Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến tính chất bọt của dịch đậu ngự và ứng dụng vào chế biến bánh cupcake không trứng

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THANH PHƯỢNG KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN TÍNH CHẤT BỌT CỦA DỊCH ĐẬU NGỰ VÀ ỨNG DỤNG VÀO CHẾ BIẾN BÁNH CUPCAKE KHÔNG TRỨNG Chuyên ngành CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã chuyên ngành 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019 ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Nguyên liệu chính sử dụng trong nghiên cứu là hạt đậu ngự Nội dung nghiên cứu được phân thành hai phần chính là khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến tí.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN THANH PHƯỢNG KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN TÍNH CHẤT BỌT CỦA DỊCH ĐẬU NGỰ VÀ ỨNG DỤNG VÀO CHẾ BIẾN BÁNH CUPCAKE KHÔNG TRỨNG Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã chuyên ngành: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Nguyên liệu sử dụng nghiên cứu hạt đậu ngự Nội dung nghiên cứu phân thành hai phần khảo sát ảnh hưởng mợt số yếu tố đến tính chất bọt dịch đậu ngự, ứng dụng dịch đậu ngự công thức bánh cupcake không trứng Nội dung thứ nhất thực nghiệm phương pháp chế biến thu nhận dịch đậu (gồm đun sơi thơng thường, đun kết hợp vi sóng, sử dụng nồi áp suất nồi ủ nóng), bổ sung muối ăn nước cốt chanh Hàm mục tiêu tính chất bọt dịch đậu ngự, bao gồm đặc tính cấu trúc (đợ cứng, đợ đàn hồi, độ cố kết, độ dai, độ dẻo), độ tăng thể tích bọt đợ ổn định bọt Nợi dung thứ hai khảo sát thay trứng dịch đậu ngự với phần trăm thay 25%50%-75%-100% trứng dịch đậu Hàm mục tiêu thơng số thể đặc tính cấu trúc bánh, bao gồm thể tích bánh, khối lượng riêng bánh, thể tích riêng bánh, đợ giảm khối lượng bánh sau q trình nướng q trình lưu trữ, đợ cứng, độ đàn hồi, độ cố kết, độ dai, độ dẻo, đợ màu Kết quả cho thấy tính chất bọt tốt nhất đun đậu với nước theo tỷ lệ đậu: nước 1: (w/w) với thời gian đun 60 phút, kết hợp bổ sung nước cốt chanh để dịch đậu đạt pH=5, sau sử dụng dịch đậu đánh tạo bọt ứng dụng chế biến bánh cupcake Dịch đậu hồn tồn sử dụng để thay 100% trứng công thức chế biến bánh cupcake nướng Bánh cupcake khơng trứng có thành phần dinh dưỡng, cấu trúc mợt số đặc tính đặc trưng cho chất lượng bánh xem tương đồng với bánh sử dụng trứng thông thường ii ABSTRACT The main material used in this research is lima bean (Phaseolus lunatus) The study has two parts: investigate the effect of some factors on foaming properties, and the application of this extract in eggless cupcake recipe The first part is to consider the influence on foam properties by different processing methods (boiling, boiling and microwave combination, using pressure cooker and annealing pot), and by adding lemon juice and NaCl to the extract The objective is foam properties, including structural properties (hardness, springiness, gumminess, cohessiveness, chewiness), foam capacity and stability The second part is to consider the replacing egg by lima bean extract with the percentage of 25%-50%-75%-100% The objective is characteristics of cake structure, including the volume, cake density, specific volume, the reduction of weight after baking process and during storage time, hardness, springiness, gumminess, cohessiveness, chewiness, and index color The results shown that the best foam properties when using boiling method in 60 minutes, ratio of beans: water is 1: (w/w), add lemon juice to adjust the extract reach pH=5 Lima bean extract can be used to replace 100% egg Eggless cupcakes have nutritional ingredients, structure and some characteristics are considered similar to the normal egg cupcake iii MỤC LỤC MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU .1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nguyên liệu đậu ngự 1.2 Tổng quan bánh cupcake 1.3 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.4 Tổng quan hệ bọt 1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính bọt 10 1.5.1 Nhiệt đợ, áp śt, vi sóng 10 1.5.2 pH muối NaCl 11 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Vật liệu nghiên cứu 13 2.2 Phương pháp nghiên cứu 14 2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm .14 2.2.1.1 Quy trình chế biến 14 2.2.1.2 Quy trình thí nghiệm .15 2.2.2 Phương pháp phân tích 18 2.2.2.1 Phương pháp phân tích bản 18 2.2.2.2 Phương pháp đo tính chất bọt 18 Đặc tính cấu trúc (đợ cứng, độ đàn hồi, độ cố kết, độ dai, độ dẻo) .18 Đợ tăng tích bọt đợ ổn định bọt 18 v 2.2.2.3 Phương pháp đo đặc tính bánh .19 Xác định khối lượng riêng (Cake density, g/cm3) thể tích riêng (Specific Volume, cm3/g) 19 Độ giảm khối lượng bánh sau trình nướng trình lưu trữ 20 Cấu trúc bánh (độ cứng, độ đàn hồi, độ cố kết, độ dai) 20 Đo màu bánh cupcake 21 2.2.2.4 Phương pháp chụp SEM 21 2.2.2.5 Phương pháp thu thập xử lý kết quả 21 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .22 3.1 Xác định thành phần dinh dưỡng nguyên liệu đậu ngự 22 3.2 Ảnh hưởng phương pháp chế biến để thu nhận dịch đậu đến tính chất bọt dịch đậu ngự 24 3.3 Ảnh hưởng nước cốt chanh muối ăn đến tính chất bọt dịch đậu ngự 29 3.4 Ảnh hưởng thay trứng dịch đậu ngự đến mợt số đặc tính chất lượng bánh cupcake 35 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 Kết luận 43 Kiến nghị 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC 50 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN 82 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sự hình thành lớp bọt màng chất lỏng Hình 1.2 Cấu trúc bọt quan sát kính hiển vi quang học Hình 1.3 Các bong bóng nhỏ vỡ để tạo thành bong bóng lớn 10 Hình 2.1 Quy trình chế biến 14 Hình 2.2 Hình ảnh mô tả bọt sau đánh để ổn định 30 phút sau đánh 19 Hình 2.3 Cách lấy mẫu bánh đo cấu trúc bánh 21 Hình 2.4 Hình ảnh mơ tả vị trí đo màu mẫu bánh cupcake .21 Hình 3.1 Biểu đồ thể ảnh hưởng phương pháp chế biến thu nhận dịch đậu đến tính chất bọt 25 Hình 3.2 Hình ảnh chụp SEM cấu trúc hạt đậu ngự 28 Hình 3.3 Biểu đồ thể ảnh hưởng nước cốt chanh muối ăn đến đợ tăng thể tích bọt đợ ổn định bọt dịch đậu ngự 30 Hình 3.4 Biểu đồ thể ảnh hưởng nước cốt chanh muối ăn đến đặc tính cấu trúc bọt 31 Hình 3.5 Hình chụp mặt mặt cắt mẫu bánh cupcake 37 Hình 3.6 Biểu đồ giá trị thơng số thể đặc tính cấu trúc mẫu bánh 39 Hình 3.7 Biểu đồ thể đợ giảm khối lượng sau q trình nướng, thể tích, khối lượng riêng thể tích riêng mẫu bánh cupcake 40 Hình 3.8 Biểu đồ thể khối lượng mẫu bánh cupcake sau nướng lưu trữ qua ngày 41 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Tổng quan bố trí thí nghiệm thực đề tài nghiên cứu 15 Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng nguyên liệu đậu ngự 22 Bảng 3.2 Giá trị trung bình thơng số màu mẫu bánh khảo sát ảnh hưởng việc thay trứng dịch đậu ngự 41 Bảng 3.3 Kết quả phân tích tiêu dinh dưỡng bánh cupcake 42 viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT FC Foaming Capacity FS Foaming Stability SEM Scanning Electron Microscope TPA Texture Profile Analysis ix MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Ngày nay, bánh một sản phẩm thực phẩm rất đa dạng phong phú với nhiều loại hình khác nhau, nhiều người tiêu dùng lựa chọn mang tính cạnh tranh rất cao thị trường Nguyên liệu làm bánh rất đa dạng, trứng gà thành phần quan trọng tạo cấu trúc đặc trưng cho nhiều sản phẩm bánh với đặc tính tạo hệ bọt, nhất loại bánh yêu cầu cấu trúc nở xốp Theo xu hướng tiêu dùng tương lai giới, người tiêu dùng giảm tiêu thụ sản phẩm động vật (trong có trứng gà) tăng cao thực phẩm từ thực vật nhằm hướng đến một bữa ăn lý tưởng với 85% thực vật: 15% động vật [1], một số đối tượng ăn chay không sử dụng trứng Với xu toàn cầu hướng đến phát triển bền vững, việc giải phóng khí methane, lãng phí đất đai, sử dụng phân bón, thuốc kháng sinh nước q mức khơng cịn cho ngành chăn ni [1] Bên cạnh đó, mợt số người bị dị ứng sử dụng trứng [2] Dị ứng trứng trứng có chứa thành phần Ovomucoid (Gal d1) [3], ovalbumin (Gal d2), ovotransferrin (Gal d 3), lysozyme (Gal d4) albumin (Gal d5), Như vậy, vấn đề đặt làm cách để đối tượng người tiêu dùng thưởng thức sản phẩm bánh đa dạng không sử dụng nguyên liệu trứng? Thực tiễn nay, người đối mặt với “hiểm họa tồn cầu” thực phẩm khơng an tồn, người tiêu dùng khơng cịn cách khác phải tìm cách tự bảo vệ “Hóa chất nhân tạo – kẻ thù hàng đầu công chúng” “Tìm lại hương vị ẩm thực xưa” hai số mười hai xu hướng phát triển ngành Thực phẩm Đồ uống quốc tế [1] Hướng đến phát triển bền vững tương lai, Việt Nam tất yếu phải theo xu chung toàn cầu Người tiêu dùng Việt Nam ngày tích cực lựa chọn tiêu dùng thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên, an tồn, khơng bổ sung phụ gia đợc hại, chất lượng dinh dưỡng cao Đặc biệt thực vật, dưỡng chất thiết yếu tìm thấy tự nhiên loại rau củ quả Tổ chức FAO phát động năm 2016 “Năm quốc tế loại hạt” với hiệu “Hạt dinh dưỡng tương lai bền vững” nhằm nâng cao nhận thức người giá trị dinh dưỡng lợi ích mà loại hạt đem lại cho sức khỏe Tuy nhiên, chưa nhận thức đầy đủ giá trị dinh dưỡng loại hạt, đặc biệt loại đậu Hàng trăm loại đậu có hàm lượng protein nhiều gấp đơi lượng protein tìm lúa mì gấp ba lượng protein tìm thấy gạo, khơng loại đậu rất giàu dinh dưỡng, axit amin vitamin B Cây họ đậu nghiên cứu cho kết quả thành phần có chứa đến 17,96-23,62% protein, 1,27-3,62% chất béo, 2,86-5,00% tro 56,53-61,56% carbohydrate, có thành phần axit amin cân [4] Cụ thể, đậu ngự có hàm lượng protein thô đến 25,9±2,30%, nhiều axit amin lysine (5,13g/100g protein), valine (4,25g/100g protein), threonine (2,35g/100g protein), leucine (6,17g/100g protein), phenylalanine (6,17g/100g protein),… [5] Nghiên cứu với đề tài “Khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến tính chất bọt dịch đậu ngự ứng dụng vào chế biến bánh cupcake không trứng” thực hiện, góp mợt phần ý nghĩa đường hướng đến xu hướng tiêu dùng cho người tiêu dùng Cách thức chế biến đậu ngự thu nhận dịch đơn giản, hồn tồn khơng sử dụng hóa chất phụ gia mà xử lý nhiệt cách phương thức đun thơng thường, ủ nóng, sử dụng nồi áp śt hay vi sóng, kết hợp bổ sung nước cốt chanh muối ăn NaCl Đã có nghiên cứu cho thấy đậu ngự chưa qua xử lý nhiệt có yếu tố chống dinh dưỡng cao tannin, phytates, oxalates,…[6] Việc sử dụng đậu một cách hiệu quả mợt nguồn thực phẩm an tồn, dinh dưỡng cho người hướng đáp ứng xu toàn cầu rất thiết yếu cho người Việt Nam tương lai Mục tiêu nghiên cứu a) Đánh giá ảnh hưởng phương pháp chế biến thu nhận dịch đậu đến tính chất hệ bọt dịch đậu ngự b Bảng Multiple Range Tests Method: 95.0 percent LSD Mau Count Mean 25% Trứng – 75% Dịch đậu 100% Dịch đậu 75% Trứng – 25% Dịch đậu 100% Trứng 50% Trứng – 50% Dịch đậu 3 3 2.28333 2.28667 2.36333 2.42667 2.52667 Homogeneous Groups X X X X X 3.16 Đánh giá Độ giảm khối lượng bánh sau nướng a Bảng Anova Source Between groups Within groups Total (Corr.) Sum of Squares 61.0827 50.3435 111.426 Df 10 14 Mean Square 15.2707 5.03435 F-Ratio P-Value 3.03 0.0704 Mau Count Mean 100% Dịch đậu 25% Trứng – 75% Dịch đậu 75% Trứng – 25% Dịch đậu 100% Trứng 50% Trứng – 50% Dịch đậu 3 3 3.26667 5.92 7.22667 8.57333 8.74667 Homogeneous Groups X XX XX X X b Bảng Multiple Range Tests Method: 95.0 percent LSD 3.17 Đánh giá Khối lượng bánh sau nướng a Bảng Anova Source Between groups Within groups Total (Corr.) Sum of Squares 3.81767 3.14647 6.96413 Df 10 14 70 Mean Square 0.954417 0.314647 F-Ratio 3.03 P-Value 0.0704 b Bảng Multiple Range Tests Method: 95.0 percent LSD Mau Count Mean 50% Trứng – 50% Dịch đậu 100% Trứng 75% Trứng – 25% Dịch đậu 25% Trứng – 75% Dịch đậu 100% Dịch đậu 3 3 22.8133 22.8567 23.1933 23.52 24.1833 Homogeneous Groups X X XX XX X 3.18 Đánh giá Khối lượng bánh ngày sau nướng a Bảng Anova Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio PValue 0.0685 Between groups Within groups Total (Corr.) 3.90311 3.17947 7.08257 10 14 0.975777 0.317947 3.07 Mau Count Mean 50% Trứng – 50% Dịch đậu 100% Trứng 75% Trứng – 25% Dịch đậu 25% Trứng – 75% Dịch đậu 100% Dịch đậu 3 3 22.5633 22.8067 23.1233 23.44 24.0233 Homogeneous Groups X X XX XX X b Bảng Multiple Range Tests Method: 95.0 percent LSD 3.19 Đánh giá Khối lượng bánh ngày sau nướng a Bảng Anova Source Between groups Within groups Total (Corr.) Sum of Squares 3.54077 3.2136 6.75437 Df 10 14 71 Mean Square 0.885193 0.32136 F-Ratio P-Value 2.75 0.0883 b Bảng Multiple Range Tests Method: 95.0 percent LSD Mau Count Mean 50% Trứng – 50% Dịch đậu 100% Trứng 75% Trứng – 25% Dịch đậu 25% Trứng – 75% Dịch đậu 100% Dịch đậu 3 3 22.54 22.7933 23.1033 23.36 23.9467 Homogeneous Groups X X XX XX X 3.19 Đánh giá Khối lượng bánh ngày sau nướng a Bảng Anova Source Between groups Within groups Total (Corr.) Sum of Squares 3.56203 3.15967 6.72169 Df 10 14 Mean Square 0.890507 0.315967 F-Ratio P-Value 2.82 0.0838 Mau Count Mean 50% Trứng – 50% Dịch đậu 100% Trứng 75% Trứng – 25% Dịch đậu 25% Trứng – 75% Dịch đậu 100% Dịch đậu 3 3 22.5233 22.79 23.0967 23.3333 23.9433 Homogeneous Groups X X XX XX X b Bảng Multiple Range Tests Method: 95.0 percent LSD PHẦN LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TPA SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU TPA mợt phương pháp dùng công cụ để xác định cấu trúc thực phẩm lực nén học Đây phương pháp đánh giá nhiều tḥc tính cấu trúc sản phẩm lần thử Thiết bị kỹ thuật sử dụng đường cong lực, đường cong biến dạng để phân loại đặc tính cấu trúc then chốt mẫu, cầu nối với cảm quan sản phẩm TPA phương pháp dùng để nén một mẫu thực phẩm hai lần giống 72 hoạt động nhai Khi máy nén mẫu hai lần, hai đường cong âm hai đường cong dương hình thành Phụ lục hình 2.1 Đồ thị thể kết quả đo TPA [57] Hardness (độ cứng): đỉnh lực cao nhất lần nén (First Bite) Những tính chất phổ biến mơ tả đợ cứng độ mềm, độ rắn chắc, độ cứng Cohesiveness (độ cố kết): tỷ lệ vùng dương thứ hai với vùng dương thứ nhất (Area2/ Area1) Độ cố kết thể liên kết bên sản phẩm, giá trị độ cố kết cao thể bên sản phẩm có liên kết chắn Springiness (đợ đàn hồi): chiều cao mà mẫu lấy lại khoảng thời gian kết thúc lần nén thứ nhất bắt đầu lần nén thứ hai (Second Bite) (khoảng cách độ dài đường cong nén lần nén thứ hai) Chewiness (đợ dai): tính Gumminess * Springiness Gumminess (đợ dẻo): tính đợ Hardness (độ cứng) * Cohesiveness (độ cố kết) 73 Phụ lục hình 2.2 Hình ảnh mơ tả hoạt đợng đầu dò thiết bị đo cấu trúc bọt [32] Đối với đo cấu trúc bánh, sau đầu dò chạm xuống mẫu, thiết bị tự động đo chiều cao mẫu tính tốn đợ biến dạng dựa chiều cao này, đồng thời tốc đợ đầu dị chuyển đổi thành tốc đợ thử nghiệm Sau đầu dị đạt đến mục tiêu biến dạng xác định di chuyển lên lại vị trí vừa chạm mẫu, dừng vị trí thời gian dừng đặt người dùng Sau thời gian chờ, đầu dò tiếp tục di chuyển xuống Sau đạt mục tiêu biến dạng, đầu dò lại di chuyển lên vị trí bắt đầu ban đầu Phụ lục hình 2.3 Hình ảnh mơ tả hoạt đợng đầu dò thiết bị đo cấu trúc bánh [58] 74 PHẦN KẾT QUẢ KIỂM NGHIỆM BỞI TRUNG TÂM PHÂN TÍCH 3.1 Kết kiểm nghiệm nguyên liệu hạt đậu ngự 3.2 Kết kiểm nghiệm thành phần dinh dưỡng bánh cupcake 3.2.1 100% dịch đậu 75 3.2.2 50% dịch đậu, 50% trứng 3.2.3 75% dịch đậu, 25% trứng 76 3.2.4 100% trứng 3.2.5 25% dịch đậu, 75% trứng 77 PHẦN VÍ DỤ KẾT QUẢ ĐO CẤU TRÚC SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TPA Kết đo cấu trúc bánh cupcake sử dụng dịch đậu thay 100% trứng 78 PHẦN MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ ĐẬU NGỰ VÀ BỌT Phụ lục hình 5.1 Nguyên liệu hạt đậu ngự Phụ lục hình 5.2 Hạt đậu ngự ngâm nước 79 Phụ lục hình 5.3 Hạt đậu ngự sau ngâm bỏ vỏ Phụ lục hình 5.4 Dịch đậu ngự thu nhận trước đánh bọt Phụ lục hình 5.5 Bánh cupcake thành phẩm 80 Phụ lục hình 5.6 Bọt sau đánh bơng 81 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ tên: Nguyễn Thanh Phượng Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 27/11/1993 Nơi sinh: TP HCM Email: thanhphuong271193@gmail.com Điện thoại: 0834560836 II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Năm 2011-2015: Sinh viên trường Đại học Công nghiệp TP HCM – Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Năm 2016-2018: Học viên cao học trường Đại học Công nghiệp TP HCM – Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN: Thời gian 2015 đến Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Công ty TNHH DKSH Việt Nhân viên Nam XÁC NHẬN CỦA Tp HCM, ngày tháng Năm 20 CƠ QUAN / ĐỊA PHƯƠNG Người khai 82 NGUYỄN THANH PHƯỢNG  LUẬN VĂN THẠC SĨ – CHUYÊN NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NĂM 2019 GÁY BÌA LUẬN VĂN NHÃN CD LUẬN VĂN ... để dịch đậu đạt pH=5, sau sử dụng dịch đậu đánh tạo bọt ứng dụng chế biến bánh cupcake Dịch đậu hoàn tồn sử dụng để thay 100% trứng công thức chế biến bánh cupcake nướng Bánh cupcake khơng trứng. .. Nghiên cứu với đề tài ? ?Khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến tính chất bọt dịch đậu ngự ứng dụng vào chế biến bánh cupcake khơng trứng? ?? thực hiện, góp mợt phần ý nghĩa đường hướng đến xu hướng tiêu dùng... Sự thay trứng dịch đậu Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng ngự công thức bánh: thay trứng - Thay 25% trứng dịch đậu ngự (67,5g trứng dịch đậu ngự đến một số kết hợp 22,5g dịch đậu) đặc tính chất