Bánh cookie làm từ whey protein, các loại hạt óc chó, điều, hạnh nhân, đường ăn kiêng. Sản phẩm chứa ít hàm lượng chất béo, giàu protein và ít đường, có hàm lượng calo tương đối cao nên sẽ là lựa chọn cho người ăn kiêng và hướng đến những người đang tập luyện thể hình.
Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng năm học 2022 - 2023 NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM “BÁNH COOKIE PROTEIN PHỦ HẠT” RESEARCH AND DEVELOPMENT OF PRODUCTS “PROTEIN ENRICHED COOKIE COATED WITH NUTS” SVTH: Võ Thị Hồng, Lê Thị Minh Nga, Võ Mạnh Thắng, Nguyễn Thị Hạ Ngân Lớp: 19H2CLC, Khoa Hóa, Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Đà Nẵng; Email: vothihong2601@gmail.com, ltmngaa@gmail.com, vmthang18@gmail.com, nguyenhangan80@gmail.com GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Khoa Hóa, Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Đà Nẵng; Email: mththanh@dut.udn.vn Tóm tắt - Whey protein sản phẩm phụ tách từ q trình sản xuất phơ mai Việc tận dụng nguồn sản phẩm phụ kết hợp bổ sung thêm loại hạt (hạt điều, hạt óc chó, hạnh nhân) để sản xuất bánh cookies làm tăng giá trị dinh dưỡng, cảm quan tăng giá trị kinh tế cho sản phẩm bánh Trong nghiên cứu này, bánh cookies bổ sung bột whey protein, loại hạt sử dụng đường ăn kiêng Trong bột whey có chưa hàm lượng protein (55 – 60%), loại hạt có chứa nhiều chất xơ, canxi…nâng cao giá trị cho sản phẩm sức khỏe người Mục tiêu nghiên cứu nhằm tìm cơng thức sản xuất với tỉ lệ thích hợp tạo sản phẩm bánh có giá trị dinh dưỡng cao Kết nghiên cứu cho thấy bánh cookies protein phủ hạt có màu vàng nâu, có mùi thơm đặc trưng, cấu trúc xốp, giòn sản xuất theo quy trình sau: nhào trộn giai đoạn theo thời gian 1:1:6 phút, nướng theo giai đoạn: 150℃ - phút 180℃ - phút Công thức bánh cookies protein ưa chuộng 40,89% bột mì, 3,96% bột whey protein; 8,97% hạt; 2,64% dầu thực vật 13,19% bơ; 13,19% đường ăn kiêng; 0,01% muối; 1,32% bột nở; 5,28% tinh bột bắp; 2,64% sorbitol; 6,60% nước 1,32% vani Kết nghiên cứu cho thấy tạo sản phẩm có hàm lượng protein cao, hàm lượng đường lipid thấp sản phẩm bánh thị trường đáp ứng nhu cầu cho đối tượng mục tiêu nhóm người tập gym ăn kiêng Abstract - Whey protein is one of the main proteins found in dairy products, as a by-product of cheese production The utilization of this source of by-products and the addition of nuts (cashew nuts, walnuts, almonds) to produce cookies increases the nutritional, sensory and economic value of the product bakery products In this study, cookies were supplemented with whey protein powder, nuts, and dietary sugar That whey powder contains 55-60% of protein while, nuts have a lot of fiber, calcium would enhance the product's value for human health The nut-coated protein cookies were yellowwish brown in color, having a specific aroma, spongy and crispy structure, and being produced according to the following process: kneading in stages of 1:1:6 minutes, baking in periods of 150℃/ minutes and 180℃/ minutes The most favourite protein cookie recipe was as follows: 40,89% flour, 3,96% whey powder, 8,97% nuts, 2,64% vegetable oil, 13,19% butter, 13,19% sugar, 0,01% salt, 1,32% baking powder, 5,28% starch cornstarch, 2,64% sorbitol, 6,60% water and 1,32% vanilla The study result would be applied to create products with high protein content, lower sugar and lipid content than bakery products on the market to meet the needs of the target audience, which is the group of people who exercise and eat abstain Từ khóa - Cookies, whey protein, dinh dưỡng, đường, béo Key words - Cookies, whey protein, nutrition, less sugar, less lipid Đặt vấn đề Ngày nay, bánh cookies sử dụng phổ biến bữa ăn phụ đa dạng [1] Thành phần sản xuất bánh cookies bột mì, đường nguyên liệu khác loại hạt, chocolate…Từ “cookies” bắt nguồn từ “koekje” tiếng Hà Lan, nghĩa “bánh nhỏ” hay “bánh nướng kỹ lò nướng” Bánh cookies tương tự bánh quy có bề ngồi sần sùi [2] Bánh cookies sản phẩm thực phẩm bữa phụ người tiêu dùng, làm quà tặng sang trọng, đồ ăn nhẹ sản phẩm ăn kiêng Do đó, việc nghiên cứu phát triển sản phẩm bánh nói chung bánh cookies nói riêng nhằm nâng cao chất lượng, giá trị dinh dưỡng sản phẩm vấn đề đáng quan tâm Cùng với phát triển kinh tế xã hội ngày nay, người ngày quan tâm đến thực phẩm tốt cho sức khỏe, nâng cao chế độ ăn uống ý đến ngoại hình, vóc dáng Bên cạnh đó, chế độ ăn kiêng cần thực phẩm đường tình trạng bệnh tiểu đường ngày nhiều, người tiêu dùng quan tâm đến sản phẩm chứa đường Whey protein sản phẩm phụ trình sản xuất phomai Cơng dụng bột whey protein hỗ trợ việc giảm cân cho người ăn kiêng, phát triển bắp cho người tập gym, tác dụng tốt cho sức khỏe đặc tính chống ung thư, giảm hàm lượng cholesterol máu… [3], thông thường người tiêu dùng sử dụng bột whey cách pha chế dạng sữa Ngồi ra, nhóm người chun tập gym ăn kiêng thường sử dụng thêm loại hạt, thành phần hạt chứa nhiều hàm lượng protein, chất xơ, canxi, vitaminB6, vitamin E, omega3 [4] …hỗ trợ cho người tập gym trình tập luyện Việc sử dụng bột whey protein loại hạt để sản xuất bánh nhằm tạo sản phẩm có hàm lượng dinh dưỡng protein cao, hàm lượng đường lipid thấp đáp ứng nhu cầu nhóm khách hàng mục tiêu Tuy nhiên, thị trường Việt Nam chưa có dịng sản bánh cookies sản xuất từ bột whey protein dành cho gymmer người ăn kiêng Chính vậy, việc nghiên cứu phát triển sản phẩm thực phẩm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng nay, đặc biệt với nhóm người tập gym, ăn kiêng Mục tiêu nghiên cứu nhằm tìm cơng thức phối trộn tỉ lệ bột whey protein bột mì Quy trình phát triển cơng thức phối trộn bánh cookies protein khảo sát tỉ lệ bột whey Sau tiến hành khảo sát nhiệt độ nướng tối ưu đánh giá độ xốp, độ trương nở, độ ẩm, hình dạng, cấu trúc cảm quan u thích đạt tiêu chuẩn Từ đó, lựa chọn thơng số cơng nghệ cho quy trình Bánh cookies protein phủ hạt có hàm lượng protein cao vượt trội, hàm lượng đường lipid thấp, tốt cho sức khỏe có hàm lượng calo cao để cung cấp cho nhu cầu người tiêu dùng Đối tượng phương pháp nghiên cứu NSVTH: COOKIES; GVHD: TS.Mạc Thị Hà Thanh 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.1.1 Nguyên liệu Bột whey protein (50%) (bột whey protein Iso Surge, thuộc hãng MUTANT, Canada) mua Shop Whey FNI (313 Hải Phòng) Bột mỳ Bakers’ Choice, bơ lạt Zelachi, tinh bột bắp Golden Tree, đường ăn kiêng ISOMALT,… đảm bảo bao bì kín, cịn hạn sử dụng; loại hạt (hạt điều, hạt óc chó, hạt hạnh nhân) đảm bảo hạt khơng bị hư hỏng, dập nát thu mua sở bán lẻ Anny – Nguyên liệu dụng cụ làm bánh 106 Nguyễn Lương Bằng – TP.Đà Nẵng sau bảo quản phịng thí nghiệm nhiệt độ phịng suốt q trình thí nghiệm 2.1.2 Hóa chất nghiên cứu Hóa chất sử dụng: Parafin (Tiến Phát Chemical, Việt Nam) thu mua sở bán lẻ Hóa chất Sỹ Liên - 338 Lê Duẩn, TP Đà Nẵng Các hóa chất khác làm vi sinh như: Kali dihydrophosphat (KH2PO4), Natri hydroxit, Natri clorua, Natri lauryl sunfat [CH3(CH2)11OSO3Na], Lactose,… 2.2 Bố trí thí nghiệm Qua trình nghiên cứu tài liệu khảo sát sơ bộ, đề xuất quy trình sản xuất bánh cookies protein phủ hạt sau: Nguyên liệu phụ sau tiếp nhận từ nhà sản xuất phải kiểm tra bảo quản theo yêu cầu nguyên liệu Tiến hành phối trộn theo ba giai đoạn tỷ lệ khảo sát Giai đoạn chuẩn bị dịch nhũ tương gồm bơ, dầu, đường, muối, nước Giai đoạn hai tiến hành thêm bột whey protein, vani, bột nở, sorbitol Cuối cùng, giai đoạn ba thêm bột mỳ, tinh bột bắp, hạt điều, hạt óc chó băm nhỏ 3mm, 6mm, 9mm đánh trộn thời gian phút, phút phút Sau đó, khối bột nhào tạo hình phủ hạt hạnh nhân với kích thước 10×2,5mm, 20×5mm, 20×10mm Tiếp theo bánh nướng giai đoạn nhiệt độ 140oC, 150oC, 160oC thời gian phút, phút phút; tiếp tục nướng giai đoạn hai nhiệt độ 170oC, 180oC, 190oC thời gian phút, phút, 10 phút Cuối băng chuyền làm nguội nhiệt độ 25oC thời gian 10 phút tạo sản phẩm bánh cookies protein phủ hạt Mục đích thí nghiệm: - Kiểm tra, xác định thành phần loại hạt (hạnh nhân, điều, óc chó) bột whey protein Các yếu tố theo dõi: độ ẩm, hàm lượng protein, lipid - Xác định kích thước hạt Các yếu tố theo dõi: Kích thước hạt óc chó hạt điều băm nhỏ trộn vào khối bột nhào hạt hạnh nhân phủ bề mặt bánh ảnh hưởng đến cảm quan thị hiếu sản phẩm - Xác định tỷ lệ phối trộn thích hợp Các yếu tố theo dõi: tỷ lệ bột whey protein bột mỳ ảnh hưởng đến độ trương nở cảm quan sản phẩm - Khảo sát chế độ đánh trộn Các yếu tố theo dõi: thời gian đánh trộn ảnh hưởng đến tỷ trọng khối bột nhào, độ xốp kích thước sản phẩm - Khảo sát chế độ nướng Các yếu tố theo dõi: nhiệt độ thời gian nướng ảnh hưởng đến độ trương nở bán thành phẩm, độ ẩm cảm quan sản phẩm - Đánh giá tiêu chất lượng sản phẩm 2.3 Phương pháp nghiên cứu - Xác định độ xốp sản phẩm phương pháp đo tỷ trọng theo công thức [5]: m D= A-B Trong đó: D: Tỷ trọng bánh m (g): Khối lượng bánh A (ml): Thể tích bánh có parafin B (ml): Thể tích parafin = ( mparafin/0,9) m1 (g): Khối lượng bánh sau có parafin mp (g)= m1 – m - Xác định độ trương nở sản phẩm phương pháp ngâm nước theo công thức [6]: m2 T% = ×100 m1 Trong đó: T (%): Độ trương nở bánh m2 (g): Khối lượng bánh sau ngâm m1 (g): Khối lượng bánh trước ngâm - Xác định tỷ trọng bột nhào phương pháp xác định khối lượng riêng theo công thức [7]: Dbột nhào m T= = Dnước (Vsau -Vtrước )×Dnước Trong đó: m (g): Khối lượng bột nhào bỏ vào ống đong Vsau, Vtrước (ml): thể tích nước trước sau dâng lên bỏ bột nhào vào ống đong - Xác định độ ẩm bánh cách sử dụng cân phân tích ẩm AND MX-50 sấy đến độ ẩm không đổi sử dụng tủ sấy sấy đến khối lượng không đổi theo công thức [7][8]: (m1 - m2 )×100 W (%) = (m1 - m0 ) Trong đó: W (%): độ ẩm mẫu đo m0 (g): khối lượng cốc nắp trước cho mẫu m1 (g):khối lượng cốc với mẫu thử trước sấy m2 (g): khối lượng cốc mẫu thử sau sấy - Xác định tiêu độ tro phương pháp nung tro theo công thức [8]: (M1 - M2 ) A= 1×100 M Trong đó: A: Độ tro sản phẩm M1 (g): Khối lượng cốc mẫu trước nung M2 (g): Khối lường cốc mẫu sau nung sấy lại M (g): Khối lượng mẫu - Xác định tiêu protein [9] - Xác định tiêu lipid [9] - Xác định tiêu đường [9] - Xác định tiêu tổng vi sinh vật hiếu khí Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng năm học 2022 - 2023 phương pháp đổ đĩa theo công thức[10]: ∑𝐶 N= V×Ni ×d Trong đó: N (CFU/g): Số khuẩn lạc tồn mẫu C: tổng số khuẩn lạc đếm hai đĩa giữ lại từ hai độ pha loãng liên tiếp, đĩa chứa tối thiểu 10 khuẩn lạc; V (ml): Là thể tích chất cấy đưa vào đĩa D: Là độ pha loãng tương ứng với dung dịch pha loãng giữ lại Ni: Là số lượng đĩa cấy độ pha loãng thứ i - Xác định tiêu E.coli phương pháp MPN [11] - Đánh giá cảm quan phương pháp cho điểm thị hiếu [12] - Phân tích chất lượng cảm quan phương pháp cho điểm chất lượng [13] 2.4 Phương pháp thống kê xử lý số liệu Các thí nghiệm tiến hành lặp lại lần xử lý phần mềm Microsoft Excel 2016 phần mềm Design expert 11 Kết phân tích ANOVA với độ tin cậy 95%, so sánh khác biệt có ý nghĩa số liệu biểu diễn giá trị trung bình Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Xác định độ ẩm ban đầu nguyên liệu 3.1.1 Xác định độ ẩm ban đầu loại hạt (điều, óc chó, hạnh nhân) Các loại hạt kiểm tra độ ẩm thu kết Bảng Bảng 1: Độ ẩm ban đầu loại hạt STT Thành phần Hàm lượng Độ ẩm (%) 3,92 ± 0.24 Độ ẩm tiêu quan trọng ảnh hưởng đến khả bảo quản nguyên liệu Từ kết Bảng 1, thấy độ ẩm hạt tương đối thấp, giá trị đo 3,92±0,24% đạt so với công bố TCVN 12380:2018 không 10% Độ ẩm tối đa mà hạt bảo quản 10%, lý tưởng thấp 10% Độ ẩm cao dẫn đến phát triển nấm gây hư hỏng hạt nên kết nghiên cứu nằm mức cho phép thuận lợi trình bảo quản 3.1.2 Xác định độ ẩm ban đầu bột whey protein Bột whey protein kiểm tra độ ẩm thu kết Bảng chấp nhận Vì vậy, trình sử dụng cần bảo quản nghiêm ngặt tránh tiếp xúc với khơng khí, kiểm tra loại bỏ bột có dấu hiệu nấm mốc, mùi lạ, hay hết hạn sử dụng [7] 3.2 Khảo sát ảnh hưởng kích thước hạt đến chất lượng cảm quan sản phẩm 3.2.1 Ảnh hưởng kích thước hỗn hợp hạt điều óc chó phối trộn vào khối bột nhào đến chất lượng cảm quan sản phẩm Mức độ yêu thích sản phẩm tương ứng kích thước hạt băm nhỏ thể Hình Hình 1: Ảnh hưởng kích thước hỗn hợp hạt điều óc chó phối trộn vào khối bột nhào đến chất lượng cảm quan sản phẩm (Các chữ a,b: biểu diễn khác biệt có ý nghĩa kích thước hạt trộn vào bột nhào mức độ yêu thích người tiêu dùng với mức ý nghĩa ɑ=0,05) Kết biểu đồ Hình cho thấy kích thước hạt có ảnh hưởng lớn đến mức độ yêu thích chấp nhận người tiêu dùng Cụ thể sau: Mức độ yêu thích mẫu sản phẩm bổ sung hạt có kích thước hạt 6mm cao (7,2 điểm), mẫu có kích thước hạt 3mm 9mm u thích mức độ yêu thích hai mẫu thể khác khơng có ý nghĩa Kết luận: Hạt trộn vào khối bột nhào có kích thước hạt 6mm người tiêu dùng ưa thích nhiều 3.2.2 Ảnh hưởng kích thước hạt hạnh nhân phủ bề mặt sản phẩm đến chất lượng cảm quan sản phẩm Mức độ yêu thích sản phẩm tương ứng kích thước hạt phủ bề mặt sản phẩm thể Hình Bảng 2: Độ ẩm ban đầu bột whey protein STT Thành phần Hàm lượng Độ ẩm (%) 5,75 ± 0,18 Bột whey protein sau đo có độ ẩm đạt 5,75% lớn 1,25% so với tiêu chuẩn 4,5% [7] Điều giải thích sau: Trong q trình vận chuyển, bảo quản bột bị hút ẩm Tuy nhiên, chấp nhận được, nhiên độ ẩm bột whey protein không bị ảnh hưởng đến chất lượng nên Hình 2: Ảnh hưởng kích thước hạt hạnh nhân phủ bề mặt sản phẩm đến chất lượng cảm quan sản phẩm (Các chữ A,B: biểu diễn khác biệt có ý nghĩa NSVTH: COOKIES; GVHD: TS.Mạc Thị Hà Thanh kích thước hạt trộn phủ bề mặt sản phẩm mức độ yêu thích người tiêu dùng với mức ý nghĩa ɑ=0,05) Từ Hình 2, ta thấy mức độ yêu thích người tiêu dùng tăng tỷ lệ thuận với kích thước hạt phủ bề mặt Mẫu sản phẩm phủ hạt có kích thước 20×10mm (ngun lát hạnh nhân) người tiêu dùng đánh giá chất lượng cảm quan cao nhất, hai mẫu phủ hạt có kích thước 10×2,5mm 20×5mm Kết luận: Hạt phủ lên bề mặt sản phẩm có kích thước 20×10mm đạt mức độ ưa thích người tiêu dùng cao 3.3 Khảo xác ảnh hưởng công thức phối trộn nguyên liệu đến độ trương nở cảm quan sản phẩm Khối bột nhào bánh thành phẩm bị ảnh hưởng lớn hai nguyên liệu chính: Bột whey protein nhân tố chứa nhiều acid amin giúp tăng hương vị, chứa chất béo phần lớn phospholipid giúp tạo nhũ hóa tạo màu nâu cho sản phẩm Bên cạnh kết hợp với bột mỳ có vai trị vơ quan trọng Bột mì trộn với nước theo tỉ lệ định, protein bột mì tạo thành khối keo dẻo, đàn hồi, giữ khí tạo thành cấu trúc xốp nướng Kết tỷ lệ phối trộn nguyên liệu ảnh hưởng đến độ trương nở cảm quan sản phẩm thể Hình bột nhào có kết cấu dày, đặc, khơ, dễ tạo hình Tuy nhiên tăng bột mỳ nhiều làm khối bột nhào rời rạc, tạo bánh bị nứt gãy, không đạt tiêu chất lượng bánh [14] Đối với mẫu bánh cookies bổ sung bột whey protein có độ trương nở thấp so với mẫu đối chứng (100% bột mì), độ trương nở giảm dần theo tỷ lệ bột whey protein bổ sung vào bánh Nguyên nhân độ trương nở bánh thí nghiệm giảm dần thấp so với mẫu đối chứng bột whey protein có hàm lượng chất béo thấp nhiều so với bột mì (0,04