Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mì

Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mìNghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của bột nhào lạnh đông và định hướng ứng dụng vào sản xuất bánh mì

LÝ DO CHỌNĐỀ TÀI

Bánh mì là một trong những sản phẩm thực phẩm được tiêu thụ rộng rãi và phổ biến nhất trên toàn thế giới và kỹ thuật làm bánh mì có lẽ là một trong nhữngkỹthuậtlâuđờinhất,mangnétđặctrưngvùngmiề n.Kỹthuậtsảnxuấtbánhmìđãphát triển liên tục qua nhiều năm với thành phần nguyên vật liệu, phụ gia, máy móc ngày càng đổi mới để sản phẩm có chất lượng ngày càng tốthơn.

Việc sản xuất bánh mì vốn tốn rất nhiều thời gian, nhân công và đòi hỏi kỹ thuật chuyên môn, nhưng thời gian bảo quản lại ngắn Do đó, trong vài chục nămtrở lại đây, cùng với sự hiện đại hóa khoa học - xã hội, sự thay đổi lớn trong cách sản xuất, phân phối và bán lẻ thực phẩm đã dẫn đến sự ra đời của phương pháp sản xuất bánh mì mới từ bột nhào bảo quản lạnh đông [1] Theo phương pháp này, bột mìsau khi nhào trộn đến công đoạn tạo hình xong sẽ được bảo quản lạnh đông Sau đó, người tiêu dùng mua về có thể rã đông, lên men thêm một thời gian nữa rồi mang đi nướng.

Với kỹ thuật này, mọi người có thể làm bánh mì ngay tại nhà vì nó không đòi hỏi nhiều không gian, thiết bị, kỹ năng hoặc kinh nghiệm, tiết kiệm được nhiều thời gian[2].Cáctiệmbánhcóthểlàmbánhmìvàobấtkỳthờiđiể mnàotrongngày,giảm thời gian làm việc ban đêm hoặc sáng sớm, không cần nhiều nhân công có tay nghề cao;Chất lượng sản phẩm bánh mì ngày càng được chuẩn hóa và đồng đều hơn, tiết kiệm được chi phí Công nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông này có thể phát triển ở quy

2 mô công nghiệp hoặc thực hiện trong các khách sạn, tiệm bánh hay các gia đình nhỏ [3],

Tuy nhiên, thách thức đối với phương pháp sản xuất bánh mì mới này là: sau quátrìnhbảo quảnlạnhđôn gvàrãđôngb ộtnhào,hoạttí nhcủanấmm engiảm,mạn ggluten bị phá hủy một phần, dẫn đến khả năng giữ khí

CO2kém hơn, thể tích bánhmì thành phẩm vì thế giảm đi, đồng thời độ cứng của bánh tăng lên so với bánh mì truyềnthống.

Ngoài ra, chỉ sau khi nướng một thời gian ngắn, bánh mì từ bột nhào lạnh đông, và kể cả bánh mì tươi, sẽ nhanh chóng mất đi các giá trị cảm quan của bánh mới nướng ban đầu (lớp vỏ giòn màu vàng nâu, hương thơm hấp dẫn, lát cắt mịn màng, cấu trúc ruột bánh dẻo, mềm) do sự thay đổi về một số tính chất hóa lý bên trong bánh, đặc biệt là sự mất ẩm và sự thoái hóa của tinh bột, dẫn đến hiện tượng thoái hóa của bánh Độ tươi mới của bánh mất đi song song với sự tăng lên về độ cứng của bánh, giảm hương vị, làm giảm mức độ chấp nhận của người tiêu dùng và gây thiệt hại cho người sản xuất [5] [6].

Do đó, nghiên cứu cải thiện chất lượng bột nhào lạnh đông đã được quan tâm bởi nhiều nhà khoa học trên thế giới Tuy nhiên các nghiên cứu vẫn chưa có tính hệ thống, các nghiên cứu thường khảo sát từng khía cạnh riêng lẻ và chưa có các công bố về công thức phụ gia tối ưu để đảm bảo chất lượng cho bánh mì làm từ bột nhào lạnh đông.

Từ nhu cầu thực tiễn về công nghệ sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông, cũngnhưthựctrạngvềnhữnghạnchếcủacôngnghệnày,đềtàiđặtmụctiêunghiên cứucáccơsởkhoahọcđểcảitiếncôngnghệnàytheocáchtiếpcậntoàndiệnhơnso vớicácnghiêncứuđãthựchiệnchođếnnay,nhằmđánhgiáđượcnhữngyếutốquan trọngảnhhưởngđếnchấtlượngcủabộtnhàolạnhđông,tìmracôngthứctổhợpphụ gia tối ưu giúp cải thiện, nâng cao chất lượng cho bột nhào, định hướng vào sảnxuất bánh mì và kéo dài được thời gian bảoquản.

MỤC TIÊUNGHIÊNCỨU

Mục tiêu chung của đề tài là cải tiến công nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông định hướng sử dụng để làm bánh mì nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm đáp ứng nhu cầu của cuộc sống hiện đại Cụ thể như sau:

- Đánh giá được hiệu quả tác động của các loại phụ gia, từ đó xác định công thức tổ hợp phụ gia tối ưu cho bột nhào bánh mì lạnhđông;

- Cảitiếnmộtsốyếutốcôngnghệsảnxuấtbộtnhàolạnhđôngvàsảnxuấtbánh mì từ bột nhào lạnhđông;

NỘI DUNGNGHIÊNCỨU

Đểđạtđượcnhữngmụctiêunghiêncứunhưtrên,đềtàixácđịnhcácnộidung cần thực hiện nhưsau:

- Nghiêncứucảithiệncôngthứcphốitrộnbộtnhào:Baogồmliềulượngnấm men sử dụng, tối ưu hoá công thức tổ hợp các phụ gia cải thiện chất lượng bột nhào (trehalose, chất nhũ hoá, chất keo, enzyme) để chế biến bột nhào lạnhđông;

- Nghiên cứu cải thiện quy trình sản xuất bột nhào lạnh đông: Thời gian lên men sơ bộ, phương pháp rã đông bộtnhào;

- Đánh giá hiệu quả của những cải tiến về công thức và công nghệ sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnhđông;

- Ứng dụng công thức bột nhào đã tối ưu trên và các cải tiến công nghệ cho một số sản phẩm thực tế (bánh mì Baguette và bánh mìHamburger).

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦAĐỀTÀI

Qua thực hiện các nội dung để giải quyết các mục tiêu nghiên cứu, đề tài có những đóng góp chính mang ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn chính như sau:

* Ý nghĩa khoahọc Đề tài tiếp tục xu hướng nghiên cứu trên thế giới để giải quyết các vấn đề tồn đọng, qua đó cải tiến công thức và công nghệ sản xuất bột nhào bánh mì lạnh đông. Kết quả từ các nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần làm sáng tỏ vai trò của công đoạn lên men sơ bộ đối với chất lượng sản phẩm, một vấn đề chưa được khẳng định trong cácnghiêncứutrướcđây;Đánhgiámộtcáchcóhệthốngảnhhưởngcủacácloạiphụ gia khác nhau, đã hoặc chưa từng được sử dụng trong công thức thành phần cho bột nhào bánh mì lạnh đông; Đánh giá tác dụng tương hỗ giữa chúng vốn chưa được đề cập nhiều trong các nghiên cứu trong nước và trên thế giới Bằng nghiên cứu quy hoạchthựcnghiệmđềtàixâydựngmôhìnhtoánhọcđịnhlượngđượcảnhhưởngcủa các loại phụ gia tốt nhất đến thể tích bánh mì làm từ bột nhào sau 2 tháng bảo quản lạnhđông;Đánhgiákhảnăngcảithiệnsựthoáihoácủabánhmìlàmtừbộtnhàolạnh đông sau khi nướng nhờ tác động của tổ hợp phụ gia đề xuất từ kết quả nghiêncứu.

Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần hoàn thiện công nghệ sản xuất bột nhào lạnh đông, mở ra khả năng kéo dài thời gian bảo quản lạnh đông của bột nhào màvẫnđảmbảochấtlượngcủabánh.Vớithànhcôngtrongviệcđảmbảochấtlượng sản phẩm sau quá trình bảo quản lạnh đông, sản phẩm có nhiều cơ hội hơn để được sảnxuất,tiêuthụởquymôlớn,quađóthúcđẩyngànhcôngnghiệpsảnxuấtbộtnhào lạnh đông, đáp ứng nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng tại ViệtNam.

CẤU TRÚC CỦALUẬN ÁN

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT NHÀO BÁNH MÌLẠNHĐÔNG

1.1.1 Lịch sử phát triển và triểnvọng

Sản xuất bánh mì là một trong những công nghệ lâu đời nhất của lịch sử loài người Ngay từ thời tiền sử (4000-3500 năm trước Công nguyên), người Ai Cập đã biết sử dụng nấm men để làm bánh mì [2] Tuy nhiên, công nghệ này vẫn tiếp tục được nghiên cứu và phát triển cho đến ngày nay.

Từ năm 1950 công nghệ sản xuất bột nhào bánh mì lạnh đông đã được biếtđến, nhưng mãi đến những năm 1970 công nghệ này mới bắt đầu được sử dụng. Kểtừ đó, công nghệ bột nhào lạnh đông tiếp tục nhận được sự quan tâm lớn từ các nhànghiên cứu Xu hướng này được thúc đẩy bởi chính từ nhu cầu của người tiêu dùngmuốn có bánh mì tươi mới một cách linh hoạt hơn Trong công nghệ này, bột nhàobán thành phẩm được làm lạnh đông và bảo quản ở nhiệt độ dưới 0 o C, sau đó có thểvận chuyển đến nơi làm bánh tại các điểm bán lẻ như các chuỗi siêu thị và các kháchsạn hay các tiệm bánh nhỏ lẻ khác và sẽ được nướng khi có nhu cầu sử dụng

Sự quan tâm ngày càng tăng của thị trường đối với mặt hàng bột nhào lạnh đông chủ yếu xuất phát từ lợi thế kinh tế của quy trình sản xuất, phân phối tập trung cũngnhưtiêuchuẩnhóachấtlượngcủasảnphẩmbộtnhàolạnhđông.Phânkhúcsản phẩm bột nhào lạnh đông hiện đang lớn thứ ba trong ngành công nghiệp làm bánh, do nhu cầu sử dụng các mặt hàng ăn uống nhanh và tiện lợi đang ngày càng tăng và xuấtpháttừsựthayđổiphongcáchsốngngàynay.Ngườitiêudùngluônmongmuốn có sản phẩm bánh mì từ bột nhào lạnh đông có chất lượng đạt yêu cầu và đặc điểm cảm quan không khác nhiều so với bánh tươi truyền thống [2] Yêu cầu này đặt ra nhữngtháchthứccôngnghệcầngiảiquyếttrongquytrìnhsảnxuấtbộtnhàobánhmì lạnhđông.

Bảo quản Rã đông Ủ bột Nướng bánh Bánh mì BNLĐ

Lên men sơ bộ (nếu có)

Nướng bánh Ủ bột Tạo hình

Quy trình điển hình sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông khác so với quy trìnhtruyềnthốngvàđượcthểhiệntrongHình1.1,theođósaukhitạohình,bộtnhào được cấp đông để bảo quản mà không được ủ để nướngngay.

Hình 1 1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bánh mì tươi và bánh mì từ bột nhào lạnh đông [7]

Các công đoạn của quy trình sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnh đông được tiến hành như sau [8] [9] [10] [11] [12]:

Sử dụng máy đánh bột để trộn các thành phần bột nhào như bột mì, chất béo(bơ hoặc dầu), muối, men, phụ gia… và nước Bột nhào bánh mì được trộn đều có các đặc tính lưu biến riêng biệt Cấu trúc và độ bền của bột nhào chủ yếu phụ thuộc thành phần gluten của bột mì Trong quá trình chuẩn bị bột nhào lạnh đông, bước nhào trộn đặc biệt quan trọng vì chỉ trong bước cấu trúc mạng gluten mới được hình thành và phát triển.

Bột nhào được chia thành các phần có khối lượng nhất định và được tạohình. Quátrìnhtạohìnhlàmthayđổicấutrúccủahệbọtkhicácbọtkhínhỏkếthợpthành bọt khí lớn hơn và cũng góp phần vào sự phát triển mạnggluten.

Là quá trình giúp cho sinh khối nấm men có trong khối bột được phát triển một phần trước khi cấp đông và bảo quản lạnhđông.

- Cấp đông và bảo quản lạnhđông

Saukhitạohìnhxong,cácmẫubộtnhàobánhmìcầnđượccấpđôngđểchuyển nước lỏng thành tinh thể đá Các mẫu bột nhào sau khi đông cứng được gói trong túi polyetylen và thường được bảo quản trong tủ đông ở nhiệt độ-20˚C.

Bột nhào lạnh đông được rã đông để ủ Quá trình này có thể được tiến hành trong các điều kiện nhiệt độ và thời gian khác nhau Quá trình rã đông liên quan đến quá trình tái hydrat hóa lại hệ thống.

Các mẫu bột đã rã đông cần được ủ đến thể tích mong muốn trước khinướng. Hoạt động của nấm men có vai trò quan trọng trong quá trình ủ Bột nhào được ủ đúng cách cho các đặc tính lưu biến tối ưu (cân bằng tối ưu giữa độ giãn và độ đàn hồi),đồngthờitạorabánhmìcóđặctínhcủaruộtvàthểtíchbánhmongmuốn.Trong quá trình ủ, một số phản ứng xảy ra Rượu và carbon dioxide hình thành Chúng ảnh hưởng đến tính chất keo của protein bột nhào và làm thay đổi sức căng bề mặt trong khối bộtnhào.

Nướng mang đến một loạt các biến đổi vật lý, hóa học và sinh hóa trongbánh mì Hệ quả bao gồm tăng thể tích, bay hơi nước, hình thành cấu trúc xốp, biến tính protein, hồ hóa tinh bột, hình thành lớp vỏ và phản ứng hóa nâu, tạo liên kết ngang của protein, tan chảy các tinh thể chất béo và kết hợp vào bề mặt các bọt khí, phá vỡ bọtkhí.

Bánh mì mới nướng thường có màu vàng nâu, vỏ bánh giòn, mùi thơm ngon dễchịu,kếtcấubánhmìmềmvàđànhồi,ẩmmiệng.Trongquátrìnhbảoquản,bánh mì sẽ bị thoái hoá và giảm chất lượng, mất độ tươi, giòn, trở nên cứng Sự thoái hoá của bánh mì được đặc trưng bởi nhiều hiện tượng vật lý và hóa học như thay đổi kết cấu, di chuyển nước, kết tinh tinh bột và tương tác giữa các thànhphần.

1.1.3 Những thách thức khi sản xuất bánh mì từ bột nhào lạnhđông

Khisảnxuấtbánhmìtừbộtnhàolạnhđôngsẽcómộtvàivấnđềphátsinh,đólà sự giảm độ mạnh của bột nhào, giảm khả năng giữ khí CO2, kéo dài thời gian lênmen,giảmhoạttínhcủanấmmen,giảmthểtíchbánhmìvàlàmhưhỏngcấutrúccủa sản phẩm bánh mì[1].

1.1.3.1 Sự suy giảm độ mạnh của bộtnhào Độ mạnh bột nhào phản ảnh mức độ cố kết của bột nhào, thể hiện qua khả năng kéo giãn, đàn hồi tốt Bột nhào đã bảo quản lạnh đông sẽ bị giảm độ mạnh,dẫn đến giảm thể tích bánh mì thành phẩm Trong quá trình bảo quản lạnh đông, liên kết của mạng lưới gluten bị yếu đi do sự kết tinh, phát triển của các tinh thể băng và xảy ra quá trình tái phân phối nước do sự trao đổi nước giữa các thành phần khác nhaucủa bột nhào Mạng gluten bị yếu đi nên không giữ được khíCO 2

Sự giảm độ mạnh của bột nhào chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như sựcó mặt của một số sản phẩm hình thành từ quá trình tự phân của tế bào nấm men trong quá trình bảo quản lạnh đông, như glutathione, có khả năng làm gãy cầu liên kết disulphide trong gluten[5].

1.1.3.2 Sự hư hỏng cấu trúc của bộtnhào

Bảo quản lạnh đông bột nhào trong thời gian dài có thể làm phá hủy mạng gluten Các tinh thể băng hình thành trong bột nhào gây sự phá vỡ mạng gluten, làm mạng bị đứt đoạn Mạng gluten gãy vỡ như vậy sẽ giữ khí kém hơn, làm thời gian ủ bột tăng lên, thể tích bánh giảm Các hạt tinh bột cũng bị hư hỏng do sự hình thành những tinh thể băng có kích thước lớn trong quá trình tái kết tinh Các hạt tinh bộtbị hỏng có khả năng hấp thụ nước nhiều hơn và có thể hút nước từ mạng gluten[5].

Sự hủy hoại cấu trúc bột nhào xảy ra trong quá trình bảo quản lạnh đông có thể được quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) ở nhiệt độ thấp Bột nhào có thể xem như hệ bọt trong đó những bong bóng khí được giữ lại trong mạng tinh bột/ gluten Trong các ảnh chụp SEM của bột nhào, những bong bóng khí này được nhận ra ở dạng những khoảng trống hình cầu, còn tinh thể đá được tạo thành trong quá trình lạnh đông có hình dạng là những khoảng trống có góc cạnh Với bột nhào không lạnh đông khi kiểm tra cho thấy một cấu trúc rất dày đặc các khoảng trống hình cầu và những hạt tinh bột hình cầu được gắn chặt vào trong mạng gluten và khôngcótinhthểbăng(Hình1.2).Đốivớimẫubộtnhàođãbảoquảnlạnhđôngcàng lâu càng có sự xuất hiện tăng lên của những khoảng trống lớn và có góc cạnh, thể hiện sự hình thành những tinh thể đá Những sợi gluten dài ban đầu có thể nhận thấy ởmẫumớilạnhđôngcũngmấtdầnđitheothờigianbảoquảnlạnhđôngvàxuấthiện hiệntượngnhữnghạttinhbộtbịtáchrờikhỏimạnggluten(Hình1.3;1.4;1.5)[1][13].

Hình 1 2 Hình ảnh SEM của bột nhào không lạnh đông [13] Hình 1 3 Hình ảnh SEM của bột nhào lạnh đông 1 ngày ở -20 o C [13]

Hình 1 4 Hình ảnh SEM của bột nhào LĐ trong 10 tuần ở -20 o C [13] Hình 1 5 Hình ảnh SEM của bột nhào LĐ trong 27 tuần ở -20 o C [13]

Một số bằng chứng từ các phép đo điện di cho thấy sự yếu đi của cấu trúc protein là do sự biến tính của glutenin bột mì Phân tích cấu trúc bột nhào lạnh đông vàrãđôngchothấycósựgiatăngđángkểsốlượngcácoligomerkhốilượngphântử thấp từ sự đề polymer hóa của glutenin[5].

VAI TRÒ CỦA CÁC THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU LÊN CHẤTLƯỢNG CỦA BÁNH MÌ TỪ BỘT NHÀOLẠNHĐÔNG

mì từ bột nhào lạnhđông

Bột mì là thành phần cơ bản nhất của các sản phẩm bánh nướng Trong thành phầnhoáhọccủabộtmì,carbohydratevàproteinchiếmkhoảng90%khốilượngcủa bột mì.

Bộtmìcó4loạiproteinchính:albumin,globulin,gliadinvàglutenin.Glutenin baogồmcácproteincótrọnglượngphântửcao,trongđócácchuỗipolypeptideriêng lẻ được liên kết ngang bằng các liên kết disulphide của acid amin cysteine Gliadin baogồmcácproteincó khốilượngphântửthấphơn,trongđócácliênkếtngangcủa cysteine là nội phân tử chứ không phải liên phân tử [8] Glutenin và gliadin chiếm khoảng 75% toàn lượng protein của lúa mì, hai loại này có tỉ lệ tương đương nhau. Chúngkhôngtantrongnướcmàkhinhàovớinướcthìtrươnglêntạothànhmộtkhối dẻo đàn hồi gọi là gluten Chính nhờ có gluten mà bột mì có tính chất như tạo ra độ nở, bông xốp, dai, giãn nở của các sản phẩm như bánh mì, bánh ngọt, mì ănliền

Khối bột nhào sau khi rửa tinh bột thu được khối gluten ta gọi là gluten ướt, trong này có chứa 60-70% nước, hàm lượng gluten ướt trong bột mì dao động khá lớntừ15-55%.Chấtlượngcủaglutenảnhhưởngđếnđộxốpcủabánh,nếuglutencó độ kéo lớn, bánh làm ra xốp hơn do khả năng giữ khí tốt và ngượclại.

Glutenin đóng vai trò quyết định chất lượng bột nhào lạnh đông Gliadin và tinhbộtcũngđónggópđángkểvàochấtlượngbộtnhàonhưngkhôngbằngglutenin Sự đóng góp của của những phần hòa tan được trong nước đối với chất lượng bột nhào lạnh đông thường lànhỏ.

Với bột nhào lạnh đông nên sử dụng bột mì mạnh có hàm lượng protein cao (11-14%) Bột mì có hàm lượng protein cao giúp làm tăng thể tích bánh, đặc biệtkhi bảo quản lạnh đông lâu Chất lượng protein (độ mạnh) còn quan trọng hơn cả hàm lượng protein [24] Vì vậy cả số lượng và chất lượng protein đều cần thiết để tạo ra sản phẩm bánh có chất lượng cao từ bột nhào lạnh đông Có thể sử dụng glutensống (vital gluten) bổ sung để làm mạnh bột có hàm lượng protein thấp hơn khi sử dụng trong bột nhào lạnh đông[18].

Carbohydratecủabộtmìchiếm70-90%theochấtkhô,gồmcócácloạiđường, dextrin,tinhbột,chấtkeo,cellulosevàhemicellulose.Kíchthướcvàtỷlệnguyênhạt củatinhbộttrongbộtmìảnhhưởngđếnđộrắnchắc,khảnănghútnướcvàhàmlượng đườngtrongbộtnhào.Bộtmìcóhạttinhbộtnhỏvàhạtvỡthìđượcđườnghóanhanh hơn Dextrin có ảnh hưởng xấu đến chất lượng bánh mì, dextrin ít liên kết với nước, nếu bột nhào có hàm lượng dextrin cao thì ruột bánh chặt và kém đàn hồi Pentosan có tính háo nước cao và đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bánh mì đen, khi trươngnởtrongnướctạoracácdungdịchkeoảnhhưởngđếntínhchấtlýhọccủa bột nhào Đường trong bột có ảnh hưởng đến quá trình sản xuất bánh, đường được sinh ra trong 1,5-2h đầu tiên của quá trình lên men.

Lipid chiếm 2-3%, trong đó 75% là triglyceride Trong bột, các lipid ở trạng thái tự do và kết hợp với protein và carbohydrate, làm cho gluten đàn hồi hơn.

Enzym trong bột mì chủ yếu là protease và amylase [25].

Nước là nguyên liệu cần thiết khác trong sản xuất bánh mì Trong quá trình nhào trộn, nước bổ sung liên kết với các thành phần bột mì như gluten, tinh bột và pentosan Phầnnướccònlạihoạtđộngnhưnướctựdo,cácthànhphầnhòatanđược trong nước như muối, đường, protein tan và các tế bào nấm men sẽ có mặt ở phần nước tự do này. Nước tự do gây phá hỏng hệ thống bột nhào và nấm men rất nhạy cảmvớinướcnày,nênvớibộtnhàolạnhđôngnênhạnchếlượngnướctựdo.Bộtmì có chất lượng tốt có khả năng hấp thụ lượng nước lớn và duy trì được độ ẩm chocác sản phẩm bánh nướng[18].

Nấm men có 3 chức năng trong hệ thống bột nhào: tạo khí CO2giúp bột nhàonở, phát triển bột nhào thông qua hoạt động lên men, cung cấp các chất tạo hươngvị nhờnhữngsảnphẩmphụcủaquátrìnhlênmen[18].Lượngnấmmensửdụngchiếm khoảng 3% so với khối lượng bột Liều lượng sử dụng nấm men có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sinh khí Hơn nữa, liều lượng sử dụng nấm men còn phụ thuộc vào nhiệtđộvàthờigianlênmen.Thờigianlênmencàngdàithìliềulượngnấmmensử dụng càng thấp Khi nhiệt độ tăng, tốc độ sinh khí sẽ tăng theo cho đến khi nhiệt độ đạt 40 o C. Trên 40 o C, nấm men sẽ chết dần vì nhiệtcao.

Vìvậycầnsửdụngliềulượngnấmmencaotừ4-6%sovớikhốilượngbộtđểbùđắp những tổn thất của nấm men trong quá trình cấp đông, trữ đông và rã đông[18].

Hiệnnaytrênthịtrườngcónhiềuloạinấmmennhư:Menkhô,mentươi,men kem,mỗiloạimensẽphùhợpvớimộtmụcđíchvàđiềukiệnsửdụngnhấtđịnh,trong đề tài chỉ sử dụng men tươi để nghiên cứu vì loại men này nguyên chất, không có trộn các phụ gia để cải thiện chất lượng bánh khác, hoạt tính nấm men mạnh và thời gian bảo quản tương đối được lâu (2tuần).

Trung bình, lượng muối sử dụng khoảng 1.5-2% so với khối lượng bột Chức năng chính của muối trong các sản phẩm bánh nướng lên men là tạo hương vị Muối còncómộtsốchứcnăngkỹthuật,chẳnghạnnhưđểtăngđộổnđịnh,độcứngvàkhả năng giữ khí lên men của bột nhào Muối có ảnh hưởng đặc biệt lên quá trình lên men:nồngđộmuốicàngcao,tốcđộlênmencànggiảm,vàngượclại.Hơnnữa,muối còn có tác dụng làm mạnh mạng gluten trong suốt quá trình lên men[18].

Chất tạo ngọt phổ biến nhất trong công nghiệp sản xuất bánh là đường saccharose, ngoài ra dextrose, maltose, mật, siro ngô, đường khử cũng thường được sử dụng trong các loại bánh nướng. Đường là nguồn cung cấp năng lượng cơ bản cho nấm men lên men thànhkhíCO 2 Đường còn có tác dụng tạo vị, tạo màu, cải thiện chất lượng ruột và vỏ bánhnướng,nồngđộđườngsửdụng(3-6%)tùythuộcloạisảnphẩmvàđặcđiểmvỏbánh mong muốn [18].

Nói chung shortening giúp cải thiện tính chất của ruột bánh mì và thể tích bột nhào, giúp cấu trúc bánh mịn, mềm hơn, thời gian sử dụng sản phẩm được kéo dài hơn.Bộtnhàochứashorteningvẫntiếptụcgiãnnởkhinướngtrongmộtthờigianlâu hơn.Vìvậy,thểtíchcủasảnphẩmbánhnướngsẽlớnhơnkhithêmshortening.Việc thêm shotening với liều lượng 0.7-1% so với trọng lượng bột là đủ để cải thiện chất lượng bột nhào lạnh đông và bánh mì thành phẩm Liều lượng shortening sử dụng caohơncũngđượcđềnghịchobộtnhàolạnhđôngvàsựkếthợpshorteningvớihệ nhũtương40%dầutrongnướcđặcbiệtcảithiệnđượctínhổnđịnhcủabộtnhàolạnh đông và thể tích bánh cuối cùng[18].

Bột nhào không có một lượng tối thiểu chất béo rắn (hoặc chất nhũ hoá)được cho là sẽ có lớp vỏ phồng rộp và khi nướng ít bung hoặc không bung Cấu trúc ruột sẽ tối, không mịn, thô và ruột bánh rất cứng, khả năng giữ khí rất nghèo[15].

CÁC CHẤTPHỤGIA

Có nhiều công trình nghiên cứu đã tập trung vào việc phát triển và áp dụng các chất phụ gia khác nhau để cải thiện chất lượng bánh và kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm bánh mì từ bột nhào lạnh đông bằng cách làm chậm sự thoái hoátrong bánh mì bảo quản Chi tiết các kết quả nghiên cứu này được trình bày ở phần 1.4

Chất nhũ hóa là nhóm chất mà trong công thức cấu tạo của nó có 2 đầu: một đầu ưa dầu hoặc kỵ nước có khả năng hòa tan tốt trong pha không chứa nước, chẳng hạn như dầu hoặc chất béo, và một đầu phân cực hoặc ưa nước, hòa tan trong nước.

Phần kỵ nước của phân tử nói chung là gốc alkyl chuỗi dài, trong khi phần ưa nước bao gồm một nhóm có thể phân ly hoặc một số nhóm hydroxyl hoặc polyglycolether.

Trongmộthệdầu/nước,chấtnhũhóanằmtrênbềmặtphâncách,ởđónólàm giảm sức căng bề mặt Do đó, ngay cả ở nồng độ rất thấp, chất nhũ hóa tạo điềukiện thuậnlợichosựphânbốtốtcủaphanàytrongphakia.Chấtnhũhóangănkhôngcho các giọt nhỏ, một khi đã hình thành, kết tụ và kết dính lại với nhau, tức là hợp nhất thành một giọt lớn duy nhất[26].

Chấtnhũhoáđượcsửdụngtrongcôngnghiệpbánhcótácdụngchốnglãohóa bánhmì,ổnđịnhbộtnhào,tiếtkiệmshortening[27][28].Hiệuquảlàmchậmsựthoái hóa bánh mì của các chất nhũ hoá là do tương tác của chúng với tinh bột tạo thành cácphức,đặcbiệtvớicácphântửamylosemạchthẳng,đồngthờivớiamylopectin, làmchậmlạiquátrìnhthoáihóacủatinhbộtvàngănchặnsựdi chuyểnẩmtừgluten sang tinh bột, ngăn ngừa sự hút nước của tinh bột Chất nhũ hóa cũng có thể tương tác với chất béo được thêm vào trong công thức, làm giảm sức căng bề mặt bọt khí, tạo ra nhiều bọt khí nhỏ trong bánh, giúp cho cấu trúc bánh mịn màng [27][28].

Chấtn h ũ h o á đ ư ợ c c h i a r a h a i n h ó m : n h ó m l à m m ề m r u ộ t b á n h ( v í d ụ monoglyceride) và nhóm làm mạnh bột (ví dụ ethoxylate, mono-hoặcdi- glyceride,sodiumhoặccalciumstearoyllactylate ).Nhómlàmmạnhbộtnhàothườngđượcsửd ụngnhiềuhơnbởivìkhảnăngcảithiệntínhnăngproteindotươngtácvớigluten,không chỉ mạnh hơn mà còn có thể giãn nở và có đặc tính đàn hồi tốt hơn[27] [28].Mộtsốchấtnhũhoáthểhiệncảhaichứcnăngnày,chẳnghạnSSL(sodiumstearoyl lactylate).SSLcótácdụngduytrìthểtíchvàđộmềmmạitrongbánhmìtươiv à b á n h m ì t ừ b ộ t n h à o l ạ n h đ ô n g C á c n g h i ê n c ứ u v ề ả n h h ư ở n g c ủ a S S L , diacetylt artaricacidestercủamonovàdiglyceride(DATEM),glycerolmonostearate(GMS)vàglycerolmo nostearatechưngcất(DGMS)lênchấtlượngbánhmìđãđượcnghiên cứu chứng tỏ rằng tất cả các chất nhũ hoá này cải thiện được thể tích, kếtcấu và điểm chất lượng tổng thể của bánh mì [27].

Dưới đây là các chất nhũ hoá được nghiên cứu sử dụng nhiều trong sản xuất bột nhào lạnh đông.

Hình 1 6 Công thức cấu tạo phân tử DATEM [29]

DATEM gồm các ester của glycerol trong đó một hoặc nhiều nhómhydroxylcủaglycerolđãđượcestehóabởiaciddiacetyltartaricvàacidbéo.Thuậtngữ'DATA ester' (DATEM) là thuật ngữ chung bao gồm nhiều loại phụ gia tương tự khác nhau vềbảnchấtcủaacidbéovàtỷlệmonosovớidiglyceride Trạngthái vậtlýDATEM thay đổi từ dạng lỏng nhớt đến dạng bột chảy khá tự do tùy thuộc vào mức độ bão hòa của nền chất béo DATA este thường được sử dụng ở dạng bột như là một phụ gia cải thiện chất lượng bột nhào[8].

Monostearate sorbitan là một ester của sorbitan và acid stearic Đầu sorbitol của phân tử rất hòa tan trong nước Đầu acid stearic hòa tan trong chất béo.

Hình 1 7 Công thức cấu tạo phân tử E491 [29]

SSL là tên gọi viết tắt của Natri stearoyl-2-lactylat SSL là chất rắn màutrắng có điểm nóng chảy tương đối cao và có thể được thêm vào bột nhào ở dạngbột.

Hình 1 8 Công thức cấu tạo của SSL [26]

Glycerol MonoStearate (còn được gọi là GMS), là một trong những chất nhũ hoá được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành thực phẩm Về mặt hóa học, GMS làesteglycerolcủaacidstearic.

Hình 1 9 Công thức cấu tạo của Glycerol monostearate [29]

Nhómphụgiađượcsửdụngrộngrãinhấttrongthựcphẩmđólàchấtkeo,bao gồm các chuỗi polyme mạch dài (ví dụ polysaccharides) hòa tan trong nước, có thể thay đổi tính chất để tạo thành dạng gel ổn định hoặc đạt được độ đặc, nhũ hóa, bao phủ Cấu trúc phân tử chứa nhiều nhóm ưa nước như nhóm carboxyl, hydroxyl, amino nên chất keo có đặc tính dễ phân tán, hòa tan hoàn toàn hoặc một phần và dễ giãn nở trong nước Nhiều chất keo được sử dụng làm phụ gia thựcphẩm vì các đặc tính chức năng tuyệt vời của chúng như cải thiện tình trạng táo bón, ngăn ngừa ung thư ruột kết, giúp hạ đường huyết Vì vậy, chất keo cũng được sử dụng rộng rãi để cải thiện chất lượng của sản phẩm bột mì[30].

Trongnghiêncứuvềtácdụngcủachấtkeođốivớiproteingluten,bộtnhàovà các sản phẩm bột mì, chất keo anion chủ yếu bao gồm sodium alginate, xanthan gum, carrageenan, pectin methoxy cao, pectin methoxy thấp và carboxymethyl cellulose (CMC); chất keo không ion bao gồm gum arabic, guar gum, locust bean gum, konjac glucomaNLan và hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) Hầu hết các chất keo được thêm vào các sản phẩm bột mì như chất cải thiện bột nhào, để sản phẩm giữ được nhiều độ ẩm hơn và cuối cùng cải thiệnđộổnđịnhtrongthờihạnsửdụng.Tuynhiên,chấtkeocũngđượccholànguyên nhân làm loãng protein gluten, cản trở sự hình thành mạng lưới gluten và làm giảm chất lượng bột nhào[30].

Trong công nghiệp sản xuất bánh nướng, chất keo có tác dụng cải thiện chất lượngbánhmìvìcóthểgâyrasựthayđổicấutrúctrongnhữngthànhphầnchínhcủa bộtmìsuốtquátrìnhsảnxuấtvàbảoquảnbánhmì.Sựthayđổicấutrúcnàylàmthay đổi tính chọn lọc của một số enzym và thay đổi chất lượng bột nhào và bánh mì [5].

Sựhiệndiệncủanhữngchấtkeolàmảnhhưởngđếnquátrìnhhòatan,hồhóa và thoái hóa tinh bột Sự hiệp trợ giữa chất keo và tinh bột có thể do sự hình thành phức chất giữa polyme tinh bột (tức là amylose và/hoặc amylopectin) và chất keo trong quá trình hồ hóa [5].

Khi sử dụng trong bột nhào với lượng nhỏ (