Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu phương pháp cải thiện chất lượng mì pasta bổ sung vỏ dưa hấu

TỔNG QUAN

Vỏ dưa hấu

Dưa hấu (Citrullus lanatus) là một trong những loại trái cây được trồng phổ biến ở Việt Nam và một số nước vùng nhiệt đới Các vùng có truyền thống trồng dưa hấu ở Việt Nam như Hải Dương, Nghệ An, Quảng Nam, Đà Nẵng, Tiền Giang, Long An… hằng năm cung cấp một lượng lớn dưa hấu để tiêu thụ trong nước và xuất khẩu

Cây dưa hấu thuộc dạng dây leo có nhiều lông, tua cuốn 2 – 3 nhánh Lá cây màu xanh hoặc ngả vàng nhạt, hình tam giác, có 3 – 5 thùy, các thùy này lại chia thành các thùy nhỏ có góc tròn, cuống lá có lông mềm Hoa dưa hấu đơn tính cùng gốc, to, màu vàng lục Dưa hấu rất đa dạng về hình dạng và màu sắc Các dạng quả thường có dạng thuôn dài, tròn và oval Về màu sắc, thịt dưa hấu có màu đỏ, vàng, hồng và cả màu trắng Hạt dưa hấu có thể có màu đen, nâu hay trắng [17]

Quả dưa hấu có thể được chia thành 3 thành phần chính: vỏ, thịt và hạt Vỏ dưa hấu nhẵn, có màu xanh đậm hoặc đôi khi có sọc xanh nhạt, khi chín chuyển sang màu xanh vàng Phần ăn được của dưa hấu là phần thịt bên trong vỏ Thịt quả chiếm khoảng 68% tổng trọng lượng, vỏ chiếm 30% và hạt chiếm 2% [18] Dưa hấu được biết đến là một loại trái cây tốt cho sức khỏe, có giá trị dinh dưỡng cao Sản phẩm này cung cấp một lượng lớn muối khoáng (Ca, K, Fe, Mg), vitamin (A, B, C, E), chất chống oxy hóa (phenolics và carotenoid) và các acid amin, đặc biệt là arginine và citrulline [19]

Bên cạnh những thành phần hóa học cơ bản, hợp chất carotenoid tạo nên màu đỏ đặc trưng của dưa hấu là lycopene Lycopene là một chất có hoạt tính chống oxy hóa Nó có tác dụng loại bỏ các gốc tự do gây hại cho tế bào lành Có khoảng 6300 –

6800 àg lycopen/100g thịt trỏi dưa hấu ruột đỏ và 370 - 420 àg lycopen/100g thịt trỏi dưa hấu ruột vàng Hàm lượng lycopene giảm 10% sau 7 – 10 ngày bảo quản sau thu hoạch dưa ở ở 2 o C [17]

2 Hạt dưa hấu có chất béo và acid hữu cơ Bên cạnh đó, hạt dưa hấu chứa những chất có tác dụng hạ huyết áp và làm giảm bớt các triệu chứng của bệnh viêm bàng quang cấp tính Lá và rễ dưa hấu nếu đem sắc uống có tác dụng điều trị nhất định đối với bệnh viêm ruột [17]

2.1.2 Thành phần hóa học của vỏ dưa hấu

Thành phần hóa học của vỏ dưa hấu từ các nguồn tài liệu khác nhau được trình bày trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của vỏ dưa hấu theo một số tác giả

Xiana Rico và cộng sự,

Hanan M.A.Al- Sayed và cộng sự, 2013

Chú thích: - n.d: Không xác định

Theo Bảng 2.1, carbohydrate là thành phần chính trong vỏ dưa hấu gồm các nhóm đường, tinh bột và chất xơ Vỏ dưa hấu được xem là một nguồn cung cấp chất xơ quan trọng, chứa khoảng 26 g cellulose/100g chất khô, 0.1 g hemicellulose/100g chất khô, và 19 – 26 g pectin/100g chất khô [20]

Thành phần monosaccharide trong các polysaccharide chiết xuất được từ vỏ dưa hấu bao gồm galactose (38.26%), arabinose (26.12%), rhamnose (17.86%), mannose (9.94%), xylose (5.10%) và glucose (2.70%) [19]

Hàm lượng protein của vỏ dưa hấu dao động từ 7.4 – 18.0% khối lượng chất khô, thấp hơn so với hạt dưa hấu (18 – 25% khối lượng chất khô) Đặc biệt vỏ dưa hấu có chứa citrulline Theo nghiên cứu của Rimando và cộng sự (năm 2005), vỏ dưa hấu chứa nhiều citrulline hơn thịt dưa hấu, hàm lượng citrulline trong vỏ và thịt lần lượt là 24.7 và 16.7 mg/g chất khô [23]

Hàm lượng lipid trong vỏ dưa hấu không cao, chỉ chiếm từ 1.1 – 2.6% chất khô Trong đó, arachidic acid có hàm lượng lớn (40.96 ± 2.27%), tiếp theo là palmitic acid (28.42 ± 3.30%) và linoleic acid (15.86 ± 0.77%) [24]

Vỏ dưa hấu là nguồn cung cấp các khoáng chất Ca, K, Mg với hàm lượng lần lượt là 9771, 3734 và 260 mg/100 g chất khô [20]

Ca có vai trò thiết yếu đối với sự phát triển của xương và răng cũng như trong điều trị và phòng ngừa tăng huyết áp (Houston, 2005) K và Mg có vai trò quan trọng trong điều hòa nhịp tim và giảm huyết áp (Mallek-Ayadi et al., 2017) [25]

2.1.3 Hướng sử dụng của vỏ dưa hấu

Quy trình chế biến dưa hấu ở quy mô công nghiệp tạo ra một lượng lớn phụ phẩm là vỏ dưa hấu Vỏ dưa hấu hiện nay được sử dụng chủ yếu làm thức ăn chăn nuôi dù phụ phẩm này có chứa những thành phần dinh dưỡng có giá trị đối với con người Sử dụng vỏ dưa hấu để sản xuất các sản phẩm giá trị gia tăng không chỉ góp phần đa dạng hóa thực phẩm mà còn làm tăng hiệu quả kinh tế trong việc chế biến nguồn nông sản hiện có tại Việt Nam

Hai hướng nghiên cứu chính hiện nay để sản xuất những sản phẩm có giá trị gia tăng từ phụ phẩm vỏ dưa hấu là trích ly các hoạt chất sinh học có lợi và bổ sung trực tiếp vỏ dưa hấu vào công thức chế biến thực phẩm như là một nguồn phụ liệu

2.1.3.1 Trích ly các hoạt chất sinh học từ vỏ dưa hấu

Năm 2016, nghiên cứu của Petkowicz và cộng sự về pectin thu nhận từ vỏ dưa hấu đã được công bố [26] Hai đối tượng khảo sát là vỏ dưa hấu tươi và vỏ dưa hấu đông khô Các tác giả nhận thấy vỏ dưa hấu chứa hàm lượng pectin khá cao (hàm lượng acid galacturonic cao hơn 65%) và pectin thu nhận có đặc tính công nghệ tương tự như gum Arabic Năm 2020, Lee và Choo đã tối ưu hóa quy trình trích ly pectin bằng hai dung môi là dung dịch hydrochloric acid và acid citric [27] Kết quả cho thấy điều kiện tối ưu để trích ly pectin bằng acid hữu cơ tương tự như acid vô cơ, nhưng thời gian dài hơn và hàm lượng pectin thu được cao hơn Bên cạnh đó, Abidin và cộng sự (năm 2020) còn sử dụng sóng siêu âm để làm tăng hiệu suất trích ly pectin [26]

Bên cạnh pectin, một số nghiên cứu thu nhận những chất có hoạt tính sinh học trong vỏ dưa hấu đã được thực hiện Các tác giả báo cáo rằng hàm lượng phenolic tổng và citrulline trong vỏ dưa hấu cao hơn đáng kể so với phần thịt và hạt [28], [21] Năm 2014, Mushtaq và cộng sự đã sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng để tối ưu hóa điều kiện trích ly các chất có hoạt tính sinh học từ vỏ dưa hấu Khi sử dụng chế phẩm enzyme hỗ trợ, hàm lượng phenolic tổng cao hơn gấp 3 lần so với phương pháp trích ly truyền thống [29] Năm 2021, Baróna và cộng sự đã vi bao citrulline từ vỏ dưa hấu bằng cách sấy phun Bằng việc kiểm tra hàm lượng pectin và các tính chất khác, tác giả đã xác định được điều kiện tối ưu cho quá trình sấy phun Bột sấy phun chiết xuất citrulline ổn định trong quá trình bảo quản và nó có thể được sử dụng để sản xuất thực phẩm chức năng cho con người [30]

2.1.3.2 Vỏ dưa hấu là nguồn phụ liệu trong sản xuất thực phẩm

Theo hướng nghiên cứu này, vỏ dưa hấu được xem là phụ liệu để bổ sung vào bánh cookies [31], mì noodles [32, 33], bánh mì [34, 35], bánh bông lan [36, 37], kẹo [38], bơ trái cây [39] Ngoài ra, vỏ dưa hấu còn được dùng để chế biến sản phẩm muối chua [40, 41]

Năm 2016, Naknaen và cộng sự nghiên cứu bánh cookies bổ sung bột vỏ dưa hấu với tỉ lệ 10%, 20% và 30% Chỉ tiêu phân tích bao gồm các thành phần hóa học

Ảnh hưởng của chất xơ đến chất lượng mì pasta

sử dụng 10% bột vỏ chanh dây làm tăng hàm lượng chất xơ và tro, đồng thời làm giảm lượng carbohydrate và giá trị năng lượng của sản phẩm [55]

Năm 2020, Mădălina và công sự nhận thấy bột whey và vỏ nho là những sản phẩm phụ có thể cải thiện các đặc tính công nghệ của bột nhào để sản xuất thực phẩm giàu xơ Bổ sung bột whey vào công thức chế biến làm bề mặt mì pasta mịn hơn và các đặc điểm cảm quan chấp nhận được Khi tăng lượng bột vỏ nho sẽ làm tăng tổn thất nấu, mì pasta cứng hơn, bề mặt không đều, có vết nứt và lỗ, độ sáng thấp hơn và các đặc điểm cảm quan không mong muốn Lượng bột whey 15% và vỏ nho 3% được khuyến cáo sử dụng trong công thức mì ống để thu được sản phẩm có các đặc tính vật lý, cấu trúc và cảm quan có thể chấp nhận được

2.4 Ảnh hưởng của chất xơ đến chất lượng mì pasta

2.4.1 Ảnh hưởng của chất xơ đến thành phần hóa học của mì pasta

Việc bổ sung chất xơ vào công thức phối trộn trong sản xuất mì pasta ảnh hưởng đến thành phần hóa học cơ bản của mì, đặc biệt là hàm lượng xơ tổng

Theo nghiên cứu của Padalino và cộng sự (năm 2014), khi đậu nành được bổ sung với tỉ lệ 15% thì hàm lượng xơ tổng của mì pasta là 7.50 g/100g chất khô cao hơn mẫu đối chứng là 4.55 g/100g chất khô [56] Mike và cộng sự (năm 2012) ghi nhận khi tăng tỉ lệ cám lúa mì trong công thức làm mì pasta từ 0% lên 30% thì hàm lượng xơ tổng của mì pasta tăng từ 5.0 g/100g chất khô lên 14.2 g/100g chất khô Sự tăng hàm lượng xơ tổng trong mì pasta này là do thay thế một phần bột mì bởi các nguyên liệu giàu xơ hơn trong công thức làm mì [57]

Bên cạnh đó, các nghiên cứu đều có điểm chung là khi tăng tỉ lệ bổ sung nguyên liệu giàu xơ thì thành phần hóa học của mì pasta cũng thay đổi theo chiều hướng tăng hàm lượng chất xơ và các hợp chất có hoạt tính sinh học như phenolic, flavonoid, carotenoid, … Nghiên cứu của Crizel và cộng sự (năm 2015), cho thấy sử dụng bã cam từ quy trình sản xuất nước cam ép với tỉ lệ 7.5% làm cho hàm lượng

10 phenolic tổng đạt 1.68 mg GAE/g, trong khi hàm lượng phenolic tổng trong mẫu đối chứng chỉ đạt 1.19 ± 0.05 mg GAE/g Hàm lượng carotenoid của mì pasta cũng tăng từ 51.52 lờn 66.58 àg/g chất khụ khi tăng tỷ lệ thay thế bột vỏ cam từ 0% đến 7.5% trong công thức sản xuất mì pasta [58] Theo Simonato và cộng sự (năm 2019), hàm lượng phenolic tổng của mì pasta tăng từ 0.89 mg GAE/g lên 1.29 mg GAE/g và 2.28 mg GAE/g, khi được bổ sung lần lượt 5% và 10% bột bã ô liu so với lượng bột mì trong công thức làm mì pasta [59] Vital và cộng sự (2020) cho rằng hàm lượng flavonoid của mì pasta tăng từ 0.0 lên 0.11 mgQE/g chất khô khi tăng tỉ lệ bổ sung bột măng tây từ 0 lên 25% trong công thức làm mì pasta [60] Tương tự, theo Aranibar và cộng sự (năm 2018), khi tăng lượng bột bã hạt chia trong công thức làm mì pasta từ 0% đến 10% thì khả năng kháng oxy hóa theo DPPH và FRAP của mì pasta tăng lần lượt từ 0.018 lên 0.070 mmolTE/100g (theo DPPH) và từ 0.009 lên 0.018 mmolTE/100g (theo FRAP) [61]

2.4.2 Ảnh hưởng đến tính chất nấu của mì pasta

Thời gian nấu tối ưu (optimum cooking time):

Thời gian nấu của pasta giàu xơ thường thấp hơn so với mì pasta truyền thống được làm từ bột mì semolina Jalgaonkar và cộng sự (năm 2018) bổ sung bột đậu nành đã khử béo và bột vỏ xoài vào pasta Thời gian nấu của mì được bổ sung 15% bột đậu nành đã khử béo, 15% bột vỏ xoài và mì pasta truyền thống lần lượt là 7.50, 6.42 và 8.01 phút [62] Điều này có thể là do sự xuất hiện của chất xơ làm mạng lưới protein – tinh bột kém chặt chẽ, khiến cho nước khuếch tán vào trong lõi sợi mì pasta nhanh hơn trong quá trình nấu, quá trình hồ hóa tinh bột diễn ra sớm hơn dẫn đến thời gian nấu ngắn hơn [63] Độ tổn thất (cooking loss) Độ tổn thất trong quá trình nấu là một chỉ tiêu chất lượng quan trọng của mì pasta Tỉ 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) [64] Trong mì pasta, tinh bột 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 [48]

11 Foschia và cộng sự (năm 2015) cho rằng tổn thất nấu của mì pasta tăng từ 4.85 g/100g chất khô lần lượt lên 6.28, 10.39, 9.06, 10.70 g/100g chất khô khi được bổ sung 15% cám yến mạch, psyllium, glucagel, inulin với so với lượng bột mì trong công thức làm mì [65] Theo Crizel và cộng sự (2015), khi tăng tỉ lệ bã cam trong công thức làm mì pasta từ 0% lên 2.5%, 5% và 7% thì độ tổn thất nấu của mì pasta cũng tăng lần lượt từ 5.57 lên 5.67, 7.98 và 7.02% [58] Kết quả tương tự cũng được ghi nhận trong nghiên cứu của Ajia và cộng sự (năm 2020), khi bổ sung bột vỏ xoài vào công thức mì [46] Tudoria và cộng sự (năm 2002) cho rằng, sự gia tăng tổn thất nấu khi tăng tỉ lệ xơ bổ sung có thể là do sự phân bố nước không đều trong mạng lưới protein – tinh bột vì sự hydrate hóa cạnh tranh của chất xơ và sự gián đoạn của mạng lưới protein – tinh bột; từ đó làm cho khả năng giữ lại tinh bột hồ hóa của mạng gluten giảm [52] Hơn nữa, các chất khác có trong nguyên liệu như chất xơ hòa tan, hợp chất phenolic cũng bị trích ly và, làm tăng tổn thất nấu [41]

Chỉ số hấp thu nước của mì sau khi nấu (water absorption index):

Foschia và cộng sự (năm 2015) nhận xét chỉ số hấp thu nước của mì pasta tăng từ 98 g/100g chất khô lên 111, 138, 113, 138 g/100g chất khô khi được bổ sung lần lượt 15% cám yến mạch, psyllium, glucagel, inulin so với lượng bột mì để sản xuất mì pasta Sự gia tăng đáng kể này là do hàm lượng chất xơ trong sản phẩm cao hơn nên có khả năng hấp thu và giữ nước mạnh hơn [49] Sự khác biệt về giá trị chỉ số hấp thụ nước giữa các loại xơ khác nhau là khác nhau do sự khác biệt về cấu trúc hoặc kích thước hạt của xơ [65]

Chỉ số trương nở của mì sau khi nấu (swelling index):

Việc bổ sung nguyên liệu giàu xơ vào mì pasta làm tăng lượng chất xơ và hình thành mạng gluten kém chặt chẽ Chất xơ trong sản phẩm sẽ hấp thu nước nhanh và tốt, từ đó ngăn ngừa sự trương nở của tinh bột do lượng nước có hạn Do đó, khi bổ sung nguyên liệu giàu xơ, mì thành phẩm bị giảm đi mức độ trương nở [32]

2.4.3 Ảnh hưởng đến màu sắc của mì pasta

Màu sắc là một trong những chỉ tiêu chất lượng quan trọng của pasta vì nó có thể được đánh giá trực tiếp bởi người tiêu dùng tại thời điểm mua hàng [66] Màu sắc

12 của pasta được đánh giá thông qua các giá trị L* (độ sáng), giá trị a* (màu xanh lá cây – màu đỏ) và giá trị b* (màu xanh lam – màu vàng) Theo Yavad và cộng sự (năm 2014), giá trị L* của mì pasta giảm từ 60.1 xuống 55.7 và 54.3 khi được bổ sung lần lượt 2% bột cà chua hoặc 2% bột cà rốt Trong khi đó giá trị a* từ 5.0 tăng lên 8.0 và 12.0 [67] Giá trị a* tăng chứng tỏ sắc đỏ đậm hơn Độ sáng giảm và sự gia tăng sắc đỏ được xem là biến đổi không có lợi vì người tiêu dùng thường mong đợi sản phẩm pasta có màu vàng tươi và sáng [68]

Nocente và cộng sự (năm 2019) bổ sung bã malt của quy trình sản xuất bia vào mì pasta với tỉ lệ 0, 5, 10, 20%, khi đó sắc vàng (giá trị b*) của mì bị giảm và mì sậm màu hơn (giá trị L* tăng từ 38.2 lên 62.3) [69] Sắc đỏ được tạo ra là kết quả của quá trình hóa nâu không enzyme liên quan đến phản ứng Maillard giữa protein và đường khử trong giai đoạn sấy mì [53]

Theo UNI Standard 10940: 2001, thì mì pasta có giá trị b* từ 19 đến 22 được cho là có chất lượng trung bình, từ 23 đến 26 là mì có chất lượng cao và cao hơn 26 là mì có chất lượng tốt

2.4.4 Ảnh hưởng của chất xơ đến cấu trúc của mì pasta Độ cứng (hardness)

Foschia và cộng sự (năm 2015) ghi nhận độ cứng của mì pasta giảm từ 2.81 N xuống 2.78 N và 1.28 N khi khi được bổ sung lần lượt 15% psyllium và inulin so với lượng bột mì để sản xuất mì pasta [49] Xu hướng này cũng được ghi nhận trong nghiên cứu của Brennan và cộng sự (năm 2007) khi thay thế bột mì bằng bột đậu và β - glucan trong công thức mì Sử dụng 20% inulin so với bột mì làm giảm độ cứng của mì pasta so với mẫu đối chứng Khi quan sát với SEM, Aravind (năm 2012) nhận thấy mẫu đối chứng có mạng lưới protein phát triển tốt với hầu hết tinh bột được hồ hóa nhưng vẫn còn một vài hạt nguyên vẹn [40] Khi bổ sung 20% inulin, nhiều lỗ xuất hiện trên bề mặt mì pasta tạo mạng lưới gluten kém bền vững hơn Nguyên nhân có thể là do sự cạnh tranh của inulin và tinh bột để liên kết với protein dẫn đến liên kết protein - tinh bột trở nên yếu đi [65]

13 Một nghiên cứu khác của Mike và cộng sự (năm 2012) cho rằng khi tăng tỉ lệ mầm lúa mì (pollar) trong công thức làm mì pasta từ 0% lên 30% thì độ cứng của mì pasta tăng từ 630 g lên 765 g Điều này có thể là do chất béo không phân cực từ mầm lúa mì (pollar) tương tác với các hạt tinh bột, làm giảm sự phá vỡ các hạt tinh bột, đảm bảo tạo một mạng lưới tinh bột vững chắc trong mì pasta, làm cho sản phẩm cứng hơn [57] Độ kết dính (adhesiveness)

Những điểm mới của đề tài

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu

Dưa hấu được thu hoạch từ Long An Sau khi được vận chuyển về phòng thí nghiệm, dưa hấu được xử lý theo quy trình ở Hình 3.1 để thu nhận bột vỏ dưa hấu 3.1.2 Nguyên liệu làm mì

- Bột mì: Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng bột mì semolina của Công ty TNHH Xay xát lúa mì Việt Nam Chỉ tiêu chất lượng do nhà sản xuất công bố được trình bày trong Bảng 3.1

Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng của bột mì

Tên chỉ tiêu (g/100g bột khô) Yêu cầu Độ ẩm 14.5

- Muối: Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng muối tinh sấy bổ sung iot của Tập đoàn Muối miền Nam Chỉ tiêu chất lượng do nhà sản xuất công bố được trình bày trong Bảng 3.2

Bảng 3.2 Chỉ tiêu chất lượng của muối ăn

Tên chỉ tiêu Yêu cầu Độ ẩm ≤ 1%

3.1.3 Chế phẩm thủy phân Celluclast® 1.5L

Chế phẩm enzyme dùng để xử lý bột nhào là Celluclast® 1.5L có xuất xứ từ Novozymes (Đan Mạch) Các thông tin về chế phẩm được trình bày trong Bảng 3.3

19 Một đơn vị hoạt độ endoglucanase (1 EGU) được định nghĩa là lượng enzyme cần thiết để giải phúng 1 àmol D-glucose từ carboxymethyl cellulose (CMC) trong một phút ở điều kiện nhiệt độ 50 o C, pH = 4.8

Bảng 3.3 Đặc tính của chế phẩm enzyme Celluclast® 1.5L

Sản phẩm được sản xuất bằng phương pháp lên men vi sinh vật Protein enzyme được phân tách và tinh sạch sau quá trình lên men

Hoạt lực công bố 700 EGU/g

Nhiệt độ tối ưu 45 o C – 60 o C pH tối ưu 4 – 6

Trạng thái vật lý Dạng lỏng, màu nâu

Chất bảo quản Potassium sorbate

Tài liệu tham khảo Product Data Sheet of Celluclast® 1.5L

3.1.4 Chất keo ưa nước curdlan

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng curdlan được hỗ trợ từ nhà cung cấp AsianShine Phụ gia này được sản xuất bởi công ty Fermentech Indonesia (Indonesia)

Bảng 3.4 Chỉ tiêu chất lượng của curdlan

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

Mô tả Không mùi hoặc gần như không mùi, trắng hoặc trắng nhạt, dạng bột pH (1% dịch huyền phù với nước) 6 ~ 7.5

20 Kim loại nặng: Cadimi (Ca) ≤ 20 mg/kg

Kim loại nặng: Chì (Pb) ≤ 0.5 mg/kg

Kim loại nặng: Asen (dạng As2O3) ≤ 2 mg/kg

Tổng số vi sinh vật hiếu khí ≤ 1000 cfu/g

Gel strength (2% dịch huyền phù với nước) ≥ 7.8 N/cm 2

Hóa chất và thiết bị

3.2.1 Hóa chất phân tích a Chế phẩm enzyme

Các enzyme dùng trong phân tích xơ

Các chế phẩm enzyme được dùng để phân tích xác định hàm lượng chất xơ bao gồm Termamyl®SC, Dextrozyme®GA và Alcalase®2.5 L đều do công ty Novozymes (Đan Mạch) sản xuất Đặc tính của các chế phẩm được trình bày trong Bảng 3.3

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

Tên chế phẩm Termamyl®SC Dextrozyme®GA Alcalase®2.5 L

Bacillus licheniformis Aspergillus niger Bacillus licheniformis

Sản phẩm được sản xuất bằng phương pháp lên men vi sinh vật

Protein enzyme được phân tách và tinh sạch sau quá trình lên men

Loại enzyme α-amylase Glucoamylase Protease

Hoạt lực công bố 120 KNU - S/g 270 AGU/g 2.5 AU/g

Nhiệt độ tối ưu 95-100°C 45-65°C 60-65°C pH tối ưu 5.3-7 4-5 6-9

Trạng thái vật lý Dạng lỏng, màu hổ phách

Dạng lỏng, màu hổ phách

Sodium chloride, Sucrose Sucrose/Glucose, D -

Chất bảo quản - Potassium sorbate,

Tài liệu tham khảo Product Data Sheet of

Product Data Sheet of Dextrozyme®GA

Product Data Sheet of Alcalase®2.5 L

Chú thích: (-) số liệu không được nhà sản xuất công bố

Một KNU – S/g (Kilo Novozyme α-amylase Unit Termamyl®SC) là lượng enzyme cần dùng để xúc tác thủy phân 5.26 g tinh bột trong 1 giờ theo phương pháp pháp tiêu chuẩn của Novozymes để xác định hoạt độ của enzyme

Một AGU/g (amyloglucosidase unit) là lượng enzyme glucoamylase cần dùng để giải phóng 1 μmol đượng lượng đường khử D-glucose mỗi phút từ tinh bột hòa tan ở pH 4.5 và nhiệt độ 40 o C

23 Một đơn vị hoạt độ Anson (AU) của protease được định nghĩa là lượng enzyme xúc tác thủy phân cơ chất hemoglobin trong

1 phút, giải phóng các acid amin và peptide cho phản ứng bắt màu với thuốc thử Folin – Ciocalteu Phenol; cường độ màu tương đương với 1 mEq tyrosine, ở điều kiện nhiệt độ 25 o C, pH = 7.5 b Hóa chất phân tích

Các loại dung môi trích ly và hóa chất phân tích sử dụng trong nghiên cứu được trình bày trong Bảng 3.6

Bảng 3.6 Các loại hóa chất dùng trong nghiên cứu

Tên hóa chất Mục đích sử dụng

Sulfuric acid (H2SO4) Vô cơ hóa mẫu trong thí nghiệm định lượng protein

Hydro peroxide (H2O2) Xúc tác quá trình vô cơ hóa mẫu trong thí nghiệm định lượng protein

Xúc tác quá trình nung mẫu trong thí nghiệm định lượng tro

Thuốc thử Nessler Làm thuốc thử tạo hợp chất màu để định lượng nitơ ammonium định lượng protein Ammonium chloride (NH4Cl) Làm chất chuẩn để dựng đường chuẩn trong thí nghiệm định lượng protein Dung môi Diethyl ether ((C2H5)2O) Làm dung môi trích ly chất béo trong thí nghiệm Soxhlet để định lượng lipid và trích bỏ lipid để chuẩn bị cho các thí nghiệm khác (nếu cần)

Dùng trong các thí nghiệm định lượng tinh bột, chất xơ

Dung môi trích ly các hợp chất phenolic Bột trợ lọc celite Dùng trong thí nghiệm định lượng chất xơ Dung môi Acetone ((CH3)2CO) Dùng trong thí nghiệm định định lượng chất xơ

Nitric acid (HNO3) Dùng trong thí nghiệm xác định hàm lượng pectin

Thuốc thử DNS (acid 3,5 – dinitrosalicylic) Dùng làm chất chỉ thị màu cho các thí nghiệm định lượng đường khử, tinh bột Glucose (C6H12O6) Làm chất chuẩn để dựng đường chuẩn trong thí nghiệm định lượng tinh bột

Dùng trong thí nghiệm xác định hàm lượng đường tổng

Dùng pha dung dịch đệm phosphate pH = 6 Monosodium phosphate (NaH2PO4)

Sodium hydroxide (NaOH) Dùng để chỉnh pH, xúc tác trích ly các hợp chất kháng oxy hóa ở dạng liên kết

Hydrochloric acid (HCl) Dùng để chỉnh pH, đo FRAP

Dùng trong thí nghiệm xác định hàm lượng phenolic tổng Sodium carbonate (Na2CO3)

Dung môi Methanol (CH3OH)

Dùng trong thí nghiệm xác định hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH Sodium acetate (CH3COONa)

Dùng trong thí nghiệm xác định hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP Acetic acid (CH3COOH)

Iron (III) chloride hexahydrate (FeCl3.6H2O)

Trolox (6-hydroxy-2,5,7,8- tetramethylchroman-2-carboxylic acid)

3.2.2.1 Các thiết bị phân tích thành phần vỏ dưa hấu và mì pasta

Bảng 3.7 Các thiết bị phân tích thành phần vỏ dưa hấu và mì pasta

Tên thiết bị Model Hãng sản xuất Quốc gia

Cân sấy ẩm hồng ngoại Denver Intrument IR-35 A&D Co Tokyo, Nhật Bản

Cân phân tích 4 số lẻ PX224/E OHAUS Parsippany, New Jersey, Mỹ

Cân phân tích 2 số lẻ Pioneer PX OHAUS Parsippany, New Jersey, Mỹ

Thiết bị quang phổ so màu UV – Vis UV 2600i Shimadzu Co Kyoto, Nhật Bản

Máy đo màu quang phổ CM – 3700A Konica Minolta Nhật Bản

Thiết bị đo phân bố kích thước hạt bằng tia laser MAZ3000 Malvern Anh Quốc

Máy đo pH 6171 Jenco Mỹ

Bơm chân không V-800 Buchi Thụy Sĩ

Lò nung tro AF11/6B Lenton Anh Quốc

Máy vortex LK- D10 Hwashin Technology Hàn Quốc

Máy đo cấu trúc TA-XT Plus Stable Micro System Anh Quốc

3.2.2.2 Các thiết bị tạo sản phẩm mì pasta

Bảng 3.8 Các thiết bị tạo sản phẩm mì pasta

Tên thiết bị Model Hãng sản xuất Quốc gia

Máy nhào bột KSM7586PCA-

Heavy Duty KitechenAid Whirlpool Co Michigan, Mỹ

Máy đùn mì HR2365/05 Philips Eindhoven, The Netherlands

Tủ sấy đối lưu - Viễn Đông Việt Nam

Bể điều nhiệt WNE 22 Memmert GmbH + Co Schwabach, Đức

Nội dung nghiên cứu

Vỏ dưa hấu sau khi được rửa sạch thì tách lấy phần vỏ trắng, bỏ phần thịt quả và vỏ xanh Tiếp theo, vỏ trắng được cắt thành lát mỏng với kích thước 100 x 10 x 1 (mm) rồi sấy ở nhiệt độ 50 o C trong 8 giờ với tốc độ gió là 1.9 m/s, độ ẩm tương đối của dòng khí là 60% [32] Sau đó, các lát vỏ dưa hấu khô được nghiền, rây qua lỗ rây 0.400 mm Những phần bột qua rây được đem đi bảo quản đến khi sử dụng Quy trình thu nhận bột vỏ dưa hấu được trình bày trong Hình 3.1

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình tạo bột vỏ dưa hấu

Mẫu bột vỏ dưa hấu được bổ sung vào công thức mì pasta theo sơ đồ Hình 3.2

Tỉ lệ các thành phần nguyên phụ liệu sử dụng để làm mì pasta được trình bày trong Bảng 3.9

Hình 3.2 Giới thiệu quy trình làm mì pasta ở quy mô phòng thí nghiệm

Bảng 3.9 Công thức mì pasta truyền thống sử dụng trong nghiên cứu

Tên thành phần Khối lượng (g)

Bột mì semolina và bột vỏ dưa hấu 150

- Trộn khô: bột mì semolina, bột vỏ dưa hấu và muối ăn (tỉ lệ bột vỏ dưa hấu là 15% khối lượng bột mì) được trộn bằng máy nhào bột (5K5SS, Heavy Duty, Mỹ) trong thời gian 2 phút, sử dụng cánh khuấy mái chèo giúp cho khối bột được đồng đều Mẫu đối chứng chỉ sử dụng bột mì, không bổ sung bột vỏ dưa hấu Mẫu trong thí nghiệm dùng chất keo ưa nước curdlan sẽ trộn khô phần bột mì, bột vỏ dưa và bột curdlan ở giai đoạn này, trong đó tỉ lệ bổ sung curdlan lần lượt là 0.5, 1.0 và 1.5% so với tổng lượng hỗn hợp bột mì và bột vỏ dưa hấu

- Trộn ướt: nước cất 42 o C được thêm vào để trộn đều với hỗn hợp trên với tốc độ 120 vòng/phút trong 3 phút để tạo thành một khối bột Lượng nước được thêm vào để độ ẩm bột nhào các mẫu mì đạt giá trị cần thiết tùy theo mỗi nghiệm thức Trong thí nghiệm sử dụng enzyme cellulase, enzyme sẽ được bổ sung vào phần nước trộn bột để hydrate hóa enzyme trong 5 phút trước khi cho dung dịch enzyme vào bột

- Nhào: bột được nhào với tốc độ 120 vòng/phút trong vòng 20 phút trước khi cho vào máy ép đùn

- Ép đùn: bột nhào được đưa vào máy ép đùn (HR2365, Philips, Mỹ) để tạo ra sợi mì Áp suất ép đùn là 720 kgf/cm 2 ; đường kính lỗ khuôn là 2 × 4 mm

- Sấy: các sợi mì sau ép đùn sẽ được làm khô trong 4 giờ trong tủ sấy đối lưu (Viễn Đông, Việt Nam) bằng không khí nóng (50 o C, tốc độ gió 1.7 m/s, độ ẩm tương đối của không khí là 60%) để đạt độ ẩm cuối cùng là 11 – 12%

Mì pasta thành phẩm được bảo quản trong túi zip ở 4 o C tối đa 1 tuần để phân tích chất lượng

Sơ đồ nghiên cứu được trình bày trong Hình 3.3:

Hình 3.3 Sơ đồ nội dung nghiên cứu

3.3.1 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chất lượng mì pasta giàu xơ

Xác định tính chất nấu, đặc tính cấu trúc và chất lượng cảm quan mì pasta được tạo thành từ những mẫu bột nhào có độ ẩm khác nhau để tìm hiểu quy luật ảnh

32 hưởng của độ ẩm bột nhào đến tính chất cấu trúc, tính chất nấu và chất lượng cảm quan, từ đó đề xuất được độ ẩm phù hợp để cải thiện chất lượng mì pasta thành phẩm

3.3.1.2 Phương pháp thực hiện Đối tượng phân tích:

- Mẫu mì pasta được bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu qua rây 40 mesh có độ ẩm bột nhào lần lượt là 34.5, 37.5, 40.5 và 43.5%

- Thành phần trong công thức làm mì pasta (ngoại trừ lượng nước bổ sung), chế độ và thời gian nhào trộn, chế độ và thời gian sấy mì pasta

- Độ ẩm bột nhào sau khi nhào trộn đạt các giá trị lần lượt là 34.5, 37.5, 40.5 và 43.5%

- Mẫu đối chứng: Gồm mẫu mì pasta được sản xuất theo công thức Bảng 3.9 với 100% bột mì semolina

- Tính chất nấu của mì pasta: Thời gian nấu, độ tổn thất khi nấu, chỉ số hấp thu nước và khả năng trương nở của mì pasta sau nấu

- Cấu trúc của mì pasta: Độ cứng, độ cố kết, độ dính, độ nhai, ứng suất kéo, tỉ lệ kéo dãn

- Chất lượng cảm quan của mì pasta: Mức độ ưu thích chung của người tiêu dùng

3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ enzyme cellulase đến chất lượng mì pasta giàu xơ

Tìm ra quy luật biến đổi chất lượng mì pasta giàu xơ khi bổ sung enzyme cellulase với những nồng độ khác nhau, từ đó đề xuất được nồng độ enzyme thích hợp để sử dụng trong công thức pasta giàu xơ vỏ dưa hấu

- Mẫu mì pasta được bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu qua rây 40 mesh có độ ẩm bột nhào thấp hơn độ ẩm bột nhào tối ưu từ thí nghiệm trước, được bổ sung enzyme cellulase đạt hoạt độ lần lượt là 0, 1.5, 3, 4.5, 6.0 và 7.5 U/g, ủ trong 30 phút

- Thành phần trong công thức làm mì pasta, chế độ và thời gian nhào trộn, chế độ và thời gian sấy mì pasta

- Nồng độ enzyme cellulase bổ sung để đạt được hoạt độ là 0, 1.5, 3, 4.5, 6.0 và 7.5 U/g

- Thành phần hóa học của mì pasta: Độ ẩm, chất xơ tổng, chất xơ không hòa tan, chất xơ hòa tan, pectin, đường khử, đường tổng, tinh bột, carbohydrate tổng, protein, lipid, tro, phenolic tự do, phenolic liên kết, phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH và FRAP

- Cấu trúc của mì pasta: Độ cứng, độ cố kết, độ dính, độ nhai, ứng suất kéo, độ kéo dãn

- Màu sắc của mì pasta

34 3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ủ bột nhào được xử lý enzyme cellulase đến chất lượng mì pasta giàu xơ

Tìm ra quy luật biến đổi chất lượng mì pasta giàu xơ khi thay đổi thời gian ủ bột nhào với chế phẩn cellulase, từ đó đề xuất được thời gian ủ enzyme thích hợp để sử dụng trong công thức pasta giàu xơ vỏ dưa hấu

- Mẫu mì pasta được bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu qua rây 40 mesh có độ ẩm bột nhào thấp hơn độ ẩm bột nhào tối ưu từ thí nghiệm trước, được bổ sung enzyme cellulase với hoạt độ phù hợp từ thí nghiệm trước, thời gian ủ thay đổi lần lượt là 0, 30, 60, 90 và 120 phút

- Nồng độ enzyme bổ sung

- Thời gian ủ bột nhào là 0, 30, 60, 90 và 120 phút

- Thành phần hóa học của mì pasta: Độ ẩm, chất xơ tổng, chất xơ không hòa tan, chất xơ hòa tan, pectin, đường khử, đường tổng, tinh bột, carbohydrate tổng, protein, lipid, tro, phenolic tự do, phenolic liên kết, phenolic tổng, hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH và FRAP

- Màu sắc của mì pasta

3.3.4 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung curdlan đến chất lượng mì pasta giàu xơ

Xác định tính chất nấu, đặc tính cấu trúc và chất lượng cảm quan mì pasta khi thay đổi tỉ lệ bổ sung curdlan trong công thức chế biến nhằm đánh giá sự ảnh hưởng của nồng độ curdlan đến những tính chất nói trên, từ đó đề xuất được tỉ lệ curdlan bổ sung phù hợp để cải thiện chất lượng mì pasta thành phẩm

- Mẫu mì pasta được bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu qua rây 40 mesh có độ ẩm bột nhào cao hơn độ ẩm bột nhào tối ưu, với tỉ lệ curdlan bổ sung lần lượt là 0.5, 1.0 và 1.5%

- Tỉ lệ curdlan bổ sung là 0, 0.5, 1.0 và 1.5%

- Chất lượng cảm quan của mì pasta: Mức độ ưu thích chung của người tiêu dùng.

Các phương pháp phân tích

3.4.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu và mì pasta

- Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi bằng thiết bị đo độ ẩm hồng ngoại [86]

- Xác định hàm lượng protein thô theo phương pháp Kjeldahl Nessler (AOAC 984.13,2000) [87]

- Xác định hàm lượng xơ hòa tan, không tan và xơ tổng theo phương pháp của Prosky/Lee (AOAC 985.29,1985) [88]

- Xác định hàm lượng pectin theo phương pháp được đề xuất bởi Petkowicz và cộng sự (2017) [89]

- Xác định hàm lượng đường khử theo phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử DNS [90]

- Xác định hàm lượng đường tổng theo phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử Fehling [91]

- Xác định lipid trong mẫu rắn theo phương pháp Soxhlet (AOAC 960.39,2000)

- Xác định hàm lượng tro theo AOAC 930.30 (2000)

- Xác định hàm lượng tinh bột theo phương pháp AOAC 996.11 (2007)

- Xác định hàm lượng phenolic tự do, liên kết và tổng theo phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử Folin – Ciocalteau, quy trình tham khảo theo Sumczynski và cộng sự (2016) [92]

3.4.2 Hoạt tính kháng oxy hóa của nguyên liệu và mì pasta

- Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH theo quy trình của Brand – Williams và cộng sự (2015) [93]

- Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP theo quy trình của Benzie và Strain (1999) [94]

3.4.3 Chỉ tiêu vật lý, hóa lý của nguyên liệu và mì pasta

- Xác định màu sắc của bột nguyên liệu và màu sắc của mì pasta bằng thiết bị đo màu Hệ màu sử dụng là CIE Lab [95]

3.4.4 Chỉ tiêu cấu trúc của mì pasta

- Độ cứng, độ cố kết, độ dính, độ nhai của mì được xác định bằng thiết bị đo cấu trúc TA-TX bằng phép đo TPA [8]

- Ứng suất kéo và tỉ lệ kéo dãn của mì được xác định bằng thiết bị đo cấu trúc TA-TX bằng phép đo tensile [8]

3.4.5 Chỉ tiêu chất lượng nấu của mì pasta

- Xác định thời gian nấu tối ưu theo phương pháp AACC 66-55, 2000

- Xác định độ tổn thất khi nấu theo quy trình của Araind và cộng sự (2012) [57]

- Xác định chỉ số trương nở theo quy trình của Araind và cộng sự (2012) [57]

- Xác định chỉ số hấp thu nước theo quy trình của Biernacka và cộng sự (2017) [7]

3.4.6 Chất lượng cảm quan của mì pasta

- Đánh giá cảm quan mì pasta bằng phép thử thị hiếu: chỉ tiêu đánh giá cảm quan mì pasta là mức độ yêu thích chung Phép thử thị hiếu cho điểm trên thang 9, tương ứng với mức độ từ “cực kỳ không thích” (1 điểm) đến “cực kỳ thích” (9 điểm) [96].

Phương pháp xử lý số liệu

- Tất cả các thí nghiệm được thực hiện 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 (ANOVA) với phần mềm Statgraphics Centurion 18 Sự khác biệt có ý nghĩa giữa các kết quả thí nghiệm được so sánh bởi Multiple range tests (p ≤ 0.05)

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Nghiên cứu ảnh hưởng của hợp chất keo ưa nước curdlan đến chất lượng mì

4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của hợp chất keo ưa nước curdlan đến chất lượng mì pasta có bổ sung vỏ dưa hấu

4.3.1 Tính chất nấu của mì pasta

Mẫu PN40.5 được chọn làm mẫu khởi đầu vì hàm lượng nước có phần cao hơn mẫu PN37.5 do chất keo curdlan có khả năng hydrtae hóa tốt [152] Bảng 4.9 thể hiện kết quả đo các tính chất nấu mì pasta với tỉ lệ bổ sung curdlan khác nhau

Thời gian nấu tối ưu của các mẫu mì bổ sung nhiều curdlan tuy lâu hơn và có thể gây tiêu hao năng lượng nấu, nhưng những tính chất khác được cải thiện rõ rệt Khi tỉ lệ bổ sung curdlan vào công thức làm mì pasta tăng từ 0 đến 1.5%, độ tổn thất nấu của mì pasta có bổ sung vỏ dưa hấu giảm đi 44.8% Điều này có thể được giải thích do cấu trúc polymer hình thành từ curdlan có thể bao bọc lấy các hạt tinh bột, làm giảm độ thất thoát amylose ra khỏi nước nấu [152] Các mẫu mì pasta có bổ sung curdlan đã được cải thiện chất lượng khi độ tổn thất nấu đều dưới 8% [97]

Chỉ số trương nở và chỉ số hấp thu nước lần lượt tăng thêm 25.6 và 50.8% khi hàm lượng curdlan bổ sung tăng từ 0 đến 1.5% Curdlan có khả năng hấp thu nước tạo gel Bên cạnh đó, tinh bột hồ hóa là thành phần chính tạo sự trương nở và hấp thu nước cho sợi mì pasta sau nấu; lượng tinh bột này ít bị thất thoát nhờ vào gel curdlan liên kết giữ lại cũng chính là nguyên nhân dẫn đến sự tăng các chỉ số trương nở và hấp thu nước

Bảng 4.9 Tính chất nấu mì pasta đối chứng và các mẫu mì pasta bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu có bổ sung curdlan ở các tỉ lệ khác nhau

Thời gian nấu tối ưu (phút) 14.8 ± 0.3ᵈ 9.2 ± 0.3ᵃ 10.9 ± 0.2ᵇ 12.2 ± 0.2ᶜ 13.8 ± 0.3ᵈ Độ tổn thất (%) 4.15 ± 0.15ᵃ 8.43 ± 0.29ᵈ 7.26 ± 0.23ᶜ 5.99 ± 0.13ᵇ 4.65 ± 0.37ᵃ

Chỉ số hấp thu nước 1.93 ± 0.06ᵈ 1.26 ± 0.02ᵃ 1.55 ± 0.03ᵇ 1.78 ± 0.04ᶜ 1.90 ± 0.04ᵈ

Viết tắt: S: mẫu mì pasta không bổ sung bột vỏ dưa hấu với độ ẩm bột nhào tối ưu là 34.5%; PN40.5: mẫu mì pasta được bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu có độ ẩm bột nhào 40.5%; C0.5 – C1.5: các mẫu mì bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu có bổ sung curdlan ở tỉ lệ từ 0.5 – 1.5% Trong cùng một dòng, các giá trị có kí tự in thường (a đến e) khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p ≤ 0.05)

70 4.3.2 Đặc tính cấu trúc của mì pasta

Sự ảnh hưởng của tỷ lệ curdlan trong công thức làm mì pasta đến đặc tính cấu trúc của sản phẩm mì pasta có bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu được trình bày trong Bảng 4.10

Khi tăng tỷ lệ curdlan từ 0% đến 1.5%, độ cứng của mẫu mì pasta tăng rất ít; mẫu PC1.5 có độ cứng cao hơn mẫu đối chứng là 7.3% Sự tăng độ cứng có thể do sự giảm hàm lượng nước tự do trong khối bột nhào khiến cho sự phát triển mạng gluten bền chặt hơn [120] Nước tự do giảm đi do khả năng hấp thu nước tốt tạo gel của curdlan [153] Ngoài ra, các hợp chất xơ hòa tan cũng có thể kết hợp với mạng protein-tinh bột và bao bọc tinh bột để tăng độ cứng cho sản phẩm [2] Độ cố kết và độ dính bề mặt của sợi mì pasta được cải thiện rõ rệt khi tăng hàm lượng bổ sung curdlan từ 0 đến 1.5%: độ cố kết tăng 1.5 lần và độ dính giảm 3.6 lần Khi so với mẫu đối chứng, độ cố kết của mẫu C1.5 không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê trong khi độ dính mẫu C1.5 đã giảm khoảng cách biệt về 18% Curdlan tạo gel bất thuận nghịch ở nhiệt độ khoảng 80-130 o C với các chuỗi polyme cấu trúc xoắn ba, hình thành các vi sợi liên kết với nhau [154] Các chuỗi xoắn này có thể liên kết với gluten thông qua liên kết kị nước và liên kết hydro ở nhiệt độ trên 75 o C [152] Điều này làm cho cấu trúc sợi mì pasta sau nấu trở nên cứng và bền chặt hơn [152], làm tăng độ cố kết và giảm sự thất thoát tinh bột bám lên bề mặt sợi mì tạo độ dính bề mặt Độ bền kéo là phép đo lực hoặc ứng suất cần thiết để kéo một vật gì đó (khả năng chống lại ứng suất theo chiều dọc) đến điểm mà nó bị đứt hoặc trước khi dẫn đến biến dạng vĩnh viễn Độ bền kéo có thể liên quan đến độ dẻo dai của sản phẩm Sản phẩm có độ bền kéo càng cao thì càng khó kéo dài Khi hàm lượng curdlan được bổ sung vào sợi mì pasta tăng từ 0 lên 1.5%, tỉ lệ kéo giãn và ứng suất kéo tăng lần lượt là 44.3 và 46.7% Một vài cấu trúc random coil của curdlan tham gia tương tác với vùng random coil của gluten để chuyển hóa thành cấu trúc xoắn α trong điều kiện gia nhiệt trên 80 o C [152], làm tăng độ chịu lực của sợi mì pasta khỏi biến dạng kéo trục

Bảng 4.10 Đặc tính cấu trúc mì pasta bổ sung 15% khối lượng bột vỏ dưa hấu khi thay đổi độ ẩm bột nhào

Thông số S PN40.5 C0.5 C1.0 C1.5 Độ cứng (g) 2020 ± 63ᵃ 2060 ± 17ᵃ 2089 ± 48ᵃᵇ 2125 ± 20ᵇᶜ 2167 ± 21ᶜ Độ cố kết 0.65 ± 0.00ᵈ 0.40 ± 0.01ᵃ 0.49 ± 0.01ᵇ 0.55 ± 0.01ᶜ 0.61 ± 0.02ᵈ Độ dính -10.5 ± 0.5 e -44.1 ± 2.0ᵃ -35.4 ± 1.1ᵇ -21.7 ± 2.1ᶜ -12.4 ± 1.0ᵈ Độ nhai 1258 ± 26ᵈ 790 ± 38ᵃ 873 ± 27ᵇ 1098 ± 48ᶜ 1259 ± 30ᵈ

Tỉ lệ kéo giãn (%) 62.20 ± 2.58ᵈ 42.71 ± 1.36ᵃ 50.95 ± 1.83ᵇ 56.97 ± 2.01ᶜ 61.65 ± 2.56ᵈ Ứng suất kéo (kPa) 37.19 ± 0.80ᵈ 25.95 ± 0.35ᵃ 29.53 ± 1.00ᵇ 33.42 ± 0.78ᶜ 38.08 ± 1.29ᵈ

4.3.3 Chất lượng cảm quan của mì pasta

Hình 4.8 Điểm đánh giá cảm quan thị hiếu mẫu mì pasta đối chứng và pasta bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu có bổ sung curdlan ở các tỉ lệ khác nhau

Viết tắt: S: mẫu mì pasta không bổ sung bột vỏ dưa hấu với độ ẩm bột nhào tối ưu là 34.5%; PN40.5: mẫu mì pasta được bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu có độ ẩm bột nhào 40.5%; C0.5 – C1.5: các mẫu mì bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu có bổ sung ᶜ ᵃ ᵇ ᶜ ᵈ

72 curdlan ở tỉ lệ từ 0.5 – 1.5% Trong cùng một dòng, các giá trị có kí tự in thường (a đến e) khác nhau thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p ≤ 0.05)

Hình 4.9 Hình chụp mẫu mì pasta chưa nấu: mẫu đối chứng và các mẫu mì pasta bổ sung 15% khối lượng bột vỏ dưa hấu có bổ sung curdlan ở các tỉ lệ khác nhau

Hình 4.8 thể hiện biểu đồ điểm đánh giá cảm quan thị hiếu và Hình 4.9 minh họa ảnh chụp bề mặt bên ngoài của các mẫu mì pasta bổ sung vỏ dưa hấu với tỉ lệ curdlan bổ sung từ 0 đến 1.5% và mẫu đối chứng

Mẫu mì pasta bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu với độ ẩm bột nhào 40.5% có điểm đánh giá cảm quan đạt mức chấp nhận của người tiêu dùng Tuy nhiên, sự bổ sung curdlan vào công thức phối trộn làm mì pasta làm tăng đáng kể điểm đánh giá cảm

73 quan của sản phẩm Mẫu C1.5 cho kết quả đánh giá cảm quan ở mức “thích” và cao hơn cả mẫu đối chứng Người tiêu dùng nhận xét rằng sợi mì sau nấu có độ dai tốt, ráo, ít dính và bề mặt ngoài láng mịn

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Với tỉ lệ bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu vào công thức mì pasta, khi thay đổi độ ẩm bột nhào từ 34.5 đến 43.5%, mẫu mì từ bột nhào 37.5% độ ẩm có tính chất nấu, đặc tính cấu trúc và chất lượng cảm quan cao nhất, xấp xỉ với mẫu đối chứng Khi độ ẩm bột nhào được chọn phù hợp, sự phát triển mạng gluten liên kết cùng với tinh bột và chất xơ sẽ được cải thiện đáng kể

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Với tỉ lệ bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu vào công thức mì pasta, khi thay đổi độ ẩm bột nhào từ 34.5 đến 43.5%, mẫu mì từ bột nhào 37.5% độ ẩm có tính chất nấu, đặc tính cấu trúc và chất lượng cảm quan cao nhất, xấp xỉ với mẫu đối chứng Khi độ ẩm bột nhào được chọn phù hợp, sự phát triển mạng gluten liên kết cùng với tinh bột và chất xơ sẽ được cải thiện đáng kể

Khi thay đổi nồng độ enzyme cellulase từ 0 đến 7.5 U/g, hàm lượng xơ tổng, xơ không tan trong mì pasta bị giảm đi trong khi hàm lượng xơ hòa tan tăng lên Với nồng độ enzyme cellulase trong khoảng 1.5 đến 4.5 U/g, tỉ lệ xơ không tan/xơ hòa tan nằm trong khoảng khuyến nghị từ 1 đến 3 Các hợp chất phenolic hoạt tính kháng oxy hóa của sản phẩm tăng mạnh khi tăng nồng độ enzyme thủy phân Thời gian nấu của các mẫu mì giảm theo nồng độ enzyme nhưng độ tổn thất tăng cao trên 8% Nồng độ enzyme cellulase không quá 3 U/g có thể cải thiện được tỉ lệ trương nở, tỉ lệ hấp thu nước, tỉ lệ kéo giãn, ứng suất kéo và chất lượng cảm quan của sợi mì pasta bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu Nồng độ enzyme càng cao, màu của mì pasta thành phẩm càng sậm hơn Khuyến nghị sử dụng enzyme cellulase hoạt độ không quá 3 U/g bổ sung trực tiếp vào khối bột nhào pasta thay thế 15% bột vỏ dưa hấu ở độ ẩm 34.5% và thời gian ủ không quá 30 phút để cải thiện độ cứng, độ dai, độ kéo giãn và tỉ lệ chất xơ không tan và chất xơ hòa tan

Khi kéo dài thời gian xử lý bột nhào với enzyme cellulase, sự thay đổi thành phần hóa học, hoạt tính kháng oxy hóa, tính chất nấu, đặc tính cấu trúc và chất lượng cảm quan có chiều hướng tương tự như khi tăng nồng độ enzyme do lượng cơ chất được thủy phân tăng thêm Khuyến nghị thời gian ủ bột nhào nên không quá 30 phút đối với công thức mì pasta bổ sung 15% bột vỏ dưa hấu

Khi tăng tỉ lệ bổ sung curdlan công thức 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

75 bền kéo, tăng độ cố kết và giảm độ dính Mức độ yêu thích chung của mẫu mì pasta với tỉ lệ bổ sung 1.5% curdlan trong công thức được người tiêu dùng chấp nhận ở mức độ “được ưa thích”.

Tiêu đề	Nghiên cứu phương pháp cải thiện chất lượng mì pasta bổ sung vỏ dưa hấu
Tác giả	Long Điền Quang
Người hướng dẫn	GS.TS Lê Văn Việt Mẫn
Trường học	Đại học Quốc gia TP.HCM
Chuyên ngành	Công nghệ Thực phẩm
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2023
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	148
Dung lượng	1,65 MB