TỔNG QUAN
VỎ LỤA HẠT ĐIỀU
2.1.1 Giới thiệu chung về cây điều
Cây điều có nguồn gốc từ Brazil, được trồng phổ biến ở khu vực châu Á và châu Phi trong hơn ba mươi năm Đến đầu thế kỷ XX, hạt điều bắt đầu xuất hiện trong công nghiệp khi người Ấn Độ nhận ra giá trị bổ dưỡng và giá trị kinh tế của nó [1, 2] Điều là cây thường xanh thuộc họ Đào lộn hột, tên thương mại tiếng Anh là “cashew tree” (cây điều) và có danh pháp khoa học là Anacardium occidentale L [3] Phân loại khoa học của cây điều được trình bày trong Bảng 2.1
Bảng 2.1 Phân loại khoa học của cây điều [3]
Ngành (Division) Thực vật có hoa
Lớp (Class) Thực vật hai lá mầm
Loài Anacardium oc cidentale Linnaeus
Nhiều năm liền, Việt Nam liên tục giữ vị trí số một thế giới về xuất khẩu hạt điều
“cashew nut” Thị trường xuất khẩu của nước ta trải rộng hơn 90 quốc gia và vùng lãnh thổ, chiếm xấp xỉ 80% lượng hạt điều xuất khẩu trên thế giới [4] Thống kê của Hải quan Việt Nam cho thấy: kết quả xuất khẩu hạt điều năm 2021 đạt 577,400 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 3.63 tỷ USD Theo số liệu của Cục Thống kê tỉnh Bình Phước vào tháng 12 năm 2022, thời gian cao điểm, toàn tỉnh có hơn 200,000 ha cây điều, hiện còn 141,595 ha, sản lượng hạt điều thô đạt hơn 200,000 tấn/năm [5] Hạt điều thô sau khi được chế biến cần được phân loại kỹ trước khi bán ra thị trường quốc tế Một số tiêu chuẩn về phân loại chất lượng đang được sử dụng hiện nay gồm: tiêu chuẩn dùng cho chế biến thực phẩm TCVN 4850:2010 về nhân hạt điều, tiêu chuẩn của AFI (Hiệp hội các ngành công nghiệp thực phẩm Mỹ) được giới thiệu trong
Hình 2.1, tiêu chuẩn từ Combined Edible Nut Trade Association (Hiệp hội thương mại Hạt ăn được, CENTA, UK), bảng phân loại hạt điều Grade theo CEPCI,
Hình 2.1 Các phân loại của hạt điều nhân theo AFI [6]
Các sản phẩm hạt điều trên thị trường hiện nay khá đa dạng, hai sản phẩm thường thấy là hạt điều có vỏ lụa và hạt điều không có vỏ lụa (hạt điều nhân trắng) Tính toán từ Tổng cục Hải quan vào năm 2020 cho biết, xuất khẩu hạt điều nhân trắng loại nguyên hạt (white wholes) đạt 197,850 nghìn tấn, chiếm gần một nửa tỷ trọng xuất khẩu điều Báo cáo của Sharma cho rằng lượng vỏ lụa hạt điều dao động từ 8,369 đến
25,108 tấn trên toàn thế giới mỗi năm [6] Với lượng xuất khẩu khổng lồ, lượng phụ phẩm bị thải bỏ từ quá trình sản xuất hạt điều tại Việt Nam là rất lớn và chưa được khai thác để tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng
2.1.2 Quy trình sản xuất hạt điều và nguồn thu nhận vỏ lụa
Hình 2.2 mô tả cấu tạo của trái điều, phần thịt quả chiếm 90% trái trong khi phần hạt điều chỉ chiếm 10% Sản phẩm phổ biến nhất của trái điều là phần hạt, phần thịt quả thường được sử dụng trong công nghiệp chế biến rượu [2, 7] Hạt điều gồm có ba phần là vỏ cứng, vỏ lụa và nhân điều Chiếm 65-70% khối lượng hạt điều là phần vỏ cứng; lớp vỏ này được ép dầu làm nhiên liệu trong công nghiệp hoặc làm phân bón [8, 9] Phần vỏ lụa màu nâu đỏ bao quanh hạt (testa) chiếm 3-5% tổng khối lượng hạt điều; vì hàm lượng xơ và protein cao nên vỏ lụa hạt điều thường dùng làm thức ăn gia súc Trong một số trường hợp, người ta còn dùng vỏ lụa hạt điều làm nhiên liệu để đốt cho mục đích sinh nhiệt [10, 11, 12]
Quy trình sản xuất hạt điều được Alceu báo cáo là một quy trình đa dạng về các sản phẩm Quá trình sản xuất gồm các công đoạn đặc trưng như: sấy khô, định lượng, phân loại nguyên liệu, bảo quản, nấu, cắt, ủ, hồi ẩm, tách vỏ, phân loại sản phẩm, rang và đóng gói [10] Vào năm 2001, Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) đã đăng tải một công bố về quy trình sản xuất hạt điều nhân trên quy mô nhỏ được trình bày ở sơ đồ trên Hình 2.3 Đài hoa Quả giả (Ridges) Đỉnh (Apex) Hạt điều
Nơi đính với quả Nhân điều
Vỏ giữa Nội bì Cuống trái Đỉnh (Apex) Rãnh múi (Apical groove)
Vỏ cứng hạt điều (Pericarp) Vỏ ngoài
Hình 2.2 Cấu tạo hạt điều
Hạt điều sau thu hoạch Phân loại theo kích thước
Phân ly Đập và phân ly vỏ
Phân ly nhân Đóng gói Sấy nhân Sấy nhân vỡ
Hồi ẩm Bóc vỏ lụa
Phân loại nhân nguyên theo yêu cầu sản phẩm Ủ Tách dầu bám
Hạt điều Cắt tách vỏ
Vỏ, hạt chưa tách, nhân dính vỏ
Hình 2.3 Sơ đồ sản xuất hạt điều quy mô nhỏ [1]
Sản phẩm hạt điều nhân trắng yêu cầu nhà sản xuất phải loại bỏ hoàn toàn phần vỏ lụa mà không làm hỏng phần hạt Trong quy trình hiện nay, phần vỏ lụa hầu như đã tách ra khỏi nhân điều hoặc chỉ gắn với nhân một cách lỏng lẻo; tuy nhiên công đoạn loại bỏ vỏ lụa (peeling) vẫn được thực hiện bằng phương pháp thủ công hoặc sử dụng thiết bị kết hợp với phương pháp thủ công Công nhân sử dụng dao cùn cạo và chà nhẹ bằng tay, năng suất mỗi ngày có thể đạt 10 đến 12 kilogram hạt điều mỗi người Một số đơn vị sản xuất sử dụng thiết bị cơ giới (gồm hệ thống hút và thổi khí, con lăn cao su) để hỗ trợ quá trình này, tuy nhiên hiệu quả đạt được chưa cao và rủi ro vỡ hạt lên đến 30% [1]
2.1.3 Thành phần hóa học và giá trị sinh học của vỏ lụa hạt điều
Gần đây, một số tác giả đã công bố những số liệu về thành phần hóa học của vỏ lụa hạt điều (Bảng 2.2)
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của vỏ lụa hạt điều trong các nghiên cứu tương tự
Chỉ tiêu Đơn vị Donkoh (2012) [13] Fang (2018) [14]
(-) chỉ tiêu không được xác định
Sự khác biệt của các kết quả thu được là do: giống điều, điều kiện thổ nhưỡng và thời tiết, thời điểm thu hái, quy trình bảo quản, quá trình xử lý hạt, phương pháp tách vỏ lụa và các phương pháp phân tích được sử dụng trong nghiên cứu Các thành phần chiếm tỷ trọng lớn trong vỏ lụa hạt điều là protein, lipid, xơ và các chất có hoạt tính sinh học (flavonoid, acid phenolic và polyphenol) [12]
Một trong những báo cáo sớm nhất về các polyphenol trong vỏ lụa hạt điều được thực hiện bởi Mathew (1970) Tác giả này đã xác định bản chất hóa học và cô lập các phenolic bằng sắc ký kết hợp sử dụng các phản ứng đặc hiệu Hai hợp chất chính được nhận định là catechin và epicatechin Mathew thực hiện xử lý proanthocyanidin bằng acid nóng và xác định thành phần proanthocyanidin cao phân tử; một lượng nhỏ leucodelphinidin, leucocyanidin và leuco pelargonidin là các thành phần đơn phân được tìm thấy [15]
Vỏ lụa hạt điều rất giàu tannin (25%) nên có nhiều tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp, đặc biệt là ngành da thuộc Vỏ lụa hạt điều sau quá trình thu hoạch thủ công thường dính những mảnh nhân điều và được dùng làm nguồn dinh dưỡng cho gia súc [2]
Năm 2011, Trox sử dụng RP-HPLC và LC-MS trong nghiên cứu về vỏ lụa hạt điều Hàm lượng (+)catechin (5.7 g/kg chất khô) và (-)epicatechin (4.46 g/kg chất khô) đã được báo cáo [16] Số liệu này cao hơn đáng kể khi so sánh hàm lượng các chất này trong trà xanh và sô cô la [12] Sự hiện diện của acid phenolic cụ thể là acid syringic, gallic và p-coumaric; flavonoid cụ thể là (+)catechin, (-)epicatechin và epigallocatechin trong vỏ lụa hạt điều đã được xác định Kết quả nghiên cứu của Chandrasekhara cùng năm cho thấy hoạt tính chống oxy hóa và hàm lượng hợp chất phenolic tăng lên khi tăng nhiệt độ rang Acid syringic, gallic và p-coumaric là ba loại acid phenolic chiếm ưu thế trong vỏ lụa hạt điều cũng đã được xác định với hàm lượng lần lượt là 2.507 mg/g chất khô, 0.361 mg/g chất khô và 0.252 mg/g chất khô Hàm lượng phenolic tổng đạt 308-347 mgGAE/g chất khô đã khử béo và hàm lượng proanthocyanidin đạt từ 22.57 đến 23.89 mgCE/g [17] Báo cáo của Trox cũng công bố một số chất có hoạt tính sinh học khác không thuộc nhóm phenolic được tìm thấy trong vỏ lụa hạt điều như β-carotene, lutein, vitamin E (α-eaxanthin, α-tocopherol, γ- tocopherol), vitamin B1 (thiamine): Bảng 2.3 cho thấy hàm lượng β-carotene (218 μg/kg chất khô), lutein (525 μg/kg chất khô) và α-Tocopherol trong phần vỏ lụa cao hơn đáng kể so với trong phần hạt điều, nhưng hàm lượng thiamine thì ngược lại [16]
Bảng 2.3 Hàm lượng carotenoid, tocopherol và thiamine trong hạt điều có vỏ lụa và hạt điều không vỏ lụa [16]
Chất có hoạt tính sinh học Đơn vị đo Hạt điều không vỏ lụa
Hạt điều có vỏ lụa β-Carotene μg/kg chất khô 89.6 ± 3.9 218 ± 11.8
Zeaxanthin μg/kg chất khô 7.1 ± 2.3 7.0 ± 2.2 α-Tocopherol mg/kg chất khô 2.4 ± 0.4 10.1 ± 0.7 γ-Tocopherol mg/kg chất khô 10.1 ± 0.6 10.6 ± 0.6
Thiamine mg/kg chất khô 10.7 ± 1.0 3.0 ± 0.5
Trong nhóm các hợp chất phenolic của vỏ lụa hạt điều, tannin thủy phân được xác định là nhóm quan trọng nhất [18, 19] Polyphenol chiếm 82.5% tổng hàm lượng phenolic ở vỏ lụa hạt điều, trong đó có đến 80% là tannin thủy phân [20] Sự có mặt của các hợp chất phenolic và một số hợp chất khác đã tạo ra khả năng kháng oxy hóa cho vỏ lụa hạt điều Khả năng kháng oxy hóa đã được xác định bằng nhiều phương pháp, giá trị hoạt tính được thể hiện trong báo cáo của Chandrasekara (2011), cụ thể: phương pháp loại gốc tự do DPPH cho giá trị hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất đạt đến 798.49 mgGAE/g, khả năng hấp thụ gốc oxy ORAC đạt 74,088 μmolTE/g và khi sử dụng phương pháp bắt gốc hydroxyl FRAP cho kết quả tối đa đạt 1091 μmolCE/g [17] Nhìn chung, các thành phần có hoạt tính sinh học trong vỏ lụa hạt điều có hoạt tính kháng oxy hóa cao và cơ chế kháng oxy hóa khá đa dạng
2.1.4 Các nghiên cứu sử dụng vỏ lụa hạt điều gần đây
Vỏ lụa hạt điều là một chất thải từ quy trình sản xuất hạt điều nhưng nó được đánh giá cao vào thời cổ đại vì được sử dụng làm chất thuộc da Bên cạnh đó, tannin trong vỏ lụa được sử dụng như một chất keo tụ để loại bỏ chất rắn lơ lửng ra khỏi nước thải của ngành công nghiệp xi măng Tannin từ vỏ lụa hạt điều có đặc tính keo tụ ở liều lượng thấp và điều kiện pH kiềm
Vỏ lụa hạt điều đã được sử dụng làm nguồn carbon để sản xuất tannase thông qua việc sử dụng Aspergillus niger CEPC 11 trong quá trình lên men trên môi trường rắn [21, 22]
Trong lĩnh vực công nghệ hóa học, vỏ lụa hạt điều được dùng làm nguyên liệu để trích ly acid gallic [23] Ở một báo cáo khác, vỏ lụa hạt điều đã được sử dụng như là một tác nhân bao bọc hạt nano bạc Nó mang theo các sắc tố màu vàng cho các ion bạc không màu Cường độ màu vàng tăng theo thời gian phản ứng, cho thấy sự hình thành các hạt nano [18] Các hạt nano bạc được sử dụng trong việc phân hủy các thành phần thuốc nhuộm azo gây ung thư
BÁNH BÔNG LAN (CHIFFON CAKE)
Bánh bông lan là tên gọi chung cho nhóm sản phẩm bánh từ bột mì có cấu trúc mềm, xốp và đang được sử dụng rộng rãi trên thị trường Hình 2.4 liệt kê một số loại bánh phổ biến và đặc điểm của chúng Sự khác biệt của các loại bánh này dựa trên trạng thái hỗn hợp bột, công thức phối trộn, phương pháp nhào trộn, chế độ nướng [28] Bánh được sử dụng trong nghiên cứu này là “Chiffon cake” với công thức không dùng bơ động vật, là loại bánh có tỷ trọng thấp, bánh nở là do được bổ sung trứng và một lượng nhỏ bột nở
Hình 2.4 Phân loại bánh bông lan [ 28]
Chất lượng của một chiếc bánh phụ thuộc vào nhiều yếu tố Việc lựa chọn các thành phần và hiểu biết về chức năng của chúng là bước đầu tiên hướng tới một sản phẩm đạt chất lượng theo yêu cầu Tuy nhiên, cần quan tâm nhiều khía cạnh khác nữa để tạo ra một sản phẩm nhận được sự ưu thích của người tiêu dùng Một quy trình kỹ lưỡng và sự phối hợp của các thành phần nguyên liệu sẽ mang ý nghĩa quyết định đến sự thành công của chiếc bánh [29]
Bánh bông lan sử dụng các thành phần quen thuộc trong làm bánh như:
● Bột mì: Thành phần hóa học cơ bản (tính theo % chất khô) gồm có: glucid 70- 90% chất khô, protein 8-10% chất khô, lipid, còn lại là chất khoáng, vitamin và enzyme Bột mì là nguồn gluten và cung cấp các thành phần dinh dưỡng cho sản phẩm
● Chất tạo ngọt: Phổ biến nhất là đường kính (độ ẩm 0.14%, đường khử 0.15%, độ tinh khiết 99.75%, tỉ lệ tro 0.15%) Chiếm tỷ lệ lớn nhất trong đường kính là saccharose (sucrose) Đường có chức năng tạo vị ngọt cần thiết cho bánh, quá trình nướng sử dụng đường tạo màu cho sản phẩm Cần chú ý khi dùng
Hỗn hợp bọt (Foam-type)
Angel food cake quá nhiều đường trong công thức làm bánh khiến bánh bị cứng Ngoài ra còn có thể sử dụng đường nghịch đảo, sorbitol và mạch nha Mạch nha làm cho bột nhào thêm mềm, tơi và tăng tính háo nước Màu vàng tươi của bánh có mạch nha là do sự thủy phân maltose tạo ra monosaccharide
● Nước: Là nguyên liệu không thể thiếu trong công thức làm bánh bông lan Chiếm 50-60% phần khối lượng trong công thức bánh, nước đóng vai trò là tác nhân hồ hóa tinh bột, hòa tan các nguyên liệu tạo thành hỗn hợp đồng nhất, góp phần tạo độ bóng và độ mịn, quyết định chất lượng sản phẩm Tỷ lệ nước sử dụng phụ thuộc vào độ ẩm của bột và công thức bánh
● Sữa: Trong sản xuất bánh bông lan, thường sử dụng sữa bột nguyên kem, loại sữa chứa 26-42% chất béo Sữa bò chứa casein chiếm 75% tổng hàm lượng protein
● Trứng: Trứng gia cầm có chứa hàm lượng protein, lipid, muối khoáng, vitamin là những chất cần thiết và dễ hấp thụ đối với cơ thể người Lòng đỏ khi hòa lẫn với nước tạo thành một hệ nhũ tương nhờ thành phần lecithin - chất tạo nhũ, đóng vai trò quan trọng trong quá trình đồng hóa chất béo Chất béo trong lòng đỏ tồn tại ở trạng thái nhũ tương hóa với các chất có hoạt tính bề mặt như protein sữa
● Chất béo (shortening, dầu ăn) thường sử dụng là dầu thực vật, có nguồn gốc từ các loại hạt chứa nhiều dầu như hạt đậu nành, đậu phộng và cải dầu, giúp cải thiện cấu trúc bột nhào
● Muối ăn (NaCl): Chiếm 1-2.5% khối lượng, muối có tác dụng tạo vị, làm chặt kết cấu, tác động lên các enzyme bằng cách hạn chế hoạt động xúc tác thủy phân protein và hạn chế vi sinh vật trong khối bột Muối giúp tăng khả năng hút nước của khối bột nhào
● Phụ gia: o Chất nhũ hóa: Lecithin, diglycerid của acid béo hoặc esterpolyglycerol của chất béo Chất nhũ hóa làm ổn định hệ nhũ tương, cải thiện khả năng tạo hình của bột nhào, giảm thời gian trộn o Chất bảo quản: Calci propionate Chất bảo quản này tác động đến nấm mốc, nấm men và vi khuẩn, pH hoạt động ở 5.0-5.5 Ở pH 6.0, nó ức chế các vi khuẩn tạo thành bào tử o Chất tạo xốp: Sử dụng kết hợp NaHCO3 và (NH4)2CO3 Bột nở giúp bánh có độ xốp tốt hơn Khi nướng, bột nở ở điều kiện nhiệt độ cao bị phân hủy sinh ra khí, các khí này tạo nên những lỗ hổng trong cấu trúc bánh, làm bánh xốp mịn o Chất điều vị: Acid malic, acid citric Acid malic (E296) có trong quả và rượu vang Acid citric (E330) có trong chanh, lựu, dứa o Cất tạo màu: Tartrazin (vàng chanh) và ponceau 4R (màu đỏ tươi) thường được sử dụng trong sản xuất bánh bông lan
Người tiêu dùng ngày nay quan tâm đến các thông tin về dinh dưỡng của thực phẩm Các thành phần trong công thức bánh sẽ góp phần tạo ra những đặc điểm dinh dưỡng của sản phẩm Vì vậy, ngoài việc quan tâm đến tỷ lệ nguyên liệu cho kết cấu và cảm quan tốt, nhà sản xuất cần chú ý đến các thành phần dinh dưỡng của nguyên phụ liệu Bảng 2.5 trình bày thông tin về dinh dưỡng của các nguyên liệu chính thường sử dụng trong công thức bánh bông lan
Bảng 2.5 Thành phần dinh dưỡng các nguyên liệu chính được sử dụng trong công thức bánh bông lan [30]
2.2.2 Quy trình sản xuất trên quy mô công nghiệp
Trộn lần 2 Trộn lần 3 Đổ khuôn
Chất nhũ hóa, chất bảo quản, chất điều vị
Nho khô Vớt, để ráo Định lượng Đánh bông
Trứng Định lượng Định lượng
Nướng Đóng gói Làm nguội
Bánh bông lan nho Bao bì
Hình 2.5 Quy trình sản xuất bánh bông lan nho khô quy mô công nghiệp [29]
● Xử lý bột (Rây bột)
Mục đích của quá trình này là công đoạn chuẩn bị cho quá trình phối trộn Rây bột giúp tách tạp chất, làm bột mịn và đồng nhất, tránh vón cục trong quá trình phối trộn Sau quá trình rây, nguyên liệu bột không còn tạp chất
Trong sản xuất, thường sử dụng thiết bị rây rung (Biên độ: 3mm, Số vòng quay: 1500 vòng/phút, Tải trọng riêng: 84 kg/h.cm, Kích thước lỗ rây: 12-20 mesh)
● Cân định lượng: Mục đích của công đoạn này là xác định khối lượng từng thành phần nguyên liệu theo đúng công thức của sản phẩm
● Đánh bông: Mục đích của quá trình là tạo ra hệ bọt xốp, ovalbumin trong trứng có khả năng ổn định hệ bọt
Công đoạn phối trộn chia làm ba giai đoạn Giai đoạn đầu được thực hiện bằng cách trộn trứng, chất béo và các thành phần bột để hỗn hợp trở nên đồng nhất Bột mì hấp thu nước trong trứng tạo nên cấu trúc gluten bền và giữ được cấu trúc trong quá trình nướng sau này Tiếp theo là lần trộn hai với các chất phụ gia (chất nhũ hóa, chất bảo quản, chất điều vị) và thành phần bổ sung (nho khô) Các thành phần này giúp làm bền hệ bọt xốp, hỗ trợ quá trình bảo quản và tăng hương vị cho bánh Sự phối trộn làm tăng nhẹ nhiệt độ của hỗn hợp, hệ nhũ tương đồng đều hơn
Giai đoạn phối trộn cuối giúp tạo nên hệ đồng nhất, thuận lợi cho quá trình tạo hình Phối trộn còn giúp hoàn thiện các chỉ tiêu chất lượng liên quan đến đặc tính cơ lý của sản phẩm Trong quá trình này, nhiệt độ khối bột nhào tăng do ma sát Khối bột chuyển sang dạng paste, protein liên kết với nước, hạt tinh bột trương nở Dưới tác dụng cơ học, gliadin và glutenin sẽ liên kết với nhau bằng liên kết hidro và cầu disulfur
Thiết bị phối trộn theo mẻ thường được sử dụng trong sản xuất với các thông số: Nhiệt độ làm việc: 0-40 0 C, tốc độ khuấy: 60-120 vòng/phút, thời gian: 10 phút
● Đổ khuôn: Hỗ trợ tạo hình cho sản phẩm
Nho khô được ngâm rượu Rhum để làm mềm nho, đồng thời giúp nho có hương vị đậm đà, độ ẩm của nho tăng
Mục đích là tạo ra hình dáng đặc trưng, phù hợp với yêu cầu của sản phẩm
● Quá trình nướng: Mục đích của quá trình nướng là chế biến và bảo quản Nhiệt độ cao trong lò nướng có tác dụng làm chín sản phẩm, đồng thời dẫn đến sự biến đổi lý - hóa và hệ keo làm cho sản phẩm có kết cấu, mùi vị và màu sắc đặc trưng Nhiệt độ nướng cao (140-150 0 C) tiêu diệt vi sinh vật có trong sản phẩm, tăng thời gian bảo quản
SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ PHẨM BỔ SUNG VÀO CÔNG THỨC ĐẾN CHẤT LƯỢNG BÁNH BÔNG LAN
Trước đây, các sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình sản xuất thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật được xem là ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sống thì ngày nay, chúng được coi là một nguồn nguyên liệu đầy hứa hẹn để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng [31]
Thông thường, những phụ phẩm này được sử dụng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi Tuy nhiên, lượng chất xơ và chất chống oxy hóa cao ở một số phụ phẩm cho phép sử dụng chúng để sản xuất thực phẩm chức năng
Chất xơ đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người, chúng hoạt động như một tác nhân bảo vệ chống lại các bệnh tim mạch, ruột thừa, táo bón, ruột kích thích, ung thư ruột kết và bệnh đái tháo đường [32]
Chất xơ bao gồm nhiều loại polysaccharide phi tinh bột bao gồm cellulose, hemicellulose, pectin, β-glucans, gum và lignin [33] Trong đó, dựa trên tính chất vật lý, hóa học và chức năng, các chất xơ được chia thành hai loại chính gồm: chất xơ hòa tan trong nước (SDF), chẳng hạn như β-glucan, pectin và gum; chất xơ không hòa tan trong nước (IDF), trong đó bao gồm cellulose, hemicellulose, amyloid và lignin [34] Tổng lượng chất xơ trong khẩu phần là tổng của IDF và SDF Tính chất chức năng của chất xơ thực vật phụ thuộc vào tỷ lệ SDF/IDF (xơ hòa tan/xơ không hòa tan), kích thước hạt, điều kiện chiết xuất và nguồn thực vật [35] Chất xơ có nguồn gốc từ trái cây và rau có thành phần chất xơ hòa tan khá cao, trong khi chất xơ từ ngũ cốc chứa nhiều thành phần không tan như lignin [36] Theo Jaime, thực phẩm có tỷ lệ SDF/IDF xấp xỉ 1:2 được xem là có thể phát huy tốt vai trò của cả hai nhóm chất xơ hòa tan và không hòa tan [35] Borchani cũng có ý tưởng tương tự khi đưa ra tỷ lệ cân bằng của các thành phần chất xơ là từ 70 đến 50% xơ không hòa tan và từ
30 đến 50% chất xơ hòa tan [37] Nguồn chất xơ có thể thu nhận được từ tự nhiên và chưa qua chế biến (cám), bằng phương pháp cô lập (cellulose và gum) hoặc được xử lý kết hợp với phương pháp hóa học (carboxymethylcellulose) [34]
Cellulose được phân bố rộng rãi trong các nguồn tài nguyên sinh học tự nhiên trên trái đất với sản lượng hàng năm khoảng 50 tỷ tấn Cellulose bao gồm hàng ngàn đơn vị D-glucose lặp đi lặp lại được liên kết bởi các liên kết glycosid β-1,4, cellulose được đặc trưng bởi tính ưa nước và khả năng biến đổi hóa học [38]
Không giống như cellulose, hemicellulose là các polymer thực vật phức tạp được tạo thành từ nhiều đơn phân bao gồm đường pentose và hexose cùng với một số nhóm nhỏ khác Phân nhánh cao, vô định hình trong tự nhiên và có độ ổn định thấp so với cellulose cho phép hemicellulose dễ dàng sử dụng trong công nghiệp hơn cellulose và lignin [39]
Lignin không phải là một polysaccharide mà là một phức hợp các polymer chứa khoảng 40 đơn vị phenylpropane oxy hóa bao gồm coniferyl, sinapyl và p-coumaryl alcohol đã trải qua quá trình polymer hóa dehydrogen [40]
Trong thành tế bào thực vật, lignin lấp đầy khoảng trống giữa cellulose, hemicellulose và pectin Nó liên kết cộng hóa trị với hemicellulose và hoạt động như một tác nhân liên kết cho các polysacaride thực vật, cuối cùng mang lại sự toàn vẹn cho thành tế bào thực vật Lignin có cấu trúc vô định hình ở trạng thái rắn và xuất hiện hầu hết ở dạng hạt hình cầu và hòa tan nhẹ với dung môi [41] Garcia (2010) đã báo cáo rằng lignin là chất thu dọn gốc tự do chống lại gốc tự do 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) [42]
Bảng Nhu cầu Dinh dưỡng khuyến nghị cho người Việt Nam cho biết chất xơ khuyến nghị đối với nam giới trưởng thành là 30-35g/người/ngày [43] Lượng khuyến cáo là 14g chất xơ/1000 kcal) [44] Nhìn chung, một ngày mỗi người cần nạp vào lượng chất xơ khoảng 25 đến 35g Theo quy định số 1914/2006 của Nghị viện Châu Âu thì các loại thực phẩm được công nhận là “nguồn cung cấp xơ” khi chứa ít nhất 3g chất xơ trên 100 g sản phẩm và khi đạt mức 6g chất xơ/100g sản phẩm thì được gọi là
“thực phẩm giàu xơ” [45] Vai trò sinh lý của chất xơ đối với cơ thể người được trình bày trong Hình 2.6
Bên cạnh việc gia tăng hàm lượng xơ trong thực phẩm, sử dụng phụ phẩm trong công thức chế biến còn cho thấy tiềm năng trong việc cải thiện hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học trong sản phẩm Chất chống oxy hóa trong thực phẩm được định nghĩa là những chất ở nồng độ thấp có thể làm chậm hoặc ngăn cản quá trình oxy hóa của các chất mẫn cảm với oxy [47] Chất chống oxy hóa được phân loại chủ yếu dựa trên chức năng, gồm hai nhóm chính là chất chống oxy hóa sơ cấp và chất chống oxy hóa thứ cấp Trong cơ thể người, chất chống oxy hóa ngăn ngừa sự tổn thương tế bào do quá trình oxy hóa các phân tử [48] Phản ứng oxy hóa tạo ra các gốc tự do, các gốc này có khả năng phản ứng cao, chứa một hoặc nhiều điện tử chưa ghép đôi ở lớp vỏ
CHẤT XƠ KHÔNG HÒA TAN
Tăng sự phát triển lợi khuẩn Tăng chức năng miễn dịch Cung cấp năng lượng Cải thiện sự lưu thông máu Ức chế hình thành khối u Ức chế sự phát triển tế bào lạ Kích thích sự phát triển tế bào ruột
Khả năng giữ nước, giữ dầu
Tăng thể tích phân Giảm thời gian vận chuyển
Tăng thời gian vận chuyển Tăng thời gian dạ dày trống Giảm chức năng tiêu hóa Giảm hấp thu dinh dưỡng
Hấp phụ & liên kết chất dinh dưỡng
Tăng sự bài tiết acid mật Giảm sự hấp thu lipid Thay đổi cân bằng khoáng
Hình 2.6 Vai trò sinh lý của chất xơ đối với cơ thể người [46] ngoài cùng Một khi chúng được hình thành, chuỗi phản ứng dây chuyền bắt đầu Chất chống oxy hóa phản ứng với các gốc tự do này và kết thúc chuỗi phản ứng bằng cách loại bỏ các gốc tự do trung gian hoặc ức chế các phản ứng oxy hóa khác bằng cách tự oxy hóa [49]
Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa có thể thực hiện bằng nhiều cơ chế [50], một số phương pháp thường dùng được liệt kê trong Bảng 2.7
Bảng 2.7 Các phương pháp khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa [51]
Phương pháp/Hóa chất sử dụng Tên gọi viết tắt
Loại gốc tự do DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)
2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) ABTS
Chất chống oxy hóa bẫy hoàn toàn gốc tự do
(Total radical trapping antioxidant parameter) TRAP
Khả năng khử ion sắt (Bắt gốc hydroxyl)
(Ferric reducing-antioxidant power) FRAP (RAP)
Khả năng khử ion đồng CUPRAC
Khả năng hấp thụ gốc oxy (Oxygen radical absorbance capacity) ORAC
Khả năng peroxid hóa lipid MDA
Rumpf (2023) đã thực hiện thí nghiệm đánh giá khả năng chống oxy hóa của lignin bằng 3 phương pháp, gồm DPPH, FRAP và ABTS để đo khả năng chống oxy hóa với hàm lượng tương đương Trolox Kết quả thu được cho thấy hệ số biến thiên thấp nhất khi sử dụng phương pháp ABTS và cao nhất đối với DPPH Trong đó, hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP và hàm lượng phenolic tổng (TPC) có mối tương quan gần gũi nhất [50]
Chất chống oxy hóa đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người, chúng có thể ức chế hoặc trì hoãn các phản ứng oxy hóa không mong muốn, do đó ngăn ngừa stress oxy hóa liên quan đến các bệnh như huyết áp cao, rối loạn thoái hóa thần kinh hoặc ung thư [52, 53]
2.3.3 Một số nghiên cứu về sử dụng phụ phẩm ảnh hưởng đến chất lượng bánh bông lan
ĐIỂM MỚI CỦA NGHIÊN CỨU
Hiện nay, quy trình sản xuất hạt điều nhân trên thế giới sinh ra một lượng lớn phụ phẩm Vỏ lụa hạt điều và các phụ phẩm này vẫn chưa được tận dụng hiệu quả để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng Ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung, vẫn chưa có nhiều công bố khoa học về thành phần hóa học cũng như ứng dụng vỏ lụa hạt điều trong sản xuất thực phẩm đặc biệt là trong sản xuất sản phẩm bánh bông lan Từ những thông tin tổng quan thu được, có thể nhận thấy rằng vỏ lụa hạt điều là một nguồn nguyên liệu mới để thử nghiệm trong các công thức chế biến nhằm tạo ra thực phẩm có lợi cho sức khỏe
Nghiên cứu này sẽ đưa ra tỷ lệ bổ sung bột vỏ lụa hạt điều thích hợp trong công thức sản xuất bánh bông lan nhằm tạo ra sản phẩm tốt cho sức khỏe và có giá trị cảm quan được người tiêu dùng chấp nhận.
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu
3.1.1 Bột vỏ lụa hạt điều
Phần vỏ lụa hạt điều sử dụng trong nghiên cứu này thuộc giống điều có tên khoa học là Anacardium occidentale L., có xuất xứ từ một xưởng sản xuất hạt điều nhân trắng ở tỉnh Bình Phước, Việt Nam Để đảm bảo nguồn nguyên liệu đồng nhất, vỏ lụa điều thô được thu nhận và xử lý trong một lần Vỏ lụa điều được xay mịn bằng máy nghiền bột Seka 800Y (Việt Nam) và cho qua rây 70 mesh với đường kính 20 cm, kích thước lỗ 0.212 mm [64] để thu được phần bột mịn và có kích thước đồng đều Độ ẩm bột dao động từ 8 đến 9% Bột vỏ lụa hạt điều được bảo quản trong túi kín có khóa zip ở nhiệt độ phòng trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, bột mì số 8 được sử dụng là sản phẩm Baker’s Choice của công ty Trách nhiệm Hữu hạn Interflour Việt Nam Thành phần bột có chứa đạm (protein) chiếm 7.5 đến 9% chất khô Chỉ tiêu chất lượng của bột mì do nhà sản xuất công bố được trình bày trong Bảng 3.1
Hình 3.1 Vỏ lụa hạt điều được thu nhận (phải) và vỏ lụa hạt điều sau xử lý (trái)
Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng của bột mì
Chỉ tiêu chất lượng Giá trị Đơn vị
Màu sắc Trắng hoặc trắng ngà đặc trưng
Mùi Mùi của bột tự nhiên, không có mùi vị lạ
Vị Không có vị chua
Tạp chất vô cơ Không lẫn cát, đất, sắt
Vật lý Độ mịn 20 % Còn trên rây
Tạp chất Fe 30 mg/kg
Dư lượng hóa chất trừ sâu Nằm trong giới hạn cho phép
Dầu thực vật: Sản phẩm Dầu thực vật Tường An Cooking oil được dùng trong nghiên cứu này có nguồn gốc từ đậu nành, hạt cải và cọ; được sản xuất bởi công ty Cổ phần Dầu Thực Vật Tường An
Trứng gà tươi có xuất xứ từ Công ty Cổ phần Ba Huân
Sữa tiệt trùng không đường có xuất xứ từ Công ty Cổ phần Sữa Việt Nam Vinamilk Thành phần hóa học của sữa tiệt trùng do nhà sản xuất công bố được trình bày trên Bảng 3.2
Bảng 3.2 Giá trị dinh dưỡng trong 100mL sữa tươi
Thành phần Đơn vị Hàm lượng
Năng lượng kcal 60.0 Đường tinh luyện: Đường saccharose được sử dụng có nguồn gốc từ công ty TNHH TTC Biên Hòa – Đồng Nai Chỉ tiêu chất lượng do nhà sản xuất công bố được trình bày trong Bảng 3.3
Bảng 3.3 Chỉ tiêu chất lượng đường tinh luyện
Chỉ tiêu chất lượng Đơn vị Giá trị
Hàm lượng đường saccharose g/100g chất khô 99.80 Độ ẩm % ≤ 0.05
Hàm lượng tạp chất g/100g chất khô ≤ 0.03
Hóa chất và thiết bị
Các loại hóa chất phân tích và dung môi trích ly sử dụng trong quá trình thực hiện nghiên cứu được trình bày trong Bảng 3.4
Bảng 3.4 Các hóa chất được sử dụng
(Công thức phân tử) Nhãn hiệu/Xuất xứ Mục đích sử dụng
Acid sulfuric (H2SO4) Xilong/Trung Quốc Định lượng protein tổng
Ammonium chloride (NH4Cl) Merck/Đức
Thuốc thử Nessler (K2HgI4) Merck/Đức
VN CHEMSOL /Việt Nam Định lượng lipid tổng
Dung môi ethanol (C2H5OH) VN CHEMSOL
/Việt Nam Định lượng tinh bột, chất xơ, hoạt tính chống oxy hóa
Bột trợ lọc celite Alpha Chemika/Ấn Độ Định lượng chất xơ
(acid 3,5-dinitrosalicylic) Sigma Aldrich/Đức Định lượng tinh bột
Glucose (C6H12O6) Hi ARTM/ACS/Ấn Độ Disodium phosphate (Na2HPO4)
Xilong/Trung Quốc Pha dung dịch đệm phosphate pH 6
Acid hydrochloric (HCl) Xilong/Trung Quốc Điều chỉnh pH trong phương pháp định lượng xơ
Dung môi acetone ((CH3)2CO) Xilong/Trung Quốc Định lượng chất xơ Thuốc thử Folin – Ciocalteu Sigma Aldrich Định lượng phenolic tổng Sodium carbonate (Na2CO3) Xilong/Trung Quốc
Acid gallic (C6H2(OH)3COOH) Sigma Aldrich/Đức
Casein (C81H125N22O39P) Xilong/Trung Quốc Định lượng tannin tổng Quecertin (C15H10O7) Sigma Aldrich/Đức Định lượng flavonoids Methanol (CH3OH) Xilong/Trung Quốc Định lượng hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH
(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) Sigma Aldrich/Đức
Sodium acetate (CH3COONa) Xilong/Trung Quốc Định lượng hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP
Acid hydr0Chloric (HCl) Xilong/Trung Quốc
TPTZ (2,4,6-Tri(2-pyridyl)- striazine) Sigma Aldrich/Đức
Trolox (6-hydroxy-2,5,7,8- tetramethylchroman-2carboxylic acid)
Các thiết bị phân tích sử dụng trong luận văn được trình bày trong Bảng 3.5
Bảng 3.5 Các thiết bị phân tích được sử dụng
Tên thiết bị Nhãn hiệu, Xuất xứ Mục đích sử dụng
Cân phân tích 2 số lẻ Model GF-2000, A&D,
Cân khối lượng hóa chất, mẫu nguyên liệu
Cân phân tích 4 số lẻ Model AUY-220, Shimadzu,
Cân khối lượng hóa chất, mẫu nguyên liệu
Cân sấy ẩm hồng ngoại Model ML-50, A&D,
Xác định hàm lượng ẩm
Tủ sấy đối lưu Model UM400, Memmert, Đức
Sấy mẫu nguyên liệu và dụng cụ
Tủ hút và bếp vô cơ hóa Việt Nam
Vô cơ hóa mẫu xác định hàm lượng protein tổng
Bơm chân không Model RV8, Edwards, Đức
Lọc chân không, xác định hàm lượng chất xơ
Lò nung Model AF11/6B, Lenton, Anh Xác định hàm lượng tro
Bể điều nhiệt Model WNE-29, Memmert, Đức Ủ nhiệt thủy phân
Thiết bị vortex Hwashin 250VM Khuấy trộn hỗn hợp Thiết bị quang phổ so màu UV – Vis
Labomed, Mỹ Đo độ hấp thu
Thiết bị ly tâm Hermle Z366K Tách pha lỏng – rắn
Máy đo cấu trúc TA-XT Plus, Stable Micro
Phân tích tính chất vật lý của bánh
Máy đo màu Model CM-3700A, Konica
Minolta, Nhật Bản Đo màu mẫu bánh Máy đo độ nhớt DV I+ Viscometer, Brookfield Đo độ nhớt bột nhào
Máy đo kích thước hạt Mastersizer 3000, Malvern
Xác định kích thước hạt
Các thiết bị làm bánh sử dụng trong luận văn được trình bày trong Bảng 3.6
Bảng 3.6 Các thiết bị làm bánh được sử dụng
Tên thiết bị Nhãn hiệu, Xuất xứ Mục đích sử dụng
Cân phân tích 2 số lẻ Model GF-2000, A&D, Nhật
Cân khối lượng hóa chất, mẫu nguyên liệu
Lò nướng Model GL-1126, Gali,
Việt Nam Tạo sản phẩm bánh
Máy đánh trứng Model HR-1456, Philips,
Trung Quốc Tạo sản phẩm bánh
Nội dung nghiên cứu
Quy trình thực hiện thí nghiệm và nội dung nghiên cứu được trình bày tóm tắt trong sơ đồ Hình 3.2
Tham khảo công thức bánh được sử dụng trong nghiên cứu của Masoodi có sửa đổi, bánh bông lan trong nghiên cứu này được chuẩn bị theo công thức trong Bảng 3.7 [65]
Bảng 3.7 Công thức bánh bông lan sử dụng trong nghiên cứu
Công thức bánh bông lan
Thành phần Giá trị Đơn vị
Trình tự thí nghiệm Đánh giá chất lượng - xác định thành phần và tính chất của bột vỏ lụa hạt điều và bột mì
Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ thay thế bột vỏ lụa hạt điều (0%, 2.5%, 5%,
7.5%, 10%) đến độ nhớt của bột nhão và chất lượng bánh bông lan
▪ Xác định thành phần hóa học: độ ẩm, protein, lipid, xơ, tro, phenolic tổng, tanin, flavonoid
▪ Xác định khả năng hút dầu, nước
▪ Xác định hoạt tính kháng oxy hóa
▪ Xác định tỷ trọng, màu sắc
So sánh sự thay đổi của:
▪ Độ nhớt của bột nhào
▪ Tính chất vật lý của bánh: màu sắc, khối lượng, thể tích riêng, các chỉ số kích thước, độ cứng, độ đàn hồi, độ dai, độ cố kết
▪ Xác định thành phần hóa học: độ ẩm, protein, lipid, xơ, tro, phenolic tổng, tanin, flavonoid
▪ Xác định hoạt tính kháng oxy hóa
▪ Tính chất cảm quan: đánh giá mức độ yêu thích của người tiêu dùng đối với các mẫu bánh
Hình 3.2 Nội dung nghiên cứu
Hình 3.3 Quy trình làm bánh bông lan bổ sung bột vỏ lụa hạt điều tại phòng thí nghiệm
Lòng đỏ trứng 30 g Đường saccharose 84 g
Sữa tiệt trùng không đường 40 g
Bột vỏ lụa hạt điều tỷ lệ (0%, 2.5%, 5%,
% so với tổng khối lượng bột mì và bột vỏ lụa hạt điều
Các đặc tính vật lý của bánh
Giá trị Đơn vị Đường kính ≈ 50 mm/bánh Độ cao 40 - 45 mm/bánh
Khối lượng bột nhào 45 g/1 khuôn bánh
Quy trình làm bánh bông lan quy mô phòng thí nghiệm được trình bày trên Hình 3.3
Lòng đỏ trứng, sữa tươi, dầu thực vật
Phối trộn 2 Bột mì, bột vỏ lụa hạt điều, bột nở Đánh bông
Chuẩn bị và cân định lượng các nguyên liệu theo công thức ở Bảng 3.7 Làm nóng lò nướng ở 140 0 C trong 10 phút trước khi nướng bánh Chuẩn bị các khuôn bánh bằng giấy với đường kính 5 cm
Bánh bông lan được chế biến như sau:
Phối trộn 1: Lòng đỏ trứng, dầu ăn và sữa tươi được phối trộn đều bằng máy đánh trứng (Philips HR-1456, Trung Quốc) kèm 2 que đánh với tốc độ 1 trong 20 giây, tăng lên tốc độ 3 trong 40 giây tiếp theo
Phối trộn 2: Rây hỗn hợp gồm bột mì, bột vỏ lụa hạt điều và bột nở vào hỗn hợp lòng đỏ-dầu-sữa ở phối trộn 1 Trộn đều đến khi hỗn hợp mịn mượt, không có vón cục Đánh bông: Lòng trắng trứng được tách khỏi trứng và để ổn định ở nhiệt độ thường
Sử dụng máy đánh trứng ở tốc độ 1 trong 60 giây để đánh bông lòng trắng Bột đường được chia thành 3 phần, thêm vào nhiều lần trong quá trình đánh bông Cấu trúc khối hỗn hợp mịn, bông cứng và tạo thành đỉnh chóp ở đầu que trộn được xem là đạt mức chấp nhận
Phối trộn: Khối bọt lòng trắng trứng-đường được “gấp” vào hỗn hợp bột một cách nhẹ nhàng bằng phới dẹt Mục đích của phương pháp này là đạt được khối lượng bột nhào tối đa
Rót khuôn và nướng: Sau khi trộn đều, 45g bột nhào bánh bông lan được rót vào một khuôn bánh và nướng trong lò nướng điện trong 30 phút với nhiệt độ 140 0 C ở rãnh dưới cùng của lò Kết thúc quá trình nướng, bánh bông lan được lấy ra khỏi khuôn và để nguội trong 60 phút Sau đó, chúng được bảo quản 24 giờ trong các túi nhựa kín để tránh bị khô [29, 65]
3.3.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá chất lượng nguyên liệu bột vỏ lụa hạt điều và bột mì
Việc đánh giá chất lượng của nguyên liệu đầu vào (bột vỏ lụa hạt điều và bột mì) để thu được các dữ liệu khoa học, nhằm mục đích dự đoán và giải thích tác động ảnh hưởng của chúng đến chất lượng bánh bông lan thành phẩm trong nội dung thí nghiệm tiếp theo
Bột vỏ lụa hạt điều qua rây 70 mesh và bột mì được phân tích các tính chất và thành phần
Các chỉ tiêu cần phân tích
• Tính chất vật lý Khối lượng riêng
Kích thước hạt Các chỉ số về màu sắc
• Tính chất hóa lý Khả năng hút nước
• Thành phần hóa học Độ ẩm
Hàm lượng protein Hàm lượng lipid Hàm lượng tro Hàm lượng tinh bột Hàm lượng chất xơ không hòa tan, hàm lượng chất xơ hòa tan, hàm lượng xơ tổng
Hàm lượng phenolic tổng Hàm lượng tannin
• Hoạt tính kháng oxy hóa Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH
Hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP
3.3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ sử dụng bột vỏ lụa hạt điều đến tính chất của hỗn hợp bột và chất lượng bánh bông lan
Xác định quy luật ảnh hưởng của các tỷ lệ sử dụng bột vỏ lụa hạt điều đến độ nhớt của bột nhào bánh và các chỉ tiêu chất lượng của bánh bông lan, từ đó chọn được tỷ lệ sử dụng bột vỏ lụa hạt điều phù hợp cho quy trình sản xuất bánh
Tạo ra các mẫu bánh bông lan có bổ sung bột vỏ lụa hạt điều với những tỷ lệ khác nhau; mẫu bánh đối chứng không có sử dụng bột vỏ lụa hạt điều Tiến hành so sánh độ nhớt bột nhào, thành phần hóa học, hoạt tính kháng oxy hóa, tính chất vật lý, kỹ thuật và mức độ yêu thích chung của bánh
• Nguyên liệu, công thức làm bánh
• Thông số công nghệ của quy trình làm bánh
Yếu tố thay đổi: Tỷ lệ thay thế bột vỏ lụa điều qua rây 70 mesh: 0%, 2.5%, 5%,
7.5%, 10% Các mẫu thí nghiệm được ký hiệu lần lượt là M0 (mẫu đối chứng), M2.5, M5, M7.5, M10
Công thức làm bánh sử dụng trong nghiên cứu này đã được trình bày trong Bảng 3.6
Các chỉ tiêu cần phân tích (đối với bột nhào bánh): Tỷ trọng, Độ nhớt
Các chỉ tiêu cần phân tích (đối với bánh bông lan):
• Chỉ tiêu vật lý Khối lượng riêng
Chỉ số thể tích Chỉ số đối xứng Chỉ số đồng nhất Giá trị co ngót Các chỉ số về màu sắc (vỏ bánh, ruột bánh) Thông số về kết cấu phần ruột bánh (Độ cứng, độ đàn hồi, độ kết dính, lực nhai, khả năng phục hồi)
• Thành phần hóa học Độ ẩm
Hàm lượng protein Hàm lượng lipid tổng Hàm lượng tro
Hàm lượng chất xơ không hòa tan, hàm lượng chất xơ hòa tan, hàm lượng xơ tổng
Hàm lượng phenolic tổng Hàm lượng tannin tổng
• Hoạt tính kháng oxy hóa Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH
Hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP
Các phương pháp phân tích
3.4.1 Tính chất vật lý của nguyên liệu và bánh
− Khả năng hấp thu nước và hấp thu dầu của bột nguyên liệu được xác định theo quy trình của Wen [66]
− Khối lượng riêng của bánh bông lan và bột mì, bột vỏ lụa được tính bằng cách chia tỷ lệ giữa trọng lượng và thể tích của nó [67]
− Thể tích bánh đo bằng phương pháp sử dụng thể tích hạt mè theo quy định của AACC [68]
− Chỉ số thể tích (Volume Index) được xác định theo phương pháp của AACC [69]
− Chỉ số đối xứng (Symmetry Index), chỉ số đồng nhất (Uniformity Index) được xác định theo phương pháp của AACC [70]
− Giá trị co ngót (Shrinkage value) được tính bằng 50 mm (đường kính khuôn rót) trừ đi đường kính đo được của bánh (A đến E) chính xác đến 1 mm [71]
Volume index = BB’ + CC’ + DD’ Symmetry = 2CC’ – BB’ – DD’ Uniformity Index = BB’– DD’ Shrinkage value = 50 – AE
− Màu sắc được xác định bằng thiết bị đo màu quang phổ (CM-3700A, Konica Minolta, Nhật Bản) với hệ màu CIE L*, a*, b*
− Xác định độ cứng, độ đàn hồi, độ kết dính, khả năng phục hồi của bánh bông lan bằng phép đo TPA (phép đo nén ép 2 chu kỳ trên máy đo cấu trúc (TA-XT Plus, Stable Micro System, Anh) theo quy trình của Karaoglu [72]
Kết quả được ghi lại bởi chương trình xử lý số liệu của máy phân tích bao gồm:
● Độ cứng (Hardness) được định nghĩa là lực nén lớn nhất đo được trong lần nén đầu (N) Độ cứng không cần phải xảy ra ở điểm nén sâu nhất
● Độ cố kết (Cohesiveness) là tỉ số diện tích vùng dưới đường nén giữa lần nén 2 và lần nén 1 Độ cố kết cho biết khả năng mẫu có thể chịu được biến dạng trong chu kỳ thứ 2 như thế nào
● Độ đàn hồi (Spinginess) là tỉ số khoảng cách thời gian giữa lần nén 2 và lần nén
1 Độ đàn hồi cho biết sự đàn hồi của sản phẩm sau khi chịu biến dạng ở chu kì nén thứ nhất
● Độ dẻo (Gumminess) là tích của độ cứng và độ dính Theo thuật ngữ cảm giác, nó là năng lượng cần thiết để phá hủy thực phẩm bán rắn cho đến khi nuốt được
● Lực nhai (Chewiness) là tích của độ đàn hồi và độ dẻo Trong thuật ngữ cảm giác, lực nhai đặc trưng bởi năng lượng cần thiết cho việc nhai một thực phẩm rắn cho đến khi nuốt được [73]
3.4.2 Thành phần hóa học của nguyên liệu và bánh
− Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi bằng thiết bị đo độ ẩm hồng ngoại
− Xác định hàm lượng protein tổng bằng phương pháp Kjeldahl – Nessler theo AOAC 984.13 (2000)
− Xác định hàm lượng lipid tổng trong mẫu rắn bằng phương pháp Soxhlet theo AOAC 960.39 (2000)
− Xác định hàm lượng tro theo phương pháp AOAC 930.30 (2000)
− Xác định hàm lượng tinh bột theo phương pháp AOAC 996.11 (2007)
− Xác định hàm lượng chất xơ không tan, chất xơ hòa tan và chất xơ tổng theo các phương pháp AOAC 991.42, 991.43 và 993.19 [74]
3.4.3 Chất có hoạt tính sinh học và hoạt tính kháng oxy hóa
− Xác định hàm lượng phenolic tổng bằng quang phổ so màu với thuốc thử Folin-Ciocalteu theo TCVN 9745-1:2013 [53]
− Xác định hàm lượng tannin theo phương pháp của Monterio [75]
− Xác định hàm lượng flavonoids tổng bằng phương pháp quang phổ so màu theo quy trình của Atanassova [76]
− Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH [57]
− Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP [57]
3.4.4 Các phép đo bột nhào
− Khối lượng riêng của bột nhào được xác định bằng cách tính tỷ lệ khối lượng bột nhào chứa đầy vật chứa với thể tích của vật chứa đó (g/cm 3 )
− Độ nhớt của bột được đo bằng nhớt kế Brookfield DV-I+ (Brookfield Engineering Laboratories, Mỹ) [63]
3.4.5 Chất lượng cảm quan của bánh bông lan
Chất lượng cảm quan bánh thành phẩm được đánh giá bằng mức độ yêu thích chung theo phép thử thị hiếu, sử dụng thang 9 điểm, tương ứng với điểm 1 là mức độ “cực kỳ không thích” và điểm 9 là mức độ “cực kỳ thích” Kết quả đánh giá cảm quan được tổng hợp từ 60 người thử là sinh viên đang sinh sống tại Kí túc xá Đại học Bách Khoa của trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, độ tuổi từ 19 – 25.
Phương pháp xử lý số liệu
Tất cả thí nghiệm được thực hiện với 3 lần lặp lại để tính kết quả trung bình Kết quả trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn Kết quả thí nghiệm được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai Analysis of Variance với phần mềm IBM SPSS Statistics 20 Sự khác biệt có ý nghĩa giữa các kết quả thí nghiệm được so sánh bởi Bivariate Correlations (p < 0.05).
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Thí nghiệm 1: Đánh giá chất lượng nguyên liệu bột vỏ lụa hạt điều
4.1.1 Thành phần hóa học của bột vỏ lụa hạt điều so với bột mì và các nguyên liệu tương tự
Kết quả thu được về thành phần của bột vỏ lụa hạt điều và bột mì được trình bày ở Bảng 4.1
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của bột vỏ lụa hạt điều và bột mì
Chỉ tiêu Đơn vị Bột vỏ lụa hạt điều Bột mì Độ ẩm g/100g nguyên liệu 8.14 ± 0.21 a 12.19 ± 0.27 b Protein g/100g chất khô 14.32 ± 0.07 b 8.93 ± 0.21 a
Xơ hòa tan (SDF) g/100g chất khô 4.21 ± 0.16 b 0.39 ± 0.01 a
Xơ tổng (TDF) g/100g chất khô 57.74 ± 1.22 b 2.01 ± 0.03 a
Các giá trị được ký hiệu với những chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05) Độ ẩm của bột vỏ lụa hạt điều thấp hơn bột mì Cả hai loại bột đều có độ ẩm thích hợp cho quá trình bảo quản Độ ẩm bảo quản phải dưới 15% [77] Giá trị độ ẩm đạt 8.14% của bột vỏ lụa hạt điều trong nghiên cứu này tương tự như độ ẩm của vỏ lụa hạt đậu gà (7.9%) và vỏ lụa hạt đậu nành (8.4%) [78]
Nhìn chung, hàm lượng protein, lipid, xơ và tro của vỏ lụa hạt điều cao hơn hẳn so với bột mì với tỷ lệ lần lượt là 1.6, 6.0, 27.7 và 3.2 lần Hàm lượng protein trong bột vỏ lụa ở nghiên cứu này đạt 14.32% chất khô, tương tự với số liệu thu được của Fang là 13.32% chất khô [14] và thấp hơn số liệu của Donkoh 1.3 lần [13]
Bột mì trong nghiên cứu này chứa 2.45g lipid/100g chất khô, giá trị này phù hợp với chỉ tiêu chất lượng mà nhà sản xuất đã công bố Bột vỏ lụa hạt điều có hàm lượng lipid cao hơn bột mì Hàm lượng lipid tổng của bột vỏ lụa hạt điều nhiều gấp 6 lần so với bột mì Điều này có thể được giải thích bởi sự trộn lẫn một phần hạt điều sót lại sau quá trình tách vỏ lụa trong mẫu bột vỏ lụa hạt điều Hạt điều chứa một lượng lớn lipid, dao động từ 46.3 đến 49.3% khối lượng hạt [30] Nó là tác nhân chính ảnh hưởng đến tỷ lệ lipid cao ở bột vỏ lụa hạt điều
Hàm lượng tro trong bột vỏ lụa hạt điều (1.91% chất khô) cao hơn so với bột mì 3.2 lần Số liệu này tương tự với công bố của Donkoh (2012) và Fang (2018) Hàm lượng tinh bột trong bột mì chiếm đến 81.83%, gấp 15 lần so với lượng tinh bột trong vỏ lụa hạt điều
Bột vỏ lụa hạt điều cho thấy tiềm năng lớn trong việc cung cấp chất xơ với hàm lượng xơ tổng lên đến 57.74% Hàm lượng xơ trong nghiên cứu này cao hơn so với kết quả của các công bố trước đây [14, 13] Tỷ lệ SDF:IDF ở bột vỏ lụa hạt điều đạt 1:12.7, chứng tỏ vỏ lụa hạt điều giàu nhóm chất xơ không hòa tan
Nhìn chung, có sự khác biệt trong thành phần hóa học của vỏ lụa hạt điều trong các công bố Nguyên nhân chính là do sự khác biệt giống cây trồng, điều kiện trồng trọt, thời điểm thu hái cũng như phương pháp xử lý nguyên liệu
Bảng 4.2 Thành phần các chất có hoạt tính sinh học và định lượng hoạt tính chống oxy hóa của bột vỏ lụa hạt điều
Chỉ tiêu Đơn vị Bột vỏ lụa hạt điều Bột mì
Phenolic tổng mg GAE/g chất khô 316.33 ± 3.21 b 2.59 ± 0.02 a
Tannins mg GAE/g chất khô 200.00 ± 9.00 -
Flavonoids mg QE/g chất khô 79.87 ± 1.65 -
DPPH àmol TE/g chất khụ 2940.33 ± 50.29 b 2.10 ± 0.10 a FRAP àmol TE/g chất khụ 1522.00 ± 34.77 b 1.78 ± 0.06 a
Các giá trị được ký hiệu với những chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)
Kết quả về thành phần phenolic tổng (316.33 mg GAE/g chất khô) thu được trong nghiên cứu này là tương tự với báo cáo của Chandrasekara (2011) Theo nhóm tác giả này, hàm lượng phenolic có trong vỏ lụa hạt điều dao động từ 308 đến 348 mg GAE/g chất khô Tuy nhiên, hoạt tính kháng oxy hóa của bột vỏ lụa trong nghiên cứu này cao gấp 3.6 lần (phương pháp DPPH) và 1.4 lần (phương pháp FRAP) khi so sánh với công bố của Chandrasekara [17] Các số liệu về hàm lượng và hoạt tính chống oxy hóa của bột vỏ lụa hạt điều cao vượt trội so với các nguyên liệu tương tự như vỏ lụa hạt đậu tương (hàm lượng phenolic tổng của bột vỏ lụa hạt điều nhiều gấp
180 lần), vỏ lụa hạt đậu gà (hàm lượng phenolic tổng của bột vỏ lụa hạt điều nhiều gấp 34 lần) [78]
Hàm lượng flavonoids đạt 79.87 mg QE/g chất khô, thấp hơn báo cáo của Sruthi (85.83 mg QE/g chất khô) [24] Bảng 4.2 cũng cho thấy sự chênh lệch rõ rệt giữa hàm lượng và hoạt tính kháng oxy hóa của bột vỏ lụa hạt điều và bột mì, cụ thể: hàm lượng phenolic tổng của bột vỏ lụa cao gấp 122 lần, khả năng kháng oxy hóa theo DPPH và FRAP của bột mì kém hơn bột vỏ lụa hạt điều lần lượt là 1400 lần và 846 lần Hoạt tính kháng oxy hóa của bột vỏ lụa hạt điều cao vượt trội hơn so với các bột nguyên liệu khác Sự khác biệt rõ rệt trong thành phần hóa học của bột vỏ lụa hạt điều khi so sánh với bột mì là cơ sở để giải thích cho sự thay đổi các tính chất của sản phẩm bánh được thay thế một phần bột mì bởi bột vỏ lụa trong thí nghiệm tiếp theo
Bảng 4.3 Các đặc tính vật lý của bột vỏ lụa hạt điều qua rây 70 mesh
(kích thước lỗ rây 0.210 mm)
Chỉ tiêu Đơn vị Bột vỏ lụa hạt điều
Diện tích bề mặt riêng m²/kg 374.95 ± 1.20
D90/D10 là tỷ số được sử dụng để xác định “độ lớn” của hạt Bột vỏ lụa hạt điều qua rây 70 cho tỷ lệ D90/D10 đạt 8.80 ± 0.18, nằm trong khoảng 4 - 10, được phân loại là dạng bột “thô” với khoảng phân bố rộng
Chỉ số SPAN của bột vỏ lụa hạt điều là khá lớn khi so sánh với kết quả của các nghiên cứu ở những nguyên liệu tương tự, chỉ số SPAN càng lớn chứng tỏ độ đồng đều của các hạt theo kích thước là càng kém Chỉ số Dx (90) cho biết 90% số hạt có kích thước nhỏ hơn giá trị này Có thể hiểu Dx (90) sẽ gần với giá trị kích thước lỗ rây nhất Tuy nhiên, kết quả của Dx (90) nhỏ hơn kích thước lỗ rây vì hạt bột qua rây sẽ luôn có kích thước nhỏ hơn “mắt rây”
Biểu đồ sự phân bố của kích thước hạt qua các rây cho thấy đoạn đầu (khu vực bột kích thước nhỏ) kéo dài, dải kích thước hạt trải dài từ 2.42 đến 310 μm Độ hấp thu nước cho biết lượng nước được hấp thu bởi các thành phần có trong bột như tinh bột, protein, chất xơ Trong khi đó, độ hấp thu dầu là thông số quan trọng về khả năng cải thiện kết cấu, khẩu vị và duy trì hương vị của thực phẩm [9] Kết quả về độ hấp thu nước, dầu của bột vỏ lụa hạt điều được trình bày trong Bảng 4.4
L ượn g - Vo lu m e (%) Kh ối lượn g tích lũ y - C u m u lativ e Vo lu m e (%)
Kích thước hạt - Size classes (m)
Hình 4.1 Biểu đồ phân bố kích thước hạt của bột vỏ lụa hạt điều qua rây 70 mesh
Bảng 4.4 Các đặc tính hóa lý của bột vỏ lụa hạt điều và bột mì
Chỉ tiêu Đơn vị Bột vỏ lụa hạt điều Bột mì
Khả năng hút nước g nước/g chất khô 3.07 ± 0.12 b 1.25 ± 0.02 a Khả năng hút dầu g dầu/g chất khô 2.03 ± 0.06 b 1.06 ± 0.01 a
Các giá trị được ký hiệu với những chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)
Khả năng hút nước và hút dầu phụ thuộc vào cấu trúc hạt bột và các thành phần của nguyên liệu như tinh bột, protein, xơ Khả năng bẫy nước của bột nguyên liệu là do các nhóm hydroxyl ưa nước tạo liên kết với phân tử nước Tỷ lệ các nhóm ưa béo đảm nhận khả năng hút dầu của bột Ngoài ra, thành phần xơ không tan cũng có khả năng giữ dầu nhờ các mao quản trống [79] Báo cáo của Du năm 2014 cho thấy bột của các loại cây họ đậu cho thấy độ hấp thu nước dao động từ 4.09 g/g đến 6.13 g/g, độ hấp thu dầu biến đổi từ 0.93 g/g đến 1.38 g/g Đối với bột vỏ lụa hạt điều trong nghiên cứu này, độ hấp thu nước đạt 3.07 g/g, độ hấp thu dầu đạt 2.03 g/g Khi so sánh với công bố của Du và cộng sự (2014), khả năng giữ nước của bột vỏ lụa hạt điều thấp và khả năng hút dầu cao hơn, do sự khác nhau trong thành phần giữa bột ngũ cốc và bột vỏ lụa Kết quả về độ hấp thu nước tương tự với nghiên cứu của Jeddou về vỏ khoai tây, với độ hấp thu nước 3.37 g/g [80]
Bảng 4.5 Các thông số màu sắc của bột vỏ lụa hạt điều và bột mì
Chỉ tiêu Bột vỏ lụa hạt điều Bột mì
Các giá trị được ký hiệu với những chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)
Bột vỏ lụa hạt điều có màu nâu sẫm so với bột mì nên giá trị độ sáng (L*) của bột vỏ lụa hạt điều thấp hơn Ngược lại, các giá trị a* và b* của bột vỏ lụa hạt điều cao hơn do sắc đỏ và vàng của bột vỏ lụa hạt điều đậm hơn Khoảng sai biệt màu sắc ∆E lớn chứng tỏ có sự khác biệt rõ rệt về màu sắc giữa mẫu bột mì và mẫu bột vỏ lụa hạt điều Sự khác biệt này là do các thành phần carotenoids có trong vỏ lụa hạt điều như β-carotene, zeaxanthin và lutenin Mặt khác, vỏ lụa hạt điều đã trải qua các quá trình xử lý nhiệt để chế biến hạt điều Nhiệt độ cao của quá trình rang hạt điều thúc đẩy các phản ứng tạo màu, gây sậm màu vỏ.
Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ sử dụng bột vỏ lụa hạt điều đến tính chất của bột nhào và chất lượng bánh bông lan
4.2.1 Tính chất của bột nhào
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều đến khối lượng riêng và độ nhớt bột nhào
Các giá trị được ký hiệu với những chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05) Độ nhớt và khối lượng riêng của bột nhào bánh tăng theo sự gia tăng tỷ lệ bổ sung bột vỏ lụa hạt điều trong công thức bánh Độ nhớt bột nhào tăng gấp 7.5 lần khi so sánh mẫu đối chứng với mẫu M10, độ nhớt tăng từ 4775 cP lên 36250 cP khi tăng tỷ lệ bột vỏ lụa bổ sung từ 0 lên 10% Khoảng dao động này rộng hơn so với báo cáo của Hera khi thay thế bột mì bởi bột đậu lăng trong công thức bánh [63] Khối lượng riêng của bột nhào tăng do khả năng giữ nước của chất xơ Thành phần xơ cao trong bột vỏ lụa hạt điều hút nước, cạnh tranh nước với hạt tinh bột Phần nước tự do trong hỗn hợp giảm làm độ nhớt tăng Độ ẩm của bột nhào cũng giảm dần qua các mẫu và hệ gluten của khối bột nhào kém phát triển Độ nhớt tăng dần khi tăng tỷ lệ bổ sung bột vỏ lụa hạt điều trong công thức bánh giúp dự đoán cấu trúc đặc và nặng hơn của mẫu bánh trong phần phân tích của kết quả tiếp theo
4.2.2 Chất lượng sản phẩm bánh bông lan
Kết quả thu được về tính chất vật lý của các mẫu bánh bông lan bổ sung bột vỏ lụa hạt điều ở các tỷ lệ được trình bày trong Bảng 4.7
Bảng 4.7 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều đến tính chất vật lý của bánh bông lan
Chỉ số thể tích cm 107.00 ±
90.82 ± 1.08 a Chỉ số đối xứng cm 21.85 ±
18.06 ± 2.05 a Chỉ số đồng nhất cm 0.03 ±
0.52 ± 0.12 e Giá trị co ngót cm 0.02 ±
Các giá trị được ký hiệu với những chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)
Bánh bông lan có thể tích giảm dần khi tăng tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều trong công thức bánh Ở tỷ lệ 10%, chỉ số thể tích của bánh bị giảm đi 12.5% so với mẫu đối chứng trong khi khối lượng riêng của bánh tăng 1.5 lần so với mẫu đối chứng Kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy thể tích của bánh cũng bị giảm đi khi bổ sung chất xơ từ ngũ cốc vào công thức sản phẩm Theo Ragaee, thể tích bánh bổ sung chất xơ có thể giảm 1.6 lần so với mẫu đối chứng Chỉ số đối xứng biểu thị sự khác biệt về chiều cao giữa khu vực trung tâm và phần bên của bánh Chỉ số đối xứng càng cao thì phần trung tâm của bánh càng cao hơn phần biên, trong khi chỉ số đối xứng có giá trị âm cho thấy khối lượng bánh bị giảm đi vào cuối quá trình nướng Điều này chỉ ra rằng sau khi nướng và sau khi hồ hóa tinh bột, cấu trúc bánh không đủ ổn định dẫn đến tình trạng bánh bị xẹp [71]
Thành phần ảnh hưởng lớn đến cấu trúc của bánh là protein và tinh bột Hàm lượng chất xơ cao trong bánh cản trở sự hình thành kết cấu phù hợp Khi thay thế bột mì bằng bột vỏ lụa hạt điều thì khối bột nhào không có khả năng tạo mạng gluten tốt; mạng gluten yếu nên khả năng giữ khí kém Trong quá trình nướng, lượng khí carbon dioxide tạo thành dễ dàng thoát ra khỏi bề mặt bánh, lượng khí còn lại không đủ làm bánh nở theo phương thẳng đứng, làm giảm chiều cao của bánh Kết quả tương tự cũng được ghi nhận khi bổ sung bột bã táo vào công thức bánh [65]
Tóm lại, khi tăng tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều trong công thức, khối lượng riêng, chỉ số đồng nhất và giá trị co ngót có xu hướng tăng; ngược lại, chỉ số thể tích và chỉ số đối xứng bị giảm đi Kết quả này cũng được ghi nhận trong nghiên cứu của Masoodi khi bổ sung bã táo vào công thức bánh ở các tỷ lệ [65]
Màu sắc của sản phẩm ảnh hưởng đến mức độ yêu thích chung của người tiêu dùng khi sử dụng bánh Mọi chất màu đều được hấp thụ có chọn lọc ánh sáng của phần
Mẫu 0% Mẫu 2.5% Mẫu 5% Mẫu 7.5% Mẫu 10%
Hình 4.2 Hình chụp mặt cắt đứng các mẫu bánh bổ sung bột vỏ lụa hạt điều quang phổ Các thông số của quá trình làm bánh là tương tự, vì vậy, màu ruột bánh phụ thuộc vào màu bột nguyên liệu Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của bột vỏ lụa hạt điều đến màu sắc của ruột và vỏ bánh bông lan được thể hiện trong Hình 4.3
Khi tăng tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều, độ sáng cả phần ruột và vỏ bánh bị giảm đi rõ rệt (giảm giá trị L*) Màu sắc của bánh phụ thuộc vào màu sắc bột nguyên liệu sử dụng và phản ứng Maillard xảy ra trong quá trình nướng Trong nghiên cứu này, quá trình nướng bánh bông lan được thực hiện ở 140 0 C, nhiệt độ bên trong bánh không vượt quá 100 0 C, trong khi phần vỏ bánh đạt nhiệt độ cao hơn Do đó, màu sắc phần vỏ sẽ sậm hơn phần ruột bánh do phản ứng Maillard diễn ra tốt hơn (giá trị L* cao hơn)
Sự khác biệt về màu sắc của phần vỏ và ruột bánh cũng được ghi nhận trong nghiên cứu trước đây khi kết hợp bột đậu với bột mì trong công thức bánh (Gómez và cộng sự, 2008)
Hình 4.3 Biểu đồ mô tả sự ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung đến màu sắc bánh
Tương tự, giá trị b* của bánh (sắc vàng) cũng giảm dần theo tỷ lệ bổ sung bột vỏ lụa hạt điều nhưng giá trị a* (sắc đỏ) lại tăng dần Ngoài ra, sai khác lớn nhất có thể nhận thấy là sự chênh lệch của giá trị b*, ở lớp vỏ bánh b* thấp nhất đạt 11.11 và cao nhất đạt 19.47, chênh lệch 8.37 trong khi ở phần ruột, sự chênh lệch này là 15.6 Sự khác biệt về màu sắc của các mẫu bánh bổ sung bột vỏ lụa hạt điều so với bánh đối chứng (ΔE) đều lớn hơn 5, chứng tỏ người tiêu dùng có thể thấy sự khác biệt rõ ràng về màu sắc của chúng khi so sánh với mẫu đối chứng [81]
Bảng 4.8 Các chỉ tiêu kết cấu của bánh khi thay đổi tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều trong công thức làm bánh
Chỉ tiêu Đơn vị M0 M2.5 M5.0 M7.5 M10 Độ cứng
Các giá trị được ký hiệu với những chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)
Kết cấu của thực phẩm là một nhóm các đặc tính vật lý như độ cứng, độ đàn hồi, độ cố kết, độ dẻo, độ dai và lực nhai; được đo lường một cách khách quan bằng các hàm về khối lượng, thời gian và khoảng cách [82] Kết cấu của bánh phụ thuộc vào tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều sử dụng trong công thức bánh
Bánh bông lan là sản phẩm có tính chất mềm, xốp đặc trưng, phép đo TPA cho kết quả về độ cứng tương đương với định nghĩa về độ chặt của kết cấu bánh Độ cứng/độ chặt (Hardness) của bánh với 10% bột vỏ lụa hạt điều lớn hơn 1.6 lần so với mẫu đối chứng Số liệu về độ dẻo cũng cho thấy xu hướng tăng nhẹ khi tăng lượng bột vỏ lụa điều trong công thức bánh Điều này có thể giải thích là do khi tăng dần tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều, hàm lượng xơ trong bột nhào tăng lên, khung mạng gluten yếu dần, bánh nở kém hơn, kết cấu đặc hơn, khiến cho độ cứng của bánh cao hơn
Hình 4.3 Các chỉ tiêu kết cấu bị ảnh hưởng (sự khác biệt có ý nghĩa) bởi sự thay đổi tỷ lệ bột vỏ lụa Độ đàn hồi (Springiness) được định nghĩa là sự phục hồi hình dạng của thực phẩm giữa phần cuối của lực ép đầu tiên và phần đầu của lực ép lần thứ hai Độ kết dính (Cohesiveness) là lực cản của thực phẩm đối với lực kéo Những đặc tính này ảnh hưởng đến cảm giác của người tiêu dùng trong quá trình nhai sản phẩm Ở bánh bông lan, sự khác biệt về mặt số liệu là không có ý nghĩa về độ đàn hồi và lực nhai (Chewiness) Điều này có thể được giải thích vì sự khác biệt giữa hàm lượng bột vỏ lụa hạt điều bổ sung trong các mẫu bánh là không lớn nên chưa cho thấy sự tác động đáng kể đến các tính chất này của sản phẩm
Kết quả của nghiên cứu có sự tương đồng với báo cáo của Sharoba (2013) khi khảo sát sự ảnh hưởng của vỏ khoai tây và vỏ lụa hạt đậu xanh về độ kết dính và độ đàn hồi của bánh [62]
M0 M2.5 M5.0 M7.5 M10 Độ dẻo (Gumminess) Độ cứng (Hardness)
Thành phần hóa học của bánh bông lan với các tỷ lệ bổ sung bột vỏ lụa hạt điều khác nhau được trình bày trong Bảng 4.9
Bảng 4.9 Thành phần hóa học bánh bông lan với các tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều
Chỉ tiêu Đơn vị M0 M2.5 M5.0 M7.5 M10 Độ ẩm % nguyên liệu
Xơ hòa tan % chất khô 0.12 ±
Xơ không hòa tan % chất khô 1.11 ±
Các giá trị được ký hiệu với những chữ cái khác nhau trong cùng một hàng thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)
Số liệu cho thấy độ ẩm của bánh bông lan có xu hướng tăng lên theo tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều được dùng trong công thức bánh Độ ẩm của bánh tăng từ 21.57% ở mẫu đối chứng đến 23.71% ở mẫu chứa 7.5% và 10% bột vỏ lụa hạt điều Độ hấp thu nước của bột vỏ lụa hạt điều cao hơn bột mì (xem Bảng 4.4), khi thay thế một phần bột mì bằng bột vỏ lụa, lượng nước liên kết với bột phụ phẩm nhiều hơn Nước liên kết khó bay hơi trong quá trình nướng bánh Ngoài ra, trong quá trình nướng, các mẫu bánh có tỷ lệ bột vỏ lụa hạt điều cao nở kém hơn, hơi nước khó di chuyển từ tâm bánh ra vùng bề mặt, khiến cho bánh thành phẩm có độ ẩm cao hơn Đối với chất xơ, khi tăng dần tỷ lệ sử dụng bột vỏ lụa hạt điều từ 0 đến 10%, hàm lượng xơ hòa tan trong bánh tăng lên 5.3 lần trong khi hàm lượng xơ không hòa tan tăng lên 5.1 lần Hàm lượng xơ tổng trong 3 mẫu bánh M5.0, M7.5 và M10 lớn hơn 3% nên sản phẩm đạt mức “nguồn cung cấp” xơ Riêng mẫu M10 có hàm lượng xơ tổng trên 6% nên bánh thành phẩm được xem là thực phẩm giàu chất xơ Sự hiện diện của chất xơ góp phần vào cảm giác no sau khi ăn và nó có thể giúp giảm chỉ số đường huyết ở người sử dụng [83, 84]