ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Tinh bột sắn, được thu mua từ chợ đầu mối thành phố Thái Nguyên, được biến tính để sử dụng như một nguyên liệu thay thế cho bột mì trong bánh gato.
Quy mô phòng thí nghiệm.
Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
Địa điểm: Phòng thí nghiệm vi sinh - Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm - Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
Thời gian tiến hành: Từ ngày 07/12/2013 đến 07/06/2014.
Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp biến hình tinh bột bằng acid, hồ hóa sơ bộ đến tính chất chức năng của tinh bột sắn
Xây dựng quy trình sản xuất bánh gato với nguyên liệu là một phần tinh bột sắn biến tính thay thế cho bột mỳ
Nghiên cứu ảnh hưởng của tinh bột sắn biến tính bằng acid, hồ hóa sơ bộ đến chất lượng cảm quan bánh gato.
Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Ph ươ ng pháp b ố trí thí nghi ệ m
3.4.1.1 Biến tính tinh bột bằng phương pháp hồ hóa sơ bộ [23]
Huyền phù tinh bột với tỷ lệ nước 2:1 được hồ hóa ở 59°C và sau đó sấy khô ở 50-55°C Quá trình này làm cắt đứt một phần liên kết giữa các phân tử, dẫn đến việc phá hủy cấu trúc của hạt tinh bột sau khi hồ hóa.
3.4.1.2 Biến tính tinh bột bằng acid [23]
Huyền phù tinh bột với tỷ lệ nước 2:1 và acid HCl 0,08 được biến hình ở 30°C trong 2 giờ Sau đó, dịch huyền phù được trung hòa bằng NaOH 1N cho đến khi đạt pH 7.
Sau khi trung hòa, tinh bột cần được lọc rửa ít nhất 4 lần để loại bỏ hoàn toàn lượng acid dư Cuối cùng, tinh bột được thu được sau khi sấy khô ở nhiệt độ 55°C.
3.4.1.1 Phương pháp xác định độ ẩm của tinh bột sắn biến tính [27] Độ ẩm tinh bột được xác định bằng phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi
Sấy mẫu ở nhiệt độ 105 - 110°C đến trọng lượng không đổi
Sấy khô đĩa pectri trong vòng 15 phút ở lò sấy nhiệt độ 105°C Rồi đặt trong bình hút ẩm để làm nguội và cân đĩa
Cân từ 2g đến 5g mẫu tinh bột và cho vào đĩa pectri, sau đó sấy ở nhiệt độ 105-110°C trong thời gian dài để loại bỏ nước tự do và nước liên kết trong sản phẩm Cần theo dõi và cân khối lượng mẫu liên tục cho đến khi khối lượng ổn định để dừng quá trình sấy.
Tính kết quả Độ ẩm của mẫu đem đi xác định được tính theo công thức
W: Độ ẩm của mẫu cần xác định m 1 : Khối lượng mẫu + khối lượng đĩa pectri trước khi sấy (g) m 2 : Khối lượng mẫu + khối lượng đĩa pectri sau khi sấy (g) m 0 : Khối lượng mẫu mang đi sấy (g)
3.4.1.2 Phương pháp xác định độ trương nở và hòa tan của tinh bột sắn biến tính [8]
Xác định theo phương pháp của Tester và Endeson
Cân 0,2g mẫu tinh bột và cho vào 3 ống falcon đã biết khối lượng, với ống số 1 là tinh bột sắn thường, số 2 là tinh bột sắn hồ hóa sơ bộ, và số 3 là tinh bột sắn biến tính bằng acid Thêm vào mỗi ống 10ml nước cất và lắc đều để tinh bột hòa tan Sau đó, khuấy liên tục trong nồi cách thủy ở nhiệt độ 50°C trong 30 phút Cuối cùng, ly tâm hỗn hợp với tốc độ 5000 vòng/phút trong 20 phút.
Sau khi ly tâm, phần nước được chắt ra và sấy ở nhiệt độ 105°C cho đến khi đạt khối lượng không đổi, sau đó được cân (w1) Lượng tinh bột trong phần nước sau khi ly tâm phản ánh độ hòa tan của tinh bột.
Lượng nước và tinh bột trong phần lắng được cân (w2) Độ hòa tan và trương nở của tinh bột được tính theo công thức: Độ hòa tan (S) (%) = 100%.
3.4.1.3 Phương pháp xác định nồng độ tạo gel của tinh bột biến tính [10]
Xác định theo phương pháp của Sathe và Salunke
Chuẩn bị các mẫu tinh bột với nồng độ 1%, 2%, 4% và 6% (so với vật chất khô) trong 5ml nước cất Trộn đều để tinh bột hòa tan, sau đó đun sôi cách thủy ở 100°C trong 1 giờ.
Sau đó làm lạnh nhanh dưới vòi nước chảy để nhiệt độ giảm xuống khoảng 20°C Làm lạnh và giữ ở nhiệt độ 4°C trong vòng 2h Quan sát gel tạo thành
Gel tinh bột được xác định bằng tỷ lệ phần trăm nước sau khi ly tâm ở 3000 vòng/phút trong 15 phút Nồng độ tạo gel là mức thấp nhất mà tại đó, khi lắc mạnh hoặc dốc ngược dịch hồ hóa, gel vẫn giữ nguyên trạng thái mà không bị biến đổi.
3.4.1.4 Phương pháp xác định khả năng hấp thụ nước của tinh bột biến tính
Cân chính xác 0,2g của ba loại mẫu tinh bột vào các ống falcon đã được xác định khối lượng trước Ống số 1 chứa tinh bột sắn thường, ống số 2 chứa tinh bột sắn hồ hóa sơ bộ, và ống số 3 chứa tinh bột sắn biến tính bằng acid Mỗi ống được bổ sung thêm 10ml nước cất.
Để hòa tan tinh bột, lắc đều với nước và đun cách thủy ở 50°C trong 30 phút Sau đó, ly tâm hỗn hợp với tốc độ 6000 vòng/phút trong 20 phút Khả năng hấp thụ nước của tinh bột được xác định bằng tỷ lệ phần nước của dịch ly tâm được chắt ra.
3.4.2 Ph ươ ng pháp đ ánh giá c ả m quan [26]
Dựa vào tiêu chuẩn TCVN 3215-79 để đánh giá cảm quan chất lượng bánh gato
Mẫu bánh được đánh giá bằng phép thử cho điểm theo TCVN 3215-79
Mẫu cảm quan: ba mẫu là sản phẩm bánh gato
Phòng đánh giá cảm quan là phòng thoáng sạch, không có mùi lạ, đủ ánh sáng Dụng cụ cảm quan: mỗi thành viên có:
Một ly nước tinh khiết
Danh mục chỉ tiêu và các hệ số quan trọng:
B ả ng 3.1 H ệ s ố quan tr ọ ng c ủ a t ừ ng ch ỉ tiêu
Tên chỉ tiêu Hệ số quan trọng
Theo % Bằng số Độ xốp 35 1,4 Độ mềm 30 1,2 Độ dai 20 0,8 Độ ẩm 15 0,6 Điểm chất lượng của sản phẩm có giá trị từ 0 đến 20 theo 6 mức chất lượng sau:
B ả ng 3.2 B ả ng phân c ấ p ch ấ t l ượ ng s ả n ph ẩ m
Chất lượng Điểm chung Chất lượng Điểm chung
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Ảnh hưởng của các phương pháp biến hình đến tính chất chức năng của tinh bột sắn
4.1.1 Ả nh h ưở ng c ủ a các ph ươ ng pháp bi ế n hình tinh b ộ t đế n độ ẩ m c ủ a tinh b ộ t s ắ n Độ ẩm là hàm lượng nước tự do tồn tại trong tinh bột Tinh bột có khả năng hút ẩm cao vì có cấu trúc lỗ xốp Độ ẩm của tinh bột ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm Độ ẩm của tinh bột sắn biến tính được xác định như mục 3.4.1.1 Kết quả được thể hiện trên bảng:
B ả ng 4.1 Độ ẩ m không đổ i c ủ a tinh b ộ t s ắ n bi ế n tính
Theo dữ liệu, độ ẩm của các loại tinh bột xử lý bằng phương pháp khác nhau có sự biến đổi rõ rệt Tinh bột hồ hóa sơ bộ có hàm lượng ẩm cao hơn so với tinh bột biến tính bằng acid, tuy nhiên, tinh bột hồ hóa sơ bộ lại dễ mất nước tự do nhanh hơn do cấu trúc lỗ xốp kém bền vững hơn trong quá trình sấy.
4.1.2 Ả nh h ưở ng c ủ a các ph ươ ng pháp bi ế n hình đế n độ hòa tan c ủ a tinh b ộ t s ắ n Độ hòa tan của tinh bột là giá trị thể hiện độ bền chặt và mức độ liên kết bên trong tinh bột
Kết quả ảnh hưởng của các phương pháp biến hình đến độ hòa tan của tinh bột sắn được thể hiện qua bảng 4.1
B ả ng 4.2 Kh ả n ă ng hòa tan c ủ a tinh b ộ t s ắ n bi ế n tính
Tinh bột Độ hòa tan (%)
Ghi chú: các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì không có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05
Tinh bột sắn có độ hòa tan khác nhau tùy thuộc vào dạng tinh bột Sau khi biến tính, khả năng hòa tan của tinh bột có thể tăng lên 0.18% Tinh bột sắn biến hình có độ hòa tan cao hơn tinh bột thường, đặc biệt là tinh bột biến tính bằng acid HCl Tinh bột hồ hóa sơ bộ cũng có độ hòa tan cao hơn tinh bột thường, nhưng vẫn thấp hơn tinh bột biến tính bằng acid Sự tác động của acid và nhiệt độ làm đứt một phần liên kết trong phân tử tinh bột, dẫn đến kích thước phân tử giảm và dễ hòa tan hơn khi gia nhiệt Do đó, tinh bột biến tính có độ hòa tan cao hơn tinh bột thường.
4.1.3 Ả nh h ưở ng c ủ a các ph ươ ng pháp bi ế n hình đế n độ tr ươ ng n ở c ủ a tinh b ộ t s ắ n Độ trương nở của tinh bột là khả năng hút nước của tinh bột Độ trương nở cũng như độ hòa tan của tinh bột, là giá trị thể hiện độ bền chặt và mức độ liên kết giữa các phần tử bên trong tinh bột Xác định độ trương nở của tinh bột theo phương pháp như mục 3.4.1.2 Kết quả thể hiện qua bảng 4.3
B ả ng 4.3 Độ tr ươ ng n ở c ủ a tinh b ộ t s ắ n
Tinh bột Độ trương nở (%)
Ghi chú: các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì không có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05
Tinh bột biến tính bằng acid có độ trương nở thấp nhất, chỉ 0,16%, so với tinh bột hồ hóa sơ bộ và tinh bột sắn thường với độ trương nở lần lượt là 0,39% Dưới tác động của acid và nhiệt độ, một phần liên kết ngang trong tinh bột bị đứt, làm giảm kích thước hạt tinh bột, khiến tinh bột biến tính tan nhanh hơn Acid cũng phá hủy vùng vô định hình giữa các micelle trong phân tử, làm yếu cấu trúc hạt tinh bột và dẫn đến phá hủy hạt, ngay cả khi hạt trương không đáng kể Do đó, tinh bột thường có khả năng trương nở tốt hơn tinh bột biến tính sau khi gia nhiệt.
4.1.4 Ả nh h ưở ng c ủ a các ph ươ ng pháp bi ế n hình tinh b ộ t đế n n ồ ng độ t ạ o gel c ủ a tinh b ộ t s ắ n
Khả năng tạo gel là một trong những tính chất quan trọng của tinh bột, nó quyết định đến chất lượng của sản phẩm
Gel tinh bột được hình thành từ hai loại gel chính là gel amilose và amilopectin Gel amilose tạo ra từ các phân tử amilose liên kết qua liên kết hydro, hình thành mạng lưới ba chiều Trong khi đó, gel amilopectin có mạng lưới ba chiều nhờ liên kết hydro giữa các mạch bên của amilopectin và nước Tính chất của gel tinh bột phụ thuộc vào đặc điểm của gel amilose và amilopectin, cũng như tỷ lệ giữa hai thành phần này Nồng độ gel tinh bột biến hình được trình bày trong bảng 4.4.
B ả ng 4.4 N ồ ng độ t ạ o gel c ủ a tinh b ộ t s ắ n bi ế n tính
Loại tinh bột Nồng độ (%)
Hồ hóa sơ bộ (ml)
Ghi chú: các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì không có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05
Theo bảng trên, nồng độ tạo gel của các mẫu khác nhau có sự biến động rõ rệt Gel tinh bột chỉ hình thành khi nồng độ tinh bột đạt 2% trở lên; ngược lại, với nồng độ dưới 2%, hầu hết các mẫu đều mất cấu trúc ban đầu khi bị lắc nhẹ Tinh bột biến tính bằng acid cho thấy nồng độ tạo gel và độ bền gel cao nhất, trong khi tinh bột thường có nồng độ kém hơn Điều này cho thấy rằng ở nồng độ 1%, amilopectin phân nhánh gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự hình thành gel do các acid thủy phân tấn công vào vùng vô định hình chứa amilopectin.
4.1.5 Ả nh h ưở ng c ủ a các ph ươ ng pháp bi ế n hình tinh b ộ t đế n kh ả n ă ng h ấ p th ụ n ướ c c ủ a tinh b ộ t s ắ n
Khả năng hấp thụ nước của tinh bột là yếu tố quan trọng trong việc điều chỉnh tỷ lệ dung dịch tinh bột và nước, vì nhiều tính chất chức năng của tinh bột phụ thuộc vào tương tác giữa chúng Bảng 4.5 thể hiện ảnh hưởng của các phương pháp biến hình đến khả năng hấp thụ nước của tinh bột sắn.
B ả ng 4.5 Kh ả n ă ng h ấ p th ụ n ướ c c ủ a tinh b ộ t s ắ n
Ghi chú: các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì không có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05
Hình ảnh cho thấy tinh bột sau khi hồ hóa sơ bộ có khả năng hấp thụ nước vượt trội so với tinh bột biến tính bằng acid Mặc dù tinh bột biến tính bằng acid có độ hòa tan cao, nhưng độ trương nở của nó lại thấp hơn so với tinh bột đã qua hồ hóa sơ bộ, dẫn đến khả năng hấp thu nước kém hơn.
Đánh giá cảm quan và chất lượng sản phẩm bánh gato
Để đánh giá được cảm quan chất lượng bánh gato, kết quả được thể hiện ở bảng 4.5
B ả ng 4.6 Đ ánh giá c ả m quan ch ấ t l ượ ng s ả n ph ẩ m bánh gato
Tinh bột Chất lượng của sản phẩm TB có TL Xếp loại Độ xốp Độ dai Độ mềm Độ ẩm
Hồ hóa sơ bộ 6,0 b 2,9 b 4,4 b 2,2 b 15,5 Khá
Theo bảng đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm và tiêu chuẩn TCVN 7406-2004, tinh bột sắn biến hình bằng acid mang lại chất lượng sản phẩm tốt nhất Sản phẩm này có độ xốp và độ mềm cao, trong khi độ dai và độ ẩm lại khá thấp, đặc trưng cho các loại bánh mềm không kem như bánh gato.
Tinh bột hồ hóa sơ bộ không chỉ nâng cao giá trị cảm quan của bánh mà còn mang lại độ mềm và xốp đặc trưng, đồng thời giữ được độ dai đặc thù của tinh bột sắn.
Tinh bột sắn thường làm giảm chất lượng bánh do độ dai dẻo và ẩm độ cao, dẫn đến bánh kém xốp và mềm Điều này không phù hợp với sở thích của người tiêu dùng về sản phẩm bánh mềm không kem.
Chính vì vậy, chọn tinh bột sắn biến tính bằng acid để thay thế 1 phần bột mỳ trong sản xuất bánh gato là phù hợp nhất.
Quy trình sản xuất bánh gato
Lòng đỏ trứng Đường Đường Sữa + dầu Nước Đánh bông khuấy trộn Bột mỳ + tinh bột sắn biến tính Phối trộn
B ả ng 4.7 công th ứ c nguyên li ệ u bánh gato
Thành phần Hàm lượng Đường 20g
Bột nở + vani 1 lượng nhỏ
Tách riêng lòng đỏ và lòng trắng trứng
Để đánh lòng trắng trứng đạt yêu cầu, trước tiên hãy đánh cho đến khi thấy nổi bọt khí li ti và mịn Sau đó, bổ sung 2/3 lượng đường vào và tiếp tục đánh cho đến khi lòng trắng bông lên, có màu trắng phau Khi cảm thấy máy đánh nặng tay, dừng lại để kiểm tra Nếu nhấc máy lên mà lòng trắng có chóp nhưng nhanh chóng rủ xuống thì cần đánh thêm Đạt yêu cầu khi lòng trắng bám chặt vào phới đánh và chóp không bị rủ xuống.
Đánh lòng đỏ bằng phới tay cho tơi, sau đó thêm sữa, dầu ăn, nước và lượng đường còn lại vào, tiếp tục đánh cho đến khi hỗn hợp chuyển sang màu kem nhạt.
Từ từ thêm bột mì và bột sắn vào hỗn hợp lòng đỏ, nhớ trộn nhẹ nhàng và đều tay Bước này rất quan trọng, vì nếu bột không được trộn đều, bánh sẽ bị chai cứng và không nở xốp đồng đều khi nướng.
Cho 1/3 hỗn hợp lòng trắng vào lòng đỏ, trộn nhẹ nhàng để làm mềm hỗn hợp Sau đó, thêm phần lòng trắng còn lại và tiếp tục trộn nhẹ tay để bột đều Lưu ý không khuấy mạnh để giữ lại các lỗ khí, giúp bánh đạt độ xốp mong muốn.
Hỗn hợp sau khi phối trộn được để lên men trong 1h, bánh sẽ có độ xốp, độ mềm tốt hơn so với bánh không được lên men
Khi chọn khuôn nướng bánh, cần lưu ý sở thích cá nhân để tìm được loại phù hợp Đối với khuôn inox hoặc nhôm, hãy phủ một lớp dầu ăn trước khi nướng để bánh dễ dàng tách ra khi chín.
Thời gian nướng bánh gato thường dao động từ 25 đến 35 phút, tùy thuộc vào lượng trứng và loại khuôn nướng Đối với bánh sử dụng 1 trứng, quy trình nướng được chia thành 2 giai đoạn nhiệt độ: đầu tiên, làm nóng lò ở 125°C trong 10 phút, sau đó nướng bánh ở 115°C trong 20 phút Cuối cùng, điều chỉnh nhiệt độ xuống 100°C trong 10 phút để tạo màu cho bánh.
Nướng đến khi bánh có thể tách khỏi khuôn, có màu vàng và xiên tăm không thấy ướt là bánh chín
Khi nướng bánh, cần chú ý đến nhiệt độ; nếu quá cao, bánh sẽ cứng bề mặt nhưng bên trong vẫn ẩm ướt, dẫn đến tình trạng sống bên trong và chín bên ngoài Ngược lại, nếu nhiệt độ quá thấp, bánh sẽ không phồng nở được, và còn có thể gây ra hiện tượng nứt vỡ trên bề mặt bánh.
4.3.3.6 Làm nguội và bánh thành phẩm
Sau khi nướng xong, bánh được đặt lên một tấm lưới có lỗ để nguội trong khoảng 5 phút Tiếp theo, dùng dao mỏng rạch quanh thành trong khuôn để giúp hơi nước thoát ra ngoài.