Nghiên cứu này được thực hiện với mục đích phát triển sản phẩm bánh có bổ sung mangiferin dành cho người bệnh tiểu đường.. Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu phát triển sản phẩm bánh yến mạch
TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN Ý TƯỞNG PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM
Tìm hiểu chung về bệnh tiểu đường
Theo Cục Y tế Dự phòng, bệnh tiểu đường (hay còn gọi là đái tháo đường) được định nghĩa là một bệnh mãn tính và có những đặc điểm: tăng glucose máu, kết hợp với những bất thường về chuyển hóa carbohydrate, lipid và protein, bệnh luôn gắn liền với xu hướng phát triển các bệnh về thận, đáy mắt, thần kinh và tim mạch [4] Cơ thể chuyển đổi hầu hết carbohydrate có trong thức ăn mà chúng ta ăn thành đường (glucose) và tạo insulin giúp đưa đường vào các tế bào của cơ thể Tuy nhiên, khi bị bệnh tiểu đường, cơ thể chúng ta không tạo đủ insulin hoặc không thể sử dụng hiệu quả insulin [5] Do đó làm tăng lượng đường trong máu và nếu kéo dài trong một khoảng thời gian sẽ gây ra những vấn đề nghiêm trọng về sức khỏe
1.1.2 Các loại bệnh tiểu đường
Bệnh tiểu đường được chia làm 3 loại: tiểu đường type 1, tiểu đường type 2 và tiểu đường thai kỳ
- Ở những người bị bệnh tiểu đường type 1, cơ thể họ không sản sinh ra insulin do phản ứng tự miễn dịch Có khoảng 5% những người mắc bệnh thuộc nhóm tiểu đường type 1 Những triệu chứng của tiểu đường type 1 phát triển rất nhanh và thường được chuẩn đoán trên trẻ em, trẻ vị thành niên và những người trẻ tuổi Người bệnh phải bổ sung insulin hằng ngày để sống và hiện nay vẫn chưa có cách nào ngăn chặn loại bệnh tiểu đường này [6]
- Đối với tiểu đường type 2, đây là nhóm bệnh phổ biến nhất, chiếm đến 90-95% số người mắc bệnh tiểu đường trên thế giới [4] Khi mắc bệnh tiểu đường type 2, cơ thể người bệnh không thể tạo và sử dụng insulin đúng cách [5] do đó không thể giữ lượng đường trong máu ở mức bình thường Bệnh phát triển qua nhiều năm và mọi người thường không chú ý đến những dấu hiệu khi mắc bệnh Tuy nhiên, tiểu đường type 2 vẫn có thể ngăn chặn hoặc trì hoãn bằng cách thay đổi lối sống cho phù hợp [7]
- Đối với tiểu đường thai kỳ, bệnh được phát hiện ở người mẹ trong nửa sau của thai kỳ [2] Bệnh thường biến mất sau khi người mẹ sinh con nhưng đứa trẻ sinh ra sẽ gặp nhiều vấn đề về sức khỏe và có nguy cơ bị bệnh tiểu đường type 2 sau này [7]
Vì đa số những người mắc bệnh tiểu đường thuộc loại tiểu đường type 2 nên những thông tin dưới đây sẽ phục vụ cho nhóm bệnh này
1.1.3 Những dấu hiệu và biến chứng của bệnh tiểu đường
Có nhiều cách để nhận biết một người có nguy cơ mắc bệnh tiểu đường Ở những người mắc bệnh tiểu đường thường xuất hiện những biểu hiện sau: đi tiểu thường xuyên, luôn có cảm giác rất khát nước và rất đói, mệt mỏi, khả năng nhìn kém, vết thương lâu lành, bị sụt cân (tiểu đường type 1), bị ngứa, tê hoặc vết thương ở tay/chân (tiểu đường type 2) [8] Hoặc không có những triệu chứng nêu trên nhưng có biểu hiện của các biến chứng: hay có mụn nhọt, hay tê chân tay, viêm lợi, viêm âm đạo dai dẳng, mờ mắt trước
50 tuổi… Đối với các kết quả xét nghiệm, người mắc bệnh tiểu đường có kết quả đường huyết >7mmol/L [4] Khi nhận thấy bản thân có những biểu hiện như trên, người bệnh cần đến gặp ngay bác sĩ để có được những biện pháp can thiệp kịp thời
Bệnh tiểu đường đem đến cho người bệnh một cuộc sống phức tạp hơn Đồng thời còn kéo theo những biến chứng nguy hiểm Các biến chứng bao gồm hệ thống thần kinh, chủ yếu là bệnh đa dây thần kinh, xuất hiện ở hơn 50% bệnh nhân tiểu đường Căn bệnh này ảnh hưởng đến những nơ-ron thần kinh và làm mất cảm giác, gây các vết thương ở tay chân Bệnh nhân tiểu đường còn có nguy cơ bị đột quỵ, những ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống thần kinh trung tâm và những biến chứng về thận [9]
1.1.4 Tình hình bệnh tiểu đường hiện nay
Trên toàn thế giới có 415 triệu người lớn (độ tuổi 20-79) tương đương 1 trong 11 người lớn đang sống với bệnh đái tháo đường trong năm 2015 Dự đoán vào năm 2040, con số này sẽ tăng tới khoảng 642 triệu người Hay nói cách khác 1 người trong 10 người lớn sẽ có bệnh tiểu đường [10]
Tuy nhiên, gần một nửa số người đang sống với bệnh tiểu đường (độ tuổi 20-79) không được chẩn đoán (46,5%), tỷ lệ này ở khu vực Tây Thái Bình Dương là 52,1% Nhiều người đang sống với bệnh tiểu đường type 2 trong một thời gian dài mà không nhận biết được tình trạng bệnh của họ Đến khi được chẩn đoán, thường đã kèm theo các biến chứng của bệnh Thực hiện lối sống lành mạnh có thể phòng ngừa được 70% bệnh tiểu đường type 2 và ăn uống lành mạnh có thể giúp giảm nguy cơ bệnh tiểu đường Tại Việt Nam, vào năm 2015 đã có 3,5 triệu người mắc bệnh báo cáo của Hiệp hội tiểu đường thế giới IDF Diabetes Atlas, và con số này được dự báo sẽ tăng lên 6,1 triệu vào năm 2040 Theo kết quả điều tra năm 2015 của Bộ Y tế, 68,9% người tăng đường huyết chưa được phát hiện Chỉ có 28,9% người bệnh ĐTĐ được quản lý tại cơ sở y tế Đây thực sự là khoảng trống lớn về sự chênh lệch giữa nhu cầu và cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe [10]
1.1.5 Những tiêu chí để lựa chọn thực phẩm cho người bệnh tiểu đường
Trong việc kiểm soát chỉ số đường huyết, người bệnh cần cân bằng giữa những loại đồ ăn thức uống nạp vào cơ thể, các hoạt động thể dục thể thao và thuốc điều trị (nếu có) [11] Kiểm soát được lượng carbohydrate trong khẩu phần ăn là yếu tố cực kỳ quan trọng Nếu ăn thức ăn chứa nhiều tinh bột thì lượng đường trong máu sẽ tăng cao Tuy nhiên có nhiều người ngộ nhận chỉ cần không ăn thức ăn có chứa đường, tinh bột thì sẽ không bị tiểu đường Đây là quan niệm hoàn toàn sai lầm Nếu cơ thể không được cung cấp đủ lượng đường cần thiết sẽ gây ra chứng giảm đường huyết, dẫn đến một số tình trạng như yếu, run rẩy, ra mồ hôi, nhức đầu, đói [5] Chính vì vậy, chế độ ăn uống ảnh hưởng rất nhiều đến cuộc sống của người bệnh tiểu đường
Có nhiều tiêu chí để người bệnh lựa chọn loại thực phẩm phù hợp cho bản thân Theo xu hướng chung hiện nay, người bệnh vẫn ưu tiên chọn những loại thực phẩm nghèo carbohydrate, giàu protein, vitamin, khoáng và xơ Tuy nhiên vẫn không thể loại bỏ những loại thực phẩm giàu tinh bột khỏi khẩu phần ăn và những thực phẩm giàu carbohydrate cũng không hoàn toàn giống nhau Chính vì thế những loại thực phẩm này được lựa chọn dựa trên một chỉ số vô cùng quan trọng, đó là chỉ số đường huyết Chỉ số đường huyết của một loại thực phẩm (hay còn gọi là Glycemic Index /GI) là chỉ số phản ánh tốc độ làm tăng đường huyết nhanh hay chậm sau khi ăn loại thực phẩm đó [12] Thực phẩm có GI cao là những thực phẩm được chuyển hóa và hấp thụ nhanh chóng, dẫn đến sự biến động rõ rệt về lượng đường trong máu Ngược lại, thực phẩm có
GI thấp tạo ra sự dao động nhỏ hơn (hình 1) [13]
Hình 1.1 Ảnh hưởng của GI đến đường huyết [13] Để khẩu phần ăn của một bệnh nhân tiểu đường được đảm bảo, tải lượng đường huyết (Glycemic Load/GL) của thực phẩm cũng được khuyên dùng để quản lý việc ăn uống GL thể hiện tổng lượng carbonhydrat của khẩu phần ăn Trong khi GI chỉ thể hiện được tỉ lệ đường được hấp thụ và không phụ thuộc vào lượng thức ăn thì GL lại tăng dần theo tổng lượng thức ăn được dung nạp Ví dụ như một lượng thực phẩm A chứa 100g carbohydrate có GI là 50 thì GL sẽ là 50, nhưng nếu ta ăn lượng thức ăn gấp đôi thì GL sẽ là 100 Chính vì vậy, cần kiểm soát cả lượng thức ăn mà chúng ta tiêu thụ chứ không chỉ là loại thực phẩm Để hỗ trợ cho người bệnh tiểu đường, American Diabetes Association (ADA) đã đưa ra những nhóm thực phẩm cực kỳ tốt mà người bệnh nên dùng Đây là những nhóm thực phẩm giàu vitamin, khoáng, chất chống oxy hóa và chất xơ Bao gồm các loại đậu như đậu tây, đậu cúc, đậu navy và đậu đen; các loại rau có lá màu sẫm như rau chân vịt, cải rổ, cải xoăn; các loại trái cây họ citrus như cam, chanh; khoai lang, cà chua, những loại cá giàu ω-3, quả hạch, sữa, yogurt và các loại ngũ cốc nguyên hạt như yến mạch, đại mạch, diêm mạch [14].
Tìm hiểu chung về mangiferin và tác dụng được lý đối với bệnh tiểu đường
1,3,6,7-tetrahydroxy-2-[(2~{S},3~{R},4~{R},5~{S},6~{R})-3,4,5-trihydroxy-6- (hydroxymethyl)oxan-2-yl]xanthen-9-one
Công thức cấu tạo: Hình 1
Khối lượng phân tử: 422.342 g/mol) [15]
Hơi tan trong hỗn hợp aceton – nước (1 : 1), thực tế không tan trong nước, ethanol
Hình 1.2 Cấu trúc hóa học của mangiferin [17]
1.2.2 Cơ chế tác động của mangiferin đối với người bệnh tiểu đường
- Hoạt động chống α –glucosidase và ức chế α-amylase: Carbohydrate là nguồn cung ứng lớn glucose trong cơ thể Phân tử carbohydrate bị thủy phân thành các oligosaccharide bởi enzyme α-amylase (tụy tạng tiết ra); tiếp theo ở màng ruột non, enzyme α-glucosidase thủy phân oligosaccharide thành glucose và sau đó thẩm thấu vào máu Do đó, ức chế được 2 enzyme này thì lượng glucose trong máu sẽ giảm, việc điều trị đái tháo đường sẽ dễ dàng hơn [18]
- Làm tăng khối lượng tế bào tuyến tụy, tác động lên kinase protein được hoạt hóa bởi AMP (AMPK, AMP-activated protein kinase) và phosphoryl hóa AMPK: tăng cường khối lượng tế bào β và lượng glucose và insulin hấp thu cùng với sự tăng phosphoryl hóa protein kinase hoạt hóa AMP (AMPK) trong các tế bào T3-L1 Nó cũng kích hoạt quá trình phosphoryl hóa AMPK protein kích hoạt AMPK của AMPK và kích hoạt dọc theo mục tiêu hạ lưu, acetyl -CoA carboxylase (ACC) trong gan, vùng dưới đồi, cơ và mô mỡ [19]
Ngoài ra, mangiferin còn tác động đến bệnh tiểu đường thông qua một số cơ chế sau:
- Cải thiện độ nhạy insulin và làm đảo ngược mức adipokine và mức điều chỉnh lượng lipide
- Điều chỉnh các quá trình TGF-β1, các isoform PKC (PKCα, PKCβ VÀ PKCε), MAPK (P38, JNK VÀ ERK1/2)
- Làm giảm teo chết tế bào β
- Điều chỉnh tăng cylin D1, cylin D2 và Cdk4 (cyclin-dependent kinase 4)
- Kích thích tái tạo tế bào beta và biểu hiện của tế bào
- Điều chỉnh tăng gen1 của homebox1 ở tuyến tụy và tá tràng (PDX-1), chất chuyển vận glucose transporter 2 (GLUT-2), neurogenin 3 (Ngn3), glucokinase (GCK) và protein Forkhead box O1 (Foxo-1)
- Làm tăng biểu hiện Glo-1 mRNA, hoạt động của protein và enzyme, làm giảm RNA và biểu hiện của các thụ cảm trong các sản phẩm glycation (AGEs) và các thụ cảm của sản phẩm glycosylation (RAGE)
- Làm giảm nồng độ sorbitol của RBCs và mức malonaldehyde
- Ức chế biểu hiện ma trận ngoại bào của tiểu cầu (glomerular extracellular matrix), tích tụ và biến đổi biểu hiện quá mức của yếu tố tăng β1
- Ngăn ngừa xơ hóa tiểu cầu thận (renal glomeruli fibrosis)
- Làm giảm biểu hiện Colagen IV ở cơ trơn α và actin
- Làm giảm COX-2, NF-κB p65 và biểu hiện của tiểu đơn vị osteoponyin
Những tác dụng khác của mangiferin đối với sức khỏe con người:
- Chống ung thư: mangiferin cho thấy tác dụng chống thiếu máu và phòng ngừa trong các tế bào ung thư bạch cầu, ung thư phổi, ung thư vú Mangiferin còn có khả năng gây độc tính kháng nguyên của độc tính thần kinh đối với các dòng tế bào IMR-32 (u nguyên bào thần kinh ở người)
- Chống viêm: mangiferin ngăn ngừa các rối loạn viêm (ví dụ như viêm đại tràng) bằng cách điều chỉnh MAPK và NF-κB / IRAK1 thông qua việc ức chế quá trình phosphoryl hóa các con đường truyền tín hiệu
- Bảo vệ tim mạch: mangiferin cải thiện rối loạn chức năng nội mô bằng cách ức chế viêm nội mô tế bào nội mô tế bào nội mô liên quan đến căng thẳng Mangiferin có vai trò quan trọng trong việc giảm cholesterol, triglyceride và axit béo tự do (FFA) trong cả huyết thanh và tim
- Stress oxy hóa: Nồng độ các gốc tự do trong cơ thể con người cao có thể gây ra stress oxy hóa Mangiferin làm giảm việc sản xuất các gốc tự do và cũng ức chế stress oxy hóa liên quan đến stress Mangiferin cũng ngăn ngừa stress do oxy hóa thông qua nhiều cơ chế, bao gồm phục hồi ty thể Δψ, ức chế hoạt động caspase-3, bảo vệ khỏi apoptosis do glucose cao, làm giảm sự ức chế bài tiết ET-1 và giảm sản xuất NO, và tăng phosphoryl hóa AMPK và hợp chất ức chế AMPK C làm giảm tác dụng có lợi của nó
- Bảo vệ thần kinh: Mangiferin bảo vệ chống lại viêm thần kinh và tổn thương oxy hóa trong não Nồng độ khác nhau của mangiferin (15, 30 và 60 mg / kg) ngăn ngừa nồng độ huyết tương IL-1β và glucocorticoid (GC) tăng cường, mất cân bằng oxy hóa khử và giảm nồng độ não catalase, tăng các chất trung gian gây viêm chất tái sinh TNF
1, cũng như các enzyme tổng hợp và tăng trong peroxid hóa lipid Những tác động của tác dụng bảo vệ đã chứng minh việc sử dụng mangiferin có thể là một chiến lược điều trị bệnh lý thần kinh
- Hạn chế tăng mỡ máu: Trong các tế bào SK-N-SH nguyên bào thần kinh ở người, mangiferin làm tăng đáng kể khả năng sống của tế bào, cải thiện tiềm năng màng ty thể và giảm apoptosis gây ra bởi rotenone Ngoài ra, mangiferin còn làm tăng quá trình oxy hóa glucose, pyruvate và sản xuất ATP mà không ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa axit béo Hơn nữa, nó đã ngăn chặn sự chuyển đổi pyruvate thành lactate thông qua chuyển hóa yếm khí, nhưng làm tăng quá trình oxy hóa của pyruvate Tổng mức FFA, trọng lượng cơ thể cuối cùng, nồng độ TG huyết thanh, trọng lượng mỡ nội tạng, trọng lượng gan và tổng số FFA của gan và gan nồng độ TG đều giảm đáng kể khi sử dụng mangiferin [20].
Giới thiệu về bánh quy và nguyên liệu yến mạch
1.3.1 Giới thiệu về bánh quy
1.3.1.1 Nguồn gốc và phân loại
Từ biscuit (bánh quy) có nguồn gốc từ tiếng Latinh panis biscoctuc, có nghĩa là bánh mỳ nướng 2 lần, được biết đến như là một loại bánh mỳ được là cho thủy quân lục chiến từ thời trung cổ Lúc đó, bánh quy kém hấp dẫn do chỉ được làm từ bột mỳ và nước Hiện nay, bánh quy đã trở thành thực phẩm quan trọng Chúng có thể là đồ ăn nhẹ, trở thành quà tặng sang trọng, … Tất cả đều được làm bằng bột (thường là bột mỳ) và có độ ẩm thấp do đó có thời hạn sử dụng lâu nếu được bảo quản trong điều kiện không khí không có ẩm và oxy [21]
Hiện nay, thuật ngữ biscuit vẫn thường hay bị nhầm lẫn Biscuit là thuật ngữ được sử dụng ở Anh và một số quốc gia khác Nó bao gồm các sản phẩm khác như cracker (một thuật ngữ có nguồn gốc từ Hoa Kỳ cho các sản phẩm mỏng, không ngọt và tạo ra tiếng khi vỡ), cookies ( là tên có nguồn gốc từ Hà Lan, Koekje có nghĩa là một chiếc bánh nhỏ) Từ cookie được sử dụng ở Bắc Mỹ (ở đây, biscuit thường bị nhầm lẫn với những loại bánh nướng nhỏ hoặc muffin) Ở các quốc gia khác, thuật ngữ cookie được sử dụng cho các sản phẩm có hình dạng khá thô, thường là những miếng lớn có nhiều thành phần khác nhau như các loại hạt và chocolate Do đó người Anh có xu hướng sử dụng thuật ngữ biscuit cho mọi loại và người Mỹ thì không sử dụng từ này cho bất kỳ mặt hàng nào [22]
Hiện nay, bánh quy được xem là có hai loại chính gồm bánh quy xốp (hình 1.4) và bánh quy dai (hình 1.3) Bánh quy xốp khác bánh quy dai ở chỗ nó xốp giòn, còn bánh quy dai thì ít xốp hơn Công thức của bánh quy xốp yêu cầu nhiều đường, nhiều chất béo hơn bánh quy dai nhưng nhiệt độ nhào và cánh khuấy của máy nhào thì thấp hơn bánh quy dai Quá trình cán của bánh quy dai yêu cầu nhiều hơn bánh quy xốp
1.3.1.2 Tình hình sản xuất bánh quy hiện nay
Bánh quy trở thành một phần rất quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm ở hầu hết các quốc gia trên thế giới Điều này có được là nhờ vào 4 yếu tố chính sau:
- Thời hạn sử dụng tương đối dài
- Tính tiện lợi của sản phẩm
- Sự ưa thích của người dùng đối với các sản phẩm ngọt
- Giá của sản phẩm phù hợp với khả năng của người tiêu dùng
Theo kết quả nghiên cứu của Công ty Khảo sát thị trường quốc tế Business Monitor International (BMI), doanh thu của ngành bánh kẹo Việt Nam trong năm 2018 đạt 40.000 tỷ đồng Đây là kết quả khá ấn tượng so với doanh thu 26.000 tỷ đồng trong năm
2013 và hơn 27.000 tỷ đồng vào năm 2014 Bánh quy - biscuit là nhóm sản phẩm chiếm 54% tỉ trọng sản lượng ngành bánh kẹo tại Việt Nam, đây là nhóm sản phẩm chính phục vụ nhu cầu biếu tặng tại Việt Nam trong nhiều năm qua Các công ty bánh kẹo Việt Nam đang ngày càng phát triển và được người tiêu dùng ưu tiên lựa chọn nhiều hơn, trong đó có các công ty lớn như:
- Công ty Cổ phần Bánh kẹo Kinh Đô
- Công ty Cổ phần Bibica
- Công ty Cổ phần Thực Phẩm Hữu Nghị
- Công ty Cổ phần Đường Quảng Ngãi
- Công ty Cổ Phẩn Đầu tư & Thương mại Tràng An
1.3.2 Giới thiệu về nguyên liệu yến mạch
1.3.2.1 Đặc điểm của cây yến mạch
Danh pháp khoa học: Avena sativa
Yến mạch có nguồn gốc từ các nước châu Âu và hiện nay yến mạch đã được trồng tại nhiều vùng trên toàn thế giới Chúng có nhu cầu nhiệt mùa hè thấp hơn và khả năng chịu mưa lớn hơn các loại ngũ cốc khác
Yến mạch được trồng tốt nhất ở vùng ôn đới như Mỹ, Canada, Ba Lan, Nga, Đức, Úc… Vì thế, hầu hết các sản phẩm từ yến mạch có mặt tại thị trường Việt Nam hiện nay đều là nhập khẩu
1.3.2.2 Giá trị dinh dưỡng và các sản phẩm yến mạch trên thị trường hiện nay a) Giá trị dinh dưỡng
Giá trị dinh dưỡng của hạt yến mạch được trình bày trong bảnh 1.1
Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng của hạt yến mạch [25]
Chỉ chứa 58% carbonhydrate, yến mạch có hàm lượng carbonhydrate thấp hơn hầu hết những loại hạt khác Đồng thời nó còn chứa lượng protein cao hơn hẳn, xấp xỉ 12% Yến mạch chứa nhiều dietary fiber, các nhóm dinh dưỡng thiết yếu và hơn 26 hợp chất có hoạt tính sinh học ví dụ như hợp chất phenolic, sterol thực vật… (hình 1.6) Đây có thể coi là một loại hạt tổng hợp đầy đủ những tính chất bảo vệ để chống lại những căn bệnh mãn tính như bệnh tim, bệnh tiểu đường và ung thư
Hình 1.6 Thành phần hóa học của hạt yến mạch b) Các loại yến mạch trên thị trường
Hiện nay trên thị trường có nhiều dạng thương phẩm khác nhau của yến mạch Tùy thuộc vào cách xử lý mà mỗi loại sẽ có những đặc tính vật lý cũng như hàm lượng các thành phần hóa học khác nhau (hình 1.7)
Hình 1.7 Các loại yến mạch [2]
Có 5 dạng thương phẩm chính như sau:
- Oat Groats: toàn bộ hạt yến mạch đã được làm sạch, chỉ bỏ vỏ Hạt còn chứa nguyên mầm, nội nhũ và cám
- Steel-cut oat/ Irish oat: các hạt yến mạch đã được cắt thành 2 hoặc 3 miếng nhỏ hơn Kích thước của miếng càng lớn sẽ càng mất thời gian để nấu
- Scottish oats: các hạt yến mạch được cán bằng đá trên các rãnh tạo thành những mảnh vỡ có kích thước khác nhau
- Rolled/Old fashion oat: các hạt yến mạch được hấp, luộc và làm phẳng thành các mảnh, sau đó sẽ sấy khô để loại bỏ ẩm để tăng tính ổn định
- Quick/Instant oat: các hạt yến mạch được hấp lâu hơn và cán mỏng hơn để chúng có thể hấp thụ nước dễ dàng giúp quá trình nấu diễn ra nhanh hơn
Tuy nhiên, trong quá trình phát triển sản phẩm bánh yến mạch, nguyên liệu được dùng phải là yến mạch dạng bột Đây là loại yến mạch tốt nhất cho quá trình làm bánh vì bột yến mạch sẽ thay thế cho bột mỳ
1.3.2.3 Tác động của yến mạch đến sức khỏe con người
Là một nguồn thực phẩm lý tưởng, yến mạch mang trong mình những nhân tố tác động tích cực lên sức khỏe con người
- Hàm lượng natri thấp: yến mạch là một trong số ít những loại ngũ cốc được chọn cho bữa sáng mà không cần phải thêm muối Điều này làm làm cho việc tiêu thụ yến mạch sẽ giảm bớt natri trong khẩu phần ăn
Tiêu chí và ý tưởng phát triển sản phẩm
1.4.1 Tiêu chí xây dựng sản phẩm Đối với người bệnh tiểu đường, GI là tiêu chí vô cùng quan trọng trong việc xây dựng chế độ ăn uống phù hợp Người bệnh không nhất thiết phải loại bỏ hoàn toàn những loại thực phẩm có chỉ số đường huyết cao Tùy vào việc tính toán lượng thức ăn sử dụng cũng như sự kết hợp những loại thực phẩm có GI khác nhau, người bệnh tiểu đường hoàn toàn có thể sử dụng hầu hết các loại thực phẩm Đối với những loại thực phẩm sản xuất sẵn, việc lựa chọn những sản phẩm có GI thấp vẫn được ưu tiên GI của sản phẩm được tạo thành bởi GI của các loại nguyên liệu cũng như tỉ lệ của những nguyên liệu đó Trong sản xuất bánh, loại nguyên liệu có GI cao thường được sử dụng là bột mỳ và đường sucrose Giảm tỉ lệ hay loại bỏ những loại nguyên liệu có GI cao là tiêu chí mà sản phẩm dành cho người tiểu đường cần đạt được
1.4.2 Ý tưởng và đánh giá ý tưởng phát triển sản phẩm
1.4.2.1 Ý tưởng phát triển sản phẩm
Hiện nay, những sản phẩm thực phẩm dành cho người tiểu đường trên thế giới đang ngày càng đa dạng với nhiều loại thực phẩm khác nhau Phần lớn các sản phẩm này hạn chế sử dụng nguồn nguyên liệu giàu carbohydrate, có GI cao Tuy nhiên, số lượng các sản phẩm dành cho người tiểu đường vẫn còn rất hạn chế và đang trong thời kỳ phát triển Trong đó, các sản phẩm bánh dành cho người bệnh tiểu đường được các nhà sản xuất quan tâm nhất Các sản phẩm bánh thông thường có nguyên liệu chính từ bột mỳ, một nguồn giàu carbohydrate, và đường Với chế độ ăn uống của mình, các bệnh nhân tiểu đường không thể tiêu thụ các sản phẩm này ở mức độ bình thường Chính vì thế việc tạo ra sản phẩm bánh dành cho người tiểu đường đã trở thành nguồn cảm hứng cho nhiều nhà sản xuất bắt tay vào nghiên cứu dòng sản phẩm này
Tại Việt Nam, các dòng sản phẩm dành cho người bệnh tiểu đường vẫn còn rất nghèo nàn Các mặt hàng cũng chưa đa dạng về mẫu mã và chủng loại Phần lớn các sản phẩm dành cho người tiểu đường đang có mặt trên thị trường hiện nay vẫn là hàng nhập khẩu Trong khi đó, dòng sản phẩm bánh quy có mức độ sử dụng thấp do thành phần nguyên liệu chính là bột mỳ tinh - kẻ thù của căn bệnh tiểu đường Việc tạo ra dòng sản phẩm bánh quy dành cho người tiểu đường hiện vẫn đang được các công ty nghiên cứu phát triển Tuy nhiên hiện nay, sự đa dạng của mặt hàng này vẫn còn thấp
Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để chứng minh tác dụng tích cực của mangiferin đối với bệnh tiểu đường Việc bổ sung mangiferin vào thành phần nguyên liệu sản xuất sản phẩm sẽ tạo sự khác biệt, làm nổi bật ưu điểm của sản phẩm
Với hai nguyên liệu chính là bột yến mạch và mangiferin, một số ý tưởng để phát triển sản phẩm có bổ sung mangiferin được đề xuất như sau:
- Bánh quy yến mạch nguyên hạt
- Bánh quy bơ yến mạch
- Bánh quy bơ yến mạch có topping
Dựa trên tiêu chí xây dựng sản phẩm cùng với điều kiện trang thiết bị vật tư, giá thành nguyên liệu và các yếu tố khác, việc đánh giá những ưu khuyết điểm của từng ý tưởng sẽ tạo điều kiện thuận lợi để lựa chọn ý tưởng phù hợp a) Bánh cracker yến mạch
Hiện nay, loại bánh cracker yến mạch đã có mặt trên thị trường Tuy nhiên tại thị trường Việt Nam, loại sản phẩm này vẫn còn rất hiếm Đây sẽ là thị trường tiềm năng nếu sản phẩm này được sản xuất tại Việt Nam
Tuy nhiên, để sản xuất loại bánh này, bột mỳ đóng vai trò vô cùng quan trọng Gluten là nhân tố chính trong việc tạo cấu trúc cho bánh Trong khi đó, yến mạch lại được xem là nguồn nguyên liệu free gluten Điều này sẽ gây khó khăn cho quá trình tạo cấu trúc sản phẩm b) Bánh quy yến mạch nguyên hạt
Yến mạch nguyên hạt được khuyến cáo sử dụng cho những người bệnh tiểu đường bởi hàm lượng β-glucan dồi dào Đặc điểm này sẽ làm cho sản phẩm nổi bật hơn giữa những sản phẩm cùng loại
Các loại bánh quy yến mạch nguyên hạt rất phổ biến tại các nước châu Âu và châu
Mỹ Với thói quen sử dụng các loại ngũ cốc nguyên hạt vào buổi sáng, loại bánh này dễ dàng được người tiêu dùng ở đây ưa thích Nhưng đối với người tiêu dùng tại Việt Nam, họ lại không có thói quen này nên mức tiêu thụ những sản phẩm ngũ cốc nguyên hạt tại Việt Nam không đáng kể Các mặt hàng loại này chủ yếu là nhập khẩu Đồng thời, khi sử dụng yến mạch nguyên hạt thì thành phần nguyên liệu phải có bột mỳ liên kết, giữ các hạt yến mạch này lại với nhau Chính vì vậy sản phẩm sẽ có một lượng lớn bột mỳ, gây e ngại cho người tiêu dùng khi lựa chọn sản phẩm c) Bánh quy bơ yến mạch Đối với bánh quy bơ, vai trò tạo cấu trúc không chỉ phụ thuộc vào bột mỳ mà còn phụ thuộc vào đường trong nguyên liệu Chính vì vậy, việc thay thế hoàn toàn bột mỳ bằng bột yến mạch sẽ có tính khả thi cao hơn Điều này giúp làm giảm chỉ số đường huyết của sản phẩm rất nhiều
Tuy nhiên ý tưởng này vẫn còn hạn chế do chứa hàm lượng chất béo đáng kể so với các ý tưởng còn lại d) Bánh quy bơ yến mạch có topping
Việc bổ sung topping bằng các loại mứt trái cây sẽ làm đa dạng mùi vị cho sản phẩm, tạo nhiều sự lựa chọn cho người tiêu dùng, tăng mức độ hấp dẫn của sản phẩm Các loại mứt trái cây được sử dụng làm topping có hàm lượng đường khá cao, ảnh hưởng lớn đến chỉ số đường huyết của sản phẩm
Kết luận: Dựa vào những ưu, khuyết điểm của từng ý tưởng, bánh quy bơ yến mạch đã được chọn là ý tưởng để phát triển sản phẩm nguyên mẫu.
PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG VÀ SẢN PHẨM NGUYÊN MẪU
Phát triển quan niệm sản phẩm (Concept và Brief)
- Sản phẩm bánh quy yến mạch được tạo theo khuôn bánh Mặt ngoài bánh có màu vàng hơi nâu, mặt trong có màu vàng tươi
- Bánh có mùi thơm của bơ và yến mạch đặc trưng
- Bánh khi ăn có vị béo, ngọt vừa, cấu trúc bánh xốp, khi ăn cho cảm giác hơi mềm, dễ nhai, không cứng
- Bánh được đựng trong lọ thủy tinh dung tích 1 lít, đậy bằng nắp kim loại
- Khách hàng: đối tượng sản phẩm muốn nhắm đến là những người mắc bệnh tiểu đường Nhóm đối tượng này tập trung phần lớn ở những người lớn tuổi và trung niên
- Hình thức bán trong thị trường: bán lẻ
- Đây là một sản phẩm trung cấp
2.1.3 Yêu cầu về dinh dưỡng:
- Không chứa các chất độc hại, đảm bảo an toàn về các tiêu chuẩn vi sinh vật ví dụ
E.coli, vi sinh vật hiếu khí… Hàm lượng chất phụ gia nằm trong mức cho phép theo luật định
- Sản phẩm có chứa mangiferin là một hợp chất có tác dụng hỗ trợ cho người bệnh tiểu đường trong quá trình điều trị bệnh
- Những phàn nàn có thể có về giá trị dinh dưỡng của sản phẩm: sản phẩm chứa nhiều chất béo
2.1.4 Yêu cầu về thành phẩm:
- Cảm quan sản phẩm: các miếng bánh có hình dạng theo khuôn mẫu đồng đều, hoa văn rõ nét, không bị biến dạng, dập nát, màu sắc đồng đều, không có vết cháy đen; tạp chất lạ: không có; trạng thái bên trong: cấu trúc xốp, chín, màu vàng đều; mùi vị: mùi đặc trưng, vị vừa ăn, phù hợp với đối tượng sử dụng
- Tính an toàn: phù hợp với TCVN 5909-1995 dành cho các sản phẩm bánh quy
2.1.5 Yêu cầu về luật, chính sách:
- Phụ gia: maltitol là phụ gia nằm trong danh mục được sử dụng của Bộ Y tế theo 05/2018/TT-BYT có mã INS là 965(i), lượng sử dụng nằm trong hạn mức cho phép
- Thông tin trên bao bì: bao bì chứa đầy đủ các thông tin được yêu cầu bao gồm: tên sản phẩm, xuất xứ; tên, địa chỉ của tổ chức, cá nhân chịu trách nhiệm về sản phẩm, ngày tháng năm sản xuất, hạn sử dụng, thành phần nguyên liệu, thành phần định lượng, giá trị dinh dưỡng, hướng dẫn sử dụng, hướng dẫn bảo quản, thông số kĩ thuật chỉ tiêu chất lượng
2.1.6 Yêu cầu về hạn sử dụng:
Sản phẩm có hạn sử dụng trên 6 tháng
2.1.7 Yêu cầu về bao gói:
- Lọ thủy tinh trong suốt, không chứa các tạp chất, không bị khuyết tật, kín Bề mặt lọ sạch sẽ, không có cặn bẩn
- Nắp lọ được làm bằng thiết, bề mặt được bọc một lớp sơn Ở mặt trong nắp có lớp đệm xốp để đảm bảo độ kín khi đậy nắp
2.1.8 Yêu cầu về sản xuất:
- Quy trình sản xuất rõ ràng, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm
- Chi phí nguyên liệu và năng lượng phù hợp, không lãng phí
- Thiết bị: hiện đại, năng suất cao, dễ cơ giới hóa – tự động hóa
2.1.9 Thiết lập quy trình chế biến dự kiến và các điều kiện
Hình 2.1 Quy trình chế biến dự kiến và các điều kiện
180 0 C, 15 phút Làm nguội Bao gói
Thành phần nguyên liệu cho một mẫu thí nghiệm:
Phát triển sản phẩm nguyên mẫu
2.2.1.1 Loại nguyên liệu yến mạch sử dụng
Loại yến mạch được chọn để nghiên cứu sản phẩm là loại yến mạch dạng bột nguyên chất của Công ty TNHH SX TM Tip Top
Mangiferin được sử dụng trong quá trình nghiên cứu phát triển sản phẩm là mangiferin dạng cao được chiết từ lá xoài, được cung cấp bởi các nghiên cứu sinh đang nghiên cứu tại Viện Công nghệ Sinh học – Đại học Huế
Trong quá trình sản xuất bánh quy, có nhiều loại chất béo được sử dụng như bơ, shortening, margarine, dầu thực vật Đối với sản phẩm bánh yến mạch, bơ lạt được chọn để trở thành nguyên liệu
Vai trò của bơ trong sản xuất bánh:
- Tạo mùi vị đặc trưng cho bánh nướng
- Làm mềm bánh nướng và tạo cảm giác tan trong miệng
- Thúc đẩy phản ứng Maillard
- Tạo cấu trúc xốp nở cho bánh
2.2.1.4 Đường Đường được dùng chủ yếu là sucrose Đường được xay mịn với mục đích làm cho đường mau tan vào khối bột
Hình 2.4 Đường bột Vai trò của đường trong sản xuất bánh:
- Góp phần tạo cấu trúc, màu sắc, hương vị thơm ngon cho sản phẩm bánh nướng
- Là nguồn cung cấp nguyên liệu cho phản ứng Maillard, phản ứng caramel 2.2.1.5 Trứng
Trứng được sử dụng là trứng gà công nghiệp có khối lượng trung bình là 60g/quả Trứng gồm có 3 phần chính là vỏ trứng, lòng trắng và lòng đỏ Trong quá trình sản xuất bánh yến mạch chỉ sử dụng lòng trắng trứng
Hình 2.5 Lòng trắng trứng Vai trò của lòng trắng trứng trong sản xuất bánh:
- Trứng đánh bông tạo nên lỗ khí, bóng khí, có tác dụng làm bánh nở, xốp
- Tạo độ ẩm cho bánh vì lượng nước trong trứng khá cao
- Tạo mùi và vị thơm cho bánh
- Tăng giá trị dinh dưỡng cho bánh
Danh pháp IUPAC: (2S,3R,4R,5R)-4-[(2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6- (hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyhexane-1,2,3,5,6-pentol
Hình 2.6 Cấu trúc hóa học của maltitol [31]
Maltitol được tạo ra thông qua quá trình hydro hóa maltose thu được từ quá trình chuyển hóa bằng enzyme từ tinh bột thành maltose
Hình 2.7 Bảng GI cho các chất tạo ngọt [32]
Maltitol có độ ngọt khoảng 80% như đường sucrose vì thế nên làm cho quá trình tăng đường huyết chậm hơn so với các D-glucose hoặc sucrose Maltitol không được tiêu hóa đầy đủ Sau khi dùng cho người, 4-22% maltitol còn nguyên vẹn và 9-16% được thu nhận tại tràng cuối Loại đường rượu này có độ hút ẩm thấp, độ ngọt tương đối cao và nhiệt dung nhỏ, mang lại các đặc tính sản phẩm cuối cùng và chất lượng cảm quan tương tự như được làm bằng sucrose Ngoài ra, vì điểm nóng chảy của maltitol gần với điểm nóng chảy của sucrose và maltitol không làm tăng độ nhớt trong quá trình nung nên không cần thay đổi quy trình khi thực hiện với maltitol [33] Ưu điểm tiềm năng của maltitol trong công nghệ thực phẩm là nó trơ về mặt hóa học và không có màu nâu khi đun nóng, có hương vị trung tính với độ ngọt cao nên thường được dử dụng trong các sản phẩm để thay thế một phần đường vì sẽ khó để phát hiện được [34]
2.2.2 Thiết bị, dụng cụ sử dụng trong quá trình nghiên cứu
Bảng 2.1 Dụng cụ sử dụng trong nghiên cứu
STT Dụng cụ Số lượng
2.2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu
2.2.3.1 Khảo sát quá trình chế biến bánh quy yến mạch bổ sung mangiferin
➢ Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nướng đến cấu trúc và cảm quan sản phẩm a) Mục đích: xác định thời gian và nhiệt độ tối ưu cho quá trình nướng bánh b) Phương pháp: đánh giá cảm quan về màu sắc và cấu trúc đối với các mẫu bánh được nướng ở những điều kiện nhiệt độ và thời gian khác nhau c) Cách tiến hành:
- Chuẩn bị nguyên liệu cho 4 mẻ nướng
- Tiến hành phối trộn nguyên liệu, tạo thành 10 mẫu bánh (12 g/cái) cho mỗi mẻ nướng
- Tiến hành nướng mỗi mẻ bánh ở nhiệt độ 150, 160, 170, 180 0 C với các khoảng thời gian 5 phút, 7,5 phút, 10phút, 12,5phút, 15 phút, lấy 2 mẫu bánh lần lượt ở từng thời điểm xác định
- So màu và đánh giá cấu trúc sản phẩm
➢ Thí nghiệm 2: Khảo sát vai trò của bột mỳ, đường sucrose và đường ăn kiêng Stevia trong việc tạo cấu trúc cho sản phẩm a) Mục đích: đánh giá mức độ ảnh hưởng của bột mỳ, đường sucrose và đường ăn kiếng Stevia đến cấu trúc sanr phẩm, đánh giá tính khả thi về việc thay thế hoàn toàn bột mỳ trong thành phần nguyên liệu b) Phương pháp: đánh giá cảm quan về màu sắc và cấu trúc đối với các mẫu bánh có tỉ lệ bột mỳ : đường sucrose : đường ăn kiêng stevia khác nhau c) Cách tiến hành:
- Chuẩn bị nguyên liệu cho 4 mẻ nướng Trong đó, lượng đường trong mỗi mẻ sẽ được thay thế bằng một lượng bột mỳ và một lượng đường ăn kiếng Stevia theo bảng 2.2
- Phối trộn nguyên liệu, tạo hình và nướng ở chế độ đã khảo sát ở thí nghiệm 1
- Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm
Bảng 2.2 Lượng đường, bột mỳ, đường stevia trong mỗi mẻ bánh
Mẻ Đường sucrose (g) Bột mỳ (g) Đường ăn kiếng Stevia (g)
*Chú thích: Đường Stevia ngọt gấp 200 lần so với đường sucrose Để tính lượng đường stevia bổ sung vào sản phẩm, phương trình bảo toàn độ ngọt của sản phẩm được áp dụng như sau: Độ 𝑛𝑔ọ𝑡 𝑠ả𝑛 𝑝ℎẩ𝑚 = độ 𝑛𝑔ọ𝑡 𝑠𝑢𝑐𝑟𝑜𝑠𝑒 × 𝑚 𝑠𝑢𝑐𝑟𝑜𝑠𝑒 = độ 𝑛𝑔ọ𝑡 𝑠𝑡𝑒𝑣𝑖𝑎 × 𝑚 𝑠𝑡𝑒𝑣𝑖𝑎
➢ Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường đến cấu trúc sản phẩm a) Mục đích: đánh giá mức độ ảnh hưởng của tỉ lệ đường đến cấu trúc và cảm quan của sản phẩm, tìm ra tỉ lệ đường hợp lý để giảm lượng đường trong sản phẩm đến mức tối đa nhưng vẫn đảm bảo chất lượng cảm quan của sản phẩm b)Phương pháp: đánh giá cảm quan về màu sắc và cấu trúc đối với các mẫu bánh có tỉ lệ đường trong thành phần nguyên liệu khác nhau khi được nướng ở cùng điều kiện nhiệt độ và thời gian c) Cách tiến hành:
- Chuẩn bị nguyên liệu cho 4 mẻ nướng
- Tiến hành phối trộn nguyên liệu cho 4 mẻ với lượng đường (so với lượng đường trong thành phần nguyên liệu ban đầu) cho từng mẻ lần lượt là: 100%, 75%, 50%, 25%
- Lấy 4 mẫu bánh từ mỗi mẻ đặt vào chung một khay nướng và tiến hành nướng cùng trong cùng điều kiện thời gian và nhiệt độ (thời gian và nhiệt độ tối ưu được chọn từ kết quả của thí nghiệm 1)
- Tiến hành so màu và đánh giá cấu trúc sản phẩm
➢ Thí nghiệm 4: Đánh giá thị hiếu người dùng về độ ngọt của sản phẩm a)Mục đích: tìm ra độ ngọt được người tiêu dùng ưa chuộng, phân tích để chọn ra độ ngọt thích hợp cho sản phẩm mà vẫn đảm bảo chất lượng cảm quan b)Phương pháp:
- Điều tra: vì đối tượng sử dụng sản phẩm là các bệnh nhân tiểu đường Hiện nay phần lớn người bệnh tiểu đường ở nước ta nằm ở độ tuổi trung niên hoặc lớn tuổi hơn Đối với từng nhóm tuổi khác nhau, thị hiếu về độ ngọt có những khác biệt lớn Tiến hành điều tra thị hiếu trên 30 người ( trên 30 tuổi) để có phản hồi về thị hiếu giống với thực tế nhất
- Đánh giá cảm quan: người được khảo sát sẽ đánh giá cảm quan các sản phẩm khác nhau về hàm lượng đường và cho ý kiến về sự ưa thích của họ đối với độ ngọt sản phẩm cũng như các đặc điểm khác của sản phẩm c) Cách tiến hành:
- Chuẩn bị phiếu trả lời (phụ lục 2)
- Chuẩn bị 60 mẫu bánh đã nướng, trong đó 30 mẫu bánh có lượng đường 75% (so với lượng đường trong thành phần nguyên liệu ban đầu) và 30 mẫu bánh có lượng đường 50%
- Tiến hành khảo sát ý kiến người dùng: trong mỗi lần thử, người thử sẽ nhận được từng cặp sản phẩm và một phiếu trả lời Người thử sẽ tiến hành thử sản phẩm theo hướng dẫn được mô tả trong phiếu và ghi lại câu trả lời vào trong phiếu này
➢ Các mẫu phải đồng nhất về dụng cụ đựng, khối lượng, nhiệt độ
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nướng đến cấu trúc và cảm
và cảm quan sản phẩm
Kết quả của quá trình nướng sản phẩm theo các mức nhiệt độ trong các khoảng thời gian khác nhau như sau:
Hình 3.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian nướng đến cấu trúc và cảm quan sản phẩm Quá trình khảo sát cho thấy, cấu trúc và màu sắc của sản phẩm chịu ảnh hưởng lớn từ chế độ nướng bao gồm thời gian và nhiệt độ nướng Nếu thời gian thời gian ngắn, quá trình thoát ẩm trong sản phẩm chưa hoàn thành, đồng thời các phản ứng tạo màu chưa xảy ra (nhiệt độ thấp) hoặc chưa xảy ra nhiều (nhiệt độ cao) Nếu thời gian dài, bánh sẽ có đủ thời gian để thoát ẩm hoàn toàn Tuy nhiên, ở nhiệt độ cao, các phản ứng tạo màu xảy ra quá mức, dẫn đến bánh bị sẫm màu hoặc bị cháy
Việc lựa chọn thời gian và nhiệt độ phù hợp sẽ giúp cho cấu trúc của bánh rắn chắc, màu sắc bắt mắt Theo đó chọn ra được 3 mẫu bánh có chất lượng cảm quan về màu sắc tốt nhất bao gồm:
- Mẫu bánh nướng ở 160 0 C trong thời gian 10 phút
- Mẫu bánh nướng ở 160 0 C trong thời gian 12,5 phút
- Mẫu bánh nướng ở 170 0 C trong thời gian 10 phút
180 0 C Đưa ba mẫu bánh phía trên tiếp tục được đánh giá cảm quan, những đặc điểm được đánh giá như sau:
- Mẫu bánh nướng ở 170 0 C trong 10 phút và mẫu bánh nướng ở 160 0 C trong 10 phút có cấu trúc bánh giống nhau, tuy nhiên mẫu bánh nướng ở 170 0 C có màu sắc hấp dẫn hơn
- Mẫu bánh nướng ở 170 0 C trong 10 phút và mẫu bánh nướng ở 160 0 C trong 12,5 phút có màu sắc giống nhau Tuy nhiên mẫu bánh nướng ở 160 0 C có cấu trúc khô, vụn nhiều hơn
Từ sự so sánh phía trên, mẫu bánh nướng ở 170 0 C trong 10 phút được chọn là mẫu bánh có chất lượng cảm quan tốt nhất
Kết luận: Chọn thông số kỹ thuật của quá trình nướng là: thời gian 10 phút, nhiệt độ 170 0 C.
Khảo sát vai trò của bột mỳ, đường sucrose, đường ăn kiêng stevia đến cấu trúc của sản phẩm
Đối với các sản phẩm bánh truyền thống được làm từ bột mỳ, 2 loại protein là gliadin và glutenin đóng vai trò chính trong việc tạo cấu trúc cho sản phẩm Khi được nhào trộn với một ít nước, 2 loại protein này sẽ kết hợp với nhau tạo nên mạng lưới gluten có cấu trúc dai Mạng lưới này sẽ làm cho bánh có cấu trúc chắc chắn, giữ lại bọt khí trong quá trình nướng bánh giúp bánh trương phồng Đường đứng thứ hai trong vai trò tạo cấu trúc Vai trò: khi được nướng ở nhiệt độ cao, đường chuyển sang trạng thái lỏng Lúc này, dịch đường có độ nhớt và nhiệt độ cao Khi hoàn tất quá trình nướng, bánh được làm nguội Do quá trình hạ nhiệt nhanh chóng, các phân tử đường không có thời gian để điền đầy các mắt lưới ở cấu trúc mạng tinh thể thông thường vậy nên thay vì kết tinh ở trạng thái tinh thể thì giờ sẽ kết tinh ở trạng thái phi tinh Các phân tử đường sắp xếp không theo trật tự, hỗn độn, không lặp lại Quá trình này gọi là quá trình kẹo cứng của đường
Tuy nhiên, yến mạch được xem như là một loại thực phẩm free gluten, tức không chứa gluten Chính vì vậy, bánh quy yến mạch không có cấu trúc chắc chắn như bánh quy làm từ bột mỳ Việc bổ sung bột mỳ vào nguyên liệu làm bánh yến mạch có khả năng tạo cấu trúc tốt hơn cho sản phẩm Và việc thay thế đường sucrose bằng đường ăn kiêng Stevia sẽ làm giảm GI của sản phẩm
Quá trình khảo sát khả năng thay thế đường bằng bột mỳ và đường ăn kiếng Stevia cho kết quả như hình 3.2
Chất lượng cảm quan của các mẫu bánh như sau:
- Mẫu chỉ có đường Stevia: bánh có cấu trúc mềm, không chắc, dễ bị rã ra thành những mẩu bánh nhỏ, màu sắc nhạt, gần như trắng
Hình 3.2 Kết quả các mẫu bánh có tỉ lệ đường sucrose, bột mỳ và đường stevia
- Mẫu bánh có bột mỳ + đường Stevia: cấu trúc bánh mềm, dễ vỡ, không chắc, vị nhạt
- Mẫu bánh chỉ có bột mỳ: bánh mềm, không chắc, dễ vỡ, màu hơi vàng, vị nhạt
- Mẫu bánh có bột mỳ + đường sucose: bánh hơi chắc nhưng vẫn dễ vỡ, vị hơi ngọt, màu vàng bắt mắt
- Mẫu bánh chỉ có đường sucose: bánh chắc, giòn, vị ngọt, màu vàng bắt mắt
Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy việc bổ sung bột mỳ ở một lượng nhỏ trong thành phần nguyên liệu không giúp cho bánh có cấu trúc tốt hơn Nếu bổ sung nhiều bột mỳ thì sản phẩm sẽ không còn phù hợp với người bệnh tiểu đường nữa Đồng thời, đường Stevia cũng không có khả năng tạo cấu trúc cho sản phẩm
Kết luận: Giữ nguyên tỉ lệ đường theo công thức được đề xuất ban đầu.
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường đến cấu trúc sản phẩm
Kết quả của các mẫu bánh có hàm lượng đường khác nhau thể hiện trong hình 3.2
Hình 3.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường đến cấu trúc sản phẩm Kết quả khảo sát cho thấy:
- Mẫu bánh có 100% đường: cấu trúc bánh chắc chắn, bánh giòn, màu sắc hấp dẫn, vị ngọt đậm
- Mẫu bánh có 75% đường: cấu trúc bánh chắc, màu sắc hấp dẫn, ít giòn hơn, vị ngọt nhạt hơn mẫu có tỉ lệ đường 100%
- Mẫu bánh có 50% đường: cấu trúc bánh không chắc, màu sắc hấp dẫn, không giòn, vị ngọt nhạt
- Mẫu bánh có 25% đường: cấu trúc bánh mềm, màu nhạt, vị nhạt
=> Đối với bánh quy yến mạch, đường đóng vai trò chính trong việc tạo cấu trúc cho sản phẩm
Kết luận: Chọn 75% và 50% là tỉ lệ đường trong quá trình sản xuất bánh cho mục tiêu nghiên cứu tiếp theo.
Kết quả khảo sát thị hiếu người dùng về hai mẫu bánh có tỉ lệ đường 75% và 50%
Trong quá trình điều tra thị hiếu người dùng về độ ngọt của sản phẩm, đã có 30 người tham gia khảo sát với độ tuổi trung bình là 46 tuổi Kết quả khảo sát như sau:
Hình 3.4 Kết quả khảo sát thị hiếu người tiêu dùng về hai mẫu bánh có tỉ lệ đường
Dựa vào biểu đồ, phần lớn người tham gia khảo sát lựa chọn sản phẩm ít ngọt hơn Trong quá trình điều tra, những thông tin được người tham gia khảo sát được ghi nhận và từ đó có thể kết luận là có 2 nguyên nhân chính dẫn đến kết quả như trên:
- Khẩu vị thay đổi theo độ tuổi: trong số những người tham gia khảo sát, hầu hết những người trẻ tuổi đều chọn sản phẩm có độ ngọt cao hơn, còn những người lớn tuổi thì ưa thích những sản phẩm có vị nhạt hơn Độ tuổi trung bình của những người lựa chọn sản phẩm nhạt hơn là 50 tuổi Độ tuổi của những người lựa chọn sản phẩm ngọt hơn là 39 tuổi Từ đó ta dễ dàng nhận ra sự khác biệt về xu hướng lựa chọn thực phẩm
Tỉ lệ đường ở những độ tuổi khác nhau
- Tâm lý: khi ăn nhiều đồ ngọt dễ dẫn đến nguy cơ mắc bệnh tiểu đường Đối tượng mà sản phẩm đang muốn hướng đến là những người mắc bệnh tiểu đường Những người cao tuổi là đối tượng có nguy cơ mắc bệnh tiểu cao nhất Chính vì vậy, kết quả khảo sát phù hợp với mục tiêu mà nghiên cứu đã đề ra Đồng thời, với kết quả của phép thử so sánh cặp với số lượng lựa chọn sản phẩm ít ngọt hơn lên đến 67% (20/30), kết quả điều tra đáp ứng được số lượng tối thiểu để kết quả được chấp nhận ở mức ý nghĩa 5%.
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nguyên liệu thay thế đường đến cấu trúc và cảm
và cảm quan sản phẩm
Trong tất cả các chất tạo ngọt, maltitol được ưu tiên sử dụng như một nguyên liệu thay thế đường Maltitol cho cấu trúc sản phẩm gần giống như đường, điều mà hầu hết các loại chất tạo ngọt khác không thể thay thế được Bên cạnh đó, chỉ số GI của maltitol chỉ bằng một nửa so với đường sucrose (biểu đồ 2.1), điều này giúp làm giảm chỉ số GI của sản phẩm, giúp sản phẩm phù hợp hơn với người bệnh tiểu đường
Khi thay thế đường trong thành phần nguyên liệu bằng maltitol với các tỉ lệ khác nhau, ta được các sản phẩm như sau:
Hình 3.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của maltitol đến cảm quan sản phẩm Tất cả các mẫu đều cho cấu trúc sản phẩm giống như nhau Màu sắc và hương vị của sản phẩm không có sự khác biệt nhiều Trong 4 mẫu, mẫu có 100% maltitol có GI là thấp nhất, phù hợp với đối tượng sử dụng là người bệnh tiểu đường
Kết luận: Thay thế 100% đường bằng maltitol
Tỉ lệ mangiferin cần có trong thành phần nguyên liệu
Sau khi điều tra thói quen của 30 người tiêu dùng về thói quen sử dụng các sản phẩm bánh ngọt, ta được kết quả như sau:
Biểu đồ 3.1 Kết quả khảo sát thói quen sử dụng sản phẩm của người tiêu dùng Theo kết quả điều tra, phần lớn mọi người không có thói quen sử dụng bánh ngọt, đặc biệt là những người lớn tuổi Nếu có, mọi người thường ăn khoảng 4-5 cái Thời gian sử dụng rơi vào đầu giờ chiều
Kết luận: Chọn 4 cái/ngày làm định mức sử dụng sản phẩm của người tiêu dùng
Ta có các thông số ban đầu như sau:
- Lượng mangiferin cần tiêu thụ mỗi ngày: 0,3g
- Lượng bánh tiêu thụ mỗi ngày: 4 cái/ngày
- Khối lượng mẫu bánh trước khi nướng: 12g
=> Lượng mangiferin cần bổ sung trong thành phần nguyên liệu là:
Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm
3.7.1 Kết quả kiểm nghiệm các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh
Sau quá trình kiểm nghiệm, các chỉ tiêu hóa lý, vi sinh của sản phẩm được trình bày tại bảng 3.1
Với kết quả về các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của sản phẩm được thể hiện tại bảng 3.1, sản phẩm bánh quy yến mạch bổ sung mangiferin đáp ứng được các yêu cầu đối với sản phẩm bánh quy theo TCVN 5909-1995
Lượng bánh sử dụng (cái/ngày)
Bảng 3.1 Kết quả đánh giá chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của sản phẩm
Tên tỉ tiêu Kết quả của sản phẩm Yêu cầu Đánh giá Hóa lý Độ ẩm 2% ≤ 4% Đạt
Tro không tan trong HCl 10% 0,02% 0,04% Đạt
Tổng số vi sinh vật hiếu khí KPH ≤ 5.10 3 vk/g Đạt
E coli KPH Không được có Đạt
Nấm men KPH ≤ 10 2 con/g Đạt
Nấm mốc sinh độc tố KPH Không được có Đạt
3.7.2 Kết quả hoạt tính kháng khuẩn, kháng oxy hóa của mangiferin trong sản phẩm
• Kết quả tính kháng oxy hóa
Kết quả pha loãng các mẫu bánh ở các nồng độ khác nhau cho tác dụng với DPPH và tính % bắt gốc tự do DPPH Kết quả giá trị IC50 được thể hiện ở bảng:
Bảng 3.2 Giá trị IC50 của mẫu cao và mẫu bánh
Giá trị IC50 Tỉ lệ Nồng độ
Bỏnh bổ sung cao thụ 1:18 15,65 àg/g
Bỏnh bổ sung mangiferin tinh sạch 1:7 7,39 àg/g
Kết luận: sau quá trình chế biến thì hoạt tính kháng oxy hóa của sản phẩm cao hơn so với mangiferin sau tinh sạch và cao thô ban đầu:
- Bánh bổ sung cao thô tăng 17,67/15,65 = 1,13 lần
- Bánh bổ sung mangiferin sau tinh sạch tăng 38,5/7,39 = 5,21 lần
Nguyên nhân: do trong sản phẩm có chứa các hợp chất kháng oxy hóa khác nên làm cho kết quả kiểm tra không chính xác
• Kết quả tính kháng khuẩn
Khả năng kháng khuẩn được xác định dựa trên khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn thông qua các vòng kháng khuẩn xuất hiện trên đĩa
Hình 3.6 Kết quả kháng khuẩn của mẫu bánh
Do không xuất hiện vòng kháng khuẩn nên sản phẩm không còn hoạt tính kháng khuẩn
Kết luận: Kết quả xác định hoạt tính sinh học của sản phẩm bánh thành phẩm thay đổi so với cao thô và cao làm sạch ban đầu Điều này có thể giải thích là do mangiferin và các polyphenol khác bị biến tính bởi nhiệt trong quá trình nướng Ngoài ra do hạn chế về thời gian và điều kiện nên vẫn chưa nghiên cứu đầy đủ những ảnh hưởng của chế độ nướng đến hoạt tính của mangiferin
3.7.3 Kết quá đánh giá chất lượng cảm quan
Quá trình đánh giá được thực hiện trên 30 người hiện sinh sống và làm việc trên địa bàn quận Liên Chiểu có độ tuổi trên 40 tuổi Kết quả đánh giá được thể hiện tại phụ lục
Theo kết quả được thể hiện tại biểu đồ 3.3, tất cả các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm đều đạt mức >4/6 Điều này cho thấy chất lượng cảm quan của sản phẩm được người dùng đánh giá khá cao, đặc biệt là mùi vị Điểm chất lượng cho sản phẩm: Đ𝑖ể𝑚 𝑐ℎấ𝑡 𝑙ượ𝑛𝑔 = ∑ 𝑇𝑟𝑢𝑛𝑔 𝑏ì𝑛ℎ 𝑚ỗ𝑖 𝑐ℎỉ 𝑡𝑖ê𝑢 × 𝐻ệ 𝑠ố 𝑡𝑟ọ𝑛𝑔 𝑙ượ𝑛𝑔
Hình 3.7 Kết quả đánh giá thị hiếu về chất lượng sản phẩm
- Vậy điểm chất lượng của sản phẩm là 17,63, chất lượng sản phẩm đạt mức khá
- Về điểm cho mức độ yêu thích sản phẩm, kết quả trung bình là 6 Vậy mẫu bánh được người tiêu dùng ưa thích.
Đề xuất quy trình công nghệ
3.8.1 Sơ đồ quy trình công nghệ
Sau quá trình nghiên cứu, quy trình sản xuất bánh yến mạch bổ sung mangiferin dành cho người bệnh tiểu đường ở quy mô phòng thí nghiệm được đề xuất như hình 3.8
3.8.2 Thuyết minh quy trình Đánh kem: đánh bông bơ, sau đó cho đường vào đánh đến khi thấy khối bơ mịn hơn Tiếp tục cho lòng trằn trứng và các nguyên liệu còn lại (trừ bột yến mạch) vào đánh
Trộn bột: cho bột yến mạch vào trộn chung với hỗn hợp các nguyên liệu trên, tạo thành một khối đồng nhất, mềm dẻo, không dính tay
Tạo hình: tạo sản phẩm có kích thước, khối lượng nhất định để đáp ứng yêu cầu công nghệ đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nướng diễn ra Cho bột nhào vào túi nilong, một đầu có vòi nặng Vòi nặng có hình côn và đầu vòi có vân hoa để tạo hình Bột nhào được nặn tạo hình trên khay có lót lớp giấy thấm dầu nhằm giúp bánh không bị dính trong quá trình nướng
Nướng bánh: nhằm mục đích làm chín sản phẩm và bảo quả sản phẩm Chuẩn bị lò ở 170 0 C, cho khay bánh vào lò nướng, đóng cửa, hẹn đồng hồ 10 phút
Làm nguội: nhằm tạo thuận lợi cho quá trình bao gói, tránh ẩm ngưng tụ sau khi
Hình 3.8 Quy trình sản xuất được đề xuất cho sản phẩm bánh quy yến mạch bổ sung mangiferin dành cho người bệnh tiểu đường bao gói Bánh sau lấy ra khỏi lò nhiệt độ còn cao, bánh đang mềm, phải làm nguội đến
70 0 C , tách khỏi khay và làm nguội đến nhiệt độ thường Sau đó chuyển ngay vào bao gói
Bao gói: mục đích nhằm để chống ẩm do bánh quy là sản phẩm dễ hút ẩm, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi trong vận chuyển và phân phối.
Bao bì và nhãn dán
Chức năng của bao bì:
- Đảm bảo số lượng và chất lượng của sản phẩm
- Thông tin, giới thiệu sản phẩm, thu hút người tiêu dùng
- Thuận tiện trong phân phối, lưu kho, quản lý và tiêu dùng
170 0 C, 10 phút Làm nguội Bao gói
Sản phẩm Đối với sản phẩm bánh quy yến mạch có bổ sung mangiferin dành cho người bệnh tiểu đường, đây là một sản phẩm dễ hút ẩm đồng thời rất dễ vỡ Do đó, bao bì đối với sản phẩm này cần có những yêu cầu sau:
- Có độ bền cơ học
Có 3 loại bao bì đáp ứng được hai yêu cầu trên bao gồm: hợp kim, plastic và thủy tinh Trong đó, thủy tinh được chọn làm bao bì cho sản phẩm vì:
- Hiện nay các sản phẩm bánh phần lớn được bao bọc bằng bao bì hợp kim hoặc plastic Việc sử dụng bao bì thủy tinh sẽ tạo cảm giác mới lạ, thu hút người tiêu dùng hơn so với các sản phẩm cùng loại
- Bao bì thủy tinh là dạng bao bì trong suốt, có thể nhìn thấy được sản phẩm bên trong Điều này sẽ làm tăng tính hấp dẫn cho sản phẩm
Kết luận: lựa chọn lọ thủy tinh làm bao bì cho sản phẩm
Chức năng của nhãn dán: để người tiêu dùng nhận biết, làm căn cứ lựa chọn, tiêu thụ và sử dụng sản phẩm, để nhà sản xuất , kinh doanh quảng cáo cho hàng hóa của mình, để các cơ quan chức năng thực hiện việc kiểm tra, kiểm soát sản phẩm, hàng hóa Các thông tin yêu cầu có trên nhãn dán: tên sản phẩm, xuất xứ; tên, địa chỉ của tổ chức, cá nhân chịu trách nhiệm về sản phẩm, ngày tháng năm sản xuất, hạn sử dụng, thành phần nguyên liệu, thành phần định lượng, giá trị dinh dưỡng, hướng dẫn sử dụng, hướng dẫn bảo quản, thông số kĩ thuật chỉ tiêu chất lượng
Nhãn dán đã được thiết kế như sau:
3.9.3 Chi phí nguyên liệu cho sản phẩm
Giá thành của nguyên liệu trong bảng 1 được lấy theo giá thị trường hiện nay Chi phí này chưa bao gồm chi phí khấu hao thiết bị, chi phí nhân công, bao bì, vận chuyển, marketing
Bảng 3.3 Chi phí nguyên liệu cho 100g sản phẩm
STT Nguyên liệu Đơn vị tính Đơn giá (đồng)
Vì chưa có thời gian và điều kiện nên hiện nay nên giá thành của cao mangiferin và mangiferin sau tinh sạch vẫn chưa được xác định
Với giá thành nguyên liệu như trên, sản phẩm bánh yến mạch bổ sung mangiferin dành cho người bệnh tiểu đường có giá cao hơn so với các loại bánh cùng loại trên thị trường
- Nguyên liệu chính sử dụng là yến mạch Yến mạch có giá thành cao gấp nhiều lần so với bột mỳ
- Phụ gia tạo ngọt maltitol có giá cao hơn đường
- Giá được sử dụng tính toán là giá trên thị trường Nếu sản phẩm được đưa vào sản xuất thì giá sẽ giảm xuống do nguyên liệu được thu mua với giá sỉ.