CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MÌ SỢI
Tổng quan về mì
Một trong những nét văn hóa đặc trưng của phương Đông là việc tiêu thụ gạo, mì và bánh bao như thực phẩm chính hàng ngày, với đũa là công cụ ăn uống chủ yếu Mì châu Á không chỉ được chế biến từ lúa mì, mà còn từ nhiều nguyên liệu khác như gạo, kiều mạch, và tinh bột từ đậu xanh và khoai tây (Fu, B X., 2008).
Mì làm từ lúa mì chủ yếu gồm ba thành phần chính: bột mì, nước và muối Mì Á và mì Ý khác nhau về nguyên liệu và phương pháp chế biến Các sản phẩm mì thường được chế tạo từ bột mì mịn thông qua quy trình tạo tấm và cắt, trong khi mì ống được sản xuất từ bột báng thô xay từ lúa mì cứng bằng phương pháp ép đùn.
Câu hỏi về ai là người phát minh ra mì đang gây tranh cãi giữa Trung Quốc, Ý và Ả Rập Tuy nhiên, nghiên cứu của Lu et al (2005) về một nồi mì mỏng 4000 năm tuổi tại sông Hoàng Hà có thể nghiêng về phía Trung Quốc, cho thấy mì đã xuất hiện sớm hơn ít nhất 1000 năm so với dự đoán trước đây và hàng thế kỷ trước khi có các ghi chép về mì ở châu Âu Mì được phát hiện có màu vàng, dài khoảng 50 cm và giống với La-Mian, loại mì truyền thống của Trung Quốc, được chế biến từ lúa mì qua quá trình nghiền và kéo bột bằng tay (Fu, B X., 2008).
Mì làm thủ công của Trung Quốc đã du nhập vào Nhật Bản khoảng 1200 năm trước, dẫn đến sự phát triển của bốn loại mì muối phổ biến: So-men, Hiya-mugi, Udon và Hira-men, được cải tiến để phù hợp với khẩu vị địa phương Năm 1884, sản xuất mì được cách mạng hóa với sự ra đời của máy móc chạy bằng năng lượng Đến đầu thế kỷ 20, mì muối kiềm đã trở nên phổ biến nhờ những người Hoa di cư tại Yokohama Năm 1958, Nissin Foods sản xuất mì ăn liền đầu tiên, ramen gà, nhanh chóng trở thành thực phẩm chính thống không chỉ ở châu Á mà còn trên toàn thế giới.
Ngày nay, phần lớn mì được sản xuất bằng máy, mặc dù quy trình sản xuất có thể khác nhau giữa các quốc gia để đáp ứng nhu cầu địa phương, nhưng các nguyên tắc cơ bản vẫn tương tự Nhiều nguyên tắc này bắt nguồn từ sản xuất mì thủ công cổ đại Mì làm bằng tay, mặc dù năng suất thấp, vẫn phổ biến ở Trung Quốc và Nhật Bản nhờ vào chất lượng ăn ngon, có thể do cách hình thành gluten Các công nghệ chế biến mì phát triển trong những năm 1990, như trộn chân không và trục lăn vẫy, dựa trên nguyên tắc phát triển gluten từ mì làm thủ công (Fu, B X., 2008).
Mì Châu Á, với nguồn gốc từ các công thức và kỹ thuật chế biến của người Trung Quốc, đã trở thành một sản phẩm thực phẩm quốc tế nhờ công nghệ tiên tiến của Nhật Bản Mặc dù mì có nguồn gốc xa xưa, nhưng đã trải qua sự phát triển và lan truyền đáng kể, với sự toàn cầu hóa ngày càng tăng (Hatcher, 2001; Hou, 2001) Sự thay đổi công thức và chế biến là cần thiết để phù hợp với thói quen ăn uống và sở thích khẩu vị của từng vùng, cùng với những tiến bộ trong công nghệ Đặc biệt, sự độc đáo của từng địa phương đã dẫn đến sự hình thành nhiều hệ thống phân loại mì khác nhau giữa các quốc gia Tuy nhiên, sự khác biệt trong danh pháp mì giữa các quốc gia thường gây ra nhầm lẫn; ví dụ, Ramen ở Nhật Bản chủ yếu chỉ loại mì kiềm vàng tươi, trong khi ở Hàn Quốc, nó lại chủ yếu được hiểu là mì ăn liền (Fu, B X., 2008).
Mì có thể phân loại theo những cách sau:
Phân loại theo thành phần muối:
Mì muối thường được chế biến từ bột và nước, với tỷ lệ muối từ 2-8% so với khối lượng bột Đặc điểm nổi bật của mì muối là màu sắc sáng, từ trắng đến trắng kem, cùng với bề mặt bóng mịn sau khi luộc.
Mì muối kiềm được sản xuất chủ yếu từ natri cacbonat và kali cacbonat, hoặc sự kết hợp của cả hai, tạo ra giá trị pH từ 9 đến 11 tùy thuộc vào loại muối và cường độ ion Sợi mì kiềm có hương vị đặc trưng, màu vàng hấp dẫn và kết cấu chắc chắn, đàn hồi, mang đến trải nghiệm ẩm thực độc đáo.
Phân loại theo phương pháp chế biến
Mì tươi là loại mì sống và ướt, không qua chế biến công nghiệp sau khi được cắt thành sợi Để tránh dính, sợi mì thường được phủ bột mịn ngay sau khi cắt Độ ẩm của mì tươi dao động từ 32% đến 40% Tuy nhiên, mì tươi có thời hạn sử dụng ngắn, chỉ từ một ngày đến vài ngày, tùy thuộc vào bao bì và điều kiện bảo quản.
Mì khô là loại mì được sản xuất bằng cách sấy khô có kiểm soát các sợi mì ướt chưa nấu chín, với độ ẩm cuối cùng thường nhỏ hơn 14% Sau khi hình thành, sợi mì được cắt dài từ 2-4m và treo để làm khô Trong các nhà máy tự động lớn, quá trình sấy diễn ra trong một phòng lớn với quy trình ba giai đoạn Mì cũng có thể được sấy trong buồng điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và thông gió Ở những nơi có khí hậu thuận lợi, một số mì, đặc biệt là mì duỗi bằng tay, được phơi dưới ánh nắng mặt trời Với độ ẩm thấp, mì khô có thời gian bảo quản lâu dài từ 1–2 năm.
Mì hấp là loại mì được chế biến bằng cách xử lý mì tươi với hơi nước trước khi đưa ra thị trường Trong ngành công nghiệp hiện đại, quá trình hấp này được tự động hóa hoàn toàn bằng cách sử dụng băng chuyền lưới qua lò hấp Độ ẩm của mì hấp thường dao động từ 28% đến 65% Những sợi mì có độ ẩm dưới 32% sẽ được làm khô một phần sau khi hấp, giúp dễ dàng xử lý hơn nhờ độ dính bề mặt thấp và thời gian bảo quản lâu hơn Trong khi đó, mì hấp có độ ẩm cao thường có bề mặt dính và cần được tráng dầu trước khi đóng gói để đảm bảo phân phối hiệu quả.
Mì luộc được phân thành hai loại chính: mì luộc một phần và mì sôi Mì được cắt và chia thành trọng lượng định sẵn, sau đó được cho vào giỏ và đưa qua bể đun sôi Sau khi luộc, mì cần được ngâm ngay trong nước lạnh và được tráng một lớp dầu để ngăn ngừa tình trạng dính nhau.
Mì luộc đông lạnh và mì luộc tiệt trùng có chất lượng tươi lâu hơn nhờ công nghệ làm lạnh và cấp đông nhanh, giúp bảo quản kết cấu mì sau khi nấu Ngoài ra, mì luộc còn có thể được axit hóa và thanh trùng qua xử lý nhiệt trước khi đóng gói Loại mì này thường có hạn sử dụng lên đến ba tháng và được gọi là mì dài hạn.
Mì gói hấp và chiên giòn là món ăn được chế biến bằng cách hấp và sau đó chiên ngập dầu, giúp mì chín một phần và giảm độ ẩm (Kim, 1996) Sau khi ra khỏi nồi chiên, nhiệt độ của mì có thể lên tới 160ºC, do đó cần phải làm mát ngay lập tức để ngăn ngừa quá trình oxy hóa dầu diễn ra nhanh chóng (Fu, B X., 2008).
Mì sấy khô bằng hơi nóng được sản xuất trong dây chuyền tự động, sử dụng buồng sấy liên tục thay cho nồi chiên ngập dầu, với không khí nóng làm môi trường sấy Nhiệt độ sấy đạt trên 80ºC, cao hơn so với mì khô thông thường, và thời gian sấy chỉ từ 30 phút đến 1 giờ, ngắn hơn nhiều so với các loại mì cùng kích cỡ Độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy dưới 12%, giúp mì đã nấu chín một phần có thời hạn sử dụng khoảng một năm nếu được đóng gói đúng cách.
1.3 Tổng quan về bột mì
Bột mì là thực phẩm được chế biến bằng cách nghiền và tách hạt lúa mì đã làm sạch (DH.Whiffen và DH.Hey, 1991).
Nguyên liệu - phương pháp nghiên cứu
Bột mì là nguyên liệu chính trong sản xuất mì sợi, với các chỉ tiêu chất lượng khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu sản phẩm Mức độ và thành phần protein trong bột mì đóng vai trò quan trọng trong chất lượng khi nấu và ăn Gluten protein, bao gồm glutenin và gliadin, tạo thành một mạng gluten mạnh khi tiếp xúc với nước, đặc trưng cho bột mì.
Chất lượng gluten bột mì được đánh giá bằng các chỉ số vật lý như sau:
Gluten trong bột mì cao có độ đàn hồi tốt và độ giãn vừa phải, quyết định đặc tính của sợi mì Gluten có độ giãn dài lớn sẽ tạo ra sợi mì dai và đàn hồi tốt, trong khi hàm lượng gluten thấp dẫn đến sợi mì mềm và dễ bị nát Các yếu tố như nhiệt độ nước, nồng độ muối, tốc độ trộn, cường độ trộn bột nhào, thời gian trộn và cán đều ảnh hưởng đến tính chất lý học của gluten trong quá trình sản xuất mì sợi.
Trong bài thực tập, nhóm đã sử dụng bột Bakers’ Choice số 11 từ công ty Interflour Việt Nam, là loại bột mì đa dụng cao cấp chuyên dùng cho bánh mì tươi, mì khô, mì trứng, mì hoành thánh, bánh bao hấp, mantau, há cảo và bánh nướng Trung Quốc Bột mì Bakers’ Choice số 11 có hàm lượng protein từ 9.5 đến 11%, giúp tạo ra kết cấu dai và chắc cho sợi mì.
Hình 1.1 Bột mì Baker's Choice số 11
Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng dinh dưỡng trong 100 gram bột mì Baker’s
Chất dinh dưỡng Hàm lượng
Trứng được chia làm hai thành phần chính:
- Lòng trắng trứng (Albumin): nước chiếm 86%, protein chiếm 12%, còn lại là các chất khác
- Lòng đỏ trứng: nước chiếm 49%, protein chiếm 17%, chất béo chiếm 32%, còn lại là các chất khác (Vũ, 2019)
Trứng không chỉ nâng cao giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm mà còn cải thiện màu sắc, hương vị, và tăng cường khả năng nhũ hóa, đánh bông, tạo bọt, cũng như các đặc tính đông tụ và keo hóa.
Trong bài thí nghiệm này, chỉ sử dụng 15g trứng để tạo màu sắc vàng và mùi thơm cho sợi mì, tránh việc sử dụng quá nhiều trứng để không làm mất vị ngon của mì Đây là một lưu ý quan trọng khi bổ sung trứng vào công thức làm mì tươi.
Nước là thành phần thiết yếu trong chế biến mì, giúp protein gluten trong bột phát huy tính chất nhớt Nó tạo ra môi trường cần thiết cho các phản ứng hóa lý và sinh hóa, dẫn đến sự biến đổi nguyên liệu thô Để đạt được một tấm bột đồng nhất, cần cung cấp lượng nước vừa đủ; nếu nước quá ít, bột sẽ khô và cán không đều, trong khi nước quá nhiều sẽ khiến bột dính, khó cán và cắt thành sợi.
Bổ sung 1-3% muối vào bột mì không chỉ cải thiện hương vị mà còn nâng cao chất lượng mì bằng cách tăng cường cấu trúc gluten, cải thiện độ dẻo và độ nhớt, đồng thời tăng khả năng hấp thu nước trong quá trình nấu Mức bổ sung khoảng 2% muối được khuyến nghị vì đây là tỷ lệ tối ưu nhất cho các đặc tính của bột; nếu sử dụng lượng muối cao hơn, chất lượng bột sẽ bị suy giảm do không có đủ nước bổ sung.
Bổ sung muối kiềm (kan sui), một hỗn hợp natri và kali cacbonat, vào một số loại mì Trung Quốc giúp mì có màu vàng hấp dẫn và tăng cường độ đàn hồi, mang lại kết cấu cứng hơn.
Việc bổ sung natri clorua vào bột không chỉ làm giảm sự hấp thụ nước mà còn kéo dài thời gian phát triển bột tối ưu Nghiên cứu cho thấy, sự hiện diện của 2% muối trong bột tạo ra cấu trúc gluten mịn và đồng đều hơn so với bột không chứa muối (Wu, J., Beta, T., & Corke, H., 2006)
Muối kiềm (kansui) là thành phần quan trọng trong sản xuất mì sợi, có thể ở dạng lỏng hoặc rắn Các loại mì sợi kiềm thường sử dụng hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3, cũng như Na2CO3 kết hợp với NaHCO3 để tạo ra độ đàn hồi và hương vị đặc trưng.
Na 2 CO 3 và NaOH hoặc một mình NaOH, các tỷ lệ này rất khác nhau, nhưng độ pH của các dung dịch này nằm trong khoảng từ 8,5-12 Hàm lượng muối kiềm bằng khoảng 0,5- 1% khối lượng bột Dung dịch kiềm sẽ tạo màu vàng cho mì sợi bằng cách tách flavones khỏi polysaccharides Cần lưu ý rằng màu vàng sẽ càng đậm khi pH càng cao Khi sử dụng hydroxit hoặc cacbonat, màu vàng được hình thành sẽ không tươi và hấp dẫn như trong trường hợp dùng hỗn hợp hydroxit và cacbonat Ở pH cao, thậm chí cao như pH 12, kansui có thể làm ức chế hoạt động của enzyme (Guoquan Hou, 2001)
Sodium Triphosphate (STP) hay Sodium Tripolyphosphate (STPP) là hợp chất vô cơ với công thức Na5P3O10, xuất hiện dưới dạng bột màu trắng, có thể tồn tại ở dạng khan hoặc hexahydrate STPP được sử dụng như một loại tinh bột biến tính liên kết ngang, thường được thêm vào trong nhiều sản phẩm công nghiệp.
Có 8 trình nhào trộn được sử dụng để tăng cường mạng lưới gluten, cải thiện độ nhớt và độ ổn định khi trộn bột mì, đồng thời nâng cao chất lượng của mì sau khi nấu chín (Min Chen, 2019).
Hình 1.2 Công thức cấu tạo STPP 2.1.7 CMC – Carboxymethyl cellulose
CMC (carboxymethylcellulose) là một chế phẩm bột trắng được tạo ra từ phản ứng giữa Cacboxymethylnatri và cellulose, với phân tử lượng từ 40.000 đến 200.000 CMC dễ dàng phân tán trong nước lạnh, nước nóng và rượu, đồng thời có khả năng tạo đông thành khối vững chắc với độ ẩm lên đến 98% Nó thường được sử dụng như một tác nhân tạo gel, làm dày, làm phồng, ổn định và làm chậm sự kết tinh đường trong sản xuất các sản phẩm như bích quy, sữa, thịt, đồ hộp và mì ăn liền Trong mì khô, CMC cải thiện tính chất bột nhào, giữ ẩm, kéo dài thời gian bảo quản, giúp sản phẩm dễ trở lại trạng thái ban đầu và chống dính.
Hình 1.3 Công thức cấu tạo CMC
Bột bí đỏ là sản phẩm khô từ quả bí đỏ chín, được chế biến bằng cách rửa sạch, cắt lát và loại bỏ nước Đây là thực phẩm giàu dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe với lượng calo thấp, chứa nhiều vitamin và khoáng chất Đặc biệt, bột bí đỏ giàu chất chống oxy hóa Beta-carotene, cùng với các khoáng chất như đồng, canxi, K, P, chất xơ và các axit quý như linolenic, acid glutamic, acid ascorbin Việc thay thế một phần bột mì số 11 bằng bột bí đỏ không chỉ tăng giá trị dinh dưỡng mà còn cải thiện giá trị cảm quan cho sợi mì.
2.2 Các phương pháp nghiên cứu
Bảng 1.1 Chi tiết các thành phần nguyên liệu được sử dụng trong bài khảo sát
Nguyên liệu mẫu 1 mẫu 2 mẫu 3 mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6 bột mì số 11 100 100 100 100 100 90
Bột bí đỏ 0 0 0 0 0 10 muối Kansui 0 0 1 0 1 0
Mẫu 1: Mẫu khảo sát không thêm thêm phụ gia
Mẫu 2: Mẫu mì bổ sung STTP
Mẫu 3: Mẫu mì bổ sung muối Kansui
Mẫu 4: Mẫu mì bổ sung CMC
Kết quả
3.1 Ảnh hưởng của phụ gia đến thời gian nấu của sợi mì tươi
Bảng 1.2 Ảnh hưởng của phụ gia đến thời gian nấu của mì tươi
Mẫu mì tươi Thời gian nấu mì (Phút)
*Các giá trị trong bảng biểu thị giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn
*Các giá trị (a-c) trong cùng một cột khác nhau biểu thị sự khác biẹt có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0.05)
Nhận xét kết quả thí nghiệm
Kết quả khảo sát cho thấy, các phụ gia như STPP và kansui đã ảnh hưởng đáng kể đến thời gian nấu của sợi mì Thời gian nấu là chỉ tiêu quan trọng để xác định chất lượng mì, và việc bổ sung các phụ gia này đã làm thay đổi thời gian nấu so với mẫu mì tươi không có phụ gia.
Mẫu 1: đây là mẫu chuẩn có thời gian nấu nhanh hơn so với mẫu 2 ( sử dụng STPP) vì không sử dụng phụ gia nên khả năng ổn định cấu trúc của sợ mì kém, mạng gluten không ổn định và có xu hướng dễ hút nước hơn.
Mẫu 2 có thời gian nấu lâu nhất: được bổ sung phụ gia STPP (Sodium tripolyphosphates) có khả năng biến tính tinh bột, tạo ra những liên kết nội và ngoại phân tử giữa các hạt tinh bột với nhau (A Korma, 2016) Đặc tính của nhóm tinh bột biến tính có chứa liên kết ngang này, các ether hoặc ester nối liên kết với các nhóm hydroxyl trên phân tử làm tính chất của sợi mì sẽ dai hơn, tuy nhiên cũng là một tác nhân gây cản trở nước di chuyển vào hạt tinh bột (David AV Đeny PhD, 2001) Đó chính là lý do tại sao mẫu 2 có thời gian nấu lâu nhất vì thời gian hồ hoá để sợi mì chín cần nhiều thời gian hơn các mẫu còn lại STPP cũng cải thiện hiệu quả trong xử lý bột nhào và làm chậm sự đổi màu của mì tươi, làm cho mì có màu sắc hơn và vàng hơn (Niu, 2014).
Mẫu 3 bổ sung kansui, bao gồm K 2 CO 3, Na 2 CO 3 , STPP Mẫu 2 và mẫu 3 không có sự khác biệt về thời gian nấu.Với muối kiềm sẽ cho sợi mì vàng hơn, sáng hơn và giảm khả năng mất màu theo thời gian của sợi mì Ngoài ra, muối kiềm cũng tăng khả năng hấp thụ nước của mì tốt hơn (Fu, 2008; G Hou et al., 1998).
Mẫu 4 có thời gian nấu nhanh nhất, khi mẫu mì tươi này được bổ sung CMC là một trong những hydrocolloid, các liên kết hydro nhanh chóng bị phá vỡ cho phép các phân tử nước xâm nhập vào hạt, các hạt tinh bột sẽ trương nở ra và hấp thụ nước nhanh hơn (David AV Đeny PhD, 2001).
3.2 Ảnh hưởng của phụ gia đến khả năng hút nước cùa mì
Bảng 1.3 Ảnh hưởng của phụ gia đến khả năng nấu của sợi mì tươi
Theo bảng số liệu, phụ gia có tác động đáng kể đến khả năng hấp thụ nước của sợi mì Mẫu 1, không có phụ gia, cho thấy độ hấp thụ nước kém nhất trong bốn mẫu thử nghiệm.
Mẫu 1 không bổ sung phụ gia có khả năng giữ nước kém nhất, dẫn đến sợi mì dễ bị khô khi để ngoài môi trường Ngược lại, mẫu 2 với sự bổ sung STPP cho thấy khả năng hấp thụ nước cao hơn nhờ vào việc tăng cường mạng lưới gluten, ổn định độ nhớt và độ ổn định trong quá trình trộn bột mì STPP, một loại tinh bột biến tính liên kết ngang, giúp cải thiện chất lượng mì nấu chín và giữ nước hiệu quả hơn so với mẫu 1.
16 Đối với mẫu 3, bổ sung Kansui làm tăng khả năng hấp thụ nước cao hơn mẫu 1 và
2 Kansui thúc đẩy quá trình hồ hóa tinh bột và tăng tổn thất khi nấu Kiềm làm tăng độ nhớt của tinh bột và cấu trúc protein Kiềm tạo ra nhiều protein kết tụ hơn trong quá trình nấu và trong muối kansui có chứa 2 ion kim loại háo nước là Na+ và K+ nên khả năng hấp thụ nước của mẫu có kansui khá tốt Vì thế nên khi thêm muối kansui vào sẽ làm tăng khả năng hấp thụ nước của sợi mì (Rombouts và cộng sự, 2014). Đối với mẫu 4 là mẫu có khả năng hấp thụ nước cao nhất trong 4 mẫu, mẫu này bổ sung CMC một trong những chức năng quan trọng nhất của các hợp chất Hydrocolloid nói chúng hay của CMC là khả năng tăng giữ nước (Karolina Boruvkova, Jakub Wiener,
Việc bổ sung CMC (Carboxymethyl Cellulose) vào mì có thể tăng cường khả năng hấp thụ nước và cải thiện đặc tính bù nước trong quá trình nấu CMC giúp hồ hóa tinh bột, giữ nước tốt hơn trong sản phẩm cuối cùng Nghiên cứu cho thấy, chỉ cần một lượng nhỏ CMC từ 0,2–0,5% có thể làm thay đổi cấu trúc của mì, mang lại hiệu quả vượt trội trong việc cải thiện chất lượng sản phẩm.
Kết luận
Mì sợi là món ăn phổ biến ở Việt Nam nhờ vào sự tiện lợi, nhanh chóng và giá cả phải chăng Được chế biến chủ yếu từ bột mì, nước và muối, mì Á và mì Ý có sự khác biệt về nguyên liệu và quy trình chế biến Chất lượng mì được đánh giá qua độ dai và khả năng hấp thụ nước, trong khi sản xuất công nghiệp thường yêu cầu sử dụng phụ gia để cải thiện chất lượng Nhiều phụ gia như STPP, CMC và kansui được sử dụng để tạo độ dai và nâng cao chất lượng mì, mỗi loại mang lại những đặc tính khác nhau nhưng đều nhằm mục đích chung Bài báo cáo này giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về công nghệ sản xuất mì sợi và các loại phụ gia liên quan.
