NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH BÁNH MÌ GLUTEN FREE TỪ HỖN HỢP BỘT GẠO LỨT, TINH BỘT KHOAI TÂY, BỘT NĂNG VÀ BỘT GẠO

Để hoàn thành được đồ án “Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất bánh mì Gluten Free từ hỗn hợp bột gạo lứt, tinh bột khoai tây, bột năng và bột gạo” trong suốt quá trình học tập, rè

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH BÁNH MÌ GLUTEN FREE TỪ HỖN HỢP BỘT GẠO LỨT,

TINH BỘT KHOAI TÂY, BỘT NĂNG VÀ BỘT GẠO

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giảng viên hướng dẫn : ThS Huỳnh Phương Quyên

Sinh viên thực hiện :

Lê Trung Kiên 1611110561 16DTPA3

Bùi Thị Yến Oanh 1611110670 16DTPA3

TP Hồ Chí Minh, 2020

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy, Cô trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM đã nhiệt tình dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cũng như niềm đam mê nghiên cứu khoa học cho sinh viên trong suốt thời gian học tập

Để hoàn thành được đồ án “Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất bánh mì

Gluten Free từ hỗn hợp bột gạo lứt, tinh bột khoai tây, bột năng và bột gạo”

trong suốt quá trình học tập, rèn luyện và trau dồi kiến thức em đã gặp phải không ít lần khó khăn nhưng nhờ có sự quan tâm, giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của ThS Huỳnh Phương Quyên, Giảng viên Viện Khoa học ứng dụng trường Đại Học Công nghệ TP.HCM, cùng những kiến thức và kỹ năng cần thiết cô truyền dạy mà em có thể đạt được thành quả của ngày hôm nay Em xin chân thành cảm ơn các Cô

Em xin cảm ơn các Thầy, Cô trong Hội đồng phản biện đã dành thời gian đọc và nhận xét đồ án này Em xin gửi đến quý Thầy, Cô lời chúc sức khỏe

TP Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 10 năm 2020

Sinh viên

Lê Trung Kiên, Bùi Thị Yến Oanh

I

MỤC LỤC

TÓM TẮT 1

PHẦN MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 5

1.1 Tổng quan về bánh mì gluten-free 5

1.1.1 Bánh mì Gluten Free 5

1.1.2 Bệnh Celiac 7

1.1.3 Gluten và Gluten Free 8

1.1.4 Cơ chế giữ khí của tinh bột 11

1.1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thực phẩm Gluten-free trên thế giới 12

1.2 Tổng quan về kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước 15

1.2.1 Các nghiên cứu trong nước 15

1.2.2 Các nghiên cứu ngoài nước 16

1.3 Tổng quan về nguyên liệu 18

1.3.1 Bột gạo lứt 18

1.3.2 Bột khoai tây 20

1.3.3 Bột gạo 21

1.3.4 Bột năng 23

1.3.5 Bột nở 25

1.3.6 Xanthan gum 26

1.3.7 Nấm men 30

1.3.8 Dầu olive 31

II

1.3.9 Mật ong 32

1.3.10 Giấm táo 33

1.3.11 Lòng trắng trứng 34

1.3.12 Muối 35

1.4 Tổng quan quá trình cơ bản trong sản xuất bánh mì Gluten Free 36

1.4.1 Quá trình nhào bột 36

1.4.2 Quá trình lên men 37

1.4.3 Quá trình nướng 39

1.5 Các tương tác và các quá trình xảy ra 42

1.5.1 Tương tác với các thành phần khác 42

CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 44

2.2 Nguyên liệu và phụ gia trong nghiên cứu 44

2.2.1 Nguyên liệu chính 44

2.2.2 Nguyên liệu phụ, hóa chất và dụng cụ 45

2.2.2.1 Hóa chất 46

2.2.2.2 Nguyên liệu phụ 46

2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 48

2.3.1 Quy trình nghiên cứu đề xuất 48

2.3.2 Thuyết minh quy trình 50

2.3.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 50

2.3.2.2 Rây bột 50

III

2.3.2.3 Nhào trộn 1 50

2.3.2.4 Nhào trộn 2 50

2.3.2.5 Lên men 51

2.3.2.6 Nướng 51

2.3.2.7 Làm nguội 51

2.4 Bố trí thí nghiệm 52

2.4.1: Sơ đồ thí nghiệm tổng quát 52

2.4.2: Công thức thí nghiệm tổng quát 54

2.4.3: Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ tinh bột khoai tây, bột năng và bột gạo đến chất lượng bánh mì Gluten Free 55

2.4.4: Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ nấm men đến khả năng trương nở của bánh mì 57

2.4.5: Thí nghiệm 3: Khảo sát tỷ lệ Xanthan Gum đến đặc tính sản phẩm 59

2.4.6: Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nước đến khả năng trương nở và độ ẩm bánh mì sau nướng 62

2.4.7: Thí nghiệm 5: Khảo sát thời gian lên men tới chất luợng của sản phẩm 64

2.4.8: Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nướng đến đặc tính sản phẩm 66

2.4.9: Thí nghiệm 7: So sánh bánh mì Gluten Free với các loại bánh mì Gluten Free khác với bánh mì thông thường 68

2.5 Các phương pháp phân tích đã sử dụng trong nghiên cứu 70

2.6 Phương pháp xử lý số liệu 70

IV

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 71

3.1: Kết quả thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ tinh bột khoai tây : bột năng : bột gạo đến chất lượng bánh mì Gluten Free 71

3.2: Kết quả thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ men đến đặc tính của sản phẩm 74

3.3: Kết quả thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng Xanthan Gum đến đặc tính sản phẩm 77

3.4: Kết quả thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nước đến đặc tính sản phẩm 81

3.5: Kết quả thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men đến đặc tính sản phẩm 86

3.6: Kết quả thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nướng đến đặc tính sản phẩm 89

3.7: Kết quả thí nghiệm 7: So sánh bánh mì Gluten Free với các loại bánh mì Gluten Free khác với bánh mì thông thường 92

3.8: Đánh giá chất lượng sản phẩm bánh mì Gluten Free 93

3.9: Thiết kế bao bì 94

3.10: Giá thành sản phẩm 95

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96

4.1 Kết luận 96

4.2 Kiến nghị 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

PHỤ LỤC A: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 108

V

PHỤ LỤC B: CÁC KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN 121

PHỤ LỤC C: BẢNG SỐ LIỆU THÔ 128

PHỤ LỤC D: CÁC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 145

VI

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Các sản phẩm không có gluten được tung ra thị trường Bắc Mỹ,

2007-2015 13

Bảng 1.2: Các nghiên cứu về bánh mì gluten free trong nước 15

Bảng 1.3: Các nghiên cứu về bánh mì Gluten Free ngoài nước 16

Bảng 1.4: Giá trị dinh dưỡng của gạo lứt với gạo trắng 18

Bảng 1.5: Chỉ tiêu cảm quan bột gạo (theo TCVN 11888:2017) 23

Bảng 1.6: Chỉ tiêu cảm quan của bột năng (Theo FAO: TC 176 – 1989) 24

Bảng 1.7: Thành phần hóa học của trứng trong 100g 34

Bảng 2.1: Bảng các nguyên liệu chính 44

Bảng 2.2: Bảng nguyên liệu phụ 46

Bảng 2.3: Công thức bánh mì gluten free dự kiến 54

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ bột đến màu sắc của vỏ và ruột bánh 72

Bảng 3.2: Hình ảnh bánh mì ứng với tỷ lệ tinh bột khoai tây : bột năng : bột gạo 73

Bảng 3.3: Bảng ảnh hưởng của tỷ lệ men đến độ acid của bánh mì 76

Bảng 3.4: Bảng ảnh hưởng của hàm lượng Xanthan Gum đến cấu trúc của sản phẩm 77

Bảng 3.5: Hình ảnh bánh mì ở các tỷ lệ Xanthan Gum 79

Bảng 3.6: Ảnh hưởng hàm lượng nước đến màu sắc của vỏ bánh 82

Bảng 3.7: Màu sắc bánh sau nướng và ảnh mặt cắt lát của bánh 82

Bảng 3.8: Hình ảnh mặt cắt lát của bánh ứng với thời gian lên men 88

VII

Bảng 3.9: Bảng giá trị cảm quan của bánh mì 89

Bảng 3.10: Bảng ảnh hưởng của nhiệt độ nướng đến màu sắc và độ ẩm của bánh mì sau nướng 90

Bảng 3.11: Hình ảnh mặt cắt lát của bánh ứng với nhiệt độ nướng 91

Bảng 3.12: Bảng so sánh các đặc tính sản phẩm giữa bánh mì Gluten Free và bánh mì thông thường 92

Bảng 3.13: Bảng so sánh các đặc tính giữa bánh mì thường và bánh mì từ bột Gluten Free 93

Bảng 3.14: Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm 93

Bảng 3.15: Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm 94

Bảng 3.16: Bảng giá thành dự kiến của sản phẩm 95

Bảng 4.1: Thành phần nguyên liệu và khối lượng nguyên liệu trong công thức bánh mì Gluten Free 100

VIII

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Quy trình sản xuất bánh mì thường và bánh mì Gluten Free 10

Hình 1.2: Hình ảnh qua kính hiển vi mạng lưới của bánh mì thông thường (A) và bánh mì Gluten Free (B) 11

Hình 1.3: Doanh thu các sản phẩm Gluten Free trên thế giới 14

Hình 1.4: Gạo lứt 18

Hình 1.5: Bột gạo 23

Hình 1.6: Bột năng 25

Hình 1.7: Xanthan Gum 30

Hình 1.8: Nấm men khô 31

Hình 1.9: Dầu olive 32

Hình 1.10: Mật ong 33

Hình 1.11: Giấm táo 34

Hình 1.12: Trứng 35

Hình 2.1: Quy trình chế biến bánh mì Gluten-Free 49

Hình 2.2: Sơ đồ thí nghiệm tổng quát 53

Hình 3.1: Đồ thị ảnh hưởng của tỷ lệ tinh bột khoai tây : bột năng : bột gạo đến độ ẩm và thể tích riêng của sản phẩm 71

Hình 3.2: Đồ thị ảnh hưởng của tỷ lệ men đến hàm lượng đường khử trước và sau lên men 74

Hình 3.3: Đồ thị ảnh hưởng của tỷ lệ men đến thể tích riêng của bánh mì 75

Hình 3.4: Ảnh hưởng của hàm lượng Xanthan Gum đến thể tích riêng của bánh mì 78

IX

Hình 3.5: Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến độ ẩm bột nhào và độ ẩm sau nướng 81 Hình 3.6: Đồ thị ảnh hưởng của hàm lượng đến thể tích riêng (cm3/g) 84 Hình 3.7: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến pH bột nhào và độ acid 86

Hình 3.8: Đồ thị ảnh hưởng của thời gian lên men đến hàm lượng đường khử sau lên men và thể tích riêng của sản phẩm 87

Hình 3.9: Nhãn và logo sản phẩm 94

Hình 4.1: Quy trình bánh mì Gluten Free hoàn chỉnh 98

Hình 4.2: Sản phẩm bánh mì Gluten Free từ hỗn hợp bột gạo lứt, tinh bột khoai tây, bột năng, bột gạo 101

1

TÓM TẮT

Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát các thông số công nghệ của quy trình sản xuất bánh mì gluten free từ bột gạo lứt, bột khoai tây, bột năng và bột gạo và so sánh với bánh mì gluten free từ Bột Bob’s Red Mill Gluten Free và bánh mì từ bột mì Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ tinh bột khoai tây : bột năng : bột gạo bổ sung vào công đoạn nhào là 2:1:1, nấm men 2,5%, Xanthan Gum 1%, lượng nước sử dụng 70%, thời gian lên men 60 phút, nướng ở 1600C thu được sản phẩm bánh mì gluten free có cấu trúc tốt, độ nở xốp, hương vị thơm ngon

Khi so sánh với bánh mì từ bột mì và bột gluten free làm sẵn thì sản phẩm vẫn đáp ứng yêu cầu về cảm quan và cấu trúc

Sản phẩm góp phần đa dạng dòng sản phẩm cao cấp trên thị trường, tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào của Việt Nam, đem lại một lựa chọn mới cho bệnh nhân Celiac

Từ khoá: bột gạo lứt, bột năng, bột khoai tây, bánh mì gluten free

2

PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề

Bánh mì từ lúa mì hiện nay là một trong những thực phẩm tiêu biểu nhất trên thế giới Tuy nhiên, một số người có khuynh hướng di truyền không thể ăn bánh mì, vì gluten gây ra phản ứng có hại cho họ (Hiroyuki Hano, 2019), một số cá nhân bị dị ứng cụ thể là với lúa mì hoặc do di truyền bệnh celiac Bệnh Celiac (CD) là một bệnh

lý tự miễn được kích hoạt bởi gluten có trong chế độ ăn uống ở những người dễ bị di truyền

Bệnh Celiac là một vấn đề sức khỏe cộng đồng lớn trên toàn thế giới Mặc dù ban đầu nó đã được báo cáo từ các quốc gia có dân số da trắng chiếm ưu thế, nhưng bây giờ nó đã được báo cáo từ các nơi khác trên thế giới Tỷ lệ chính xác toàn cầu của bệnh celiac không được biết đến Chẩn đoán bệnh Celiac dựa trên hướng dẫn của Hiệp hội Tiêu hóa, Gan, và Dinh dưỡng Nhi Châu Âu Trong số 3843 bài báo, 96 bài báo đã được đưa vào phân tích cuối cùng Tỷ lệ mắc bệnh của bệnh celiac trên toàn cầu là 1,4% ở 275.818 cá nhân, dựa trên kết quả dương tính từ các xét nghiệm tìm kháng thể mô transglutaminase hoặc kháng thể kháng nội tiết (gọi là kháng huyết thanh) Các giá trị phổ biến đối với bệnh celiac là 0,4% ở Nam Mỹ, 0,5% ở Châu Phi

và Bắc Mỹ, 0,6% ở Châu Á và 0,8% ở Châu Âu và Châu Đại Dương; tỷ lệ mắc bệnh

ở nữ cao hơn so với nam (0,6% so với 0,4%; P <0,001) Tỷ lệ mắc bệnh celiac ở trẻ

em lớn hơn đáng kể so với người lớn (0,9% so với 0,5%; P <0,001) Nguyên nhân chủ yếu là do chế độ ăn uống có chứa gluten gây ra (Siddharth Singh, Section Editor, 2018)

Để cải thiện chất lượng cuộc sống của những bệnh nhân này theo quan điểm ăn kiêng, các nhà nghiên cứu chế biến thực phẩm đã tìm cách phát triển bánh mì không gluten chất lượng cao Thị trường cho các sản phẩm không có gluten đang tăng trưởng đều đặn và bánh mì không có gluten (GFB) tiếp tục là một trong những sản phẩm thách thức nhất để phát triển Bánh mì gluten free thương mại không có xu hướng sử

ra có thể cải thiện cấu trúc bánh bằng cách sử dụng các chất phụ gia, bao gồm acid hữu cơ, chất nhũ hóa, nấm men, chất bảo quản hoặc hương liệu Nghiên cứu thành phần dinh dưỡng cho thấy hàm lượng protein thấp hơn và chất béo đối với các GFB cao hơn so với đối tác có chứa gluten, với sự khác biệt nhỏ đối với muối và đường (Laura Roman, Mayara Belorio, Manuel Gomez 03/2019) Thị trường sản phẩm không chứa gluten được định giá 4,18 tỷ USD vào năm 2017 và dự kiến sẽ đạt 6,47

tỷ USD vào năm 2023, với tốc độ tăng trưởng trung bình gộp là 7,6% trong giai đoạn

dự báo Chế độ ăn không có gluten đã trở thành xu hướng chủ đạo thay vì chỉ hỗ trợ

một thị trường thích hợp (Hiroyuki Hano, 2019) Do đó nhóm nghiên cứu chọn đề tài

“Nghiên cứu xây dựng quy trình Gluten Free từ hỗn hợp bột gạo lứt, tinh bột khoai tây, bột năng và bột gạo” Một hệ thống tạo gel của xanthan gum, bột gạo lứt và tinh

bột khoai tây bền nhiệt, tương tác nhằm tạo ra bột nhào có thể chế biến công nghiệp

và có khả năng tạo ra khí carbon dioxide trong quá trình sản xuất và giai đoạn nướng ban đầu của bánh Một dây chuyền sản xuất ít tốn thời gian, máy móc và nhân lực nhưng vẫn đảm bảo cho ra được ổ bánh mì sandwich chất lượng Ý nghĩa của nghiên cứu này chủ yếu hướng đến thương mại và từ đó mở rộng ra các mặt hàng bánh mì chất lượng cao khác

Mục tiêu đồ án:

 Khảo sát tính chất cơ bản của bánh mì không gluten

 Xây dựng quy trình sản xuất bánh mì không gluten

4

Nội dung nghiên cứu:

 Khảo sát tỷ lệ của tinh bột khoai tây, bột gạo và bột năng đến các đặc tính của sản phẩm

 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến đặc tính sản phẩm

 Khảo sát tỷ lệ Xanthan Gum đến đặc tính sản phẩm

 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng nước đến khả năng trương nở và độ ẩm bánh mì sau nướng

 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men đến thể tích và độ acid của sản phẩm

 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nướng đến độ ẩm sau nướng và điểm cảm quan của sản phẩm

 So sánh bánh mì nghiên cứu với bánh mì làm từ bột Gluten Free và bánh mì thông thường

5

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về bánh mì gluten-free

hỗn hợp bột mì, tinh bột, hydrocolloid và protein không có gluten (Schober 2009 )

Để làm bánh mì đạt chất lượng cao cần có sự hiện diện của gluten, một loại protein chịu trách nhiệm về cấu trúc cuối cùng của bánh mì và cũng giúp giữ lại các bọt khí và mang lại khối lượng và kết cấu dễ chịu cho hệ thống bột bánh mì (Mollakhalili Meybodi N, Mohammadifar MA, Feizollahi E, 2015)) Do đó, việc loại

bỏ gluten khỏi chế độ ăn uống của bệnh nhân bị bệnh celiac gây khó khăn hơn trong quá trình làm bánh mì như thiếu tính kết dính và đàn hồi và khả năng giữ khí thấp của bột nhào không chứa gluten

Gần đây, nhiều công thức không chứa gluten khác nhau đã được phát triển với sự trợ giúp của các thành phần non-gluten như tinh bột và hydrocolloid để nắm bắt được các đặc tính dẻo của gluten và cải thiện chất lượng cuối cùng của bánh mì (Mollakhalili Meybodi N, Mohammadifar MA, Feizollahi E (2015) Đối với các thành phần trong quá trình làm bánh mì, gạo là nguyên liệu được sử dụng phổ biến nhất, tiếp theo là ngô, vì đây là hai loại ngũ cốc có năng suất cao nhất trên thế giới Hơn nữa, việc bổ sung bột nhào không chứa gluten với các loại đậu cũng đã được thực hiện trước đây (Bourekoua H, Benatallah L, Zidoune MN, Rosell CM, 2016) Martinez MM, Gómez M (2016) Tinh bột ngô và tinh bột từ các loại củ như khoai tây và khoai mì được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất bánh mì không chứa gluten (Masure HG, Fierens E, Delcour JA (2016)

6

Do đặc tính chức năng của chúng, chất làm đặc, chất ổn định và chất tăng cường giữ nước, chất tăng cường đặc tính kết cấu và các hydrocolloid khác nhau thường được sử dụng trong công thức bánh mì không chứa gluten để cải thiện đặc tính cấu trúc cũng như khả năng chấp nhận của chúng Trong số đó, hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), Xanthan gum, pectin, guar gum hoặc arabic gum được sử dụng phổ biến nhất

Hầu hết các loại bánh mì không chứa gluten được sản xuất bằng các loại hạt ngũ cốc vẫn có chất lượng thể chất và kết cấu yếu hơn những loại bánh mì được sản xuất bằng bánh mì truyền thống Do đó, việc bổ sung công thức bánh mì ngũ cốc không chứa gluten với hydrocolloid và / hoặc phụ gia thường được yêu cầu Vì vậy, nghiên cứu sâu hơn trong việc phát triển bánh mì ngũ cốc không chứa gluten với các đặc tính kết cấu và cảm quan chấp nhận được là rất cần thiết

Nhiều người ngạc nhiên khi biết các loại đậu bổ dưỡng như thế nào Chúng cung cấp chất xơ, protein, carbohydrate, vitamin B, sắt, đồng, magie, mangan, kẽm và phốt pho Các loại đậu có ít chất béo tự nhiên, thực tế không có chất béo bão hòa và vì chúng là thực phẩm thực vật nên chúng cũng không có cholesterol Các loại đậu là nguồn cung cấp protein, kali và carbohydrate phức hợp , rẻ và lành mạnh , bao gồm

cả chất xơ Trung bình, các loại đậu chứa khoảng 20-25% protein tính theo trọng lượng ở dạng khô, gấp 2-3 lần protein so với lúa mì và gạo Tuy nhiên, chúng có xu hướng ít axit amin thiết yếu methionine, và đôi khi là tryptophan Các loại đậu cũng

là một nguồn cung cấp chất xơ rất tốt, rất quan trọng để duy trì chức năng ruột khỏe mạnh

Các loại đậu là một phần không thể thiếu trong nhiều mô hình ăn uống lành mạnh, bao gồm phong cách ăn uống Địa Trung Hải, chế độ ăn chay và thuần chay và chế độ

ăn có chỉ số đường huyết (GI) thấp hơn Cùng với việc là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, bằng chứng cho thấy các loại đậu có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa và quản lý một số tình trạng sức khỏe Hơn nữa, một loạt

7

các lợi ích khác của hạt ngũ cốc và các thành phần của chúng, cũng đã được đề xuất

và chứng minh, đã và tiếp tục được nghiên cứu (Hamaker BR, 2008)

Bệnh Celiac là bệnh di truyền Tỷ lệ mắc bệnh trong một thế hệ là khoảng 10-15% nếu cha mẹ hoặc anh chị em mắc bệnh Celiac Sự tồn tại của một khuynh hướng di truyền đã được đề xuất bằng cách quan sát tỷ lệ bệnh từ 10 đến 15% trong số những người họ hàng đầu tiên (Những người mắc chứng rối loạn điều tra trong nghiên cứu lịch sử gia đình) và sự phù hợp cao (sự hiện diện của cùng một đặc điểm ở cả hai thành viên của một cặp sinh đôi) so với tỷ lệ 70% ở các cặp song sinh Các triệu chứng của bệnh Celiac có thể bao gồm, khó tiêu, đau bụng, đầy hơi và khó chịu, nôn mửa, không phát triển cơ bắp, có dấu hiệu hạ đường huyết Có thể tiêu chảy nghiêm trọng,

8

đặc biệt là nhiễm trùng xen kẽ (Ciclitira & Moodie, 2003) Tuy nhiên, các dấu hiệu kém hấp thu ở ruột, như tiêu chảy mãn tính, sụt cân, trướng bụng và thiếu máu là phổ biến hơn (Catassi, Fornaroli, & Fasano, 2002) Các triệu chứng khác bao gồm chuột rút cơ do nồng độ Canxi thấp, phát triển chậm ở trẻ em và nổi mụn nước, ngứa hoặc đặc biệt là đau ở đầu gối, khuỷu tay, mông, lưng (viêm da herpetiformis) Trong điều kiện tiên tiến (không được điều trị), tổn thương hệ thần kinh có thể dẫn đến, bao gồm

tê và nhức tay chân, khó chịu và trầm cảm Ở người lớn, bệnh thường xuất hiện ở dạng nhẹ hơn với các triệu chứng không đặc hiệu như mệt mỏi, đau bụng mơ hồ, tiêu chảy không liên tục Thiếu hụt menase cũng có thể xảy ra do tổn thương niêm mạc ruột, do đó dẫn đến không dung nạp đường sữa Bệnh celiac không được điều trị có liên quan đến các rủi ro lâu dài như loãng xương, thiếu máu và ác tính đường tiêu hóa (Hamer, 2005) Phụ nữ mắc bệnh Celiac không được điều trị có nguy cơ bị sảy thai

và các bà mẹ có nguy cơ sinh con nhẹ cân (Ciclitira & Moodie, 2003)

Phục hồi mô học cho chế độ ăn không có gluten là khác nhau và không đầy đủ trong một nhóm nhỏ bệnh nhân và sự phục hồi có mối tương quan nghịch với mức

độ bệnh lý niêm mạc ban đầu (Mulder & Cellier, 2005) Ciclitira và Moodie (2003) cho thấy khoảng 70% bệnh nhân cho thấy sự cải thiện lâm sàng rõ rệt trong vòng hai tuần, và sự cải thiện cả về triệu chứng và chức năng đường ruột trước sự cải thiện mô học Họ còn phát hiện ra rằng tính thấm ruột cải thiện trong vòng hai tháng sau khi bắt đầu chế độ ăn không có gluten, những sự cải thiện có thể đo được trong mô học thường đòi hỏi chế độ ăn không có gluten trong ít nhất ba đến sáu tháng và thậm chí sau đó có thể vẫn chưa hoàn thành

1.1.3 Gluten và Gluten Free

Gluten trong bột mì có khả năng tác động đến cấu trúc cũng như bề mặt của các loại sản phẩm đó Trong quá trình chế biến bánh mì Mạng lưới Gluten là một cấu

trúc quan trọng để giữ khí cho bánh mì (Abbasi và cộng sự, 2012) Điều quan trọng

không chỉ đối với bánh mì, mà còn cho sự hình thành cấu trúc của nó trong các hệ thống bột làm cho khối bột chắc chắn hơn, tăng độ đàn hồi, giúp sản phẩm có cấu trúc và hình dạng ổn định, không biến dạng, tạo cho sản phẩm có độ mềm mại nhất

9

định, tăng thời gian bảo quản của bánh và làm tăng hương vị (Gallagher và cộng

sự, 2004) Glutenin và gliadin là hai phần chính của gluten (Abbasi và cộng sự, 2012) Trong khi glutenin là cần thiết để tạo ra cấu trúc đàn hồi, gliadin chịu trách

nhiệm về độ nhớt và khả năng trương nở của bột (Abbasi và cộng sự, 2015; Gujral

và Rosell, 2004)

Việc sản xuất bánh mì GF có sự khác biệt đáng kể so với sản xuất bánh mì thông thường Khi nguyên liệu thô, tức là nước, men và bột GF được trộn, kết quả là huyền phù không khí được giữ lại từ quá trình trộn và CO2 thu được từ quá trình lên men nấm men không được giữ trong mạng gluten, điều này sẽ cho phép bột nhào nở

ra (Onyango and others 2011) Do đó, hầu hết khí thoát ra quá sớm, và các tế bào không đều và không ổn định được hình thành, góp phần làm cho bánh mì bị giảm thể tích, thiếu cấu trúc tế bào, và kết cấu khô, vụn và sần sùi

Vì lý do đó, bột nhào Gluten Free kém kết dính và đàn hồi hơn nhiều so với bột

mì Nó có cấu trúc giống như chất lỏng hơn, thiếu mạng lưới protein để có thể giữ khí (Cauvain, 2007) Nó cũng có xu hướng chung là chứa lượng nước cao hơn so với bột mì, nếu có được loại bột vụn có thể chấp nhận được (Gallagher and others, 2004)

10

Hình 1.1: Quy trình sản xuất bánh mì thường và bánh mì Gluten Free

Khi hình thành một hệ nhũ tương và bọt phức tạp, và do đó, với một số lượng lớn các bọt khí nhỏ, cần có các bong bóng bị giữ lại trong bột bởi các thành phần hoạt tính bề mặt, chẳng hạn như lòng trắng trứng và / hoặc lipoprotein, tạo thành một lớp màng bảo vệ xung quanh các bọt khí và ngăn chúng kết dính lại với nhau Vì lý do

đó, hydrocolloid, chất ổn định và tinh bột thường được sử dụng, để cung cấp một phần của tất cả các cơ chế ổn định và giữ khí (Zannini and others, 2012)

11

Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có nguyên liệu, thành phần hoặc chất phụ gia nào cho phép thay thế thành công gluten và giải quyết được vấn đề khó khăn về khả năng tạo thành bột dẻo dẻo của bột GF khi nhào trong nước

Hình 1.2: Hình ảnh qua kính hiển vi mạng lưới của bánh mì thông thường

(A) và bánh mì Gluten Free (B)

1.1.4 Cơ chế giữ khí của tinh bột

Để làm rõ cách thức bột nở không có gluten mà không có chất phụ gia, các nhà nghiên cứu đã tìm cách điều tra cấu trúc vi mô của bột lên men Bột bánh lên men trông giống như một “meringue”một loại bánh nướng chỉ có trứng và đường không

có bột mì, khác hẳn với bột mì, bột có độ nhớt đến nỗi khối lượng của nó có thể được nâng lên bằng một cái muỗng Vì không dễ để đông đặc khối bột bánh có cấu trúc yếu mà không làm phá hủy cấu trúc của chúng, do đó việc quan sát mẫu vật bằng kính hiển vi vốn dĩ không thể được thực hiện được Thay vào đó, bột bánh mới làm

sẽ được kẹp giữa một phiến kính hiển vi và một lớp phủ, bột được để ở nhiệt độ phòng

và sẽ lên men ở đó Quan sát bằng kính hiển vi quang học cho thấy cấu trúc vi mô: bong bóng khí được bao phủ bởi các hạt tinh bột Cấu trúc hoàn toàn khác với cấu trúc của bột mì thông thường, trong bột mì thì các phân tử khí được bao quanh bởi

ma trận gluten được tạo bởi một mạng lưới protein gluten và các hạt tinh bột Ngược lại, nó có một cấu trúc tương tự như một “hạt nhũ tương”, trong đó hạt tinh bột ổn định giao diện giữa dầu và nước Do đó, người ta đã gợi ý rằng bong bóng khí khi

12

quan sát, thấy rằng trong một loại bột không có chất phụ gia, không có gluten có cấu trúc của một hạt bọt xốp (foam) Nói chung, dầu và nước không trộn lẫn Tuy nhiên, khi chúng được trộn đều với sự có mặt của chất nhũ hóa, các giọt dầu siêu nhỏ được bao phủ bởi các phân tử chất nhũ hóa phân tán trong nước Đây là một nhũ tương cổ điển Tương tự như vậy, sục khí trong nước với sự có mặt của chất nhũ hóa tạo ra bọt Một lượng nhỏ không khí được bao quanh bởi một màng nước mỏng, trong đó các phân tử chất nhũ hóa đóng vai trò ổn định ranh giới

Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, nấm men tạo ra khí lên men, bao gồm chủ yếu là carbon dioxide và rượu Thông thường, bột bánh không thể giữ khí và trở nên sủi bọt như “foam” Tuy nhiên, nếu bột không gluten được sử dụng ở đây có thiệt hại tinh bột ít và việc làm bánh mì được thực hiện với điều kiện thích hợp, thì khí lên men sẽ bị giữ lại trong bột Từ đó, các bong bóng khí nhỏ cũng bắt đầu xuất hiện trong khối bột Khi quá trình lên men diễn ra, các bong bóng khí nhỏ được sinh ra và được bao quanh bởi các hạt tinh bột, các bong bóng mỏng manh dần dần lớn lên, làm cho toàn bộ bột bánh nổi lên Giai đoạn này, điều quan trọng là phải giữ nhiệt độ ổn định, vì các bong bóng dễ vỡ có xu hướng vỡ khi nhiệt độ dao động Trong giai đoạn cuối của quá trình lên men, các bong bóng giãn nở này phải được làm nóng nhanh chóng để làm cho các hạt tinh bột bị hồ hóa, nghĩa là, để hóa rắn các thành bong bóng Các bong bóng càng giãn nở càng dễ vỡ, do đó làm nóng nhanh là “chìa khóa” làm nên thành công của một ổ bánh mì thành phẩm đạt chất lượng (Hiroyuki Hano,

2019)

1.1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thực phẩm Gluten-free trên thế giới

Toàn cầu hóa đã kết nối thế giới và thay đổi mô hình khẩu vị của người tiêu dùng, khiến họ sẵn sàng thử một thứ gì đó khác biệt Yếu tố sức khỏe và chế độ ăn uống đã ảnh hưởng phần lớn đến cuộc sống thường xuyên của một người Thực phẩm có nhãn Free Gluten, Fat-Free và Sugar Free đang tăng, nhờ nhận thức ngày càng tăng về lợi ích sức khỏe liên quan đến tiêu dùng của nó Các sản phẩm bánh được chế biến hoặc chế biến không có thành phần như lúa mì, lúa mạch hoặc gạo tạo thành hàm lượng

Nguồn: Nông nghiệp và nông sản Canada (2015)

Vào năm 2016, Abbott's Village Bakery, một công ty có trụ sở tại Úc đã cho ra mắt bánh mì không chứa gluten Việc mở rộng danh mục sản phẩm cụ thể đã được thực hiện để phục vụ nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm bánh không có gluten trong nước Công ty tuyên bố cả hai sản phẩm là không chứa gluten, nhiều chất xơ không có màu nhân tạo, hương vị hoặc chất bảo quản

Vào 6/2016, United Biscuits, một trong những nhà sản xuất thực phẩm đa quốc gia lớn đã tung ra hai sản phẩm bánh mới không chứa gluten trong phân khúc bánh quy cho thị trường Anh Các sản phẩm đã được tung ra dưới phạm vi thương hiệu

14

của Hobnobs nguyên chất không chứa gluten của McVitie và Hobnobs không chứa sữa của McVitie

Hình 1.3: Doanh thu các sản phẩm Gluten Free trên thế giới

Đặc biệt là thị trường thực phẩm không chứa gluten đang tăng vọt Đến năm 2020, thị trường dự kiến được định giá 7,59 tỷ đô la Mỹ Các cửa hàng thông thường được ước tính là kênh phân phối quan trọng nhất cho các sản phẩm không chứa gluten trong năm 2015 với doanh số lên tới khoảng 2,79 tỷ đô la Mỹ Theo các chuyên gia trong ngành, Hoa Kỳ là thị trường hàng đầu về doanh số bán lẻ thực phẩm không chứa gluten trong năm 2014 Ý, Anh, và Mỹ đã trở thành ba thị trường tiêu dùng hàng đầu

Tại Hoa Kỳ, thực phẩm không chứa gluten chiếm 2,8% tổng doanh số bán thực phẩm trong năm 2013 và chiếm 6,5% trong năm 2015 - và sự kết thúc của sự tăng trưởng không nằm trong tầm nhìn Cổ phần đó tương đương với số tiền khoảng 13,76

tỷ đô la Mỹ bán lẻ Trong danh mục thực phẩm không chứa gluten, Smart Balance Inc (hiện được gọi là Thương hiệu Boulder) là công ty chủ chốt trong năm 2014

15

Nhóm mục tiêu cho thị trường thực phẩm không chứa gluten bao gồm những người mắc bệnh celiac hoặc nhạy cảm với gluten cũng như những người rất có ý thức về sức khỏe Ở quy mô Bắc Mỹ, 8% người theo chế độ ăn không có lúa mì hoặc không có gluten kể từ năm 2016 Đáng kinh ngạc là 64% người tiêu dùng Mỹ chỉ ra rằng chế độ ăn như vậy là rất lành mạnh hoặc có phần lành mạnh (Nguồn: Phòng nghiên cứu Satista 3/2018)

1.2 Tổng quan về kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Các nghiên cứu trong nước

Bảng 1.2: Các nghiên cứu về bánh mì gluten free trong nước

1 Nghiên cứu

về tối ưu hóa

một số yếu tố

Trần Thị Dịu

Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao

Đỏ, ISSN 1859-4190 * Số

Nguyễn Chí Dũng, Nguyễn Thị Bích Liểu

Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ, Tập 49, phần

B(2017):

18-26

38oC, thời gian lên men

110 phút, ở nhiệt độ nướng 210oC sẽ cho bánh hamburger bổ sung hạt sen có màu sắc vàng đẹp, sự thay đổi khối lượng, độ ẩm thích hợp được đánh giá có thể chấp nhận được

1.2.2 Các nghiên cứu ngoài nước

Bảng 1.3: Các nghiên cứu về bánh mì Gluten Free ngoài nước

Haque & Morris (1994) Bột gạo, psyllium, HPMC Bánh mì Gluten Free trắng

Khối lượng riêng thấp và lớp vỏ quá tối do phản ứng Maillard

Gujral & Rosell (2004a,

2004b)

Bột gạo, HPMC, enzyme amylase

Được chấp nhận nhưng bột dính không sản xuất công nghiệp

Laura B Mide, Laura A

Ramallo, Maria C

Tinh bột sắn, tinh bột bắp, xanthan gum

Cấu trúc vụn xốp, thể tích lớn

Khối bột nhào tốt, thể tích lớn, độ đàn hồi tốt, bánh

Camino M Mancebo &

Cristina Merino Mario M

Martínez & Manuel

Ana Cristina Ballesteros

López, Acc keo Julia

Guimarães

Pereira, Roberto

Gonçalves Junqueira

Hỗn hợp bột gồm bột gạo, ngô, bột sắn trong sản xuất bánh mì trắng không chứa gluten

Bột ngô, tinh bột sắn và bột gạo có thể tạo thành hỗn hợp bột cải thiện kết cấu vụn, khả năng bám dính và điểm cảm quan

Bột gạo lứt không chứa gluten, vì vậy nó có thể thay thế lúa mì hoặc các loại bột có chứa gluten khác như rau dền, kiều mạch, ngô, kê, quinoa, lúa miến

Sự thành công của bánh mì Gluten Free về việc sử dụng hỗn hợp bột gạo lứt đòi hỏi

sự kết hợp của tinh bột và hydrocolloid để tăng cường mạng lưới bột Sự hiện diện của chất xơ trong thành phần này ảnh hưởng đến sự hấp thụ nước của bột mì và quá trình hồ hóa tinh bột

Hình 1.4: Gạo lứt Bảng 1.4: Giá trị dinh dưỡng của gạo lứt với gạo trắng

from Wu, Yang, Touré, Jin, and Xu (2013).)

Bột gạo lứt được sử dụng để thay thế một phần bột mì trong bánh mì, bánh nướng

xốp và bánh quy (Baker Pedia)

 Việc thay thế bột gạo lứt trong bánh mì truyền thống được làm bằng bột mì sẽ làm suy yếu mạng lưới gluten, giảm khối lượng ổ bánh và làm cứng kết cấu của nó

 Việc bổ sung enzyme transglutaminase hoặc hydrocolloid như tinh bột khoai tây, hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), xanthan gum hoặc các chất Hydrocolloid khác có thể giúp tăng khối lượng bánh mì và khả năng giữ khí CO2 tốt hơn

20

 Sử dụng bột mì hoặc bột chua đã lên men trước cũng có thể được sử dụng để cải thiện tính chất lưu biến của bột nhào làm bằng loại bột này hoặc các chất tổng hợp của nó

1.3.2 Bột khoai tây

- Thành phần

Tinh bột khoai tây được sử dụng phổ biến hơn ở Châu Âu, nơi nó chiếm 20% lượng tinh bột được sản xuất, hơn là ở Bắc Mỹ Theo báo cáo vào năm 1984, khoảng 30% tinh bột khoai tây được sản xuất tại Mỹ được sử dụng trong thực phẩm

Hạt tinh bột khoai tây lớn (5-100µm), trương nở và dễ hòa tan hơn so với tinh bột ngũ cốc Tinh bột khoai tây tạo ra bột nhão có độ nhớt cao và bề ngoài sần sùi Khi

để nguội, tinh bột khoai tây chưa biến tính, nấu chín quá sẽ tạo thành một chất gel dẻo nhưng trong và dẻo Bột nhào của tinh bột khoai tây có độ trong tốt, nhưng đồng nhất với tinh bột ngô, đặc biệt nếu đông lạnh Tinh bột khoai tây thường có 26,9% amylase và 73,1% amylopectin (Stawski, 2008)

- Tính chất

Phương thức hoạt động của tinh bột được điều chỉnh bởi cấu trúc hạt và phân tử của tinh bột và sự tương tác với quá trình chế biến thực phẩm Tinh bột khoai tây khác với tinh bột ngũ cốc ở chỗ nó chứa hàm lượng photphat cao Hàm lượng photphat của hạt tinh bột được cho là khuyến khích kích thước hạt lớn hơn và tăng tính nhạy cảm với hồ hóa, và rất quan trọng trong quá trình lưu biến tinh bột khoai tây Cho đến nay khi hồ hóa gây ra tính nhạy cảm với tiêu hóa, hàm lượng photphat có thể đóng một vai trò trong việc phát triển hiệu lực đường huyết trong các hệ thống thực phẩm chứa tinh bột khoai tây trong đó quá trình hồ hóa bị hạn chế Tuy nhiên, các tác giả không biết về các nghiên cứu trong đó tác động tiêu hóa đường huyết của khoai tây

đã được nghiên cứu như là một chức năng của hàm lượng photphat hạt tinh bột.(John

Monro, Suman Mishra, in Monro, Suman Mishra, 2009) Tinh bột khoai tây thường chứa 0,01–0,6% (w / w) photpho Mặc dù phốt pho có ở hàm lượng rất

21

thấp, nhưng nó có ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính lý hóa của tinh bột Phốt pho

là một phần nguyên nhân tạo ra độ trương nở cao, độ ổn định của hồ và khả năng chống lại sự thủy phân enzyme của tinh bột khoai tây Tinh bột khoai tây chứa một

lượng đáng kể các este monophosphat liên kết cộng hóa trị với tinh bột ( Lim và cộng

sự, 1994; Kasemsuwan và Jane, 1995 )

Tinh bột khoai tây có các đặc điểm mong muốn khác biệt đáng kể so với tinh bột

từ các nguồn thực vật khác (Madsen và Christensen, 1996), tức là khả năng trương

nở cao, khả năng liên kết nước và ổn định đông - tan Ai cũng biết rằng một lượng nhỏ chất rắn khoai tây được thêm vào giúp giữ lại độ tươi của bánh mì và cũng mang

lại hương vị đặc biệt, dễ chịu và cải thiện chất lượng bánh nướng (Willard và Hix,

1987) Tinh bột khoai tây có vị nhạt và tạo thành bột nhão có độ nhớt cao, dễ bị

cắt Các hạt khoai tây lớn và rất dễ bị vỡ Các nhóm amylose và photphat có trọng lượng phân tử cao được este hóa thành amylopectin góp phần vào độ trong suốt cao, khả năng trương nở, khả năng liên kết với nước và tính ổn định đông - tan của tinh

bột khoai tây (Craig và cộng sự , 1989) Vì tinh bột khoai tây không chứa gluten nên

nó được coi là một thành phần an toàn cho thực phẩm không chứa gluten.( E.K Arendt,

F Dal Bello, in Arendt, F Dal Bello, 2008)

1.3.3 Bột gạo

Vai trò: Bột gạo được tinh chế từ hạt gạo tẻ bằng phương pháp ngâm và nghiền,

là nguyên liệu chính tạo cấu trúc cho sản phẩm, cũng như có vai trò là chất kết dính các thành phần nguyên liệu khác lại với nhau

nở ra và giải phóng các thành phần amylose, amylopectin ở dạng cấu trúc vô định

22

hình, cấu trúc bán tinh thể sẽ bị mất và các phân tử amylose nhỏ hơn bắt đầu bị rò rỉ

ra khỏi hạt, tạo thành một mạng lưới giữ nước và làm tăng độ nhớt của hỗn hợp Cấu trúc tinh thể đôi và tinh thể trong tinh bột có thể sẽ bị phá vỡ trong quá trình keo hóa Nhiệt độ tăng làm cho các tinh thể vỡ ra, và sau đó trải qua quá trình hydrat hóa dẫn đến một số thay đổi như trương nở hạt, nóng chảy tinh thể tự nhiên, mất khả năng hòa tan tinh bột Nhiệt độ ở trạng thái này gọi là nhiệt độ hồ hóa tinh bột Quá trình này được gọi là hồ hóa tinh bột (Atwell và cộng sự, 1988)

Trong quá trình nấu, ở nhiệt độ 70-80C tinh bột bị hồ hóa, sẽ trở thành một

hỗn hợp sệt và làm tăng thêm độ nhớt Trong quá trình làm lạnh hoặc lưu trữ lâu dài của bột nhão, cấu trúc bán tinh thể của tinh bột sẽ phục hồi một phần và hồ tinh bột đặc lại, đẩy nước ra ngoài Điều này chủ yếu được gây ra bởi sự nâng cấp của amylose

(Bao, and C J Bergman, 2004)

Theo Slade và Levine (1988), để xảy ra hiện tượng hồ hóa, các chất vô định

hình của tinh bột trước tiên phải tan chảy hoặc trải qua quá trình chuyển hóa Cuối

cùng, các phân tử amylose, thoát ra khỏi các hạt dẫn đến hiện tượng tăng độ nhớt

Sự phá vỡ các hạt tinh bột có thể được thực hiện bằng cách đun nóng huyền phù hạt tinh bột trong nước sôi (100°C) hoặc bằng cách hấp khử trùng huyền phù dưới áp suất ở 121°C Khi đó các hạt tinh bột sẽ phồng lên khi được đun nóng trong nước và có nhiệt độ gelatin hóa là đặc trưng nguồn gốc của chúng Tuy nhiên, các hạt vẫn có một lượng toàn vẹn cấu trúc nhất định, nhưng khi nhiệt độ tăng hơn nữa, chúng tiếp tục phồng lên và cuối cùng vỡ ra, giải phóng các phân tử amylose và amylopectin, cùng với các thành phần phụ vào dung dịch nước Quá trình gia nhiệt thúc đẩy chuyển động gia tăng của các phân tử trong hạt, cuối cùng phá vỡ liên kết hydro và kỵ nước giữa các phân tử trong vùng tinh thể của hạt, bị ngậm nước và được giải phóng vào

nước (John F.Robyt, 2008)

Khả năng trương nở và hòa tan: Khi tinh bột được đun nóng trong nước, cấu trúc tinh thể bị phá vỡ do sự phá vỡ liên kết hydro, các phân tử nước liên kết với nhau bằng liên kết hydro với các nhóm hydroxyl xuất hiện của amylose và amylopectin

hạt hơn và do đó làm giảm giá trị độ hòa tan (Theo Seguchiand, 2003)

Sự khác biệt về khả năng trương nở và độ hòa tan giữa các giống gạo khác nhau có thể là do sự khác biệt về hàm lượng amylose, độ nhớt và các tổ chức bên

trong yếu do các nhóm phosphate tích điện âm trong hạt tinh bột gạo (Theo Jane và

cộng sự, 1996)

Yêu cầu kỹ thuật đối với bột gạo

Bảng 1.5: Chỉ tiêu cảm quan bột gạo (theo TCVN 11888:2017)

Màu sắc Có màu trắng sáng tự nhiên

Mùi Đặc trưng của sản phẩm,không có mùi lạ

Trạng thái Dạng bột khô, mịn, không bị vón cục, không bị mốc, không có tạp

chất nhìn thấy bằng mắt thường, bao gồm cả côn trùng sống và xác côn trùng

Hình 1.5: Bột gạo

1.3.4 Bột năng

24

Bột năng được làm từ 100% tinh bột từ củ khoai mì Loại bột này có độ mịn hoàn hảo, tồn tại rất ít các tạp chất và không có mùi chua Bột năng có màu trắng tinh khiết với độ trắng lên đến 92% và mang tính chất đặc trưng điển hình về độ nhớt cao và độ dẻo dai Bột năng có độ ẩm trong khoảng 13%, đặc biệt trong quá trinh chiết xuất bột năng thường không sử dụng những hóa chất độc hại

Tỉ lệ amylose và amylopectin trong tinh bột khoai mì cao (20:80) nên gel tinh bột

có độ nhớt, độ kết dính cao và khả năng gel bị thoái hóa thấp

Tinh bột khoai mì có kích thước từ 5 đến 40µm với những hạt lớn 25-35µm, hạt nhỏ 5-15µm và nhiều hình dạng, chủ yếu là hình tròn, bề mặt nhẵn, một bên mặt có chổ lõm hình nón và một núm nhỏ ở giữa Dưới ánh sáng phân cực, các liên kết ngang với mật độ từ trung bình tới dày đặc có thể thấy rõ Các nghiên cứu siêu cấu trúc bằng tia X cho thấy tinh bột khoai mì có cấu trúc tinh thể dạng A và hỗn hợp A, B

Khi hạt tinh bột khoai mì bị vỡ, có thể quan sát được các rãnh tạo cấu trúc xốp của hạt Các rãnh vô định hình kéo dài từ bề mặt tới tâm của hạt tạo thành các lỗ xốp Chính các lỗ xốp này giúp nước thâm nhập vào giúp trương nở tinh bột, phá vỡ các liên kết hidro giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể, tạo điều kiện cho tác dụng phân hủy của enzyme Tinh bột khoai mì có cấu trúc hạt tương đối xốp, liên kết giữa các phân tử trong cấu trúc tinh thể yếu, vì vậy nó dễ bị phân hũy bởi các tác nhân như acid và enzyme hơn so với các loại tinh bột khác như bắp, gạo

Bảng 1.6: Chỉ tiêu cảm quan của bột năng (Theo FAO: TC 176 – 1989)

Trạng thái

– An toàn và phù hợp cho người sử dụng

– Không có mùi vị khác thường và côn trùng gây hại – Không bị nhiễm bẩn

Hóa lý – Hàm lượng ẩm dưới 13%

25

– Hàm lượng acid HCN nhỏ hơn hoặc bằng 10mg/kg – Không có kim loại nặng

– Hàm lượng xơ nhỏ hơn hoặc bằng 2%

Vi sinh – Vi sinh vật gây bệnh: không có

– Côn trùng gây hại: không có

và tơi bột nở, không bị vón cục; ngăn các chất này phản ứng với nhau; đồng thời giúp cho việc chuẩn hóa khối lượng của bột nở, dễ dàng trong việc cân đong khi làm bánh (do thường dùng với lượng rất nhỏ)

Một số loại muối acid (ở dạng bột khô) thường được đưa vào thành phần baking powder gồm: Potassium hydrogen tartrate, Aluminium Potassium Sulfate,

26

Monocalcium phosphate, Sodium acid pyrophosphate, Sodium aluminum phosphate, Sodium aluminum sulfate Các acid này được chia thành 2 loại, loại phản ứng nhanh (fast-acting) và loại phản ứng chậm (slow-acting) Trong đó, loại phản ứng nhanh sẽ nhanh chóng tác dụng với muối nở khi được trộn trong hỗn hợp ướt ở nhiệt độ phòng, còn loại phản ứng chậm sẽ chỉ phát huy tác dụng ở nhiệt độ cao, từ khoảng 50OC trở lên, như trong lò nướng bánh

Cơ chế tác dụng:

2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O Các muối acid phản ứng chậm bao gồm Potassium hydrogen tartrate (có tên gọi phổ biến hơn là cream of tartar) và Monocalcium phosphate (MCP, còn gọi là calcium acid phosphate) Các muối acid phản ứng nhanh gồm Aluminium Potassium Sulfate, Sodium aluminium sulfate, Sodium aluminum phosphate

Bột nổi có chứa cả hai loại acid phản ứng nhanh và phản ứng chậm được gọi là double acting (có tác dụng ngay sau khi tiếp xúc với hỗn hợp nước và khi bánh đang

ở trong quá trình nướng); loại chỉ chứa một acid gọi là single acting (chỉ có tác dụng ngay sau khi tác dụng với hỗn hợp nước)

1.3.6 Xanthan gum

Xanthan gum lấy tên từ chủng vi khuẩn được sử dụng trong quá trình lên men Loại vi khuẩn này được gọi là Xanthomonas campestris và cũng là loại vi khuẩn gây thối đen trên bông cải xanh và súp lơ trắng Những vi khuẩn này tạo thành một chất nhầy, hoạt động như một chất ổn định hoặc chất làm đặc tự nhiên Khi Xanthomonas campestris kết hợp với đường ngô, kết quả là tạo ra chất nhờn không màu gọi là xanthan gum

Với tính chất “giả dẻo” của mình, Xanthan gum giúp quá trình nhào bột trở nên

dễ dàng hơn Vì tính chất giữ nước của nó, Xanthan gum có thể ngăn chặn sự vón cục trong suốt quá trình nhào, giúp cải thiện sự đồng nhất của bột nhào Hơn thế nữa



t

27

Xanthan gum làm giảm sự mất nước trong quá trình nướng và bảo quản sản phẩm Một lợi thế nữa khi sử dụng Xanthan gum là thể tích của sản phẩm nướng sẽ lớn hơn,

sự phân phối và kích thước các lỗ xốp đồng nhất hơn

Bổ sung mức độ thấp Xanthan gum bảo tồn các đặc tính mịn của khối bột không

bị đông và khối bột sẽ nhão và đặc tính chất lượng duy trì của bột nhão đông lạnh ngay cả ở mức thấp tốc độ đóng băng (Ferrero và cộng sự, 1993) Việc bổ sung Xanthan gum vào sẽ giúp amylose tương tác hydrocolloid cạnh tranh với tập hợp amylose Xanthan gum có hiệu quả nhất trong việc giảm sự hiệp lực ở pH 7 và hiệu ứng này tăng lên khi tăng nồng độ Xanthan gum trong hỗn hợp tinh bột / Xanthan gum (tỷ lệ 6.0 / 0.0, 5.7 / 0.3 và 5.4 / 0.6)

Bổ sung Xanthan gum vào các công thức không chứa gluten có tác dụng rõ rệt nhất đối với tính chất nhớt của bột trong số năm hydrocolloid được sử dụng Xanthan gum giúp bột có khả năng hút nước tương tự như lúa mì Các hydrocolloid cũng tăng

độ đàn hồi và khả năng chống biến dạng của bột không gluten theo thứ tự của xanthan > CMC > pectin > agarose > -glucan Các tính chất lưu biến của bột không gluten được dựa trên các phép đo dao động như những phương pháp được sử dụng trong làm bánh

mì nhưng trong trường hợp bột không gluten không có men được thêm vào Chất lượng sản phẩm bánh mì không gluten được dựa trên các phép đo khối lượng ổ bánh,

độ xốp của bánh mì, độ đàn hồi của ruột, màu ruôt bánh và màu vỏ

Những phát hiện tương tự đã được tiết lộ bởi McCarthy et al (2005) đã báo cáo khối lượng ổ bánh mì không chứa gluten làm từ bột gạo, tinh bột khoai tây và protein sữa bị giảm nhẹ với mức độ tăng HPMC Bổ sung Xanthan gum ở mức 1% không có tác dụng khối lượng bánh mì, nhưng ở mức 2%, khối lượng đã giảm đáng kể Độ cứng của bột nhào có chứa Xanthan gum cao dẫn đến bánh mì có khối lượng thấp và

độ cứng vụn cao Xanthan gum cũng tăng độ đàn hồi và độ nhẹ của ruột bánh mì Haque và Morris (1994) không tìm thấy ảnh hưởng của việc đưa Xanthan gum vào bánh mì bột gạo, trong khi Schober et al (2005) đã quan sát khối lượng ổ bánh mì không gluten được nướng từ lúa miến với mức độ tăng dần của Xanthan gum bị giảm