Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu cải thiện một số chỉ tiêu chất lượng trong sản xuất mì pasta giàu xơ bổ sung bột bã táo ta

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRƯƠNG NHẬM DOANH DOANH

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG TRONG SẢN XUẤT MÌ PASTA GIÀU XƠ

BỔ SUNG BỘT BÃ TÁO TA

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã số : 8540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2023

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS Tôn Nữ Minh Nguyệt Chữ ký:

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS Hoàng Kim Anh Chữ ký:

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS Trần Thị Thu Trà Chữ ký:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại 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:

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HOÀN XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

I TÊN ĐỀ TÀI

Nghiên cứu cải thiện một số chỉ tiêu chất lượng trong sản xuất mì pasta giàu xơ bổ sung bột bã táo ta (Research on quality improvement in the production of fiber-enriched pasta supplemented with

Ziziphus mauritiana pomace powder)

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu bột bã táo ta

2 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chất lượng của mì pasta bổ sung bột bã táo ta 3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến chất lượng của mì pasta bổ

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/02/2023

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Tôn Nữ Minh Nguyệt

TP HCM, ngày 26 tháng 06 năm 2023

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

i

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện luận văn này, em đã nhận được rất nhiều sự hỗ trợ và giúp đỡ Trước tiên em xin cảm ơn người hướng dẫn luận án của em, PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt, Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Em luôn nhận được sự hỗ trợ rất tận tình của cô bất cứ khi nào em gặp khó khăn hoặc có câu hỏi về nghiên cứu, bài viết của mình Phản hồi sâu sắc của cô đã giúp em mài giũa suy nghĩ của mình và đưa công việc của em lên một tầm cao hơn

Em cũng xin cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa TP HCM, đặc biệt là quý thầy cô của Bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình nghiên cứu Em xin cảm ơn GS.TS Lê Văn Việt Mẫn, PGS.TS Trần Thị Thu Trà, ThS Trần Thị Hồng Hạnh, ThS Trần Thị Tưởng An, ThS Lê Thị Thúy Thành tích này của em sẽ không thể đạt được nếu không có sự giúp đỡ của quý thầy cô

Em xin cảm ơn anh chị, các bạn và các em sinh viên khóa sau tại phòng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm Sự chia sẻ, động viên của mọi người là động lực to lớn giúp em vượt qua những trở ngại trong suốt những năm học sau đại học và trong suốt quá trình nghiên cứu viết luận văn này

Em xin cảm ơn văn phòng Sau đại học đã hỗ trợ, giúp đỡ em vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Em xin cảm ơn quý thầy cô giáo trong hội đồng xét duyệt luận văn đã dành thời gian đọc và góp ý giúp em hoàn thiện luận văn này

Cuối cùng, em xin dành ngàn lời yêu thương và lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, đặc biệt là ba mẹ đã luôn ở bên, ủng hộ, giúp đỡ em cả về vật chất lẫn tinh thần để em hoàn thành luận văn Em xin gửi lời chúc sức khoẻ, thành đạt, hạnh phúc và may mắn đến quý thầy cô, gia đình và bạn bè của mình

Mặc dù em đã cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nỗ lực và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh được những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý quý báu của quý thầy cô và các bạn

Xin trân quý và cảm ơn tất cả

Trương Nhậm Doanh Doanh

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Bã táo ta có hàm lượng chất xơ và các hợp chất phenolic cao vượt trội so với bột semolina, nên nếu thay thế vào mì pasta sẽ làm tăng hàm lượng chất xơ và hoạt tính kháng oxy hóa cho mì thành phẩm, từ đó cải thiện một số lợi ích về sức khoẻ cho người tiêu dùng Tuy nhiên, em nhận thấy rằng khi thay thế bột semolina bằng bột bã táo ta, đặc biệt là ở tỷ lệ thay thế 15% trở lên sẽ bắt đầu có sự suy giảm đáng kể về một số tính chất nấu, cấu trúc và điểm yêu thích chung của người tiêu dùng Do đó, với mục tiêu là nâng cao chất lượng sản phẩm mì giàu xơ sau khi đã tận dụng được nguồn phụ phẩm ngành công nghiệp chế biến quả táo ta, em xin kiến nghị ba phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu này bao gồm: thay đổi độ ẩm bột nhào, xử lý bột nhào với enzyme transglutaminase và thay đổi tỷ lệ bổ sung CMC/guar gum

Điều chỉnh độ ẩm bột nhào làm thay đổi cấu trúc mạng gluten và ảnh hưởng đến chất lượng mì pasta thành phẩm Khi thay đổi độ ẩm bột nhào từ 32 lên 44%, chất lượng sản phẩm mì pasta được bổ sung bột bã táo ta được cải thiện tốt nhất ở độ ẩm 38% Độ tổn thất nấu giảm chỉ còn 7.5%, độ cứng tương đương với mẫu mì đối chứng, tỷ lệ kéo dãn cũng như ứng suất kéo của mẫu M38 cũng đạt giá trị tốt nhất trong các mẫu mì khảo sát Mì pasta từ bột nhào có độ ẩm 38% có điểm cảm quan là cao nhất trong các mẫu mì pasta được điều chỉnh độ ẩm bột nhào

Mì pasta ở tỷ lệ thay thế 15% được sử dụng để cải thiện chất lượng thông qua xử lý bột nhào bằng chế phẩm enzyme transglutaminase Transglutaminase tham gia vào việc gia cố kết cấu mạng lưới gluten, từ đó giúp cải thiện chất lượng mì giàu xơ Nồng độ enzyme và thời gian ủ có ảnh hưởng đến chất lượng chung của mì thay thế bã táo ta trong điều kiện của nghiên cứu này Chất lượng chung của mì giàu xơ (tính chất nấu, tính chất cơ lý và mức độ ưa thích chung của người tiêu dùng) được cải thiện rõ rệt ở nồng độ enzyme là 0.75 U/g protein của bột nhào, với thời gian ủ 10 phút, vượt qua khoảng nồng độ và thời gian này, chất lượng mì giảm đáng kể

Khi tăng tỷ lệ bổ sung CMC hay guar gum trong công thức sản xuất mì pasta giàu xơ, tính chất nấu của sản phẩm được cải thiện: giảm độ tổn thất nấu, tăng chỉ số hấp thu nước và chỉ số trương nở Các đặc tính cấu trúc của mì pasta sau nấu cũng được tăng cường: tăng độ bền kéo, độ cố kết, độ nhai và giảm độ dính Đặc biệt, tại tỷ lệ bổ sung là 1.5%, độ tổn thất của sợi mì có chứa CMC và GG giảm lần lượt chỉ còn 5.5% và 6.8% Đồng thời, tỷ lệ kéo dãn cũng như độ bền kéo tại mẫu 1.5% đã vượt trội hơn kết quả thu được của mẫu đối chứng Trong đó, CMC đã cho thấy những tác động mạnh mẽ hơn GG trong mục đích cải thiện tính chất của sợi mì Mức độ yêu thích chung của mẫu mì pasta với tỉ lệ bổ sung từ 1% trở lên trong công thức không có sự khác biệt so với mẫu đối chứng Do đó, sử dụng CMC hay guar gum trong khoảng tỷ lệ 1-1.5% được xem là một giải pháp giúp nâng cao chất lượng mì pasta giàu xơ từ bột bã táo ta

iii

ABSTRACT

Jujube pulp has a higher content of fiber and phenolic compounds than semolina, so if it is substituted into pasta recipes, it will increase the fiber content and antioxidant activity of the final pasta Thereby improving a number of health benefits for consumers when using the product However, I noticed that when replacing semolina with jujube pulp at increasingly high rates, especially at substitution rates of 15% or more, a noticeable decline in some properties began to occur: cooking properties, texture, and overall acceptability Therefore, with the goal of improving the quality of fiber-rich pasta after taking advantage of the by-products of the jujube processing industry, I recommend three methods used in this research including: changing the dough moisture, treating flour with transglutaminase enzyme and changing the ratio of CMC/guar gum addition

Adjustment of dough moisture changes the gluten network structure and affects the quality of the final pasta When changing the dough moisture content from 32 to 44%, the quality of pasta products added with jujube pulp powder was best improved at 38% moisture The cooking loss is reduced to only 7.5%, the hardness is similar to the control sample, the elongation rate as well as the tensile strength of the sample M38 also reached the best value and also has the highest sensory score among the dough moisture-modified pasta samples

Pasta at 15% substitution ratio is used to improve quality through treatment of dough with transglutaminase enzyme Transglutaminase enzyme is involved in the reinforcement of the gluten network, where the starch-protein matrix is disrupted or broken by the addition of fiber Enzyme concentration and incubation time had an effect on the overall quality of jujube pulp replacement pasta under the conditions of this study The overall quality of fiber-rich noodles (cooking properties, texture and overall acceptability) was markedly improved at an enzyme concentration of 0.75 U/g of dough protein, with incubation time 10 minutes, over this concentration and time interval, the quality of pasta decreased significantly

When increasing the percentage of adding CMC or guar gum in the production of fiber-enriched pasta, the cooking properties of the product are improved: reduction in cooking loss, increase in water absorption and swelling index The structural properties of pasta after cooking are also enhanced: increased tensile strength, cohesiveness, chewiness and reduced adhensiveness In particular, at the addition rate of 1.5%, the cooking loss of pasta containing CMC and GG decreased to only 5.5% and 6.8%, respectively At the same time, the elongation rate as well as the tensile strength at the sample 1.5% were superior to the results obtained from the control sample In particular, CMC has shown stronger effects than GG in the purpose of improving the properties of noodles The overall acceptability of the pasta sample with the addition of 1% or more in the recipe did not differ from that of the control sample Therefore, using CMC or guar gum in the range of 1-1.5% is considered a solution to improve the quality of fiber-enriched pasta from jujube pulp

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các công việc trong luận văn thạc sĩ do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt

Các kết quả trong luận văn là hoàn toàn đúng với sự thật và chưa được công bố ở các nghiên cứu khác, ngoại trừ các kết quả liên quan đến luận văn đã được trích dẫn trong phần tài liệu tham khảo

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về các công việc đã thực hiện của mình

HỌC VIÊN CAO HỌC

Trương Nhậm Doanh Doanh

2.2.2 Chất xơ từ bã trái cây 12

2.2.3 Một số nghiên cứu sử dụng quả táo ta trong thực phẩm 13

2.3 Mì pasta 15

2.3.1 Giới thiệu 15

2.3.2 Mì pasta giàu xơ 16

2.3.3 Một số nghiên cứu sử dụng xơ từ bã trái cây vào mì pasta 16

2.4 Ảnh hưởng của chất xơ đến chất lượng mì pasta bổ sung xơ 18

2.5 Ảnh hưởng của phương pháp hiệu chỉnh độ ẩm bột nhào đến chất lượng mì pasta 24

2.6 Ảnh hưởng của phương pháp sử dụng enzyme transglutaminase đến chất lượng mì pasta 24

2.6.1 Giới thiệu chung 24

2.6.2 Nguồn gốc 25

2.6.3 Cơ chế phản ứng 25

2.6.4 Điều kiện hoạt động 26

2.6.5 Các nghiên cứu về ứng dụng enzyme transglutaminase (TG) trong thực phẩm 27

2.8 Điểm mới của đề tài 35

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

3.3 Nội dung nghiên cứu 45

3.3.1 Mục đích nghiên cứu 45

3.3.2 Sơ đồ nghiên cứu 45

3.4 Quy trình thực hiện 46

3.4.1 Quy trình thu nhận bột bã táo ta 46

3.4.2 Quy trình sản xuất mì pasta 47

3.5 Hoạch định thí nghiệm 49

3.5.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 49

3.5.2 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của hiệu chỉnh độ ẩm bột nhào đến chất lượng mì pasta giàu xơ 50

3.5.3 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến chất lượng mì pasta giàu xơ 51

3.5.4 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến chất lượng mì pasta giàu xơ 53

3.5.5 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC/Guar gum đến chất lượng mì pasta 55

vii

3.6 Các phương pháp phân tích 56

3.6.1 Phương pháp xác định thành phần hóa học 56

3.6.2 Phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa 56

3.6.3 Phương pháp xác định các tính chất cơ lý 56

3.6.4 Phương pháp xác định các tính chất vật lý 57

3.6.5 Chất lượng cảm quan của mì pasta 57

3.7 Phương pháp xử lý số liệu 57

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 58

4.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 58

4.1.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu 58

4.1.2 Hoạt tính kháng oxy hóa của nguyên liệu 60

4.1.3 Chỉ tiêu vật lý và hóa lý 62

4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chất lượng mì pasta có bổ sung bột bã táo ta 65

4.2.1 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến tính chất nấu của mì pasta 66

4.2.2 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến tính chất cơ lý của mì pasta 70

4.2.3 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến màu sắc của mì pasta 76

4.2.4 Chất lượng cảm quan của mì pasta khi thay đổi độ ẩm bột nhào 77

4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến chất lượng mì pasta có bổ sung bột bã táo ta 79

4.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến các tính chất nấu của mì pasta 79

4.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến các tính chất cơ lý của mì pasta 83

4.3.3 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến đặc tính màu sắc của mì pasta 89

4.3.4 Chất lượng cảm quan của mì pasta khi thay đổi nồng độ enzyme TG bổ sung vào khối bột nhào 91

4.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến chất lượng mì pasta có bổ sung bột bã táo ta 93

4.4.1 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến các tính chất nấu của mì pasta 94

viii

4.4.2 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến các tính chất

cơ lý của mì pasta 98

4.4.3 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến đặc tính màu sắc của mì pasta 103

4.4.4 Chất lượng cảm quan của mì pasta khi thay đổi thời gian ủ enzyme transglutaminase bổ sung vào khối bột nhào 105

4.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung chất keo ưa nước đến chất lượng mì pasta có bổ sung bột bã táo ta 106

4.5.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung carboxymethylcellulose (CMC) và guar gum (GG) đến các tính chất nấu của mì pasta 107

4.5.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung carboxymethylcellulose (CMC) và guar gum (GG) đến các tính chất cơ lý của mì pasta 112

4.5.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung carboxymethylcellulose (CMC) và guar gum (GG) đến đặc tính màu sắc của mì pasta 119

4.5.4 Chất lượng cảm quan của mì pasta khi thay đổi tỷ lệ bổ sung carboxymethylcellulose (CMC) và guar gum (GG) vào khối bột nhào 120

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 123

A.2 Xác định hàm lượng protein 153

A.3 Xác định hàm lượng lipid 156

A.4 Xác định hàm lượng chất xơ không tan, chất xơ hòa tan và chất xơ tổng 158

A.5 Xác định hàm lượng tro 162

A.6 Xác định hàm lượng tinh bột 163

A.7 Xác định hàm lượng carbohydrate tổng 165

A.8 Xác định hàm lượng phenolic tổng 165

A.9 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa 167

ix

Phụ lục B.Phương pháp xác định tính chất nấu của mì pasta 172

B.1 Thời gian nấu tối ưu (Optimal cooking time) 172

B.2 Độ tổn thất trong quá trình nấu (Cooking loss) 173

B.3 Chỉ số trương nở (Swelling index - SI) 173

B.4 Chỉ số hấp thu nước (Water absorption index - WAI) 174

Phụ lục C.Phương pháp xác định tính chất cơ lý 175

C.1 Xác định cấu trúc của mì pasta 175

x

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của bã táo ta 4

Bảng 2.2 Thành phần đường có trong bã táo ta với các giống táo khác nhau [25] 5

Bảng 2.3 Thành phần amino acid trong bã táo ta [28] 6

Bảng 2.4 Thành phần khoáng trong bã táo ta [36] 7

Bảng 2.5 Hàm lượng các hợp chất phenolic trong bã táo ta [36] 8

Bảng 2.6 Khuyến nghị lượng chất xơ theo từng giai đoạn 11

Bảng 2.7 Một số nghiên cứu sử dụng xơ từ bã/phụ phẩm trái cây vào mì pasta 16

Bảng 2.8 Ứng dụng của enzyme transglutaminase trong thực phẩm 27

Bảng 2.9 Phân loại dựa theo nguồn gốc của hydrocolloid [186] 30

Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng của bột mì semolina 37

Bảng 3.2 Chỉ tiêu chất lượng của enzyme transglutaminase 38

Bảng 3.3 Chỉ tiêu chất lượng của CMC 39

Bảng 3.4 Chỉ tiêu chất lượng của guar gum 39

Bảng 3.5 Đặc tính của các chế phẩm enzyme dùng trong phân tích xơ 40

Bảng 3.6 Các loại hóa chất phân tích dùng trong nghiên cứu 41

Bảng 3.7 Các thiết bị phân tích được sử dụng trong luận văn 43

Bảng 3.8 Các thiết bị tạo sản phẩm mì pasta 44

Bảng 3.9 Công thức mì pasta sử dụng trong nghiên cứu 48

Bảng 3.10 Độ ẩm bột nhào và ký hiệu các mẫu phân tích 51

Bảng 3.11 Thành phần chính trong công thức làm mì pasta giàu xơ có sử dụng 52

Bảng 3.12 Nồng độ enzyme sử dụng và các ký hiệu các mẫu phân tích 52

Bảng 3.13 Thành phần chính trong công thức làm mì pasta giàu xơ có sử dụng 54

Bảng 3.14 Thời gian ủ enzyme và kí hiệu các mẫu phân tích sử dụng trong thí nghiệm 54

Bảng 4.1 Thành phần hóa học của bột bã táo ta và bột semolina 58

Bảng 4.2 Hoạt tính kháng oxy hóa của nguyên liệu 61

Bảng 4.3 Các chỉ số màu sắc của semolina và bột bã táo ta 62

Bảng 4.4 Chỉ số hút nước và hút dầu của bột semolina và bột bã táo ta 63

Bảng 4.5 Các thông số kích thước hạt của bột semolina và bột bã táo ta 63

xi

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến các chỉ số màu sắc của mì pasta 76

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến các chỉ số màu sắc của mì pasta 90

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến các chỉ số màu sắc của mì pasta 103

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC/guar gum đến màu sắc của mì pasta 119

Bảng E.1 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến thời gian nấu tối ưu của mì pasta 182

Bảng E.2 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến giá trị tổn thất khi nấu của mì pasta 182Bảng E.3 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chỉ số trương nở của mì pasta 182

Bảng E.4 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chỉ số hấp thu nước của mì pasta 182

Bảng E.5 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến độ cứng của mì pasta 182

Bảng E.6 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến độ dính của mì pasta 182

Bảng E.7 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến độ cố kết của mì pasta 183

Bảng E.8 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến độ nhai của mì pasta 183

Bảng E.9 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến tỷ lệ kéo dãn của mì pasta 183

Bảng E.10 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến ứng suất kéo của mì pasta 183

Bảng E.11 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chỉ số L* của mì pasta 184

Bảng E.12 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chỉ số a* của mì pasta 184

Bảng E.13 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chỉ số b* của mì pasta 184

Bảng E.14 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chỉ số ΔE của mì pasta 184

Bảng E.15 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến thời gian nấu tối ưu của mì pasta 184

Bảng E.16 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến giá trị độ tổn thất của mì pasta 184

Bảng E.17 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến chỉ số trương nở của mì pasta 185Bảng E.18 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến chỉ số hấp thu nước của mì pasta 185

Bảng E.19 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến độ cứng của mì pasta 185

Bảng E.20 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến độ dính của mì pasta 185

Bảng E.21 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến độ cố kết của mì pasta 185

Bảng E.22 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến độ nhai của mì pasta 186

xii

Bảng E.23 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến tỷ lệ kéo dãn của mì pasta 186

Bảng E.24 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến ứng suất kéo của mì pasta 186

Bảng E.25 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến chỉ số L* của mì pasta 186

Bảng E.26 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến chỉ số a* của mì pasta 186

Bảng E.27 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến chỉ số b* của mì pasta 187

Bảng E.28 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme TG đến chỉ số ΔE của mì pasta 187

Bảng E.29 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến thời gian nấu tối ưu của mì pasta 187

Bảng E.30 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến giá trị tổn thất khi nấu của mì pasta 187

Bảng E.31 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến chỉ số trương nở của mì pasta 187

Bảng E.32 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến chỉ số hấp thu nước của mì pasta 187

Bảng E.33 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến độ cứng của mì pasta 187

Bảng E.34 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến độ dính của mì pasta 188

Bảng E.35 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến độ cố kết của mì pasta 188

Bảng E.36 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến độ nhai của mì pasta 188

Bảng E.37 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến tỷ lệ kéo dãn của mì pasta 188

Bảng E.38 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến ứng suất kéo của mì pasta 188

Bảng E.39 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến chỉ số L* của mì pasta 189

Bảng E.40 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến chỉ số a* của mì pasta 189

Bảng E.41 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến chỉ số b* của mì pasta 189

Bảng E.42 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme TG đến chỉ số ΔE của mì pasta 189

Bảng E.43 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến thời gian nấu tối ưu của mì pasta 189

Bảng E.44 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến giá trị tổn thất của mì pasta 190

Bảng E.45 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến chỉ số trương nở của mì pasta 190

Bảng E.46 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến chỉ số hấp thu nước của mì pasta 190

xiii

Bảng E.47 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến độ cứng của mì pasta 191Bảng E.48 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến độ dính của mì pasta 191Bảng E.49 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến độ cố kết của mì pasta 192Bảng E.50 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến độ nhai của mì pasta 192Bảng E.51 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến tỷ lệ kéo dãn của mì pasta 193Bảng E.52 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến ứng suất kéo của mì pasta 193Bảng E.53 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến chỉ số L* của mì pasta 194Bảng E.54 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến chỉ số a* của mì pasta 194Bảng E.55 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến chỉ số b* của mì pasta 194Bảng E.56 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến chỉ số ΔE của mì pasta 195

Hình 3.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu 45

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình thu nhận bột bã táo ta 46

Hình 3.3 Quy trình sản xuất mì pasta có bổ sung bột bã táo ta 47

Hình 4.1 Màu sắc của bột semolina và bột bã táo ta 62

Hình 4.2 Giản đồ phân bố kích thước hạt bột semolina 64

Hình 4.3 Giản đồ phân bố kích thước hạt bột bã táo ta qua rây 70 mesh 64

Hình 4.4 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến thời gian nấu tối ưu của mì pasta 66

Hình 4.5 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến giá trị tổn thất khi nấu của mì pasta 67

Hình 4.6 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chỉ số trương nở (A) và chỉ số hấp thu nước (B) của mì pasta 69

Hình 4.7 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến độ cứng của mì pasta 70

Hình 4.8 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến độ dính của mì pasta 72

Hình 4.9 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến giá trị độ cố kết (A) và độ nhai (B) của mì pasta 73

Hình 4.10 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến tỷ lệ kéo dãn (A) và ứng suất kéo (B) của mì pasta 74

Hình 4.11 Ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến màu sắc của mì pasta 76

Hình 4.12 Điểm cảm quan của mì pasta khi thay đổi độ ẩm khối bột nhào 77

Hình 4.13 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến thời gian nấu tối ưu 80

Hình 4.14 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến độ tổn thất nấu 81

Hình 4.15 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến chỉ số trương nở (A) và chỉ số hấp thu nước (B) của mì pasta 82

Hình 4.16 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến độ cứng của mì pasta 84

Hình 4.17 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến độ dính của mì pasta 85

xv

Hình 4.18 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến độ cố kết (A) và 86Hình 4.19 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến tỷ lệ kéo dãn (A) và ứng suất kéo (B) của mì pasta 88Hình 4.20 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme transglutaminase đến màu sắc của mì pasta 90Hình 4.21 Điểm cảm quan của mì pasta khi thay đổi nồng độ enzyme TG trong khối bột nhào 92Hình 4.22 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme đến thời gian nấu tối ưu của mì pasta 94Hình 4.23 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme đến độ tổn thất nấu 95Hình 4.24 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến chỉ số trương nở (A) và chỉ số hấp thu nước (B) của mì pasta 97Hình 4.25 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme đến độ cứng của mì pasta 98Hình 4.26 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme đến độ dính của mì pasta 99Hình 4.27 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến độ cố kết (A) và độ nhai (B) của mì pasta 100Hình 4.28 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến tỷ lệ kéo dãn (A) và ứng suất kéo (B) của mì pasta 101Hình 4.29 Ảnh hưởng tiêu cực của oxy đối với cấu trúc bột nhào khi kéo dài thời gian ủ 103Hình 4.30 Ảnh hưởng của thời gian ủ enzyme transglutaminase đến màu sắc của mì pasta 104Hình 4.31 Điểm cảm quan của mì pasta khi thay đổi thời gian ủ enzyme TG 105Hình 4.32 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến thời gian nấu tối ưu mì pasta 107Hình 4.33 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến độ tổn thất nấu của mì pasta 109Hình 4.34 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến chỉ số trương nở (A) và chỉ số hấp thu nước (B) của mì pasta 110Hình 4.35 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến độ cứng của mì pasta 112Hình 4.36 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến độ dính của mì pasta 114Hình 4.37 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến độ cố kết (A) và độ nhai (B) của mì pasta 115Hình 4.38 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC và GG đến tỷ lệ kéo dãn (A) và ứng suất kéo (B) của mì pasta 117

xvi

Hình 4.39 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung CMC/guar gum đến màu sắc của mì pasta 119Hình 4.40 Điểm cảm quan của mì pasta khi thay đổi tỷ lệ bổ sung CMC và GG trong

khối bột nhào 121

Hình A.1 Đường chuẩn xác định hàm lượng nitơ tổng 155

Hình A.2 Đường chuẩn xác định hàm lượng tinh bột 164

Hình A.3 Đường chuẩn xác định hàm lượng phenolic tổng 167

Hình A.4 Đường chuẩn xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH (μMTE/L) 169

Hình A.5 Đường chuẩn xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP (μMTE/L) 171

Hình C.1 Giản đồ Lực – thời gian trong phép đo TPA 175

Hình C.2 Hệ màu CIE Lab 176

Hình D.1 Phiếu hướng dẫn đánh giá cảm quan thí nghiệm 4.2, 4.4 và 4.5 180

Hình D.2 Phiếu trả lời đánh giá cảm quan thí nghiệm 4.2, 4.4 và 4.5 180

Hình D.3 Phiếu hướng dẫn đánh giá cảm quan thí nghiệm 4.3 181

Hình D.4 Phiếu trả lời đánh giá cảm quan thí nghiệm 4.3 181

xvii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AACC: American Association of Cereal Chemists – Hiệp hội các Nhà hóa học về

Lương thực Hoa Kỳ

ANOVA: Analysis of Variance

AOAC: Association of Official Analytical Chemists – Hiệp hội các Nhà hóa học

TPA: Texture Profile Analysis – Phân tích mô tả cấu trúc TPTZ: 2,4,6 – tri(2 – pyridyl) – s – triazine

PVA: Polyvinyl alcohol

Tuy nhiên, hầu hết các sản phẩm mì pasta đều khá nghèo hàm lượng chất xơ cũng như các chất có hoạt tính sinh học khác như acid phenolic, flavonoid và vitamin [5] Trong khi đó thì trái cây và rau quả lại là nguồn giàu những hợp chất có lợi cho sức khoẻ chẳng hạn như vitamin, chất xơ, khoáng chất và đặc biệt là các hợp chất polyphenol có đặc tính kháng oxy hoá và chống viêm mạnh [6] Vì vậy trong những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu về việc bổ sung các loại bột trái cây, rau quả hoặc chất chiết từ những nguyên liệu này hoặc hơn hết chính là tận dụng các nguồn phụ phẩm nông nghiệp để bổ sung vào mì pasta (ví dụ: cam, cà chua, olive, nho, cám yến mạch,…)

Táo ta (Ziziphus mauritiana) là loại cây ăn quả nhiệt đới được trồng nhiều tại các

tỉnh miền Trung và miền Bắc Việt Nam Bã táo ta là phụ phẩm trong quá trình sản xuất các sản phẩm thực phẩm từ táo ta như nước ép, si rô hay cider táo, nó được xem là một nguồn nguyên liệu giàu xơ (20-35% theo chất khô) và hàm lượng phenolic tổng cao (412-764 mg GAE/100g chất khô) [7, 8] Trong cả phần thịt và vỏ táo ta chứa hàm lượng lớn các chất polyphenol và flavonoids giúp cho táo ta trở thành loại quả có hoạt tính kháng oxy hóa cao, tốt cho sức khoẻ [9] Trên thế giới, đặc biệt là tại Trung Quốc, nơi các sản phẩm từ các giống táo ta phát triển mạnh mẽ đã có nhiều nghiên cứu về khả năng thu nhận chất xơ từ bã táo cũng như ứng dụng nó vào trong thực phẩm nhằm tạo ra sản phẩm giàu xơ Tại Việt Nam, các nghiên cứu về bã táo ta còn rất hạn chế Do đó, bã táo ta được kỳ vọng là một nguyên liệu tiềm năng trong việc thay thế, bổ sung để tạo ra các sản phẩm thực phẩm có hàm lượng chất xơ, khả năng kháng oxy hóa cao, có lợi cho sức khoẻ người tiêu dùng

Tuy nhiên, việc bổ sung chất xơ từ các nguồn phụ phẩm nông sản, trong đó có nhóm phụ phẩm trái cây, thường làm giảm đi các tính chất cấu trúc và tính chất nấu của mì pasta thành phẩm [10] Cụ thể là khi tăng tỉ lệ bổ sung bột bã táo ta trong công thức

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

Trang 2

mì từ 0 lên 20% sẽ làm tăng tổn thất nấu, làm giảm đi độ nhai, độ bền kéo và khả năng chấp nhận sản phẩm từ người tiêu dùng Những bất lợi này có thể được khắc phục bằng nhiều phương pháp, trong đó có phương pháp thay đổi hàm lượng nước của khối bột nhào, sử dụng enzyme transglutaminase và bổ sung chất keo ưa nước vào công thức làm mì

Nước đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển mạng lưới gluten đặc trưng trong cấu trúc mì pasta [11] Sự trương nở của hạt tinh bột và hấp thu nước của chất xơ cũng phụ thuộc vào hàm lượng nước bổ sung trong công thức nhào bột [12] Hiện nay chưa có công bố khoa học nào về sự ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chất lượng của mì pasta giàu xơ bổ sung bột bã táo ta

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng enzyme transglutaminase góp phần nối các liên kết chéo trong mạng protein, khôi phục sự liên tục và bền vững của mạng gluten, nơi mà ma trận tinh bột – protein bị gián đoạn hoặc phá vỡ do việc bổ sung chất xơ vào [13] Từ đó, tổn thất tinh bột trong quá trình nấu giảm, độ dính của bề mặt sợi mì giảm kéo theo làm giảm hiện tượng các sợi mì dính vào nhau sau khi nấu, kết cấu chung của mì được cải thiện đáng kể, gia tăng mức độ yêu thích chung của người tiêu dùng đối với mẫu mì thay thế bột semolina bằng bột giàu xơ Sự ảnh hưởng của enzyme transglutaminase đến đặc tính cấu trúc mì pasta giàu xơ thông qua việc bổ sung enzyme trực tiếp vào khối bột nhào từ hỗn hợp bột mì và bột bã táo ta đến nay vẫn chưa được công bố

Carboxymethyl cellulose (CMC) là một dẫn xuất cellulose cùng với guar gum là một chất xơ hòa tan cũng được nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm bổ sung trong quy trình sản xuất mì pasta giàu xơ bởi khả năng cải thiện cấu trúc sản phẩm Chúng tham gia vào quá trình hấp thu nước để tham gia tạo khung mạng trong khối bột nhào [14] CMC/guar gum được sử dụng như một chất làm dày cấu trúc các sản phẩm mì, giảm tổn thất nấu và tăng độ hấp thu nước cho mì sau nấu Tuy nhiên, chưa có công bố về việc sử dụng CMC/guar gum trong công thức mì pasta giàu xơ có bổ sung bột bã táo ta

Dựa vào tình hình thực tế cũng như lợi ích mà bã táo ta mang lại, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu cải thiện một số chỉ tiêu chất lượng của mì pasta bổ sung bột bã táo ta” Mục đích của nghiên cứu này là cải thiện tính chất cấu trúc, tính chất nấu của sản phẩm mì pasta giàu xơ có nguyên liệu được tận dụng từ phụ phẩm của quá trình chế biến thực phẩm đồng thời nhận được sự yêu thích của người tiêu dùng

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

2.1 Bã táo ta

2.1.1 Giới thiệu quả táo ta

Táo ta (tên khoa học: Ziziphus mauritiana) thuộc họ táo (Rhamnaceae) là loại cây

ăn quả nhiệt đới phân bố chủ yếu tại các nước châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam, Thái Lan và một số vùng ở châu Phi Táo ta có nguồn gốc từ châu Á, cái tên

“jujube” được dùng để gọi chung tất cả các giống táo thuộc chi táo ta (Ziziphus) [15]

Trên thế giới, có hơn 40 nhóm loại thuộc chi táo ta khác nhau nhưng phổ biến và được

trồng nhiều nhất là nhóm giống Ziziphus jujuba Mill phổ biến tại Trung Quốc với tên gọi là táo tàu, Ziziphus mauritiana Lamk được trồng rộng rãi ở Ấn Độ, các nước Đông Nam Á và Ziziphus lotus L được trồng ở một số nước Trung Đông [16] Tại Việt Nam, hầu hết các giống táo ta được ghi nhận thuộc nhóm giống Ziziphus mauritiana Lamk có

nguồn gốc từ Ấn Độ [15]

Hình 2.1 Quả táo ta

Táo ta Việt Nam được mô tả là loại cây ăn quả nhiệt đới có khả năng thích ứng với khí hậu khô hạn, được trồng phổ biến ở cả ba miền [17, 18] Ở phía Bắc, táo ta được trồng ở các tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng như Hải Dương, Ninh Bình và một số quận ở Hà Nội Ở phía Nam, táo ta được trồng phổ biến ở Ninh Thuận và một số tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long như Tiền Giang, Đồng Tháp và Bạc Liêu Với điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu khô nóng đặc thù, Ninh Thuận là địa phương có điều kiện thích hợp để trồng táo ta so với cả nước Theo Thông tấn xã Việt Nam, tính đến năm 2019, toàn tỉnh Ninh Thuận đã có 1020 ha diện tích trồng táo ta, hướng đến năm 2023, toàn tỉnh sẽ đạt 1200 ha diện tích trồng với sản lượng đạt 54000 tấn/năm Hiện nay, đa phần táo ta được sử dụng với mục đích ăn tươi, tuy nhiên theo nhu cầu đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường, các sản phẩm chế biến từ táo ta như si rô táo, nước ép táo, rượu táo đang được đẩy mạnh nhằm tăng tính cạnh tranh của loại nông sản này trên thị trường

Thành phần hóa học của bã táo ta thay đổi phụ thuộc vào một số yếu tố như giống táo, phân bố, điều kiện trồng, thời điểm thu hoạch, phương pháp bảo quản cũng như phương pháp xử lý bã táo Những nghiên cứu về thành phần hóa học của bã táo ta chủ

yếu được thực hiện trên hai giống táo Ziziphus mauritiana và Ziziphus jujuba được trồng

phổ biến ở Ấn Độ và Trung Quốc Nhìn chung, táo ta là loại quả giàu carbohydrate, xơ, phenolic, vitamin và khoáng [8] Thành phần hóa học của bã táo ta thể hiện theo g/100g chất khô được thể hiện trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của bã táo ta

(Đơn vị: g/100g chất khô)

Thành phần hóa học

Hasan và cộng sự (2022) [21]

Masmoudi và cộng sự (2020) [22]

Najjaa và cộng sự (2020) [8]

Chen và cộng sự (2018) [23]

Li và cộng sự (2007) [24] Protein 4.23 ± 0.54 2.86 ± 0.23 6.37 ± 0.33 3.97 ± 0.09 5.01 ± 0.05

Li và cộng sự (2007) đã phân tích lượng đường có trong bã táo ta, kết quả cho thấy fructose, glucose, rhamnose, sucrose và sorbitol là các loại đường chính có trong bã táo ta với hàm lượng được thể hiện trong Bảng 2.2 Sự thay đổi về tỷ lệ giữa các thành phần này phụ thuộc nhiều vào giống và độ chín của quả táo [24]

Bảng 2.2 Thành phần đường có trong bã táo ta với các giống táo khác nhau [24]

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 6

dẫn truyền thần kinh, làm trung gian sinh sản, bài tiết hormone và có đặc tính bảo vệ thần kinh [30] Những đặc điểm này cho thấy táo ta đặc biệt có lợi cho phụ nữ đang mang thai Thành phần các loại amino acid của bã táo ta được trình bày trong Bảng 2.3

Bảng 2.3 Thành phần amino acid trong bã táo ta [27]

2.1.2.3 Lipid

Táo ta thuộc nhóm trái cây được biết đến là chứa ít chất béo nên hàm lượng lipid trong bã táo ta là không cao, chỉ chiếm từ 0.37 – 6.16 g/100g chất khô (Bảng 2.1) Ở một mức độ thấp hơn, táo ta là nguồn cung cấp acid béo thiết yếu, tốt cho sức khoẻ, vì quả táo ta rất giàu acid béo không bão hòa (68.54% – 72.44% tổng lượng chất béo trong quả táo ta) Có 33 acid béo (chủ yếu là acid monoenoic) được xác định từ táo ta giống

Z jujuba Mill [31] Các acid béo chiếm ưu thế trong táo là acid oleic, acid palmitic, acid

palmitoleic và đặc biệt là acid linoleic (omega-6) mà cơ thể con người không có khả năng sản xuất [32]

2.1.2.4 Vitamin

Theo Hasan và cộng sự (2022) hàm lượng vitamin C ở các giống táo ta khác nhau dao động từ 63 đến 96 mg/100g bã tươi [21] Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng quả táo ta trồng ở Bangladesh có hàm lượng vitamin C cao hơn so với giống táo ta từ Trung Quốc (<36 mg/100g bã tươi) [24] và Tây Ban Nha (46 mg/100g bã tươi) [33] Vitamin C là một chất chống oxy hóa mạnh giúp loại bỏ các gốc tự do [34], nó cũng góp phần vào cơ

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 7

chế bảo vệ chống oxy hóa trong tế bào sống bằng cách chấm dứt phản ứng dây chuyền với sự chuyển điện tử qua trung gian các loại oxy phản ứng Do đó, quả táo ta trong chế độ ăn uống rất được quan tâm đối với sức khoẻ con người do hàm lượng vitamin C cao cùng với các loại trái cây giàu vitamin C khác như cam, xoài, đu đủ và ổi Ngoài vitamin C, táo ta còn chứa một lượng nhỏ Thiamin (B1), Pyridoxine (B6), Riboflavin (B2) và Niacin (B3) với hàm lượng lần lượt là: 0.27; 0.80; 0.41 và 8.83 mg/kg chất khô [35]

2.1.2.5 Tro và khoáng

Theo Bảng 2.1, hàm lượng tro trong bã táo ta dao động trong khoảng 1.05 – 3.33 g/100g chất khô) [17] Hàm lượng tro có trong bã táo ta có giá trị gần bằng với hàm lượng tro có trong bã từ những loại trái cây khác như cam (2.6 – 3.1% chất khô), bã táo tây (3.7% chất khô) [36]

Thành phần các chất khoáng trong bã táo ta được trình bày trong Bảng 2.4

Bảng 2.4 Thành phần khoáng trong bã táo ta [35]

Thành phần Hàm lượng (mg/100g chất khô) Potassium (K) 458 ± 5.0

Về các nguyên tố vi lượng, trong bã táo ta có một lượng lớn mangan (36.5 mg/100g), tiếp theo là sắt (6.93 mg/100g), kẽm (0.63 mg/100g) và đồng (0.27 mg/100g) Sắt, đồng và kẽm là thành phần quan trọng trong các protein và enzyme, các protein và enzyme này đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa và thực hiện các chức năng của cơ thể [37]

Trong bã táo ta, theo ghi nhận của Yung-Sheng Lin và cộng sự (2020), hàm lượng phenolic tổng có trong bã tươi là 383 ± 40 (mg GAE/100g chất khô), còn theo báo cáo của Li và cộng sự (2007), hàm lượng phenolic tổng trong bã táo tươi dao động trong khoảng 518 - 836 (mg GAE/100g chất khô) [24, 43] tùy thuộc vào giống táo

Trong những nghiên cứu chi tiết hơn, hàm lượng các hợp chất phenolic trong bã táo ta được miêu tả trong Bảng 2.5

Bảng 2.5 Hàm lượng các hợp chất phenolic trong bã táo ta [35]

Thành phần Hàm lượng (mg/kg chất khô)

Trong nghiên cứu của Chen và cộng sự (2018), hàm lượng flavonoid tổng của bã táo ta thấp nhất là giống táo Dazao trồng ở khu vực Hami và cao nhất ở giống táo Junzao trồng ở Kashi, với các giá trị lần lượt là 41.21 mg/g và 62.72 mg/g chất khô Điều này cho thấy rằng các vùng khác nhau với điều kiện khí hậu khác nhau có thể gây ra những áp lực khác nhau đối với quá trình tổng hợp flavonoid trong quá trình phát triển của quả táo [23]

❖ Acid triterpenic

Acid triterpenic phổ biến rộng rãi trong thực vật ở dạng acid tự do hoặc saponin triterpenoid aglycones [46], đã được báo cáo là có nhiều tác dụng sinh học như chống viêm [47], kháng khuẩn [48], các hoạt động bảo vệ gan [49] và chống oxy hóa [50] Guo và cộng sự (2015) đã xác định hàm lượng acid triterpenic trong bã táo ta đạt 222.33 mg/100g chất khô 10 loại acid triterpenic trong bã táo ta được liệt kê bao gồm: ceanothic, alphitolic, zizyberanal, zizyberanalic, epiceanothic, ceanothenic, betulinic, oleanolic, ursonic và zizyberenalic [51]

2.1.2.7 Hoạt tính kháng oxy hóa

Trong nghiên cứu của Hasan và cộng sự (2022), hoạt tính kháng oxy hóa của bã táo ta được xác định dao động từ 358.27 – 404.13 μM đương lượng Trolox/g chất khô theo DPPH và 428.18 – 1866.63 μM đương lượng Fe(II)/g chất khô theo FRAP [21] Li và cộng sự (2007) cũng đã ghi nhận hoạt tính kháng oxy hóa của táo ta theo FRAP đạt 342 - 1173 μM đương lượng Fe(II)/g chất khô [24] Nhiều nghiên cứu đã khẳng định rằng táo ta là nguồn phong phú các hợp chất có hoạt tính sinh học có thể được sử dụng làm thuốc hoặc thực phẩm chống oxy hóa mạnh mẽ

Chất xơ có nhiều trong trái cây, ngũ cốc, các loại rau, củ, quả, đậu Mỗi loại rau quả chứa loại và lượng chất xơ khác nhau, nếu loại nào càng nhiều bã và càng già thì chứa càng nhiều chất xơ Chất xơ hiện diện trong vỏ và thành tế bào thực vật Nhiều học giả phân loại chất xơ theo chế độ ăn uống, nhấn mạnh rằng các thành phần của chất xơ được chiết xuất từ các nguồn khác nhau là khác nhau Chất xơ bao gồm chất xơ thực vật, chất xơ tổng hợp, chất xơ động vật và chất xơ vi sinh Các nghiên cứu hiện tại về chất xơ chủ yếu tập trung vào chất xơ thực vật, chẳng hạn như chất xơ từ đậu tương, cám gạo, ngô, cám lúa mì, trái cây và các nguồn khác Các chất xơ thu được từ các nguồn khác nhau thì khác nhau về hàm lượng xơ tổng, những thành phần hóa học khác, tính chất hóa lý và đặc tính sinh lý [53] Trong tế bào thực vật, chất xơ được chia thành hai loại là chất xơ không hòa tan (rất cứng và có dạng sợi) và chất xơ hòa tan (nhầy, có dạng keo)

Chất xơ không hòa tan (insoluble dietary fiber - IDF): là chất xơ không thể được tiêu hóa hoặc hấp thụ bởi cơ thể con người và không hòa tan trong nước IDF bao gồm một số thành phần cấu trúc của thành tế bào, chẳng hạn như cellulose, hemicellulose và lignin Nguồn cung cấp chất xơ tốt nhất là cám gạo, cám lúa mì, cám ngô, các loại hạt, các quả có hạch và vỏ trái cây, các thực phẩm nguyên hạt, các loại đậu đỗ sấy khô, cải bắp, củ cải, cà rốt, vỏ táo tây,… Chất xơ không hòa tan có đặc tính thẩm thấu nước trong ruột, trương lên tạo điều kiện cho chất bã thải dễ thoát ra ngoài [54], [55]

Chất xơ hòa tan (soluble dietary fiber - SDF): là chất xơ không thể được tiêu hóa hoặc hấp thụ bởi cơ thể người nhưng lại hòa tan một phần trong nước bao gồm pectin, các chất keo (guar gum, pectins,…) và chất nhầy (mucilage) Chất xơ hòa tan khi hòa tan trong nước có thể tạo độ nhớt và tạo thành gel Nguồn cung cấp chất xơ hòa tan tốt nhất là các loại trái cây, các loại rau xanh, vỏ quả họ cam chanh, bã táo và quả dâu tây, cám kiều mạch, đại mạch, cám gạo, vỏ hạt, các loại đậu sấy khô, sữa đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành,… Chất xơ hòa tan khi đi qua ruột sẽ tạo ra thể đông làm chậm quá trình hấp thu một số chất dinh dưỡng vào máu và cũng làm tăng độ xốp, mềm của bã thải tiêu hóa [55]

Chỉ số IDF:SDF là một chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng của chất xơ Theo Jaime và cộng sự (2002), nguồn xơ có chất lượng tốt nên có tỷ lệ IDF:SDF xấp xỉ 2:1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 11

đến 3:1 Thông thường, chất xơ trong các loại rau quả có hàm lượng xơ tan cao hơn so với xơ không tan, trong các loại ngũ cốc thì ngược lại, lượng xơ không tan bao gồm cellulose và hemicellulose lại có hàm lượng cao hơn [56]

Khả năng hấp thu nước, hấp thu dầu, độ trương nở là những tính chất quan trọng của chất xơ [57] Theo Kethireddipalli và cộng sự (2001), nhờ vào cấu trúc rỗng xốp được hình thành bởi mạng lưới polysaccharide mà chất xơ có khả năng hấp thu nước rất tốt thông qua liên kết hydro [58] Theo Jaime và cộng sự (2002), những tính chất này của chất xơ bị ảnh hưởng bởi tỷ lệ IDF:SDF, kích thước hạt, phương pháp thu nhận xơ và nguồn nguyên liệu xơ [59]

Khuyến nghị lượng chất xơ theo từng giai đoạn độ tuổi cũng như giới tính được trình bày ở Bảng 2.6 Nhìn chung, lượng chất xơ tiêu thụ trong một ngày cho mỗi người vào khoảng 25 đến 35g, và chất xơ hòa tan chiếm 8g, theo như khuyến nghị của Hiệp hội dinh dưỡng (trước đây là Hiệp hội Dinh dưỡng Hoa Kỳ) đã đề xuất tỷ lệ IDF:SDF là 3:1 [60]

Bảng 2.6 Khuyến nghị lượng chất xơ theo từng giai đoạn

Giai đoạn Lượng chất xơ khuyến nghị (g/ngày)

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 12

2.2.2 Chất xơ từ bã trái cây

Bã trái cây là một nguồn phụ phẩm của ngành công nghiệp thực phẩm và chủ yếu được sử dụng để làm thức ăn chăn nuôi hoặc làm phân bón [63] Bên cạnh đó, bã trái cây còn là một nguồn xơ quan trọng có nhiều tính ứng dụng trong sản xuất thực phẩm Hơn nữa, chất xơ từ bã trái cây có chất lượng dinh dưỡng tốt hơn so với các loại ngũ cốc vì có hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học (flavonoids, carotenoids, ) cao hơn đáng kể và có sự cân bằng về hàm lượng của chúng (hàm lượng chất xơ, tỷ lệ IDF:SDF tốt hơn, khả năng hút nước, hút dầu tốt hơn, năng lượng và hàm lượng acid phytic thấp hơn) [64]

Chất xơ từ bã táo được xem là một nguồn nguyên liệu tiềm năng vì chúng có sự cân bằng tốt trong tỷ lệ IDF:SDF, các hợp chất có hoạt tính sinh học như polyphenols, flavonoids [65] Tùy thuộc vào giống táo, hàm lượng chất xơ trong bã táo thay đổi từ 35.5 g/100g chất khô (Golden Delicious) đến 89.8g/100g chất khô (Liberty) [56, 63, 65] Một lượng lớn các hợp chất phenolic như catechin và flavonol glycoside đã được tìm thấy trong các giống Golden Delicious, Red Delicious và Granny Smith [65]

Phụ phẩm bã cam cũng là nguồn xơ tiềm năng, nguồn xơ này rất giàu pectin Pectin có khả năng làm giảm hàm lượng cholesterol và các triglyceride trong máu nên nhận được sự quan tâm ngày càng lớn Ngoài ra pectin cũng ảnh hưởng đến phản ứng chuyển hóa glucose bằng cách hạ thấp đường cong phản ứng glucose (glucose response curve) Công dụng chính của pectin là phụ gia thực phẩm vì tính chất gel đặc trưng của nó [66] Hàm lượng xơ tổng của một số giống cam đã được xác định: giống cam Valencia (64.3 g/100g chất khô) [67], trong khi các giống khác có hàm lượng xơ tổng thấp hơn như Navel, Salustiana và Valencia late (35.4 – 36.9 g/100g chất khô) [66]

Hàm lượng chất xơ trong bã từ các giống chanh đã được xác định bởi Figuerola và cộng sự (2005): chanh Fino 49 có hàm lượng xơ tổng cao nhất (68.3 g/100g chất khô), với 90.8% là chất xơ không tan, trong khi chanh Eureka có hàm lượng xơ thấp hơn (60.1 g/100g chất khô) với tỷ lệ IDF:SDF là 5.5:1 [56]

Xơ từ bã bưởi cũng là một nguồn xơ có giá trị cao với hàm lượng xơ tổng là 61.8 g/100g chất khô [68]; tỷ lệ IDF:SDF cũng có thể thay đổi theo từng loại bưởi, ví dụ: giống bưởi Ruby (12.7:1), giống bưởi Marsh (5.9:1) [56] Chất xơ từ bưởi có khả năng liên kết cao với cholesterol so với chất xơ từ các loại trái cây có múi khác [68] Các giống quýt khác nhau cũng đã được đề xuất là lựa chọn thay thế tốt cho ngũ cốc để bổ sung vào thực phẩm [69]

Chất xơ từ bã nho là một nguồn giàu các hợp chất có hoạt tính sinh học như: phenolics, polysaccharides, các acid béo và các hợp chất khác [70] Các yếu tố như giống nho, đặc điểm của canh trường vi sinh vật trong quá trình lên men rượu vang có

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 13

thể ảnh hưởng đến thành phần chất xơ trong bã nho Hàm lượng xơ tổng của các loại bã nho này nằm trong khoảng từ 50 – 75 g/100g chất khô [64] Vỏ nho rất quan trọng đối với ngành công nghệ thực phẩm vì hàm lượng chất xơ cao; theo nghiên cứu của Bravo và Saura-Calixto, hàm lượng chất xơ từ vỏ nho đỏ và vỏ nho trắng lần lượt là 54.2 g và 59.0 g/100g chất khô [71] Nhờ số lượng lớn bã nho được tạo ra từ ngành công nghiệp rượu vang và nước ép nho trên toàn thế giới, bã nho có tiềm năng đóng vai trò là nguồn IDF quan trọng để phát triển thực phẩm chức năng [72]

Grigelmo Miguel và Martín-Belloso (1999) đã xác định được hàm lượng chất xơ tổng trong bã đào sấy khô là 30.7 - 36.1 g/100g chất khô IDF vẫn là thành phần chính trong bã đào, tuy nhiên hàm lượng chất xơ tan (11-12 g/100g chất khô) cao hơn nhiều so với hàm lượng xơ tổng của ngũ cốc là một điều đáng chú ý [66]

Bã mận cũng là một nguồn giàu chất xơ (64.5 g/100g chất khô) Theo Milala và cộng sự (2013) hàm lượng xơ trong bã trái cây có sự thay đổi phụ thuộc vào giống và cách xử lý bã trái cây, cụ thể: hàm lượng xơ trong bã trái cây có sự khác biệt khi sấy khô bằng không khí (air drying) hoặc sấy lạnh (freeze-drying) (hàm lượng xơ tổng tương ứng là 38 – 49 g/100g chất khô); các thành phần quan trọng của polyphenol trong các giống mận khác nhau được tìm thấy là hydroxycinamic acids, quercetin glycosides và anthocyanin [73] Các loại trái cây nhiệt đới được xem là nguồn chất xơ tốt Bã ổi chứa 37.7 g/100g chất khô là chất xơ [74], trong khi đó hàm lượng xơ tan của vỏ xoài là 28.1 g/100g chất khô, ngoài ra vỏ xoài còn chứa hàm lượng polyphenol cao (lên tới 70 g/kg chất khô) [75] Bã từ kiwi và lê đã được nghiên cứu về thành phần và được sử dụng như nguồn đường và chất xơ bởi Martín-Cabrejas và cộng sự (1995) [76] Các loại quả mọng cũng là loại trái cây giàu tiềm năng, bã của chúng rất giàu polyphenols và giúp cải thiện sức khoẻ [77]

Như vậy, việc bổ sung chất xơ từ bã trái cây vào công thức chế biến thực phẩm cần được xem xét vì những lợi ích sức khoẻ mà nó mang lại [78], đồng thời việc tận dụng bã trái cây cũng làm tăng tính bền vững của chuỗi cung ứng thực phẩm vì bã trái cây là phụ phẩm của ngành công nghiệp thực phẩm và thường bị sử dụng một cách lãng phí [63]

2.2.3 Một số nghiên cứu sử dụng quả táo ta trong thực phẩm

Hiện nay, những nghiên cứu về ứng dụng của bã táo ta trong thực phẩm vẫn còn hạn chế Đa số các nghiên cứu tập trung vào các phương pháp nhằm thu nhận chất xơ từ bã táo và xác định các tính chất hóa lý quan trọng của nó Ở một số nghiên cứu, các nhà khoa học cũng tiến hành bổ sung bột bã táo ta vào các sản phẩm bánh như bánh bông lan, bánh biscuit với các tỷ lệ thay thế khác nhau

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 14

Năm 2007, YAO Wen-Hua và cộng sự tiến hành sử dụng enzyme cellulase với nồng độ cơ chất là 0.7%, nhiệt độ ủ là 35oC trong 12 phút để thu nhận xơ tan từ bã táo ta Kết quả từ nghiên cứu cho thấy với điều kiện trên, hàm lượng xơ tan thu được tăng 28% Cũng trong nghiên cứu, nhóm tác giả tiến hành bổ sung bột bã táo ta vào công thức làm bánh biscuit và kết quả ghi nhận rằng tỷ lệ bổ sung 7% là tỷ lệ tối ưu [79]

Năm 2010, Wen-liang Yuan và cộng sự đã tiến hành áp dụng phương pháp sử dụng kiềm để thu nhận xơ không tan từ bã táo ta và xác định các tính chất hóa lý của chất xơ Kết quả cho thấy ở nồng độ NaOH sử dụng là 0.4 mol/L, nhiệt độ trích là 50oC trong thời gian 120 phút, hiệu suất thu hồi xơ không tan từ bột bã có kích thước hạt 0.17 mm đạt 73.1% và các tính chất của xơ như khả năng hút dầu, hút nước được xem là có triển vọng cao để áp dụng vào thực phẩm [20]

Năm 2014, Wei Zong và cộng sự thực hiện nghiên cứu sử dụng phương pháp ép đùn trục vít đôi nhằm thu nhận xơ tan từ bã táo ta Kết quả của nghiên cứu cho thấy với điều kiện ép đùn bao gồm độ ẩm nguyên liệu đầu vào 27.5%, nhiệt độ ép đùn 164oC và tần số hoạt động của motor là 34 Hz, hàm lượng xơ tan thu được từ bã là 17.67% theo khối lượng bã, trong khi hàm lượng xơ tan thu được từ phương pháp không sử dụng trục ép là 9.02% [80]

Năm 2020, Manel Masmoudi và cộng sự đã sử dụng bột bã táo ta (JF) và chất xơ được trích từ bã táo (JFC) bổ sung vào công thức làm bánh biscuit với tỷ lệ 0-15% Kết quả thu được cho thấy cả hai nguyên liệu thay thế trên đều làm gia tăng hàm lượng xơ, tro và hàm lượng phenolic tổng có trong bánh, những sự thay đổi về kích thước bánh là không đáng kể trong khi độ cứng của bánh được ghi nhận là tăng và chỉ số L* giảm theo tỷ lệ bổ sung Đánh giá cảm quan cho thấy đối với nguồn bổ sung là JF, tất cả các mẫu bánh đều đạt điểm trên mức chấp nhận được trong khi với nguồn bổ sung là JFC thì tỷ lệ bổ sung 10% là mức tối đa điểm thị hiếu còn nằm trong khoảng chấp nhận được [7]

Năm 2020, Najjaa H và cộng sự đã tiến hành bổ sung bột bã táo ta vào công thức làm bánh bông lan với tỷ lệ 0-10% Nhóm tác giả ghi nhận việc bổ sung bột bã táo ta vào bánh bông lan giúp tăng hàm lượng xơ và khả năng kháng oxy hóa trong bánh Những sự thay đổi về màu sắc, cấu trúc của bánh cũng được ghi nhận là khác biệt so với mẫu đối chứng Về cảm quan, ở các tỷ lệ bổ sung, điểm thị hiếu đều trên mức chấp nhận được, trong đó mẫu bánh bổ sung 5% bột bã táo được đánh giá cao nhất [8]

Năm 2022, Ansarifar và cộng sự đã tiến hành bao gói chiết xuất táo ta (jujube extract - JE) trong sợi nano PVA bằng phương pháp quay điện (electrospinning) nhằm đánh giá tác dụng của chúng trong việc nâng cao thời hạn sử dụng của dâu tây Hiệu quả của màng sợi nano PVA/JE được đánh giá bằng cách đo tỷ lệ phân hủy, tổng hàm lượng phenol và anthocyanin, độ axit có thể chuẩn độ, thông số màu sắc và tổng số vi khuẩn

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 15

trên dâu tây Kết quả cho thấy JE có hoạt tính chống oxy hóa (350.63 ± 6.25 – 1390.1 ±

15.3 M Fe(п)/DW) và tác dụng ức chế vi khuẩn và nấm (Bacillus subtilis, Escherichia coli và Aspergillus fumigatus) Hình ảnh (SEM) của sợi nano PVA cho thấy hình thái

đồng nhất, dạng hạt và bề mặt nhẵn Hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) đã xác nhận rằng JE được nạp vào sợi nano PVA mà không có bất kỳ tương tác hóa học nào Màng sợi nano PVA bao bọc JE với hiệu suất khoảng 83.54% và giải phóng 42% JE được bao bọc vào khí quyển sau 180 giờ Sau 6 ngày bảo quản, sợi nano PVA/JE giúp giảm đáng kể tình trạng lão hóa, giữ nguyên hàm lượng dinh dưỡng và bảo vệ đặc tính lý hóa của dâu tây [81]

2.3 Mì pasta 2.3.1 Giới thiệu

Trong tiếng Ý từ “pasta” là có nghĩa là “bột nhào” Trong tiếng Anh, từ “pasta” là dùng để chỉ một món ăn có nguồn gốc từ Ý Pasta được làm chủ yếu từ bột semolina

của lúa mì cứng (durum) và nước Lúa mì cứng (Triticum durum) là loại lúa mì cứng

nhất trong số các giống lúa mì, quá trình xay xát thô tạo ra một loại hạt thô được gọi là bột semolina và là nguyên liệu lý tưởng để làm mì pasta vì độ cứng, màu vàng đậm và vị thơm của nó [82] Semolina sẽ được trộn với 18-25% nước ở 35-42ºC, hỗn hợp này được nhào trộn trong 10–20 phút để tạo ra bột nhào tươi với độ ẩm trung bình là 30–32% [82] Tiếp theo, mì pasta sẽ được tạo hình bằng cách đùn bột qua khuôn bằng máy đùn chân không [82, 83] Cuối cùng mì pasta sẽ được sấy đến độ ẩm khoảng 11% để bảo quản cũng như phân phối đến tay khách hàng

Pasta rất đa dạng về chủng loại dựa vào hình dáng, cách chế biến Dựa vào văn hóa và lịch sử từng vùng miền nước Ý mà các nhà nghiên cứu thống kê số lượng pasta lên đến hơn 300 loại Theo Alexander và cộng sự (2000) có thể chia pasta thành 8 họ phổ biến: dạng sợi (spaghetti family), dạng ống (tubular family), dạng vỏ sò (shell family), dạng ruy-băng (ribbon family), dạng ngắn (short pasta family), dạng ống nhỏ (micropasta), dạng có nhân (filled pasta family) và dạng nhồi (pseudo-pasta family) [84]

Pasta là một sản phẩm thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp [85], hàm lượng natri thấp, chứa rất ít chất béo, không cholesterol và giàu nguồn carbohydrate phức tạp [86] Do vậy, pasta là nguồn cung cấp tinh bột chính của nhiều nước trên thế giới Theo IPO (Hiệp hội pasta quốc tế) sản lượng pasta lên đến 16 nghìn tấn được sản xuất trên toàn thế giới vào năm 2019, cao hơn gấp đôi con số 7 triệu tấn vào trước đó 20 năm Lượng tiêu thụ pasta bình quân đầu người ở một số quốc gia rất cao lần lượt là: Ý (23.1 kg/năm), Mỹ (9 kg/năm), Pháp và Đức (8 kg/năm), Anh (3.5 kg/năm) [87]

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 16

2.3.2 Mì pasta giàu xơ

Hiện nay, nhu cầu về thực phẩm tốt cho sức khỏe ngày một tăng điển hình là nhóm sản phẩm không đường, ít calorie, ít lipid và giàu xơ Một trong những xu hướng hiện nay mà nhiều người quan tâm đó là sử dụng các loại thực phẩm nhiều chất xơ để phòng ngừa một số bệnh tật Chất xơ hòa tan và không hòa tan trong thực phẩm có nhiều tác dụng tích cực cho sức khỏe người sử dụng như cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột [88], kiểm soát chỉ số đường huyết [89], giảm lượng cholesterol trong máu [90], phòng ngừa các bệnh liên quan đến vú và tuyến tiền liệt [91]

Mì pasta là sản phẩm giàu tinh bột, ít béo và thường là thức ăn chính trong các bữa ăn và có thể chế biến thành nhiều món khác nhau Do có độ ẩm thấp và thời gian bảo quản lâu, mì pasta ngày càng trở nên tiện dụng và phổ biến ở nhiều nước [82] Mì pasta giàu xơ hiện có trên thị trường Việt Nam chủ yếu được nhập khẩu từ nước ngoài, có thể tìm thấy một số nhãn hiệu lớn trong các siêu thị như mì pasta nguyên cám Bioitalia, Cucina, Naturata,… Thành phần chủ yếu của các sản phẩm này là bột lúa mì nguyên cám Do đó, việc đa dạng hóa nguồn xơ để bổ sung vào mì pasta là một xu hướng mới đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm và đặc biệt nguồn xơ từ phụ phẩm bã trái cây được đánh giá là tiềm năng bởi những lợi ích mà nó mang lại

2.3.3 Một số nghiên cứu sử dụng xơ từ bã trái cây vào mì pasta

Ngoài các nguyên liệu đã được nhiều nhóm tác giả nghiên cứu để bổ sung vào mì pasta như: cám lúa mì [92], cám yến mạch [93], khoai lang [94], đậu lupin [95],… thì gần đây, nguồn chất xơ từ bã/phụ phẩm trái cây được đánh giá là có nhiều tiềm năng để đa dạng hóa sản phẩm mì pasta giàu xơ Cụ thể, một số ứng dụng xơ từ bã/ phụ phẩm trái cây được trình bày ở Bảng 2.7

Bảng 2.7 Một số nghiên cứu sử dụng xơ từ bã/phụ phẩm trái cây vào mì pasta

Loại bã

trái cây Cách xử lý bã trước khi sử dụng Ứng dụng Tài liệu tham khảo Bã nho Bã nho sau khi lên men rượu vang được

tách ra, ép và sấy ở 40ºC bằng thiết bị sấy đối lưu cho đến khi đạt độ ẩm cuối cùng là 11% Sau đó, cuống và hạt sẽ được loại bỏ ra khỏi bã và bã nho được nghiền mịn và rây qua rây 0.2mm Bột bã nho được bảo quản trong túi plastic tối màu và được hút chân không

Thay thế 5% hoặc 10% bột semolina để làm mì pasta

Tolve và cộng sự (2020) [96]

Bã mâm xôi

Lưu trữ lạnh đông ở -80ºC trong 24 giờ, sấy thăng hoa thu được hạt bột

Thay thế 2.5% hoặc 7.5% bột semolina để làm

Struck và cộng sự (2016) [77]

Thay thế 2.5, 5, hoặc 7.5% bột semolina để làm

mì pasta

Crizel và cộng sự (2015) [97]

Bã táo tây

Bã táo được thu nhận ở trạng thái đông lạnh để đảm bảo độ tươi và sau đó được sấy khô ở 60ºC bằng thiết bị sấy đối lưu cưỡng bức cho đến khi độ ẩm cuối cùng đạt 4.8% Bã táo được nghiền mịn và rây qua rây có kích thước 0.88mm Bột qua rây được bảo quản trong túi plastic

Thay thế 5, 10, 15 hoặc 20% bột mì Semolina để làm

mì pasta

Xu và cộng sự (2020) [98]

Bã chuối Chuối được lột vỏ và cắt thành lát với độ

dày khoảng 5mm Sau đó, lát chuối được lạnh đông ở -25ºC Chuối đã lạnh đông với độ ẩm là 76.6% được sấy thăng hoa ở 40ºC, áp suất 63Pa Chuối sau sấy được nghiền và rây qua rây có kích thước 0.2mm Bột chuối sẽ được bảo quản trong túi polyethylene kín ở nhiệt độ 20-22ºC

Thay thế 1, 2, 3, 4 hoặc 5% bột semolina để làm

mì pasta

Biernacka và cộng sự (2020)

[99]

Bã gấc Trái gấc được rửa với nước, bỏ vỏ và cắt thành những miếng nhỏ Sau đó, những miếng gấc được sấy ở 60ºC trong 24 giờ bằng thiết bị sấy đối lưu, nghiền mịn và cuối cùng rây bột qua rây 150μm Bột qua rây được bảo quản trong túi nhôm kín ở 25ºC

Thay thế 5, 10 hoặc 15% bột mì

semolina để làm mì pasta

Chusak và cộng sự (2020) [100]

Vỏ của quả nho

Bã nho sau khi lên men rượu vang được sấy khô bằng thiết bị sấy cưỡng bức ở 60ºC trong 8 tiếng mỗi ngày, sấy liên tục trong 3 ngày để tránh sự suy thoái của các hợp chất có hoạt tính sinh học Vỏ nho sau sấy được tách khỏi bã nho, nghiền mịn bằng thiết bị nghiền búa và rây qua rây 250μm, thu lấy phần bột qua rây

Thay thế 3, 6 hoặc 9% bột semolina để làm

mì pasta

Gaita và cộng sự (2018) [101]

Vỏ của quả cà chua

Cà chua sau khi thu nhận được rửa sạch, lột vỏ và thịt bã được tách khỏi hỗn hộp hạt và vỏ Sau đó, hạt được tách khỏi thịt bã bằng quá trình tuyển nổi Tiếp đó, vỏ cà chua được tách ẩm bằng cách phơi nắng rồi sấy khô ở 40-50ºC, nghiền mịn Độ ẩm cuối của bột vỏ cà chua khoảng 7%

Thay thế 10% hoặc 15% bột semolina để làm

mì pasta

Padalino và cộng sự (2015) [102]

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 18

2.4 Ảnh hưởng của chất xơ đến chất lượng mì pasta bổ sung xơ

Việc bổ sung nguyên liệu giàu xơ vào công thức làm mì pasta tạo ra những thay đổi về thành phần hóa học, tính chất công nghệ, tính chất vật lý và chất lượng cảm quan của sản phẩm

2.4.1 Thành phần hóa học

Việc bổ sung chất xơ vào pasta được cho rằng sẽ làm thay đổi đáng kể thành phần hóa học, đặc biệt là hàm lượng xơ Tại nhiều quốc gia, thực phẩm được xem là giàu xơ khi chứa 6g chất xơ/100g thực phẩm [103] Hàm lượng xơ trong sản phẩm phụ thuộc nhiều vào thành phần xơ của nguồn nguyên liệu bổ sung và tỷ lệ bổ sung vào sản phẩm Elleuch (2011) cho rằng phụ phẩm từ trái cây được xem là nguồn nguyên liệu giàu xơ hơn so với ngũ cốc và rau củ [104] Theo nghiên cứu của Padalino và cộng sự (2014) bổ sung bột đậu vào mì pasta với tỷ lệ 5%, 10% và 15% [105] và nghiên cứu của P Zarzycki và cộng sự (2020) khi bổ sung bột hạt lanh vào mì pasta với tỷ lệ 5%, 9%, 13%, 17%, 20% và 23% [106] thì hàm lượng xơ tổng tăng dần theo tỷ lệ bổ sung vào mì Bên cạnh đó, Dib và cộng sự (2018) cũng nhận thấy rằng hàm lượng chất xơ trong mì pasta tăng từ 5.68% lên 14.8% khi tăng tỉ lệ bổ sung bột hạt lựu từ 0 - 12.5% [107]

Ngoài ra, chất xơ được ghi nhận làm tăng hàm lượng tro, giảm hàm lượng protein tổng trong nghiên cứu của Maribel và cộng sự (2009) khi bổ sung 45% bột vỏ chuối xanh trong công thức phối trộn, giảm từ 12.5% (mẫu đối chứng) xuống 8.1% và làm tăng hàm lượng tro có trong sản phẩm [108] Hàm lượng tro đại diện cho các nguyên tố khoáng có trong thực phẩm Theo Laureati và cộng sự (2016), khi tỷ lệ cám mì bổ sung là 30% vào công thức phối trộn thì hàm lượng tro của mì tăng lên 5.3% so với mẫu đối chứng có hàm lượng tro là 2.1% [109]

Sự thay đổi về hàm lượng lipid có trong sản phẩm thay đổi phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu bổ sung Theo nghiên cứu của Zarzycki và cộng sự (2020), việc bổ sung bột bã hạt lanh với tỷ lệ 23% làm tăng hàm lượng lipid lên 3.08% so với mẫu đối chứng có hàm lượng lipid là 0.50% [106] Tuy nhiên, việc bổ sung bột vỏ hành tây vào pasta trong nghiên cứu của Monika và cộng sự (2020) với tỷ lệ 7.5% lại làm giảm nhẹ hàm lượng lipid từ 1.42% (mẫu đối chứng) xuống 1.23% [110]

Một chỉ số quan trọng khác được chú ý khi sử dụng bã từ trái cây trong sản xuất pasta là hoạt tính kháng oxy hóa Một số nghiên cứu cho thấy bã vỏ xoài, bã cam, nho và chuối là những nguồn nguyên liệu giàu các chất kháng oxy hóa, khi bổ sung vào pasta, chúng làm tăng đáng kể hàm lượng phenolic tổng có trong sản phẩm [75, 97, 99] Theo Crizel và cộng sự (2015), sử dụng bã cam từ quy trình sản xuất nước ép với tỷ lệ bổ sung 7.5% làm cho hàm lượng phenolic tổng của sản phẩm đạt 1.68 mg GAE/g, trong

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 19

khi hàm lượng phenolic tổng trong mẫu đối chứng chỉ đạt 1.19 mg GAE/g [97] Ngoài ra, Simonato và cộng sự (2019) cũng nhận thấy hàm lượng phenolic tổng và hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH của mì tăng đáng kể khi bổ sung bột bã ô liu Cụ thể, hàm lượng phenolic tổng của các mẫu mì pasta khi bổ sung lần lượt 5% và 10% bột bã ô liu trong quy trình làm mì pasta sẽ tăng từ 0.89 mg GAE/g (mẫu đối chứng) lên 1.29 mg GAE/g và 2.28 mg GAE/g Bên cạnh đó, hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH cũng tăng lên và đạt 6.16 μMTE/g và 6.89 μMTE/g so với mẫu đối chứng (0.89 μMTE/g) [111] Hay khi bổ sung bột quả mọng (phúc bồn tử, mâm xôi lai, lý chua đen, lý chua đỏ) vào mì pasta không những giúp tăng hàm lượng polyphenol, hoạt tính kháng oxy hóa và anthocyanin mà màu sắc cũng như mùi vị được hơn 70% người tiêu dùng ưa chuộng [112]

2.4.2 Tính chất nấu

Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng việc bổ sung chất xơ vào mì pasta có thể ảnh hưởng đến tính chất nấu của mì pasta, bao gồm thời gian nấu tối ưu, độ tổn thất nấu, chỉ số trương nở và chỉ số hấp thu nước

❖ Thời gian nấu tối ưu (Optimal cooking time)

Thời gian nấu tối ưu của mì pasta giàu xơ được nhiều tác giả ghi nhận là thấp hơn so với mẫu mì pasta truyền thống khi tăng hàm lượng xơ có trong sản phẩm pasta [75] Theo Chillo và cộng sự (2008) khi thay thế bột mì bằng 30% bột kiều mạch và 20% bột cám vào mì pasta thì thời gian nấu ít hơn 3.2 phút so với mẫu mì không có bột kiều mạch và bột cám [86] Thời gian nấu ngắn hơn có thể là do pasta giàu xơ có thành phần hóa học và cấu trúc vi mô khác biệt so với pasta truyền thống [113] Việc bổ sung xơ làm giảm hàm lượng tinh bột trong pasta, làm giảm lượng nước cần cho quá trình hồ hóa tinh bột Ngoài ra, việc bổ sung xơ có thể làm giảm hàm lượng glutenin và tăng hàm lượng xơ nên cần ít thời gian hơn để hydrate hóa [114] Ngoài ra, việc bổ sung xơ có thể làm cho cấu trúc mạng gluten kém chặt chẽ, tạo điều kiện cho nước dễ khuếch tán vào bên trong mạng [86]

❖ Tổn thất nấu (Cooking loss)

Độ tổn thất trong quá trình nấu là một chỉ tiêu chất lượng quan trọng Tỷ lệ hao hụt khi nấu chín của mì ở mức thấp là mong muốn vì nó cho thấy khả năng hòa tan tinh bột thấp, dẫn đến nước nấu trong (ít đục hơn) [115] Trong mì pasta, tinh bột đóng vai trò tham gia tạo cấu trúc sợi mì do nó có xu hướng liên kết lại với nhau và tương tác với các thành phần khác, làm giảm độ tổn thất khi nấu [69] Tudorica và cộng sự (2002) báo cáo rằng độ tổn thất khi nấu tăng lên khi bổ sung chất xơ từ đậu Hà Lan [116] Ajila và cộng sự (2010) cũng báo cáo rằng khi tăng tỷ lệ bổ sung bột vỏ xoài từ 0% đến 7.5% thì

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

Trang 20

độ tổn thất khi nấu cũng tăng từ 5.84% lên 8.71% [75] Sự gia tăng độ tổn thất nấu có thể là do việc bổ sung chất xơ làm cản trở cấu trúc của mì ống, phá vỡ tính liên tục của ma trận protein – tinh bột, nước có thể dễ dàng xâm nhập vào cấu trúc của mì pasta và tinh bột trong sợi mì dễ dàng thoát ra trong quá trình nấu

❖ Chỉ số trương nở

Ngoài ra việc bổ sung chất xơ cũng làm thay đổi chỉ số trương nở của mì pasta Solis và cộng sự (2019) ghi nhận khi bổ sung chất xơ từ bột yến mạch và bột táo thì chỉ số trương nở tăng 6.87% và 22.86% so với mẫu không bổ sung [117] Việc bổ sung chất xơ ảnh hưởng khả năng hấp thụ nước trong mạng lưới protein – tinh bột Các nhóm hydroxyl trong chất xơ tương tác với nước, làm gia tăng khả năng hấp thụ nước và làm tăng chỉ số trương nở của mì pasta [118] Tuy nhiên, trong nghiên cứu của Sethi và cộng sự (2020), chỉ số trương nở giảm từ 1.47% (mẫu đối chứng) xuống 1.34% khi bổ sung 25% bột cám gạo đen trong công thức phối trộn mì pasta [119] Trong nghiên cứu của Biney và cộng sự (2014), chỉ số trương nở của mì khi bổ sung 30% bột cám Farinetta (hỗn hợp của lớp aleurone vỏ và phôi hạt) là 1.66% và không có sự khác biệt so với mẫu pasta đối chứng (1.65%) [120]

E-❖ Chỉ số hấp thu nước

Nguyen và cộng sự (2020) cũng chỉ ra rằng chỉ số hấp thu nước giảm đến 33.0% ở tỷ lệ thay thế 30% bột cám lúa mì khi so với mẫu đối chứng Điều này được giải thích khi tăng dần tỷ lệ thay thế, hàm lượng tinh bột giảm dần, ngoài ra các hạt tinh bột còn bị thất thoát trong quá trình nấu, dẫn đến lượng tinh bột hấp thụ nước và trương nở cũng giảm, làm cho chỉ số trương nở và hấp thụ nước giảm [84] Bên cạnh đó, do thành phần xơ trong mì tăng cao gây nên hiệu ứng cạnh tranh nước của xơ [104], làm ngăn cản, hạn chế tinh bột và protein hấp thụ nước, điều này cũng giải thích vì sao chỉ số trương nở và chỉ số hấp thu nước giảm khi thay thế bột lõi ngô

2.4.2.1 Cấu trúc

Các đặc điểm cấu trúc, kết cấu của mì pasta là yếu tố quan trọng trong việc xác định sự chấp nhận cuối cùng của người tiêu dùng Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng các đặc điểm cấu trúc của mì pasta có thể bị ảnh hưởng bởi loại và tỉ lệ chất xơ được bổ sung vào mì pasta

❖ Độ cứng (Hardness)

Ajila và cộng sự (2010) báo cáo rằng việc bổ sung bột vỏ xoài vào mì pasta làm tăng độ cứng của mì pasta từ 44 lên 73.46 g lực [121] Tương tự khi bột quả gấc được bổ sung vào mì pasta đều làm tăng độ cứng của mì pasta bổ sung so với mẫu đối chứng