness and gumminess of spaghetti using wheat bran mechanically treated with 0.21 and 0.149 mm sieves are not significantly different from control samples

With the supplement ratio of wheat bran from 0% to 25%, the protein, ash, lipid, total fiber, soluble and insoluble fiber content in the product increase while the starch content decreases Similarly, the cooking loss increases while the cooking time, water absorption, swelling index and elongation of the product decrease At the supplement ratio of wheat bran from 5% to 15%, the springiness, chewiness and gumminess of the spaghetti increase When increasing the bran ratio from 20% to 25%, the gumminess and elongation of spaghetti decrease, compared to the control

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Ngô Hoài Nam - tác giả của Luận văn thạc sĩ với đề tài: ‘‘Sử dụng cám

mì thay thế một phần bột mì trong sản xuất mì spaghetti giàu chất xơ’’

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận trong Luận văn này là trung thực và không sao chép từ bất

kỳ một nguồn nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và

ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo quy định

Tác giả Luận văn

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT LUẬN VĂN ii

ABSTRACT iii

LỜI CAM ĐOAN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC HÌNH ix

DANH MỤC VIẾT TẮT xi

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan cám lúa mì 3

2.1.1 Giới thiệu chung 3

2.1.2 Thành phần dinh dưỡng của cám mì 5

2.2 Tổng quan mì spaghetti 9

2.2.1 Mì spaghetti truyền thống 9

2.2.2 Mì spaghetti giàu xơ 9

2.2.3 Chất lượng của mì spaghetti giàu xơ 10

2.3 Sử dụng cám mì trong sản xuất thực phẩm 11

2.4 Điểm mới của đề tài 13

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 Nguyên liệu 14

3.1.1 Cám lúa mì 14

3.1.2 Bột mì 14

3.1.3 Muối 15

3.1.4 Hóa chất và thiết bị 15

3.1.5 Chế phẩm enzyme 16

3.2 Nội dung nghiên cứu 19

3.2.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 20

3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến chất lượng của mì spaghetti

20

3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến chất lượng của mì spaghetti 22 3.3 Quy trình sản xuất mì spaghetti ở quy mô phòng thí nghiệm 24

3.4 Phương pháp phân tích 26

3.4.1 Xác định hàm lượng ẩm 26

3.4.2 Xác định hàm lượng protein 26

3.4.3 Xác định hàm lượng lipid tổng 27

3.4.4 Xác định hàm lượng chất xơ không hòa tan, chất xơ hòa tan va chất xơ tổng 27

3.4.5 Xác định hàm lượng tro 28

3.4.6 Xác định hàm lượng tinh bột 28

3.4.7 Xác định hàm lượng carbohydrate tổng 29

3.4.8 Xác định tính chất cơ lý của mì Spaghetti 29

3.4.9 Xác định thời gian nấu tối ưu (Optimal cooking time) 29

3.4.10 Thất thoát trong quá trình nấu (Cooking loss) 30

3.4.11 Màu sắc 30

3.4.12 Phương pháp đánh giá cảm quan 31

3.4.13 Phương pháp xử lí số liệu 31

3.4.14 Chỉ số hấp thu nước (Water absorbtion index) 31

3.4.15 Chỉ số trương nở (Swelling index) 32

3.4.16 Khả năng giữ nước 32

3.4.17 Khả năng giữ dầu 32

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 34

4.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 34

4.2 Khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến tính chất của mì spaghetti 37

4.2.1 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến tính chất cơ lý của mì spaghetti 37

4.2.2 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến tính chất nấu của mì spaghetti 40

4.2.3 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến màu sắc của mì spaghetti 44

4.2.4 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến chất lượng cảm quan của mì spaghetti 45

4.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến chất lượng mì spaghetti 47

4.3.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến thành phần hóa học của mì spaghetti 47 4.3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến tính chất cơ lý của mì spaghetti 50

4.3.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến các tính chất nấu của mì spaghetti 53

4.3.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến màu sắc của mì spaghetti 56

4.3.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung cám mì đến chất lượng cảm quan của mì spaghetti 58 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

5.1 Kết luận 60

5.2 Kiến nghị 60

TÀI LIỆU KHAM KHẢO 61

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Một số nghiên cứu sử dụng cám mì trong thực phẩm 12

Bảng 2.2 Những tác động tích cực của các thành phần trong cám mì đến sức khỏe con người 12

Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng của cám lúa mì 14

Bảng 3.2 Chỉ tiêu chất lượng của Bột mì Semolina 14

Bảng 3.3 Chỉ tiêu chất lượng của muối 15

Bảng 3.4 Các loại dung môi, hóa chất dùng trong nghiên cứu 15

Bảng 3.5 Thiết bị được dùng trong nghiên cứu 16

Bảng 3.6 Một số đặc tính của chế phẩm Termamyl® SC 16

Bảng 3.7 Một số đặc tính của chế phẩm Dextrozyme® GA 17

Bảng 3.8 Một số đặc tính của chế phẩm Alcalase®2.5 L 18

Bảng 3.9 Công thức thành phần nguyên liệu mì spaghetti được sử dụng trong nghiên cứu 21

Bảng 3.10 Tỉ lệ phối trộn bột mì và cám mì với các kích thước khác nhau 21

Bảng 3.11 Tỉ lệ bổ sung giữa cám lúa mì trong nghiên cứu sản xuất mì spaghetti 23

Bảng 4.1 Thành phần hóa học của cám lúa mì khi qua rây có kích thước khác nhau 34

Bảng 4.2 Thành phần hóa học cơ bản của bột mì trong các nghiên cứu khác nhau 35 Bảng 4.3 Thành phần hóa học của mì spaghetti (% so với chất khô) ở các tỉ lệ bổ sung khác nhau 47

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1: Cấu tạo của hạt lúa mì 3

Hình 3.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 19

Hình 3.2 Quy trình sản xuất mì Spaghetti 24

Hình 3.3 Hệ màu CIE-Lab 31

Hình 4.1 Khả năng giữ nước và giữ dầu của cám lúa mì với các kích thước hạt khác nhau 36

Hình 4.2 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám đến tính chất cơ lý của mì spaghetti 37 Hình 4.3 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám đến độ bền và độ giãn dài của mì spaghetti 39

Hình 4.4 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến thời gian nấu tối ưu 40

Hình 4.5 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến độ tổn thất trong quá trình nấu 41

Hình 4.6 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến chỉ số hấp thu nước và chỉ số trương nở của mì spaghetti 42

Hình 4.7 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến màu sắc của mì spaghetti 44

Hình 4.8 Ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến chất lượng cảm quan của mì spaghetti 45

Hình 4.9 Thành phần chất xơ hòa tan và không hòa tan của mì spaghetti ở các tỉ lệ bổ sung khác nhau 48

Hình 4.10 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung cám đến tính chất cơ lý của mì spaghetti 50

Hình 4.11 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung cám đến độ giãn dài và độ bền của mì spaghetti 52

Hình 4.12 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung cám mì đến thời gian nấu tối ưu 53 Hình 4.13 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung cám mì đến độ tổn thất trong quá trình nấu

54

Hình 4.14 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung cám mì đến chỉ số hấp thu nước và chỉ số

trương nở của mì spaghetti 55

Hình 4.15 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung cám mì đến màu sắc của mì spaghetti 56 Hình 4.16 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung cám mì đến chất lượng cảm quan của mì

spaghetti 58

DANH MỤC VIẾT TẮT

IDF (Insoluble dietary fiber): chất xơ không hòa tan

SDF (Soluble dietary fiber): chất xơ hòa tan

AACC (American association of cereal chemists): hiệp hội các nhà nghiên cứu ngũ cốc Mỹ

EFSA (European Food Safety Authority): cơ quan an toàn thực phẩm châu âu

EPIC (European prospective investigation into cancer and nutrition): cơ quan điều tra ung thư và dinh dưỡng châu âu

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

Cám lúa mì là nguồn nguyên liệu giàu các thành phần như protein, vitamin, khoáng và đặc biệt là chất xơ Theo số liệu thống kê từ Bộ Nông Nghiệp Mỹ, sản lượng lúa mì nhập khẩu của nước ta niên vụ 2017/2018 là 4,5 triệu tấn Cám lúa mì là phụ phẩm trong quá trình xay xát lúa mì và chiếm khoảng 14-16% tổng khối lượng hạt Như vậy, mỗi năm các nhà máy bột mì ở nước ta sản xuất ra từ 630 đến 730 nghìn tấn cám lúa mì, phần lớn chúng được dùng để làm thức ăn gia súc Do đó, việc tận dụng được cám lúa mì để sản xuất ra các sản phẩm có giá trị gia tăng sẽ làm tăng hiệu quả kinh tế khi khai thác nguồn phụ phẩm này

Mì spaghetti là sản phẩm được sử dụng phổ biến trên thế giới và thường được dùng như là thức ăn chính trong các bữa ăn ở nhiều nước Có nhiều loại mì spaghetti khác nhau tùy vào cách chế biến và thành phần nguyên liệu Mì spaghetti là sản phẩm

có chứa tinh bột, protein, khoáng, vitamin và được xếp vào nhóm giàu năng lượng nhưng lại nghèo chất xơ [1] Trên thế giới đã xuất hiện nhóm mì spaghetti giàu chất

xơ Thông thường sản phẩm này được sản xuất từ hạt lúa mì không bỏ đi lớp vỏ cám trong quá trình xay xát Từ thực tế đó, chúng ta nhận thấy việc thay thế một phần bột

mì bằng cám mì trong quy trình sản xuất các loại mì spaghetti là hướng đi hợp lý vì

sẽ tạo ra được sản phẩm mì cân đối về dinh dưỡng

Hiện nay trên thế giới đã có các công bố khoa học về việc bổ sung cám mì vào thực phẩm nói chung và mì spaghetti nói riêng Khi tăng tỉ lệ cám mì bổ sung thì hàm lượng chất xơ trong mì spaghetti sẽ gia tăng, tuy nhiên một số chỉ tiêu vật lý và cảm quan của mì bị giảm xuống [2] Tại Việt Nam, chưa có công bố khoa học nào về mì spaghetti giàu chất xơ và việc sử dụng cám mì trong quy trình sản xuất mì giàu chất

xơ

Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Sử dụng cám mì thay thế một phần bột mì trong sản xuất mì spaghetti giàu chất xơ” Hy vọng rằng kết quả nghiên cứu sẽ cũng cấp những dữ liệu ban đầu cho việc phát triển nhóm sản phẩm mì spaghetti giàu chất xơ sử dụng hỗn hợp bột mì và cám mì

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan cám lúa mì

2.1.1 Giới thiệu chung

Lúa mì (Triticum aestivum) là một loại ngũ cốc quan trọng nhất được con người

sử dụng làm lương thực Hạt lúa mì chứa 65-75% tinh bột và chất xơ, 7-12% protein, 2-6% lipid, 12-14% nước và các vi chất dinh dưỡng [3] Hạt lúa mì cũng rất giàu khoáng chất (đặc biệt là magiê), vitamin B, vitamin E và chất chống oxy hóa [4] Cám

mì là sản phẩm phụ của quá trình xay xát lúa mì bao gồm tất cả các lớp bên ngoài của hạt cám mì (Hình 2.1) [5]

Hình 2.1: Cấu tạo của hạt lúa mì

Lớp Aleurone

Lớp Hyaline

Lớp vỏ trong

Lớp vỏ ngoài Lớp áo hạt (testa) Nội nhũ

Nầm

Cám

Cấu tạo hạt lúa mì bao gồm ba phần chính: cám, mầm và nội nhũ

Lớp vỏ cám (bran) chiếm 13-17% khối lượng hạt [6], được cấu tạo từ nhiều lớp, theo thứ tự từ bề mặt đến nội nhũ tinh bột là lớp vỏ hạt (outer và inner pericarp), lớp áo hạt (testa), hyaline và aleurone Các lớp ngoài cùng chứa nhiều chất xơ không hòa tan như cellulose và hemicellulose với tỷ lệ xylose và arabinose cao Lớp vỏ hạt

và áo hạt cũng chứa nhiều lignin không hòa tan [7] Lớp aleurone chứa các chất có hoạt tính sinh học và được bao quanh bởi các thành tế bào dày có chứa arabinoxylan Thành phần arabinoxylan này liên kết với các hợp chất phenolic với phần chính là acid ferulic, có hoạt tính chống oxy hóa [8] [9] Lớp aleurone cũng có chứa β-glucan [7] Hàm lượng chất khoáng trong lớp aleurone chiếm khoảng một nửa tổng hàm lượng khoáng chất của hạt lúa mì [3] Có sự khác biệt lớn giữa hàm lượng của các acid amin trong lớp aleurone và các acid amin trong nội nhũ: hàm lượng glutamine và proline chỉ khoảng một nửa, trong khi hàm lượng arginine cao gấp ba lần Hàm lượng alanine, asparagine, glycine, histidine và lysine cao gấp đôi so với trong nội nhũ (Cornell 2003) Bên cạnh đó một lượng lớn phytate cũng được tìm thấy trong lớp aleurone Chất này có khả năng liên kết với khoáng và làm giảm sự hấp thu các khoáng chất trong đường ruột của hệ tiêu hóa ở người và gia súc [7]

Phần nội nhũ (wheat endosperm) chiếm từ 80% đến 85% khối lượng hạt lúa

mì Nội nhũ là thành phần chính của hạt và bao gồm các tế bào chứa đầy tinh bột Tinh bột lúa mì có hai loại polysaccharide là amylose và amylopectin Amylose không hòa tan trong nước ở nhiệt độ thấp và có cấu trúc chủ yếu là dạng mạch thẳng, trong khi đó amylopectin có cấu trúc phân nhánh và có thể hòa tan trong nước tốt hơn amylose Trong nội nhũ, amylose và amylopectin được sắp xếp trong các hạt bán tinh thể được gọi là hạt tinh bột được đính vào trong một ma trận protein [10] Khi cho tinh bột vào nước nóng, nó bắt đầu hồ hóa Đây là một quá trình mà các hạt tinh bột

Mầm (wheat germ) chiếm từ 2% đến 3% khối lượng hạt lúa mì Trong mầm có chứa chất béo dưới dạng sterol thực vật cũng như chất chống oxy hóa, vitamin E, vitamin B, khoáng chất và enzyme [7]

2.1.2 Thành phần dinh dưỡng của cám mì

2.1.2.1 Chất xơ

Chất xơ là một phần cấu trúc của thực vật và được tìm thấy trong tất cả các loại thực phẩm từ thực vật, bao gồm rau, trái cây, ngũ cốc và các loại đậu Chất xơ là một nhóm riêng biệt của carbohydrate và chỉ có trong thực vật, bao gồm polysaccharides phi tinh bột (non-starch polysaccharide), chẳng hạn như cellulose, pectin, lignin và chúng không được tiêu hóa bởi hệ tiêu hóa của con người Chất xơ là một chuỗi dài các phân tử glucose liên kết với nhau với các liên kết β-glycoside Cơ thể con người không có enzyme để phá vỡ các liên kết β-glycoside, do đó xơ không được tiêu hóa

và hấp thu Các chất xơ không tiêu hóa đi vào ruột già, nơi một số vi khuẩn đường ruột có thể lên men các loại chất xơ

Dựa vào khả năng hòa tan thì chất xơ được chia làm 2 loại là xơ không tan (IDF – insoluble dietary fiber) và xơ hòa tan (SDF – soluble dietary fiber) Xơ không hòa tan bao gồm cellulose, lignin, và những loại hemicellulose không tan trong nước

Xơ hòa tan bao gồm gums, mucilage, pectin và một số loại hemicellulose tan được trong nước [11] Độ hòa tan của chất xơ trong nước là do cấu trúc quyết định Xơ không hòa tan là những polyssacharide được xắp xếp có trật tự để hình thành cấu trúc tinh thể, trong khi đó xơ tan là những polysaccharide được xắp xếp không trật tự và không hình thành được cấu trúc tinh thể

Cám mì là nguồn thực phẩm giàu chất xơ với 46% là polysaccharide phi tinh bột, thành phần chính là arabinoxylan, cellulose và beta-glucan với hàm lượng tương

ứng là 70%, 24% và 6% tổng lượng chất xơ có trong cám mì [12] Hàm lượng chất

xơ hòa tan trong cám mì thấp hơn đáng kể so với các loại cám ngũ cốc khác [13]

Cellulose là polysaccharide được cấu tạo từ các đơn phân β-D-glucose thông qua liên kết β(1,4)-glycoside Cellulose thường có khoảng 10000 đơn phân, chúng liên kết chặt chẽ với nhau, không tan trong nước và không được tiêu hóa trong hệ tiêu hóa của con người

Hemicellulose, giống như cellulose, cũng là một thành phần polysaccharide của thành tế bào thực vật [14] Hemicellose bao gồm cả phân tử mạch thẳng và phân nhánh Chiều dài mạch của hemicellose ngắn hơn cellulose, thường chứa 50-200 đơn

vị pentose (xylose và arabinose) và đơn vị hexose (glucose, galactose, mannose, rhamnose, glucuronic và galacturonic acids) Do đó, hemicellulose được mô tả là một nhóm các cấu trúc hóa học không đồng nhất có mặt trong thực phẩm, ở dạng tan và không tan trong nước [15] Hemicellulose trong cám mì chủ yếu là arabioxylan chiếm khoảng 70% [12], arabinoxylan có chứa xylose và arabinose Các đơn vị xylose được liên kết thông qua liên kết β-1,4-xylosidic để tạo thành mạch thẳng và các đơn vị arabinose được gắn vào như các chuỗi bên thông qua liên kết α-1,3 glycoside để tạo thành nhánh [16]

β-glucan là polyme, được cấu tạo từ đơn phân là glucose với liên kết β-(1,4) và β-(1,3) glycoside Không giống như cellulose, chúng có cấu trúc nhánh và có kích thước nhỏ hơn β-glucan là thành phần chính của thành tế bào trong yến mạch và lúa mạnh nhưng chúng chỉ chiếm một lượng nhỏ trong cám mì [17]

Lượng chất xơ tiêu thụ trung bình theo khuyến cáo của cơ quan An Toàn Thực Phẩm Châu Âu (EFSA, 2010) dao động từ 10-20g/ngày đối với trẻ nhỏ và từ 16-29g/ngày với người lớn Các nghiên cứu chỉ ra rằng tiêu thụ thực phẩm giàu xơ có lợi

Anh (EPIC) khuyến cáo rằng những người ăn theo chế độ giàu chất xơ có thể làm giảm 40% nguy cơ mắc bệnh ung thư đại trực tràng [19]

2.1.2.2 Protein

Protein trong cám mì phân bố ở các lớp aleurone, testa, pericarp với hàm lượng tương ứng là 22.9, 5.7 và 5.1% trọng lượng protein của toàn hạt [20] Lớp aleurone chứa nhiều protein nhất so với các cơ quan khác trong hạt lúa mì [1], Hàm lượng protein trong cám mì dao động từ 9.6 đến 18.6% [21] Protein trong cám mì có giá trị dinh dưỡng cao, giàu các loại acid amin như acid glutamic, acid aspartic, arginine, leucine, proline, alanine, valine Nhóm protein chiếm tỷ lệ cao trong cám mì là albumin và globulin, 2 thành phần này tập trung ở lớp áo hạt và lớp aleurone [22]

2.1.2.3 Lipid

Lipid chỉ chiếm hàm lượng nhỏ trong cám mì và dao động từ 2-6%, nhưng chúng có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng và kết cấu của thực phẩm vì khả năng liên kết với protein Thành phần lipid của cám lúa mì chứa 80.27% acid béo không bão hòa và 19.73% acid béo bão hòa Trong thành phần acid béo không bão hòa có chứa 25.15% acid oleic, 51.88% acid linoleic, 3.24% acid linolenic Trong thành phần acid béo bão hòa có chứa 17.44% acid palmitic và 2.25% acid stearic [23]

2.1.2.4 Khoáng

Cám mì cũng là nguồn nguyên liệu giàu khoáng và đa dạng về các loại khoáng Hàm lượng khoáng trong cám mì chiếm khoảng 5.8% [24] Khoáng chủ yếu phân bố

ở lớp aleurone [3] Cám mì có chứa Ca (73mg/100g), Fe (10.6mg/100g), Mg (611mg/100g), P (1013mg/100g), K (1182mg/100g), Na (2mg/100g), Zn (7.3mg/100g), Cu (1mg/100g), Mn (11.5mg/100g), Se (77.6 µg/100g); trong đó, hàm lượng Mg là nhiều nhất [24]

2.1.2.5 Vitamin

Ngoài các thành phần kể trên, cám mì cũng là nguồn cung cấp nhiều loại vitamin, đặc biệt là vitamin B Các thành phần và hàm lượng vitamin trong cám mì như sau: vitamin E (1.5mg/100g), vitamin K (1.9 µg/100g), thiamin (0.5mg/100g), riboflavin (0.6mg/100g), niacin (13.6mg/100g), vitamin B6 (1.3mg/100g), Folate (79µg/100g), panthotenin acid (2.2 mg/100g), choline (74.4mg/100g) [24]

2.1.2.6 Chất ức chế dinh dưỡng

Phytic acid được coi là một chất ức chế dinh dưỡng do nó làm giảm khả năng hấp thu các chất khoáng của cơ thể như sắt, magiê, kẽm và canxi Phytic acid liên kết chặt chẽ với các cation khoáng để hình thành phức hợp phytate - khoáng, làm thay đổi

độ hòa tan, chức năng hấp thu khoáng trong cơ thể [25] Do đó, phức hợp này không thể được hấp thu hoặc bị thủy phân trong cơ thể con người [26] Các nghiên cứu trên người cũng chỉ ra rằng sự hấp thu canxi, sắt, magiê và kẽm thấp hơn đáng kể khi trong khẩu phần thức ăn có hàm lượng phytic acid cao [27] [28] [29] [30] Trong cám lúa

mì, hàm lượng phytic acid dao động từ 3116 đến 5839 mg/100g trọng lượng khô [31]

và chủ yếu nằm ở lớp aleurone

2.1.2.7 Các chất có hoạt tính sinh học

Trong cám mì còn chứa các hợp chất chống oxy hóa như tocopherols (T) và tocotrienols (T3) [32] Tocopherols và tocotrienols bao gồm một vòng chromanol với một chuỗi bên phytyl kèm theo Tocotrienols khác với tocopherols ở chỗ chuỗi bên phytyl của chúng không bão hòa, chứa ba liên kết đôi Có bốn đồng phân trong cả T

và T3 dựa trên số lượng và vị trí của các nhóm methyl trên vòng chromanol; α- (5,7,8 trimetyl), β- (5,8 dimetyl), γ - (7,8 dimetyl) và δ- (8 metyl) [22] và được gọi chung là nhóm tocochromanols, là các phân tử hòa tan trong lipid thuộc nhóm vitamin E [32],

và một số bệnh mãn tính khác [33] Trong đó α- T3 có hoạt tính sinh học cao nhất và

đã được công bố trong một số nghiên cứu, nó có tác dụng phân hủy cholesterol cùng với khả năng làm giảm nồng độ lipoprotein trong huyết tương Ngoài ra, đồng phân T3 được cho là có tác dụng chống khối u và có hiệu quả trong phòng ngừa và điều trị bệnh tim mạch và ung thư [34]

2.2 Tổng quan mì spaghetti

2.2.1 Mì spaghetti truyền thống

Mì spaghetti truyền thống là loại mì được làm từ các nguyên liệu cơ bản là bột

mì (chủ yếu là bột mì cứng hoặc bột mì semolina), muối ăn và nước Tùy thuộc vào vùng miền hay sở thích, mà các nhà sản xuất có thể bổ sung thêm trứng, các chất phụ gia và các nguyên liệu khác vào sản phẩm [35]

Mì spaghetti là một dạng của pasta, là loại mì ống hình trụ dài, mỏng, chắc chắn Mì spaghetti có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau

2.2.2 Mì spaghetti giàu xơ

Hiện nay, nhu cầu về thực phẩm tốt cho sức khỏe ngày một tăng, điển hình là nhóm sản phẩm không đường, ít calorie, ít lipid và giàu xơ Một trong những xu hướng hiện nay mà nhiều người quan tâm đó là sử dụng các loại thực phẩm nhiều chất xơ để phòng ngừa một số bệnh tật Chất xơ hòa tan và không hòa tan trong thực phẩm có nhiều tác dụng tích cực cho sức khỏe người sử dụng như cải thiện về hệ vi sinh vật đường đường ruột [36], kiểm soát chỉ số đường huyết [37], giảm lượng cholesterol trong máu [38], phòng ngừa các bệnh liên quan đến vú và tuyến tiền liệt [39] Một số

nguồn nguyên liệu giàu chất xơ đã được nghiên cứu và bổ sung vào thực phẩm như cám gạo, cám mì, cám yến mạch, táo, ngô

Mì spaghetti là sản phẩm giàu tinh bột, ít béo và thường là thức ăn chính trong các bữa ăn và có thể chế biến thành nhiều món khác nhau Do có độ ẩm thấp và thời gian bảo quản lâu, mì spaghetti ngày càng trở nên tiện dụng và phổ biến ở nhiều nước [40]

Mì spaghetti giàu xơ hiện có trên thị trường Việt Nam chủ yếu được nhập khẩu

từ nước ngoài, có thể tìm thấy một số nhãn hiệu lớn trong các siêu thị như mì spaghetti nguyên cám Bioitalia, Cucina, Naturata Thành phần chủ yếu của các sản phẩm này

là bột lúa mì nguyên cám

2.2.3 Chất lượng của mì spaghetti giàu xơ

2.2.3.1 Chất lượng của mì nấu

Nhiều tác giả nhận thấy rằng việc bổ sung chất xơ vào mì spaghetti có thể ảnh hưởng đến chất lượng của mì nấu, bao gồm thời gian nấu tối ưu, độ tổn thất trong quá trình nấu và chỉ số trương nở Thời gian nấu tối ưu của mì spaghetti giàu xơ luôn thấp hơn so với mì spaghetti truyền thống khi tăng hàm lượng chất xơ là cám ngũ cốc [2] [41] Bên cạnh đó, tổn thất chất khô trong quá trình nấu sẽ tăng khi tăng hàm lượng chất xơ là cám gạo, β-glucan và inulin [42] [43] [44] Đối với chỉ số trương nở, chỉ số này có thể tăng lên hoặc giảm xuống khác nhau, nó tùy thuộc vào các loại chất xơ bổ sung Trong nghiên cứu của Foschia và cộng sự (2013) tất cả các mẫu spaghetti giàu

xơ với thành phần chất xơ là cám yến mạch, psyllium, β-glucan và inulin đều có chỉ

số trương nở cao hơn so với spaghetti làm từ bột mì [45] Tuy nhiên, Aravind và cộng

sự (2012) lại cho rằng chỉ số trương nở giảm đi đáng kể khi tăng tỷ lệ inulin hoặc glucan trong công thức làm mì spaghetti [2]

β-2.2.3.2 Tính chất cơ lý

Việc bổ sung chất xơ vào công thức làm mì đã được báo cáo là có tác động đến tính chất, kết cấu của cả mì nấu chín và mì chưa nấu chín [42] Quá trình bổ sung nguyên liệu giàu xơ từ cám ngũ cốc hoặc các loại đậu vào công thức phối trộn sẽ làm giảm hàm lượng tinh bột, tăng hàm lượng protein phi gluten, hình thành mạng gluten kém chặt chẽ Do đó, tinh bột trong sợi mì dễ bị thoát ra trong quá trình nấu, làm giảm lượng nước cần thiết cho quá trình hồ hoá tinh bột, làm cho lượng nước hấp thu trong sợi mì giảm đi, từ đó các tính chất cơ lý của mì sẽ giảm [46] Tuy nhiên, có một số nghiên cứu nhận thấy rằng việc bổ sung 10 và 15% cám mì vào công thức làm mì spaghetti có ít ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm [1]

2.2.3.4 Giá trị cảm quan

Các nghiên cứu chỉ ra rằng, việc bổ sung các nguyên liệu giàu xơ vào công thức làm mì có ảnh hưởng nhiều đến các giá trị cảm quan của mì spaghetti Phần lớn các nghiên cứu cho thấy việc bổ sung các nguyên liệu giàu xơ vào spaghetti với tỷ lệ càng cao thì chất lượng cảm quan như màu sắc, hương vị, cấu trúc cũng như mức độ chấp nhận sản phẩm sẽ càng giảm [46] Theo Kaur và cộng sự (2012), sản phẩm pasta

bổ sung 25% cám đại mạch có mức độ chấp nhận là 3,9 điểm thấp hơn so với mẫu pasta truyền thống có mức độ chấp nhận là 8,1 điểm Còn trong nghiên cứu của Agama

và cộng sự (2000), sản phẩm pasta giàu xơ có bổ sung 45% bột chuối xanh có mức độ chấp nhận tăng so với mẫu đối chứng [47] Trong hầu hết các nghiên cứu, các mẫu pasta được bổ sung nguyên liệu giàu xơ với hàm lượng không quá 10% sẽ có các tính chất cảm quan không khác biệt đáng kể so với mẫu pasta truyền thống [46]

2.3 Sử dụng cám mì trong sản xuất thực phẩm

Một số công bố khoa học về việc sử dụng cám mì trong các quy trình sản xuất thực phẩm được trình bày trong Bảng 2.1 và Bảng 2.2

Bảng 2.1 Một số nghiên cứu sử dụng cám mì trong thực phẩm

Aldona sobota

và cộng sự

2015) [1]

Ứng dụng của cám mì để sản xuất mì pasta giàu xơ

Tăng hàm lượng xơ, khoáng và protein cho sản phẩm Tỉ lệ bổ sung cám mì là 30% sẽ cho các giá trị chất lượng tốt

Gurkirat kaur

và cộng sự

2012) [44]

Tính chất vật lý và cảm quan của mì pasta khi thêm các loại cám ngũ cốc

Bổ sung 15% cám mì và 10% cám yến mạch, cám lúa mạch và cám gạo thì không làm thay đổi tính chất vật lý và cảm quan so với mẫu đối chứng

Suhyun kong

và cộng sự

2012) [45]

Thành phần hóa học và các tính chất vật lý của cám mì đen trong mì sợi

Hàm lượng ẩm, tro, protein và béo tăng, nhưng

độ hấp thu nước sẽ giảm Bên cạnh đó độ cứng

và độ dính của mì sẽ tăng, nhưng độ dai, độ nhớt của mì sẽ giảm

Bảng 2.2 Những tác động tích cực của các thành phần trong cám mì đến sức khỏe con

người

Thành phần Chức năng Ảnh hưởng đến sức khỏe Tham khảo

Beta-glucan Giảm lượng cholesterol tỉ trọng

thấp trong máu

Hàm lượng cholesterol tỉ trọng thấp giúp giảm nguy cơ bệnh tim mạch

European Food Safety Authority (EFSA), 2011b

Chất xơ Kéo dài thời gian tiêu hóa Có nhiều tác dụng tốt đối

với hệ tiêu hóa

European Food Safety Authority (EFSA), 2010; Mälkki & Virtanen,

2001 Sterols Giảm cholesterol tỉ trọng thấp và

cao trong máu

Giảm 4% cholesterol trong máu

Jenkins & Kendall,

1999 Alkylresorcinol Giảm sự tăng trưởng tế bào ung

thư đại tràng

Giảm số tế bào ung thư đại trang ở chuột

Liu, Winter, Stevenson, Morris, & Leach, 2012; Zhu, Soroka, & Sang, 2012 Lignin Có khả năng chống ung thư và

chống oxy hóa, ức chế sự oxy hóa low density lipoprotein

Giảm nguy cơ ung thư vú

và ung thư tuyến tiền liệt

Anderson và cộng sự (2014)

2.4 Điểm mới của đề tài

Hiện nay tại Việt Nam chưa có công bố khoa học nào về mì spaghetti giàu chất

xơ và sử dụng cám mì trong quy trình sản xuất mì giàu chất xơ Cám lúa mì ở Việt Nam chỉ là nguồn phụ phẩm và chủ yếu được sử dụng để làm thức ăn gia súc Nếu chúng ta tận dụng được nguồn phụ phẩm này vào công thức làm mì Spaghetti thì không những góp phần tạo ra sản phẩm tốt cho sức khỏe mà còn năng cao hiệu quả kinh tế trong việc khai thác và sử dụng cám mì

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nguyên liệu

3.1.1 Cám lúa mì

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng cám lúa mì thương hiệu Cám mì số

1 (thuộc giống australian premium white wheat, nhập khẩu từ Australian) của Công

ty Bột mì Bình Đông Các chỉ tiêu chất lượng được trình bày ở Bảng 3.1

Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng của cám lúa mì

H 2 SO 4 Vô cơ hóa mẫu trong thí nghiệm định lượng protein

H 2 O 2 Xúc tác quá trình vô cơ hóa mẫu trong thí nghiệm định lượng protein Thuốc thử Nessler Thuốc thử tạo hợp chất màu để định lượng protein

NH 4 Cl Chất chuẩn để dựng đường chuẩn trong thí nghiệm định lượng protein Diethyl Ether Dung môi trích ly chất béo trong thí nghiệm Soxhlet để định lượng lipid Ethenol Dùng trong các thí nghiệm định lượng tinh bột và chất xơ

Thuốc thử DNS Dùng làm chất chỉ thị màu cho các thí nghiệm định lượng đường,

carbohydrate và tinh bột Phenol Dùng làm chất chỉ thị màu cho các thí nghiệm định lượng carbohydrate Glucose Chất chuẩn để dựng đường chuẩn trong thí nghiệm định lượng đường,

carbohydrate và tinh bột

Na 2 HPO 4 , NaH 2 PO 4 Dùng pha dung dịch đệm phosphate pH = 6

NaOH và HCl Điều chình pH

3.1.4.3 Thiết bị Bảng 3.5 Thiết bị được dùng trong nghiên cứu

Thứ tự Thiết bị

1 Cân sấy ẩm hồng ngoại (A&D, Nhật Bản)

2 Cân phân tích 4 số lẻ (Pioneer)

3 Bộ thiết bị Soxhlet

4 Thiết bị quang phổ so màu (CT-2300 Spectrophotometer, Đài Loan)

5 Máy đo pH (Jenco, Model 6171)

6 Bơm chân không (Buchi Vacuum controller V-800)

7 Lò nung tro (Lenton, À11/6B, Anh)

8 Bộ thiết bị vô cơ hóa mẫu

9 Thiết bị đo cấu trúc (Model 5543, hãng Instron, Hoa Kỳ)

10 Thiết bị đo màu

11 Bếp điện

13 Tủ sấy đối lưu (Tùng Việt, Việt Nam)

14 Thiết bị nhào trộn (Ichiban, Đài Loan)

15 Thiết bị làm mì (Model HR2365/05, hãng Philip, Hà Lan)

3.1.5 Chế phẩm enzyme

α-amylase

Chế phẩm α-amylase sử dụng trong nghiên cứu này có tên thương mại là Termamyl® SC do công ty Novozymes (Đan Mạch) sản xuất Các đặc tính của chế phẩm được trình bày trong Bảng 3.5

Bảng 3.6 Một số đặc tính của chế phẩm Termamyl® SC

Hoạt tính ban đầu (Kilonovo/gram - KNU/g) 120

Một đơn vị hoạt độ Kilonovo units (KNU) được định nghĩa là lượng enzyme cần thiết để thủy phân hoàn toàn 5,6g tinh bột ở điều kiện nhiệt độ 50oC và pH 4,8 trong 1 giờ

Bảo quản: Chế phẩm enzyme α-amylase được bảo quản ở 0 – 5oC, tránh ánh sáng mặt trời

Glucoamylase

Chế phẩm glucoamylase sử dụng trong nghiên cứu này có tên thương mại là Dextrozyme® GA do công ty Novozymes (Đan Mạch) sản xuất Các đặc tính của chế phẩm được trình bày trong Bảng 3.6

Bảng 3.7 Một số đặc tính của chế phẩm Dextrozyme® GA

Một đơn vị hoạt độ amyloglucosidase units (AGU) được định nghĩa là lượng enzyme cần thiết để thủy phân tạo ra 1μmol glucose trong 1 phút ở khi nồng độ cơ chất là 10mg/mL, nhiệt độ 37oC, pH 4,8 , thời gian phản ứng 30 phút

Bảo quản: Chế phẩm enzyme glucoamylase được bảo quản ở 0 – 5oC, tránh ánh sáng mặt trời

Protease

Chế phẩm protease sử dụng trong nghiên cứu này có tên thương mại là Alcalase®2.5 L do công ty Novozymes (Đan Mạch) sản xuất Các đặc tính của chế phẩm được trình bày trong Bảng 3.8

Bảng 3.8 Một số đặc tính của chế phẩm Alcalase®2.5 L

Một đơn vị hoạt độ Anson (1 AU) được định nghĩa là lượng enzyme xúc tác thủy phân cơ chất là hemoglobin trong 1 phút, giải phóng các acid amin và peptide cho phản ứng bắt màu với thuốc thử Folin – Ciocalteu; ở điều kiện nhiệt độ 25oC và

pH 7,5

Bảo quản: Chế phẩm enzyme protease được bảo quản ở 0 – 5oC, tránh ánh sáng mặt trời

3.2 Nội dung nghiên cứu

Quy trình thực hiện thí nghiệm và nội dung nghiên cứu được trình bày tóm tắt

trong sơ đồ Hình 3.1 sau đây:

Hình 3.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu

- Các giá trị màu sắc

- Các tính chất trong quá trình nấu mì: thời gian nấu tối ưu, thất thoát quá trình nấu, chỉ số hấp thu nước, chỉ số trương nở

- Chất lượng cảm quan: mức độ yêu thích chung

Khảo sát ảnh hưởng của

tỉ lệ sử dụng cám mì đến

chất lượng mì spaghetti

- Thành phần hóa học của các mẫu mì

- Các tính chất cơ lý: độ cứng, độ cố kết, độ dính, độ đàn hồi, độ dai, độ dẻo và độ giãn dài

3.2.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu

 Khả năng giữ nước và giữ dầu

3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến chất lượng của

mì spaghetti

Mục đích: Đánh giá sự ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến chất lượng

của mì spaghetti giàu xơ, từ đó đề xuất kích thước thích hợp của hạt cám mì cho quy

trình sản xuất mì spaghetti giàu chất xơ

Cách thực hiện: Cám mì được nghiền và đem đi rây, thu được những kích thước khác nhau như sau:

 Mẫu 1: qua rây 35 mesh (lỗ rây 0,5mm)

 Mẫu 3: qua rây 100 mesh (lỗ rây 0,149mm)

Sau đó các mẫu cám có kích thước khác nhau sẽ được phối trộn với bột mì với

tỉ lệ cố định và bổ sung một số nguyên liệu phụ theo tỉ lệ được trình bày ở Bảng 3.4 sau đây:

Bảng 3.9 Công thức thành phần nguyên liệu mì spaghetti được sử dụng trong

 Thời gian nhào trộn: 20 phút

 Nhiệt độ và thời gian sấy: 500c và 12 giờ

Yếu tố thay đổi:

Kích thước hạt cám mì được bổ sung trong công thức làm mì spaghetti giàu xơ được thể hiện ở Bảng 3.5 sau đây:

Bảng 3.10 Tỉ lệ phối trộn bột mì và cám mì với các kích thước khác nhau

Mẫu (mm) Khối lượng bột mì (g) Khối lượng cám lúa mì (g)

 Các giá trị màu sắc của các mẫu mì spaghetti (L*, a*,b*)

 Chất lượng cảm quan của các mẫu mì spaghetti: mức độ yêu thích chung

3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến chất lượng của

mì spaghetti

Mục đích: Đánh giá mức độ ảnh hưởng tỉ lệ bổ sung cám mì đến chất lượng

của mì spaghetti giàu xơ, từ đó đề xuất tỉ lệ cám mì thích hợp cho quy trình sản xuất

mì spaghetti giàu xơ

Cách thực hiện: Sau khi đã chọn được kích thước hạt cám mì thích hợp, cám lúa mì sẽ được phối trộn với bột mì theo các tỉ lệ khác nhau

Yếu tố cố định

 Kích thước hạt cám mì: kết quả được chòn từ thí nghiệm ở phần 3.2.2

 Thời gian nhào trộn: 20 phút

 Nhiệt độ và thời gian sấy: 500C và 12 giờ

Yếu tố thay đổi

 Tỉ lệ bổ sung giữa cám lúa mì và bột mì được thể hiện trong Bảng 3.6 Bảng 3.11 Tỉ lệ bổ sung giữa cám lúa mì trong nghiên cứu sản xuất mì spaghetti

Mẫu (%) Khối lượng bột mì (g) Khối lượng cám lúa mì (g)

 Các giá trị màu sắc của các mẫu mì spaghetti (L*, a*,b*)

 Chất lượng cảm quan của các mẫu mì spaghetti: mức độ yêu thích chung

3.3 Quy trình sản xuất mì spaghetti ở quy mô phòng thí nghiệm

Hình 3.2 Quy trình sản xuất mì Spaghetti

Bao bì POLYETHYLEN

MÌ SPAGHETTI

Giải thích quy trình

 Quá trình phối trộn

Quá trình phối trộn nhằm tạo hỗn hợp bột mì và cám lúa mì đồng đều, hỗ trợ

cho quá trình nhào trộn tiếp theo diễn ra thuận lợi

Quá trình này được thực hiện trên thiết bị trộn bột (Model SM-8005, hãng Ichiban, Hoa Kỳ) ở chế độ 1 với tốc độ khuấy trộn là 75 vòng/phút

 Quá trình ép đùn

Quá trình ép đùn nhằm mục đích hình thành sợi mì spaghetti có kích thước và

hình dạng theo yêu cầu

Quá trình ép đùn được thực hiện trên thiết bị làm mì (Model HR2365/05, hãng Philip, Hà Lan) với đường kính đầu đùn 1.6mm

 Quá trình sấy

Quá trình sấy nhằm tạo sợi mì spaghetti có độ ẩm theo yêu cầu công nghệ

Quá trình này được thực trên thiết bi sấy đối lưu (Tùng Việt, Việt Nam) ở 500C,

độ ẩm không khí tương đối là 60%, thời gian sấy là 12 giờ và độ ẩm sợi mì đạt được sau quá trình sấy là không nhỏ hơn 12%

 Quá trình làm nguội

Quá trình làm nguội sợi mì diễn ra ở nhiệt độ phòng, chuẩn bị cho giai đoạn bao gói

Các sợi mì được đặt trên mâm inox và được làm nguội tự nhiên

 Quá trình bao gói

Quá trình bao gói nhằm mục đích hoàn thiện sản phẩm

Các sợi mì được đặt trong bao bì kín polyethylen với độ dày 1mm

3.4 Phương pháp phân tích

3.4.1 Xác định hàm lượng ẩm

Hàm lượng ẩm của mẫu được xác định dựa trên tính toán lượng nước thoát ra khỏi mẫu sau quá trình bốc hơi nước Mẫu được sấy đến khối lượng không đổi và xác định hàm ẩm bằng thiết bị cân sấy ẩm hồng ngoại (A&D, Nhật Bản)[48]

3.4.2 Xác định hàm lượng protein

Hàm lượng protein được xác định bằng phương pháp Kjeldahl-Nessler, sử dụng xúc tác acid peroxymonosulfuric Theo phương pháp này, mẫu nguyên liệu sẽ được vô cơ hóa hoàn toàn nhờ hỗn hợp xúc tác acid sulfuric (H2SO4) đặc và hydrogen peroxyde (dung dịch H2O2 50%) với tỷ lệ H2SO4:H2O2 là 1:4 theo thể tích Trong suốt quá trình vô cơ hóa, nitơ trong mẫu sẽ bị chuyển hóa thành ion ammonium, kết hợp với acid sulfuric để tạo thành hợp chất không bay hơi (NH4)2SO4, hydrogen và carbon được chuyển hóa thành nước và khí carbonic

So với phương pháp Kjeldahl truyền thống-sử dụng xúc tác muối kim loại,