Nghiên cứu bổ sung vỏ lụa hạt điều thay thế một phần bột mì trong sản xuất bánh bông lan giàu xơ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU BỔ SUNG VỎ LỤA HẠT ĐIỀU THAY THẾ MỘT PHẦN BỘT MÌ TRONG SẢN XUẤT BÁNH BƠNG LAN GIÀU XƠ Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 8540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2023 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM Cán hướng dẫn khoa học: GS.TS Lê Văn Việt Mẫn Chữ ký: Cán chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Hoài Hương Chữ ký: Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt Chữ ký: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM ngày 05 tháng 07 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch: PGS.TS Hoàng Kim Anh Thư ký: PGS.TS Trần Thị Thu Trà Phản biện 1: TS Nguyễn Hoài Hương Phản biện 2: PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt Ủy viên: GS.TS Lê Văn Việt Mẫn Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Phạm Thanh Huyền MSHV : 2170046 Ngày, tháng, năm sinh : 09-05-1998 : Công nghệ Thực phẩm Chuyên ngành I Nơi sinh : Phú Yên Mã số : 8540101 TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU BỔ SUNG VỎ LỤA HẠT ĐIỀU ĐỂ THAY THẾ MỘT PHẦN BỘT MÌ TRONG SẢN XUẤT BÁNH BƠNG LAN GIÀU XƠ RESEARCH ON USING CASHEW NUT TESTA POWDER TO PARTIALLY REPLACE WHEAT FLOUR IN THE PRODUCTION OF DIETARY FIBERENRICHED CAKES II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng quan tài liệu vỏ lụa hạt điều, chất xơ, chất chống oxy hóa, bánh bơng lan nghiên cứu ứng dụng nguyên liệu giàu xơ, giàu chất chống oxy hóa sản xuất bánh Xác định thành phần hóa học, khả kháng oxy hóa, tính chất vật lý bột vỏ lụa hạt điều bột mì Đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ sử dụng bột vỏ lụa hạt điều cơng thức đến tính chất hỗn hợp bột, chất lượng bánh lan mức độ ưa thích chung người tiêu dùng III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/02/2023 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 11/06/2023 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : GS.TS Lê Văn Việt Mẫn Tp HCM, ngày CÁN BỘ HƯỚNG DẪN tháng năm 2023 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC Trang i LỜI CẢM ƠN Khoảng thời gian học tập nghiên cứu Đại học Bách Khoa ngắn ngủi lại cột mốc quan trọng nghiệp học tập em Trên đường tìm tịi tri thức với nhiều khó khăn thử thách, em vơ hạnh phúc bên cạnh ln có gia đình, thầy cô bạn bè ủng hộ Trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Lê Văn Việt Mẫn đồng hành hướng dẫn em suốt trình thực luận văn Cảm ơn thầy với góp ý bổ ích, tận tâm nhiệt tình thầy giúp em tích lũy nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu cho thân Chân thành cảm ơn cô Trần Thị Thu Trà, cô Tôn Nữ Minh Nguyệt, cô Lê Thị Thúy, cô Trần Thị Hồng Hạnh thầy cô môn Công nghệ Thực phẩm tạo điều kiện tốt sở vật chất cho em hoàn thành luận văn Em xin cảm ơn gia đình, bạn bè thầy Bùi Mai Cường bên cạnh em lúc khó khăn, lúc vui buồn, an ủi tạo động lực cho em tinh thần Q trình thực luận văn khơng tránh khỏi hạn chế thiếu sót Kính mong nhận ý kiến đóng góp cảm thơng Q thầy để luận văn hồn thiện Một lần cảm ơn tất Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 Học viên thực Phạm Thanh Huyền Trang ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Mục tiêu nghiên cứu tận dụng sản phẩm phụ ngành sản xuất hạt điều - vỏ lụa hạt điều, bổ sung bột vỏ lụa hạt điều vào cơng thức bánh bơng lan Sản phẩm bánh có hàm lượng chất xơ hoạt tính kháng oxy hóa cao, mang lại lợi ích sức khỏe cho người sử dụng Nghiên cứu góp phần xây dựng chuỗi chế biến nơng sản khép kín, hạn chế lượng chất thải từ công nghiệp sản xuất hạt điều, hướng đến phát triển bền vững Vỏ lụa hạt điều nguồn nguyên liệu giàu xơ giàu hợp chất phenolic với hoạt tính kháng oxy hóa cao Cụ thể, vỏ lụa hạt điều có hàm lượng chất xơ tổng 57.7±1.2 g/100g chất khơ, hàm lượng chất xơ khơng hịa tan xơ hịa tan 53.5±1.14 4.2±0.2 g/100g chất khô; hàm lượng phenolic tổng, tannin, flavonoids tổng bột vỏ lụa hạt điều 316.3±3.2, 200.0±9.0 mg GAE/g chất khô 79.9±1.7 mg QE/g chất khơ; hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH FRAP 2940.3±50.3 1522.0±34.8 µmol TE/g chất khô Vỏ lụa hạt điều qua rây 70 mesh với dải kích thước hạt trải dài từ 2.42 đến 310 µm sử dụng để bổ sung vào sản phẩm bánh lan Bột vỏ lụa hạt điều bổ sung với tỷ lệ 0, 2.5, 5, 7.5, 10% so với tổng khối lượng bột mì bột vỏ lụa hạt điều cơng thức làm bánh Độ nhớt bột nhào tăng từ 4775±106 lên 36250±1697 cP Thành phần hóa học bánh tăng dần hàm lượng protein, tro, xơ khơng hịa tan, xơ hịa tan, phenolic tổng, tannin, flavonoids tổng hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH FRAP Các tiêu kết cấu vật lý bánh gồm độ cứng, độ dẻo, khối lượng riêng giá trị co ngót tăng lên Màu sắc bánh có xu hướng sậm dần tăng tỷ lệ bổ sung bột vỏ lụa hạt điều Mức độ yêu thích chung mẫu bánh có bổ sung bột vỏ lụa hạt điều thấp mẫu bánh đối chứng giảm dần theo gia tăng tỷ lệ bổ sung; mẫu bánh với tỷ lệ bổ sung 2.5, 5, 7.5% bột vỏ lụa hạt điều người tiêu dùng chấp nhận Trang iii ABSTRACT This research aims to leverage a byproduct of the cashew nut production industry – cashew nut testa by incorporating it as a powder into a chiffon cake recipe This incorporation enriches fiber content in cake products and bolsters their antioxidant activity, offering consumers considerable health benefits Furthermore, this innovative application contributes to a circular agricultural food manufacturing chain, mitigating waste from the cashew nut industry and endorsing sustainable development practices Cashew nut testa is rich in fiber and phenolic compounds In the form of powder, cashew nut testa exhibits a total fiber content of 57.7±1.2 g/100g dry matter including 53.5±1.14 g/100g of insoluble fiber and 4.2±0.2 g/100g of solute fiber Additionally, total amounts of phenolic, tannin, and flavonoids in cashew nut testa are determined as, respectively, 316.3±3.2, 200.0±9.0 mg GAE/g dry matter, and 79.9±1.7 mg QE/g dry matter Its antioxidant activity level is recorded as 2940.3±50.3 µmol TE/g dry matter by DPPH and 1522.0±34.8 µmol TE/g dry matter by FRAP For chiffon cake preparation, cashew nut shells are finely ground and passed through a 70-mesh sieve of grain sizes ranging between 2.42 to 310 µm Cashew nut testa powder is substituted into the cake recipe with various proportions (i.e., 0, 2.5, 5, 7.5, and 10%), based on the combined weight of flour and cashew nut testa The batter viscosity is observed to increase from 4775±106 to 36250±1697 cP Moreover, the cakes show increased levels of protein, ash, insoluble fiber, soluble fiber, total phenolic, tannin, total flavonoids and antioxidant activity according to DPPH and FRAP Structural and physical properties such as hardness, gumminess, density, and shrinkage value are negatively intensified However, the larger proportion of cashew nut testa powder, the darker the cake’s color is seen Although cakes incorporating cashew nut testa powder are less favored than the control samples, with preference declining as the addition rate increases, the cakes containing 2.5, 5, and 7.5% cashew nut testa powder are still accepted by customers Trang iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn thực hướng dẫn GS.TS Lê Văn Việt Mẫn Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực không chép từ nguồn nào, hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn theo yêu cầu Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 Học viên thực Phạm Thanh Huyền Trang v MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 VỎ LỤA HẠT ĐIỀU 2.1.1 Giới thiệu chung điều 2.1.2 Quy trình sản xuất hạt điều nguồn thu nhận vỏ lụa 2.1.3 Thành phần hóa học giá trị sinh học vỏ lụa hạt điều 2.1.4 Các nghiên cứu sử dụng vỏ lụa hạt điều gần 2.2 BÁNH BÔNG LAN (CHIFFON CAKE) 10 2.2.1 Thành phần nguyên liệu 11 2.2.2 Quy trình sản xuất quy mơ công nghiệp 14 2.3 SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ PHẨM BỔ SUNG VÀO CÔNG THỨC ĐẾN CHẤT LƯỢNG BÁNH BÔNG LAN 18 2.3.1 Chất xơ thực phẩm 18 2.3.2 Chất chống oxy hóa 20 2.3.3 Một số nghiên cứu sử dụng phụ phẩm ảnh hưởng đến chất lượng bánh lan 22 2.4 ĐIỂM MỚI CỦA NGHIÊN CỨU 24 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1 Nguyên liệu 25 3.1.1 Bột vỏ lụa hạt điều 25 3.1.2 Nguyên liệu làm bánh 25 3.2 Hóa chất thiết bị 27 3.2.1 Hóa chất 27 3.2.2 Thiết bị 29 Trang vi 3.3 Nội dung nghiên cứu 32 3.3.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá chất lượng nguyên liệu bột vỏ lụa hạt điều bột mì 34 3.3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng tỷ lệ sử dụng bột vỏ lụa hạt điều đến tính chất hỗn hợp bột chất lượng bánh lan 35 3.4 Các phương pháp phân tích 37 3.4.1 Tính chất vật lý nguyên liệu bánh 37 3.4.2 Thành phần hóa học nguyên liệu bánh 38 3.4.3 Chất có hoạt tính sinh học hoạt tính kháng oxy hóa 38 3.4.4 Các phép đo bột nhào 39 3.4.5 Chất lượng cảm quan bánh lan 39 3.5 Phương pháp xử lý số liệu 39 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 40 4.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá chất lượng nguyên liệu bột vỏ lụa hạt điều 40 4.1.1 Thành phần hóa học bột vỏ lụa hạt điều so với bột mì nguyên liệu tương tự 40 4.1.2 Đặc tính vật lý 42 4.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng tỷ lệ sử dụng bột vỏ lụa hạt điều đến tính chất bột nhào chất lượng bánh lan 45 4.2.1 Tính chất bột nhào 45 4.2.2 Chất lượng sản phẩm bánh lan 46 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 5.1 Kết luận 56 5.2 Kiến nghị 56 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Trang vii PHỤ LỤC 69 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC 69 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA 78 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TÍNH CHẤT VẬT LÝ 88 XỬ LÝ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 97