Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu thay thế một phần bột mì bằng bột thân già rau dền tía (Amaranthus tricolor red stripe) trong sản xuất bánh cookie

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -

ĐOÀN HUỲNH BÁ SƠN

NGHIÊN CỨU THAY THẾ MỘT PHẦN BỘT MÌ BẰNG

BỘT THÂN GIÀ RAU DỀN TÍA (Amaranthus tricolor red

stripe) TRONG SẢN XUẤT BÁNH COOKIE

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 8540101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2023

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa – ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS TRẦN THỊ THU TRÀ

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS HOÀNG KIM ANH

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS TÔN NỮ MINH NGUYỆT

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 13 tháng 01 năm 2023

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 Chủ tịch: GS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN

2 Phản biện 1: PGS.TS HOÀNG KIM ANH

3 Phản biện 2: PGS.TS TÔN NỮ MINH NGUYỆT 4 Ủy viên: PGS.TS TRẦN THỊ THU TRÀ

5 Ủy viên, Thư ký: TS NGUYỄN HOÀI HƯƠNG

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)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: ĐOÀN HUỲNH BÁ SƠN MSHV: 2070462 Ngày, tháng, năm sinh: 23/11/1994 Nơi sinh: Long An

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã số: 8540101

I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THAY THẾ MỘT PHẦN BỘT MÌ BẰNG BỘT

THÂN GIÀ RAU DỀN TÍA (Amaranthus tricolor red stripe) TRONG SẢN

XUẤT BÁNH COOKIE

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1 Xác định ảnh hưởng điều kiện sấy đến chất lượng bột thân già rau dền tía 2 Xác định ảnh hưởng của kích thước hạt đến chất lượng bột nguyên liệu thân già

rau dền tía

3 Xác định ảnh hưởng tỉ lệ bột dền đến chất lượng bánh cookie

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/09/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2022 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRẦN THỊ THU TRÀ

i

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS TRẦN THỊ THU TRÀ – người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt thời gian em nghiên cứu khóa luận Và cũng là người đưa ra những ý tưởng, kiểm tra sự phù hợp của luận văn

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các Thầy, Cô Bộ môn Công nghệ Thực phẩm trường Đại học Bách Khoa TP HCM đã giảng dạy, và tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường

Tiếp theo, xin cảm ơn tất cả các bạn cùng làm luận văn tại phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm - Trường Đại học Bách Khoa TP HCM, các bạn cựu sinh viên, học viên đã cùng nhau đồng hành, hỗ trợ trong suốt khoảng đường thực hiện đề tài

Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Công ty CP WARRANTEK đã tạo điều kiện để em có thêm thời gian và cơ sở vật chất thực hiện đề tài này

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân, đồng nghiệp tại Công ty CP WARRANTEK đã luôn động viên, hỗ trợ công việc, hỗ trợ kiến thức và cũng là nguồn cổ vũ lớn lao, là động lực giúp em hoàn thành luận văn này

Mặc dù đã cố gắng hoàn thành luận văn trong phạm vi và khả năng có thể Chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Em rất mong nhận được sự cảm thông, xin được lắng nghe và mong được sự chỉ bảo của quý thầy cô và toàn thể mọi người

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Học viên

ĐOÀN HUỲNH BÁ SƠN

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ

Nhằm mục tiêu tận dụng nguồn phụ phẩm từ quá trình sơ chế rau dền, luận văn này nghiên cứu bổ sung phụ phẩm bột thân già rau dền tía vào công thức làm bánh cookie giàu xơ để tạo ra nguồn thực phẩm có lợi cho sức khỏe con người từ nguồn phụ phẩm và luôn có sẵn ở các địa phương trong nước

Kết thúc quá trình sấy đối lưu, thời gian sấy thân già rau dền đạt độ ẩm cân bằng ở các mốc thời gian là 810 phút, 585 phút, 435 phút, 345 phút, 270 phút tương ứng với các nhiệt độ 50 ℃, 60 ℃, 70 ℃, 80 ℃, 90 ℃ Nhiệt độ 80 ℃ được xem là nhiệt độ sấy cho kết quả tối ưu nhất với 55.3 % hàm lượng phenolic còn lại Bên cạnh đó, khả năng kháng oxy hóa cao nhất theo DPPH và FRAP cũng ở 80 ℃, tương ứng với 429.5 ± 39.1(µMTE/100g chất khô) và 581.3 ± 23.7 (µMTE/100g chất khô)

Thân già rau dền có chưa nhiều xơ và các hợp chất phenolic với hoạt tính kháng oxy hóa cao hơn nhiều so vớt bột mì Sau khi nghiền và rây thân già rau dền đã sấy, đường kính lỗ rây càng nhỏ thì hàm lượng phenolic và hoạt tính kháng oxy hóa của bột dền càng tăng Kết quả hàm lượng xơ tổng giữa đường kính lỗ rây số 70 và 140 của bột dền không khác biệt có ý nghĩa Kết quả thành phần hóa học trên 03 mẫu thân già rau dền tía hầu như không có sự chênh lệch nhiều

Khi tăng tỉ lệ thay thế bột mì bằng bột thân già rau dền tía, thì hàm lượng tro, hàm lượng protein, hàm lượng xơ sẽ tăng lên Hàm lượng protein, hàm lượng lipid hầu như không có sự khác biệt Bên cạnh đó, bánh cookie sau khi được thay thế một phần bằng bột dền có hàm lượng chất chống oxy hóa và khả năng kháng oxy hóa tăng cao rõ rệt, giúp tạo ra bánh cookie có lợi cho sức khỏe con người từ nguồn phụ phẩm

vốn đã được bỏ đi

iii

ABSTRACT

To take advantage of the by-products from the production process of amaranth, this thesis researches adding amaranth stem powder to the recipe of high-fiber cookies to create products that are beneficial to consumers' health from cheap and available by-products

At the end of the convection drying process, the drying time for the amaranth stem to reach the equilibrium moisture content at the time points are 810 minutes, 585 minutes, 435 minutes, 345 minutes, and 270 minutes respectively with temperatures of 50 ℃, 60 ℃, 70 ℃, 80 ℃, 90 ℃ The temperature of 80 ℃ is considered to be the best drying temperature with 55.3 % phenolic content The highest antioxidant capacity according to DPPH and FRAP was also at 80 ℃, respectively 429.5 ± 39.1(µMTE/100g dry matter) and 581.3 ± 23.7 (µMTE/100g dry matter)

The old stem of amaranth contains more fiber and phenolic compounds with higher antioxidant activity than wheat flour After grinding and sifting the dried amaranth stem, The smaller the sieve diameter, the higher the phenolic content and antioxidant activity of amaranth flour The results of the total fiber content between the 70 mesh and 140 mesh sieve diameters of amaranth flour were not significantly different The results of chemical composition on 03 old stem samples of purple amaranth almost did not have much difference

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS TRẦN THỊ THU TRÀ Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực và không sao chép từ bất cứ một nguồn nào, dưới bất cứ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Học viên

ĐOÀN HUỲNH BÁ SƠN

2.1.2 Thành phần dinh dưỡng của rau dền 5

2.1.3 Thành phần có hoạt tính kháng oxy hóa trong rau dền 6

2.1.4 Ứng dụng của dền tía trong sản xuất các sản phẩm giá trị gia tăng 7

2.1.5 Ứng dụng của dền trong sản xuất các lĩnh vực khác 8

2.1.6 Ứng dụng của thân già rau dền 9

2.2 Chất xơ 9

2.2.1 Định nghĩa và phân loại 9

2.2.2 Lợi ích của chất xơ 10

2.3 Ứng dụng nguồn nguyên liệu giàu xơ trong sản xuất bánh quy 12

2.3.1 Nguyên liệu giàu xơ từ ngũ cốc 12

2.3.2 Nguyên liệu giàu xơ từ trái cây 13

2.3.3 Nguyên liệu giàu xơ từ rau củ 14

2.4 Ảnh hưởng của chế phẩm xơ đến chất lượng bánh quy 16

2.4.1 Ảnh hưởng của chế phẩm xơ đến thành phần dinh dưỡng bánh quy 16

2.4.2 Ảnh hưởng của chế phẩm xơ đến tính chất vật lý bánh quy 17

2.4.3 Ảnh hưởng của chế phẩm xơ đến tính chất cảm quan bánh quy 18

2.5 Điểm mới của đề tài 20

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

3.1 Nguyên liệu 21

3.1.1 Thân già rau dền tía 21

3.3 Nội dung nghiên cứu 25

3.3.1 Xác định ảnh hưởng điều kiện sấy đến chất lượng bột thân già rau dền tía 27

3.3.2 Xác định ảnh hưởng của kích thước hạt đến chất lượng bột nguyên liệu thân già rau dền tía 29

3.3.3 Xác định ảnh hưởng tỉ lệ bột dền đến chất lượng bánh cookie 30

3.4 Các phương pháp phân tích 35

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 36

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 37

4.1 Khảo sát ảnh hưởng điều kiện sấy đến chất lượng bột thân già rau dền tía 37

4.1.1 Ảnh hưởng của điều kiện sấy lên hàm lượng ẩm của thân già rau dền tía 37

4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên hàm lượng các chất chống oxy hóa của thân già rau dền tía 42

4.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy lên khả năng kháng oxy hóa của thân già rau dền tía 45

4.2 Xác định ảnh hưởng của kích thước hạt đến chất lượng bột nguyên liệu thân già rau dền tía 48

4.2.1 Thành phần hóa học nguyên liệu bột mì và bột rau bột thân già rau dền tía với các kích thước hạt khác nhau 48

4.2.2 Hoạt tính kháng oxy hóa của bột rau bột rau dền tía với các kích thước hạt khác nhau 51

4.3 Xác định ảnh hưởng tỉ lệ bột dền thay thế bột mì đến chất lượng bánh cookies 53

4.3.1 Thành phần hóa học của bánh quy được bổ sung bột rau bột rau dền tía với các tỉ lệ khác nhau 53

4.3.2 Hoạt tính kháng oxy hóa của của bánh quy được bổ sung bột rau bột rau dền tía với các tỉ lệ khác nhau 55

viii

DANG MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của rau dền 5

Bảng 2.2: Một số ứng dụng nguyên liệu giàu xơ từ ngũ cốc vào bánh quy 12

Bảng 2.3: Một số ứng dụng nguyên liệu giàu xơ từ trái cây vào bánh quy 13

Bảng 2.4: Một số ứng dụng nguyên liệu giàu xơ từ rau củ vào bánh quy 15

Bảng 3.1: Tỉ lệ phần trăm phụ phẩm rau dền tía 21

Bảng 3.2: Các loại hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 22

Bảng 3.3: Thành phần nguyên liệu làm bánh cookies quy mô phòng thí nghiệm 34

Bảng 3.4: Các công thức phối trộn bột thân già rau dền tía thay thế một phần bột mì 34

Bảng 4.1: Các hằng số thống kê theo mô hình sấy Henderson và Pabis 41

Bảng 4.2: Các thông số nhiệt động của quá trình vô hoạt chất phenolic 44

Bảng 4.3: Các thông số nhiệt động của quá trình vô hoạt chlorophyll 44

Bảng 4.4: Các thông số các quá trình sấy ở nhiệt độ khác nhau đạt đến độ ẩm bảo quản 47

Bảng 4.5: Thành phần hóa học nguyên liệu bột mì và bột rau bột thân già rau dền tía với các kích thước hạt khác nhau 48

Bảng 4.6: Hoạt tính kháng oxy hóa của bột rau dền tía với các kích thước hạt khác nhau 51

Bảng 4.7: Thành phần hóa học của bánh cookie khi thay đổi tỉ lệ bổ sung 53

Bảng 4.8: Hoạt tính kháng oxy hóa của của cookie được bổ sung bột rau bột rau dền tía với các tỉ lệ khác nhau 55

ix

DANG MỤC HÌNH

Hình 4.1: Đường cong biểu diễn hàm ẩm (a) và tỷ số ẩm (b) thay đổi theo thời gian của thân già rau dền tía tại các nhiệt độ khác nhau 37Hình 4.2: Đồ thị vận tốc sấy theo thời gian của của thân già rau dền tía tại các nhiệt độ khác nhau 38Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn hàm lượng phenolic tổng (mg GAE/100g chất khô) của thân già rau dền tía tại các nhiệt độ sấy khác nhau 42Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn hàm lượng chlorophyll (mg/100g chất khô) của thân già rau dền tía tại các nhiệt độ sấy khác nhau 43Hình 4.5: Đồ thị khả năng kháng oxy hóa DPPH (µMTE/100g chất khô) của thân già rau dền tía tại các nhiệt độ sấy khác nhau 45Hình 4.6: Đồ thị khả năng kháng oxy hóa theo FRAP (µMTE/100g chất khô) của thân già rau dền tía tại các nhiệt độ sấy khác nhau 46Hình 6.1: Đường chuẩn nồng độ Nitơ (mg/L) 75Hình 6.2: Đường chuẩn glucose 82Hình 6.3: Đường chuẩn nồng độ Gallic acid (mg GAE/L) để đo hàm lượng phenolic tổng 86Hình 6.4: Đường chuẩn nồng độ Trolox (µmol/L) để đo khả năng kháng oxy hóa theo DPPH 90Hình 6.5: Đường chuẩn nồng độ Trolox (µM/L) để đo hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP 93

x

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ANOVA: Analysis of Variance

AOAC: Assoiation of Official Analytical Chemitis – Hiệp hội các Nhà hóa học phân tích chính thức

DPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

FDA: Food and Drug Administration - Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ

FRAP: Ferric reducing antioxidant power

GAE: Gallic acid equivalent – Đương lượng acid gallic TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TE: Trolox equivalent – Đương lượng trolox TPTZ: 2,4,6-tri(2-pyridyl)-s-triazine

UV-VIS: Ultraviolet-Visible

1

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

Hiện nay việc tăng cường chất xơ trong bữa ăn hàng ngày trở nên rất quan trọng Vai trò chính của chất xơ trong khẩu phần ăn là giúp cho hệ tiêu hóa luôn khỏe mạnh Ngoài ra nó cũng tham gia vào nhiều quá trình chuyển hóa khác, như giúp ổn định hàm lượng đường và cholesterol trong máu Trước kia, người ta xem chất xơ là một chất trơ không có giá trị dinh dưỡng vì không tiêu hóa được Nhưng ngày nay các chuyên gia dinh dưỡng đánh giá cao vai trò của chất xơ trong khẩu phần ăn của con người nhằm tăng cường sức khỏe, đặc biệt là đối với những người cần giảm cân Theo Tổ chức Y tế thế giới thì tầm quan trọng của chất xơ thực phẩm với sức khỏe con người có thể so sánh với vai trò của vitamin, của các nguyên tố vi lượng và khoáng chất [1]

Trái cây và rau cung cấp một tỷ lệ đáng kể vitamin, khoáng chất và chất xơ trong chế độ ăn uống hàng ngày của chúng ta Tuy nhiên, gần một nửa lượng trái cây và rau trên toàn thế giới sau quy trình chế biến sẽ trở thành các phụ phẩm và chúng được sử dụng chủ yếu làm thức ăn gia súc Nhiều loại phụ phẩm này còn chứa các thành phần dinh dưỡng và các chất có hoạt tính sinh học [2] Việc sử dụng phụ phẩm làm nguồn chất xơ sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn trong chuỗi khai thác và chế biến rau quả [3]

Dền tía, một loại cây phổ biển tại Việt Nam Ngoài việc dùng làm nguồn thực phẩm cho các bữa ăn thường ngày như ăn sống, luộc, nấu canh, dền tía hầu như chưa có sản phẩm sản xuất công nghiệp tại Việt Nam Bên cạnh đó, nguồn phụ phẩm thải ra từ quá trình sơ chế rau dền là tương đối lớn và chưa có hướng ứng dụng vào trong thực phẩm, hầu như chỉ sử dụng trong ngành chăn nuôi với quy nhỏ Nhằm mục đích thử nghiệm tạo ra sản phẩm có giá trị gia tăng từ phụ phẩm rau dền, cụ thể là thân già, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thay thế một phần bột mì bằng thân già rau dền

tía (Amaranthus tricolor red stripe) trong sản xuất bánh cookie”

2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Rau dền

2.1.1 Giới thiệu

Rau dền (Amaranthus spp.), một loại thực vật được xem làr au ăn lá quen thuộc

của nhiều dân tộc trên thế giới Loài thực vật này được chú ý gần đây do giá trị dinh dưỡng cao và ưu thế nông nghiệp mà chúng mang lại Được xem như là một loại thực phẩm cân bằng, có khả năng bảo vệ chống lại các bệnh mãn tính [4][5]

Rau dền là những loài cây thân thảo, có bộ rễ khỏe, ăn sâu nên khả năng chịu hạn, chịu nước tốt, sức nảy mầm cao Dền thường có một thân thẳng, những loài trồng lấy hạt có hoa tạo thành cụm hình chùy ở đầu cành còn những loại lấy rau có hoa mọc dọc theo cành Các loài trong chi dền được thấy ở cả vùng đồng bằng lẫn vùng núi ở độ cao đến 1500 m như Hymalaya, Andes Chu kỳ phát triển của nó tương đối ngắn, các giống dền ở Việt Nam gieo hạt sau 25-30 ngày là có thể đem trồng, sau khi trồng 25-30 ngày đã thu hoạch được Các loài dền hạt trồng làm cây lương thực gieo hạt

sau 3-4 ngày bắt đầu nảy mầm và ra hoa sau đó khoảng 2 tháng rưỡi

Tên khoa học: Amaranthus sp

Phân loại khoa học

- Thuộc bộ: Caryvophyllales - Họ: Amaranthaceae

- Phân họ: Amaranthoideae - Chi: Amaranthus L

Phân bố:

Họ Dền (Amaranthaceae) có nguồn gốc ở Nam và Trung Mỹ, được phân bố

trên các vùng nhiệt đới và ôn đới khắp thế giới khoảng 160-174 chi với khoảng 2500 loài khác nhau Phần lớn là loài cây thân thảo hay cây bụi nhỏ, rất ít loài là cây thân gổ hay dây leo

2050-3

Trong họ Dền (Amaranthoideae) gồm các loài trong Chi Dền (Amaranthus) với

khoảng 60 loài gồm khoảng 400 giống khác nhau Đa số chúng là cây hoang dại, nhiều loài được dùng làm rau, cây cảnh và lương thực

Các loại dền hiện nay:

- Dền sọc xanh (Amaranthus acanthochiton) - Dền lá nhọn (Amaranthus acutilobius) - Dền trắng Bắc Mỹ (Amaranthus albus) - Dền đuôi chồn (Amaranthus caudatus) - Dền gai (Amaranthus spinosus)

- Dền đỏ (dền tía- Amaranthus tricolor) - Dền cơm (Amaranthus viridis)

Ở Việt Nam cây rau dền dùng làm rau thuộc các giống dền cơm, dền đỏ, dền tía và kể cả dền gai Các cây họ dền khác như Vòi voi (dùng làm thuốc), Mồng gà (làm hoa cảnh) không được dùng làm rau

Hai loài dền cơm và dền gai là cây mọc hoang dại phổ biến ở Miền Nam như Cà Mau, Kiên Giang, Cần Thơ, Sóc Trăng Các giống dền tím và dền xanh được thuần hóa để trồng làm rau

Đặc điểm thực vật

Chi Dền là những loài cây thân thảo, có bộ rể khỏe, ăn sâu, khả năng chịu hạn, chịu ngập khá Rau dền thường có một thân thẳng, cành vươn vừa phải, lá mọc dơn, có thể mọc đối hay so le, mép lá nhẳn hay có khía, không có lá kèm

Hoa mọc đơn hoặc thành từng cụm dạng xim, thường là hoa hoàn hảo (lưỡng tính) và đối xứng tỏa tia Hoa có 4-5 cánh nhỏ, có 1-5 nhị hoa Nhụy hoa dạng dưới bầu, có 3-5 lá đài kết nối với nhau Quả có thể là quả bế, quả hạch, hay quả nang nứt theo đường vòng

Công dụng

Y học cổ truyền phương Đông còn sử dụng rau dền để làm thuốc Ở Việt Nam, dền đỏ được dùng trong các bài thuốc có tác dụng thanh nhiệt, lợi tiểu, sát trùng, trị

4 độc ; dền cơm dùng trong các bài thuốc chữa táo bón, nhức đầu, chóng mặt ; dền gai là một vị thuốc trị rết cắn, ong đốt, mụn nhọt, lị

Theo Đông y, rau đền đỏ vị ngọt, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, làm mát máu, lợi tiểu, sát trùng Danh y Lý Thời Trân (thời Minh, Trung Quốc) cho rằng rau dền đỏ có tác dụng trị nhiệt lỵ, huyết nhiệt sinh mụn nhọt

Các bài thuốc từ cây rau dền

Trị chứng máu nóng sinh kiết lỵ, lở loét: do bên trong quá nóng mà sinh ra bị kiết lỵ, lở loét hoặc bị cả hai bệnh trong cùng một thời gian, dùng rau dền đỏ luộc chín tới ăn cả nước lẫn cái Mỗi ngày ăn khoảng 15-20g

Trị rắn cắn: nếu chẳng may bị các loại rắn cắn thì lấy rau dền đỏ giã nát, vắt lấy khoảng 1 bát ăn cơm nước cho uống, còn bã đắp lên vết thương Khi bị rắn cắn phải lập tức băng chặt (bằng dây chun hoặc dây vải) phía trên vết cắn gần với tim rồi mới dùng thuốc Sau đó đưa ngay đến bệnh viện gần nhất

Chữa vết ong đốt: nếu là ong đốt (nhất là giống ong to có độc) thì lấy rau dền vò nát, xát cả vào chỗ bị ong đốt

Để chữa bệnh táo bón, huyết áp cao, nhức đầu, chóng mặt, nóng phừng mặt: lấy 250 g dền cơm luộc sôi 3 phút, vớt ra trộn với dầu vừng hoặc bột vừng đen, ăn với cơm

5

2.1.2 Thành phần dinh dưỡng của rau dền

Một khẩu phẩn (246 g) rau dền nấu chín chứa 9 g protein và 5 g chất xơ, các thành phần khoáng tốt như sắt, phốt pho, magie và mangan [6] Trẻ em, vận động viên tập luyện cường độ cao, người không dung nạp gluten và đường sữa, người mắc bệnh tiểu đường và người mắc chứng coeliac là những đối tượng nên sử dụng sản phẩm rau dền [7]

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của rau dền

(*) Đơn vị tính trên 100 grams

(Nguồn: Bảng thành phần dinh dưỡng Việt Nam, Viện Dinh dưỡng, Bộ Y Tế)

2.1.3 Thành phần có hoạt tính kháng oxy hóa trong rau dền

Chất chống oxy hóa là những chất làm giảm tác dụng của các gốc tự do và ức chế quá trình oxy hóa [8] Khả năng kháng oxy hóa được thể hiện bằng hàm lượng phenolics và flavonoid có trong nguyên liệu [9] Tất cả các bộ phận của cây dền bao gồm thân, lá, hoa đều có chứa các hợp chất kháng oxy hóa Trong đó, hoa được xem là có hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất so với các bộ phận khác còn lại [10]

Các hợp chất chính hoạt động chống oxy hóa trong hạt rau dền là polyphenol [9] Ngoài ra, khi đánh giá khả năng chống oxy hóa từ lá và hạt của dền, một số nghiên cứu đã được công bố rằng các peptide thủy phân rau dền có thể hoạt động như một chất chống oxy hóa tự nhiên Tiengo và cộng sự (2009) cũng báo cáo rằng rau dền rất giàu acid amin như như cysteine, methionine, tyrosine, tryptophan, lysine, histidine, proline, glycine, alanine và threonine, được biết đến đều có khả năng chống oxy hóa [8]

7 Một số báo cáo trong thời gian gần đây cho rằng rau dền là một trong những nguồn nguyên liệu thực phẩm có thể thay thế ngũ cốc và không chứa gluten Và đây là loại cây phát triển nhanh quanh năm được trồng ở cả các vùng khí hậu ôn đới lẫn nhiệt đới Thân và lá rau dền đều là những nguồn nguyên liệu rẻ tiền, nhưng lại giàu các thành phần dinh dưỡng như: carotenoids, proteins, bao gồm các loại acid amin thiết yếu như methionine, lysine, xơ tiêu hóa và các khoáng như magnesium, calcium, potassium, copper, phosphorus, zinc, iron, manganese Đồng thời, dền có nhiều sắc tố như carotenoids, chlorophylls, amaranthine, anthocyanins, betalains, betaxanthins, và betacyanins, và các chất phytochemical chống oxy hóa tự nhiên, chẳng hạn như vitamin C, beta-carotene, flavonoid và acid phenolic [12-15]

2.1.4 Ứng dụng của dền tía trong sản xuất các sản phẩm giá trị gia tăng

Trong ứng dụng ẩm thực, rau dền có thể được sử dụng như một loại thực phẩm, có thể làm bột rau dền, ứng dụng tạo màu trong sản xuất bánh mì, bánh quy, bánh ngọt, mì ống, bánh tortillas, popping và kẹo, … [16-18] Ngoài ra, hạt rau dền có thể được lên men, chuẩn bị món salad, hoặc ăn kèm với thịt và cá [19] Bột rau dền được sử dụng trong súp, nước thịt và món hầm như một chất làm đặc [20] Ngoài ra, rau dền còn có tiềm năng to lớn trong việc chế biến các sản phẩm giàu chất dinh dưỡng không chứa gluten như như bánh mì, mì ống và bánh kẹo [21]

Vào thời cổ đại ở Mexico, rau dền được coi là một thành phần cơ bản trong chế độ ăn uống của đế chế Maya và Aztec và được sử dụng như 1 loại đồ uống [22] Ở

Peru, A caudatus (kiwicha) được sử dụng để làm các món ăn nhẹ được gọi là

turrones, và bột hạt nướng được sử dụng trong cháo, súp và bánh quy [23, 24] Người Ethiopia sử dụng rau dền để chế biến kita (bánh mì không men), borde (đồ uống có cồn) và atmit, cháo loãng dành cho bà mẹ mới sinh và trẻ sơ sinh [25] Ở Việt Nam, lá, cuống lá và ngọn của dền tía được dùng làm rau luộc, nấu canh, làm gỏi [26] Thực phẩm Ấn Độ coi hạt rau dền là một chất thay thế cho lúa mì với lượng chất xơ và protein cao hơn Hạt dùng để nấu với cơm, dùng để làm bánh gato tạo ra sản phẩm bánh kẹo sau khi trộn với mật mía và mật ong [27] “Rau dền ăn sáng” là mặt hàng thương mại nhất ở Hoa Kỳ

8 Gần đây, một thử nghiệm đã đánh giá tác dụng của bánh mì chế biến từ rau dền (70% rau dền và 30% đậu gà) và bánh mì ngô (rang và lên men) đối với trẻ em Ethiopia từ 2–5 tuổi bị thiếu máu trong 6 tháng Bánh mì chế biến từ rau dền cho thấy tác dụng tốt đối với nồng độ huyết sắc tố và có thể làm giảm tỷ lệ thiếu máu [28]

Hạt rau dền đã được sử dụng trong nhiều loại thực phẩm Từ dạng nguyên hạt, súp, món hầm, nước sốt, cháo Khi đun sôi các hạt rau dền, tinh bột sẽ chảy ra và bị hồ hóa Điều này làm cho dịch nấu đặc lại do có sự hình thành cấu trúc [16] Bột từ hạt dền được sử dụng để chế biến bánh mì, bánh quy, kẹo rau dền, ngũ cốc ăn liền và rau dền nổ, trong số những loại khác Trong khi đó, thân và lá lại được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi [29]

Hình 2.1 Sơ đồ ứng dụng của dền ở các lĩnh vực sản xuất khác nhau

2.1.5 Ứng dụng của dền trong sản xuất các lĩnh vực khác

Trong lĩnh vực y học, các peptide hoạt tính sinh học hiện diện trong protein rau dền có thể ngăn ngừa bệnh tim mạch, ung thư và tiểu đường Các protein rau dền,

9 được báo cáo tại cơ sở dữ liệu UniProt, được đánh giá có hoạt tính sinh học, bằng cơ sở dữ liệu BIOPEP

Ở Mỹ, Pháp, Nga, Ba Lan và Đức, các nhà dinh dưỡng học và y khoa đang khai

thác thân lá cây Rau dền gai đỏ (Amaranthus tricolor) nhằm vào mục đích chế biến

thuốc và thực phẩm chức năng Trong thân lá cây rau dền này giàu vitamin A, B, C, PP và chứa gần 10 acid amin cần thiết Màu đỏ tươi của dền gai là tổng hợp thiên nhiên của betasanthin (màu đỏ tía) và betacyamin (màu vàng chanh tự nhiên) là chất chống oxy hóa, bảo vệ cơ thể tránh được các bệnh liên quan đến tim mạch, ung thư Chất xơ của dền chứa hợp chất bataine (một tổng hợp chất từ nitrogen) giúp thư giãn tinh thần, kích thích quá trình tổng hợp hoạt chất sinh học serotonin là chất dẫn truyền thần kinh Rau dền còn giúp hạ cholesterol, vô hiệu hóa bệnh động mạch vành, ngăn ngừa chứng ung thư phổi và da Ngăn chặn những hợp chất nitrosamines, thủ phạm gây ung thư máu, phổi và vú ở phụ nữ trên 35 tuổi Tuy nhiên, hiệu quả nhất là rau dền giúp ổn định tinh thần nhờ các vitamin C, A, floric, magiesum và vitamin B6

Các ứng dụng phi thực phẩm khác của rau dền bao gồm tinh bột giặt, mỹ phẩm, chất phủ giấy và màng phân hủy sinh học [20]

2.1.6 Ứng dụng của thân già rau dền

Cho đến thời điểm hiện tại thân già rau dền chỉ được dùng làm thức ăn chăn nuôi cho các hộ kinh doanh nhỏ lẻ Hoặc ủ để làm phân hữu cơ, tệ hơn là thải bỏ hoàn toàn Và hầu như chưa có ứng dụng vào lĩnh vực thực phẩm Chính vì vậy, hy vọng với đề tài nghiên cứu này sẽ đặt tiền đề cho nhu cầu tái sử dụng thân già rau dền, tăng thêm giá trị sử dụng cho cây dền

2.2 Chất xơ

2.2.1 Định nghĩa và phân loại

Chất xơ được định nghĩa là polysaccharide phi tinh bột không thể hấp thu hoặc tiêu hóa bởi các enzyme trong đường tiêu hóa của con người [30] Các polysaccharide này bao gồm cellulose, hemicellulose, pectin, chất keo, chất nhầy và lignin [31] Điều

10 quan trọng cần lưu ý là một số thành phần của chất xơ đôi khi không thể định lượng được hoàn toàn, và khái niệm về chất xơ có thể sẽ tiếp tục phát triển [32]

Chất xơ có nhiều trong trái cây, ngũ cốc, các loại rau, củ, đậu Mỗi loại rau quả chứa thành phần và lượng chất xơ khác nhau Chất xơ hiện diện trong vỏ và thành tế bào thực vật Chúng ta có thể phân loại chất xơ theo nguồn gốc của chúng bao gồm chất xơ thực vật, chất xơ vi sinh vật và chất xơ tổng hợp 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 Chất xơ thu nhận từ những nguồn khác nhau sẽ khác nhau về hàm lượng xơ tổng, thành phần hóa học, tính chất hóa lý và đặc tính sinh lý [33] Trong tế bào thực vật, chất xơ được chia thành hai loại là chất xơ không hòa tan (cứng và có dạng sợi) và chất xơ hòa tan (nhầy, có dạng keo)

Chất xơ không hòa tan (IDF): là chất xơ không thể được tiêu hóa hoặc hấp thu 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, một số loại hemicellulose và lignin Nguồn cung cấp chất xơ không hòa tan phổ biến là cám gạo, cám lúa mì, cám ngô, các loại hạt, các quả có hạch và vỏ trái cây, v.v

Chất xơ hòa tan (SDF): SDF là chất xơ không thể được tiêu hóa hoặc hấp thu bởi cơ thể người nhưng lại hòa tan một phần trong nước bao gồm pectin, các chất keo và chất nhầy Nguồn cung cấp chất xơ hòa tan thường gặp 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, v.v

2.2.2 Lợi ích của chất xơ

Vai trò và lợi ích của chất xơ đối với sức khỏe của con người ngày càng được các nhà khoa học quan tâm Chất xơ thực phẩm có vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa cơ thể con người [34] và ngăn ngừa nguy cơ gây ra một số bệnh Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kì (FDA) nghiên cứu và chứng minh chế độ ăn uống thực phẩm giàu xơ giúp giảm nguy cơ mắc phải một số bệnh ung thư [35] Chất xơ

11 từ cám lúa mì, ngũ cốc giúp nhuận tràng và bảo vệ cơ thể chống lại bệnh ung thư ruột kết [36]

Bên cạnh đó, nguồn chất xơ từ thực phẩm còn giúp chống xơ vữa động mạch, giảm cholesterol có hại (LDL), tăng cholesterol có lợi (HDL) Cám yến mạch có thể làm giảm cholesterol trong máu và ngăn ngừa táo bón [37, 38] Theo kết quả nghiên cứu của Hall và cộng sự (2005), hàm lượng cholesterol, lipoprotein tỷ trọng thấp, LDL giảm 5% sau 4 tuần khi bổ sung 17 - 30g chất xơ từ cây họ đậu vào khẩu phần ăn hàng ngày Chất xơ hòa tan từ cám yến mạch, lúa mạch, đậu hạt, rau đậu, trái cây và rau có thể làm giảm được 5-10% lượng cholesterol trong máu [39] Ngoài ra theo nghiên cứu của Johnson và cộng sự (2013) thì chất xơ hòa tan có tác dụng tăng cường sự tạo thành các acid lipid mạch ngắn và kích thích sinh trưởng của hệ vi sinh vật có

lợi trong ruột, từ đó làm giảm sự có mặt của vi khuẩn có hại Clostridium [40]

Ngoài ra, chất xơ cũng kiểm soát việc giải phóng glucose, đồng thời làm tinh bột lưu lâu hơn trong ruột, nhờ đó làm chậm quá trình hấp thu glucose từ ruột non vào máu, giúp lượng đường trong máu không tăng đột ngột, từ đó tạo nên những tác động có lợi giúp đỡ trong việc điều trị bệnh đái tháo đường và béo phì [41]

Thực phẩm giàu xơ cung cấp ít năng lượng nhưng tạo cảm giác no, làm giảm cảm giác thèm ăn và giúp cơ thể hạn chế hấp thu chất lipid Theo Dhingra và cộng sự (2012), chất xơ hòa tan sinh ra nguồn năng lượng thấp 1Kcal/g, nhưng vẫn đảm bảo cảm giác no nhờ sự trương nở khi hấp thu nước của chất xơ, hỗ trợ việc giảm cân đối với người bị lipid phì Bên cạnh đó, chất xơ không hòa tan với khả năng hút nước tốt, giúp làm mềm phân và kích thích nhu động ruột phòng tránh táo bón [42]

Ngoài các tác dụng trên, việc lên men chất xơ hòa tan trong ruột non còn hỗ trợ hiệu quả cho việc tăng hấp thu canxi, magie đồng thời sản sinh ra nhiều butyrat, là nguồn năng lượng quan trọng cung cấp cho cơ thể và cho các tế bào của hệ miễn dịch, và các kháng thể IgA trong thành ruột, giúp ức chế khả năng phát triển của các vi khuẩn gây bệnh đường ruột [43]

Chất xơ cũng cải thiện một số tính chất chức năng cho các loại thực phẩm như tăng khả năng giữ nước, giữ dầu, nhũ tương hóa và hình thành gel, giúp ổn định cấu

12 trúc của thực phẩm và đảm bảo thời gian sử dụng Chất xơ được sử dụng để làm tăng sự ổn định của cấu trúc và làm giảm lượng calo trong bánh kẹo, đồ uống, nước sốt [44]

2.3 Ứng dụng nguồn nguyên liệu giàu xơ trong sản xuất bánh quy

Trong những năm qua, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tìm các nguồn chất xơ mới cho ngành sản xuất thực phẩm Thông thường, người ta sử dụng phụ phẩm của ngành công nghiệp xay xát ngũ cốc và chế biến rau quả để thu nhận chế phẩm xơ Các chế phẩm xơ từ ngũ cốc chứa một lượng lớn cellulose và hemicellulose, trong đó β-glucans là chất xơ có nhiều tác động có lợi cho sức khỏe [45] Trong khi đó các chế phẩm xơ thu được từ trái cây và rau quả chứa rất nhiều chất xơ hòa tan, đặc biệt là pectin Ngoài ra chúng còn chứa một lượng đáng kể các chất có hoạt tính sinh học Chất xơ từ rau quả thường được thu nhận từ phụ phẩm của ngành sản xuất nước ép như bã quả ép, vỏ và hạt Hàm lượng chất xơ trong chế độ ăn hằng ngày đã được khuyến nghị ở mức 25-30 g/ngày [46] Việc sử dụng các sản phẩm giàu xơ từ những nguyên liệu đa dạng chính là xu hướng tiêu dùng sản phẩm hiện nay ở tất cả các quốc gia Dưới đây là một số kết quả nghiên cứu sử dụng nguyên liệu giàu xơ trong sản xuất bánh quy trên thế giới

2.3.1 Nguyên liệu giàu xơ từ ngũ cốc

Bảng 2.2 Một số ứng dụng nguyên liệu giàu xơ từ ngũ cốc vào bánh quy

STT

Nguyên liệu

Tỷ lệ bổ sung

Những tác động đến chất lượng bánh quy

Tài liệu tham khảo

1 Bã malt

5%, 10%, 15%, 20%, 25% với các

kích thước hạt khác

nhau

Bánh được bổ sung bã malt có kích thước hạt càng lớn thì hàm lượng protein càng giảm và hàm lượng chất xơ càng tăng

Bánh được bổ sung bã malt có kích thước hạt trung bình và kích

Öztürk và cộng sự (2002) [47]

13 thước hạt thô có độ nở, màu sắc

và điểm cảm quan chung cao hơn so với bánh bổ sung bã malt có kích thước hạt nhỏ

Tuy nhiên, nếu hàm lượng bã malt bổ sung vào bánh quy vượt quá 15% thì chất lượng bánh bị giảm đi

2

Cám yến mạch

10%, 20%, 30%

Bánh quy thay thế bột mì bằng cám yến mạch với tỷ lệ 10% nhận được mức độ ưa thích cao nhất Đường kính và chỉ số nở của bánh quy giảm trong khi độ dày bánh quy tăng khi tỷ lệ thay thế cám yến mạch tăng lên

Khalil và cộng sự (2015) [48]

2.3.2 Nguyên liệu giàu xơ từ trái cây

Bảng 2.3 Một số ứng dụng nguyên liệu giàu xơ từ trái cây vào bánh quy

STT Nguyên liệu

Tỷ lệ bổ sung

Những tác động đến chất lượng bánh quy

Tài liệu tham khảo

phúc bồn tử

25%; 50%

Hàm lượng xơ và các chất có hoạt tính sinh học tăng khi bổ sung bã phúc bồn tử vào bánh Khi tăng tỷ lệ bổ sung thì hương vị trái cây của bánh càng tăng, đồng thời, vị chua cũng có chiều hướng tăng trong khi vị ngọt thì ít được cảm nhận hơn Ngoài ra, người đánh giá cảm quan cũng cảm nhận được mùi vị lạ như “mùi cỏ” trong bánh quy bổ sung xơ từ bã phúc

Górecka và cộng sự (2010) [49]

14 bồn tử

2

Bã nho

5%; 10%; 15%; 20%

Việc bổ sung bã nho đã làm tăng khả năng chống oxy hóa của bánh quy Màu sắc bánh quy sậm dần khi tăng tỷ lệ thay thế bột bã nho Bánh quy bổ sung bã nho với tỷ lệ 5% nhận được điểm cảm quan cao nhất của người đánh giá

Maner và cộng sự (2017) [50]

3

Vỏ lựu 2.5%; 5%; 10%

Khi tăng tỷ lệ bổ sung bột vỏ lựu từ 0-10% trong công thức làm bánh, độ cứng của bột nhào tăng trong khi độ kết dính giảm Bánh quy bổ sung bột vỏ lựu có độ nở giảm và độ cứng tăng so với bánh đối chứng Mẫu bánh với tỷ lệ 7.5% được người tiêu dùng chấp nhận với điểm cảm quan cao nhất Việc bổ sung bột vỏ lựu còn làm tăng hàm lượng protein, chất xơ, khoáng chất, β-carotene và hoạt tính chống oxy hóa của bánh quy

Srivastava và cộng sự (2014) [51]

4 Vỏ xoài

5%; 7.5%;

10%; 15%; 20%

Khả năng hấp thu nước của bột nhào tăng lên khi tăng tỷ lệ bổ sung vỏ xoài vào bánh quy Hàm lượng xơ tổng và chất xơ hòa tan tăng cao, hàm lượng polyphenol và β-carotene cũng tăng theo tỷ lệ bổ sung Bánh quy với tỷ lệ bổ sung 10% bột vỏ xoài nhận được điểm cảm quan cao nhất

Ajila và cộng sự (2008) [52]

2.3.3 Nguyên liệu giàu xơ từ rau củ

15

Bảng 2.4 Một số ứng dụng nguyên liệu giàu xơ từ rau củ vào bánh quy

STT Nguyên liệu

Tỷ lệ bổ sung

Những tác động đến chất lượng thực phẩm

Tài liệu tham khảo

1 Cải bó xôi

5%; 10%; 15%

Bổ sung bột cải bó xôi vào công thức bánh quy giúp cải thiện hàm lượng protein, khoáng chất và chất xơ so với bánh đối chứng Khi tăng tỷ lệ bổ sung cải bó xôi từ 5 – 15% thì độ cứng và lực phá vỡ bánh quy tăng lên Kết quả cảm quan cho thấy bánh bổ sung 5% bột cải bó xôi có điểm cảm quan cao nhất

Galla và cộng sự (2017) [53]

2 Lá cà ri Ấn Độ

5%; 10%; 15%

Kết quả chỉ ra khi tăng tỷ lệ bổ sung bột lá cà ri từ 5% đến 15%, khả năng hút nước của bột nhào tăng Độ cứng của bột nhào tăng trong khi độ cố kết và độ phục hồi giảm Hàm lượng protein, chất xơ, khoáng chất, β- carotene và hoạt tính kháng oxy hóa trong bánh quy tăng lên khi tăng tỷ lệ bổ sung Đánh giá cảm quan cho thấy rằng bánh quy thay thế 10% bột lá cà ri có mức độ chấp nhận chung cao nhất

Drisya và cộng sự (2015) [54]

chùm ngây

5%; 10%; 15%

Hàm lượng protein, sắt, canxi, caroten và chất xơ của bánh quy tăng lên đáng kể khi tăng tỷ lệ bổ sung bột rau chùm ngây từ 0% đến 15% Kết quả nhận thấy rằng tỷ lệ bổ sung càng cao thì độ ổn định của bột nhào giảm, độ cứng tăng Bánh quy có độ cố kết, chỉ số nở giảm Đánh giá cảm quan cho thấy bánh quy với tỷ lệ bổ sung 10% bột rau chùm ngây được người thử chấp nhận

β-Dachana và cộng sự (2010)

[55]

Nhìn chung, các nghiên cứu sử dụng nguyên liệu giàu xơ trong sản xuất bánh quy trên thế giới chủ yếu đi theo xu hướng thay thế một phần bột mì với mục đích cung cấp thêm chất xơ và các chất dinh dưỡng khác cho người tiêu dùng Bên cạnh đó, nhiều sản phẩm kết hợp từ các loại nguyên liệu giàu xơ khác nhau cũng đang dần được phát triển, nhằm đa dạng hóa nguồn chất xơ, bổ sung thêm nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe; đồng thời, góp phần cắt giảm lượng chất thải nông nghiệp ra môi trường và đảm bảo an ninh lương thực

16

2.4 Ảnh hưởng của chế phẩm xơ đến chất lượng bánh quy

Việc bổ sung chế phẩm xơ vào bánh quy gây ra cả những ảnh hưởng tích cực và tiêu cực lên chất lượng bánh quy thành phẩm Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để khảo sát ảnh hưởng của chất xơ lên thành phần hóa học, tính chất vật lý và tính chất cảm quan của bánh quy

2.4.1 Ảnh hưởng của chế phẩm xơ đến thành phần dinh dưỡng bánh quy

Các nghiên cứu đều ghi nhận là khi tăng tỷ lệ bổ sung nguyên liệu giàu xơ thì hàm lượng chất xơ và một số chất dinh dưỡng khác như protein, khoáng chất, các hợpchất có hoạt tính sinh học (polyphenol, carotenoid,…) của bánh quy sẽ tăng lên và điều đó phụ thuộc vào thành phần hóa học của chế phẩm xơ Nghiên cứu của Choudhury và cộng sự (2015) [56] khi tăng tỷ lệ bổ sung bột măng tre từ 0% lên 15% trong công thức làm bánh quy thì hàm lượng protein, lipid, tro và chất xơ lần lượt tăng 72.2%, 7.6%, 104.3% và 82.4% Ở một nghiên cứu khác khi bổ sung từ 0% đến 12% bột quả hồng xiêm vào bánh quy, Asadi và cộng sự (2021) [57] cho biết nếu xét mẫu đối chứng và mẫu bổ sung 12% bột quả thì hàm lượng tro tăng từ 0.48% lên 0.71%, hàm lượng chất xơ tăng từ 2.38% lên 16.94% tuy nhiên hàm lượng protein lại giảm từ 6.05% xuống còn 5.27% Điều này có thể giải thích do hàm lượng protein khác nhau giữa các loại nguyên liệu giàu xơ khác nhau

Bột bã trái cây và rau củ có hàm lượng xơ cao vì chủ yếu chứa thành tế bào thực vật, do đó khi được thay thế vào bánh quy sẽ làm tăng đáng kể hàm lượng xơ trong bánh Tùy thuộc vào hàm lượng xơ của các phụ phẩm bổ sung vào bánh quy cao hay thấp mà lượng xơ trong bánh quy sẽ tăng lên nhiều hay ít Ví dụ, hàm lượng xơ trong bánh tăng 218% khi thay thế 20% bột mì bằng bột vỏ xoài Khi kết hợp bã nho trắng với tỷ lệ 10% dẫn đến hàm lượng xơ trong bánh tăng 88% so với mẫu đối chứng

Bên cạnh đó, bổ sung nguyên liệu giàu xơ trong sản phẩm bánh cũng góp phần làm tăng hàm lượng polyphenol Ajila và cộng sự (2008) cũng đã báo cáo rằng hàm lượng polyphenol, carotenoid trong bánh quy với tỷ lệ thay thế 20% bột vỏ xoài đều tăng, lần lượt là 733%, 1353% so với mẫu đối chứng Mildner-Szkudlarz và cộng sự

17 (2013) [58] cũng đã nhận thấy được sự gia tăng 6 lần hoạt tính kháng oxy hóa của bánh khi thay thế 30% bột mì bằng bột bã nho trắng

Có thể kết luận rằng, thành phần hóa học của bánh quy thành phẩm phụ thuộc vào thành phần hóa học của nguyên liệu xơ bổ sung vào

2.4.2 Ảnh hưởng của chế phẩm xơ đến tính chất vật lý bánh quy

Một số tính chất vật lý của bánh quy như độ cứng, đường kính, độ dày, chỉ số nở, màu có thể bị ảnh hưởng khi bổ sung chất xơ vào công thức làm bánh

Độ cứng bánh quy

Độ cứng bánh thường được đo bằng phương pháp bẻ gãy ba điểm và các nghiên cứu về việc bổ sung chất xơ vào bánh cho những kết quả độ cứng khác nhau Ví dụ, khi xét mẫu đối chứng và mẫu thay thế 20% bột mì bằng bột vỏ xoài, độ cứng của bánh tăng từ 8.8N lên 19.7N, tác giả giải thích điều này là do bột vỏ xoài có khả năng hút nước cao hơn bột mì làm lượng nước tự do trong bột nhào giảm đi, kết quả bánh quy sau khi nướng khô cứng hơn Ở một nghiên cứu khác, Vratanina và cộng sự (1978) [59] cho rằng việc bổ sung cám lúa mì không ảnh hưởng đáng kể đến độ cứng bánh quy Tuy nhiên, khi bổ sung bột bã nho trắng hoặc bột bã táo [60] lại làm bánh mềm hơn do khả năng hấp thu nước của bột nho trắng, bột bã táo kém hơn so với bột mì

Đường kính, độ dày và chỉ số nở bánh quy

Đường kính, độ dày và chỉ số nở (Spread factor) của bánh quy cũng có những thay đổi theo các quy luật khác nhau phụ thuộc vào thành phần hóa học và cấu trúc của nguyên liệu giàu xơ bổ sung vào bánh Nghiên cứu của Ajila và cộng sự (2008) khi bổ sung 20% bột vỏ xoài vào công thức cho thấy đường kính của bánh quy giảm từ 55.6mm (mẫu đối chứng) xuống còn 52.2mm; tuy nhiên không có sự khác biệt đáng kể về đường kính khi tỷ lệ thay thế là 10% Sudha và cộng sự (2007) [61] cũng đã báo cáo sự giảm đường kính bánh khi bổ sung bột ngũ cốc và sự giảm độ dày bánh khi bổ sung cám lúa mạch vào bánh quy Kết quả tương tự khi nghiên cứu bổ sung bã của quả thuộc họ citrus, đường kính và chỉ số nở giảm khi tăng hàm lượng xơ

18 Điều này được giải thích do hàm lượng gluten giảm khi thay thế bột mì bằng bã trái cây làm bánh kém nở hơn so với bánh từ 100% bột mì [62]

Bên cạnh đó, khi thay thế 25% bột mì bằng bột vỏ cam sẽ làm đường kính giảm 3.7% và độ dày tăng 17.9% so với mẫu đối chứng Điều này được cho là do hàm lượng pectin cao trong bột vỏ cam làm tăng khả năng hấp thu nước của bột nhào, làm giảm hàm lượng nước tự do của khối bột, nên độ nở bánh quy giảm [63] Tuy nhiên, kết quả ngược lại được ghi nhận với bánh quy có bổ sung bã nho trắng Khi thay thế 20% bột mì, đường kính bánh quy tăng 4.4%, độ dày bánh giảm 27.7% và chỉ số SF giảm 44.3% Nghiên cứu của Artz và cộng sự (1990) [64] thay thế một phần bột mì bằng cám ngô trong sản xuất bánh quy giàu xơ cho thấy khi tăng tỷ lệ bổ sung cám ngô từ 0% đến 15% thì không có sự khác biệt có ý nghĩa về đường kính bánh

Màu sắc bánh quy

Về màu sắc, bánh quy truyền thống thường có màu vàng nhạt Bánh quy đã bổ sung chất xơ có màu sắc đa dạng hơn, nhất là khi sử dụng những chế phẩm xơ có chứa hợp chất màu Ngoài ra, việc kết hợp các chế phẩm xơ thường làm giảm độ sáng của bánh quy do ảnh hưởng của quá trình nướng Sharma và Gujral (2014) [65] đã báo cáo rằng việc bổ sung chất xơ từ bột lá Guduchi (Tinospora cordifolia) trong công thức làm bánh đã thúc đẩy các phản ứng hóa nâu phi enzyme, do đó giá trị L* thấp hơn so với mẫu đối chứng Kết quả tương tự được nhận thấy khi Artz và cộng sự (1990) [64] tăng tỷ lệ bổ sung cám ngô vào bánh quy thì giá trị độ sáng L* càng nhỏ và màu của bánh sậm hơn Singh và cộng sự (2013) [66] cũng cho rằng khi tăng tỷ lệ bột khoai lang bổ sung thì giá trị L* của bánh sẽ giảm trong khi giá trị b* lại tăng do sự gia tăng về hàm lượng sắc tố carotenoid có trong bánh

Như vậy, việc bổ sung nguyên liệu giàu xơ trong sản xuất bánh quy có ảnh hưởng đáng kể đối với các tính chất vật lý của bột nhào và bánh quy

2.4.3 Ảnh hưởng của chế phẩm xơ đến tính chất cảm quan bánh quy

Nhìn chung điểm cảm quan về mức độ yêu thích chung giảm khi tăng tỷ lệ bổ sung chất xơ vào bánh quy S Acun và H Gul (2013) [67] đã nhận thấy rằng khi tỷ lệ bổ sung bã nho tăng lên thì màu sắc của bánh trở nên kém hấp dẫn đối với người

19 thử Ở nghiên cứu khác đối với bánh quy giàu xơ có bổ sung bã nho, khi tăng tỷ lệ bổ sung bã thì bánh có vị chát và đắng

Các hợp chất phenolic có trong bã nho chính là nguyên nhân gây vị chát, còn vị đắng của chúng thì gây ra bởi các hợp chất flavan-3-ols có trong hạt nho Bên cạnh đó, điểm đánh giá cảm quan về cấu trúc bánh có xu hướng giảm khi tăng tỷ lệ thay thế bã nho, điều này có thể liên quan đến kích thước của hạt nho, chúng gây ra cảm giác nhám khi ăn [68] Nghiên cứu của S Singh và cộng sự (2008) [66] cũng chỉ ra rằng khi tăng tỷ lệ bổ sung bột khoai lang lên đến 100% thì điểm đánh giá cảm quan về vị của bánh giảm mạnh đến 1.8 lần so với mẫu đối chứng không bổ sung bột khoai lang Điều này có thể giải thích là do sự không ưa thích của người tiêu dùng đối với mùi vị đặc trưng được tạo ra khi phản ứng caramel hóa đường của bột khoai lang xảy ra quá mãnh liệt trong quá trình nướng Đối với các nghiên cứu sử dụng nguyên liệu giàu xơ là cám của hạt ngũ cốc như cám lúa mì, kết quả cảm quan về mùi vị cho thấy khi tăng tỷ lệ bổ sung lên đến 30% thì bánh bị giảm độ ưa thích bởi cảm giác nhám và sạn khi ăn [69] Một nghiên cứu khác về bổ sung cám yến mạch vào bánh quy trong nghiên cứu của Khalil và cộng sự (2015) cũng nhận được kết quả đánh giá cảm quan tương tự Nguyên nhân là do khả năng hút nước của cám yến mạch thấp hơn của bột mì, khi nướng lượng nước trong cám bốc hơi nhanh hơn, nên lượng nước còn giữ lại thấp, bánh trở nên khô hơn và cần tiết nhiều nước bọt để làm mềm Cũng trong nghiên cứu này, điểm đánh giá cảm quan về màu sắc cũng giảm khi tăng dần tỷ lệ bổ sung cám yến mạch vào bánh quy Nguyên nhân được giải thích là do màu sắc bánh chuyển từ nâu nhạt sang nâu đậm bởi phản ứng Maillard giữa đường khử và lysine Màu sắc sậm hơn của bánh giàu xơ còn có thể do phản ứng caramel hóa hoặc dextrin hóa tinh bột Màu sắc sậm hơn cũng là một trong những lý do khiến độ chấp nhận chung của bánh thấp

Một vài trường hợp đặc biệt khi việc bổ sung các chế phẩm xơ có thể mang lại mùi vị độc đáo cho các sản phẩm bánh quy Chẳng hạn như, theo nghiên cứu của Parra và cộng sự (2019) [70], việc bổ sung bã táo làm tăng điểm cảm quan của bánh quy so với mẫu đối chứng Vì có nguồn gốc từ trái cây nên khi kết hợp vào bột nhào bánh quy, bã trái cây gây ra sự khác biệt về hương vị và tác động đến đặc tính cảm

20 quan của sản phẩm Kết quả tương tự được ghi nhận ở bánh quy bổ sung 10% bột vỏ xoài có hương vị được cải thiện so với mẫu đối chứng Tuy nhiên, với tỷ lệ bổ sung là 20% dẫn đến bánh có vị đắng do hàm lượng polyphenol cao Trong nghiên cứu sử dụng bã phúc bồn tử làm bánh quy giàu xơ, kết quả cảm quan cho thấy khi tăng tỷ lệ bổ sung thì hương vị trái cây của bánh càng tăng, đồng thời, vị chua cũng có chiều hướng tăng trong khi vị ngọt thì ít được nhận biết hơn Ngoài ra, người đánh giá cảm quan cũng cảm nhận được mùi vị lạ như mùi cỏ trong bánh quy bổ sung xơ từ bã phúc bồn tử Dù sản phẩm được bổ sung bã trái cây sẽ có những mùi vị đặc trưng nhưng nghiên cứu của Castro và cộng sự (2020) [71] cũng chỉ ra rằng, đối với bánh quy bổ sung xơ cam hay chanh từ tỷ lệ 10% trở lên thì mức độ ưa thích của người sử dụng có xu hướng bị giảm xuống Tuy nhiên, việc thay thế bột mì với tỷ lệ 5% bã cam hoặc bã táo không làm thay đổi đáng kể điểm số cảm quan [72, 73]

Bổ sung nguyên liệu giàu xơ vào sản xuất bánh quy không chỉ giúp cải thiện nhiều hơn về mặt giá trị dinh dưỡng mà còn làm thay đổi một phần tính chất cảm quan của bánh quy

2.5 Điểm mới của đề tài

Thân già rau dền tía là một nguồn xơ dồi dào, rất phù hợp cho việc bổ sung vào các loại thực phẩm phục vụ đối tượng ăn kiêng, người già, trẻ nhỏ Nhưng chúng chưa được tối ưu cách sử dụng Và thực trạng, ở Việt Nam thân già rau dền tía đang được xem như một nguồn phụ liệu, chủ yếu được dùng ở hộ chăn nuôi gia súc, gia cầm nhỏ lẻ như là một nguồn nguyên liệu thức ăn chăn nuôi Hoặc tệ hơn là thải bỏ

Trên thị trường thực phẩm dành cho người ăn kiêng, người già, trẻ nhỏ hiện nay, chưa có bất kì sản phẩm giàu xơ đến từ nguồn phụ phẩm thân già rau đền này

Chính vì vậy, trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp sấy đối lưu, nghiền và rây với những kích thước lỗ khác nhau để thu nhận bột thân già rau dền tía, làm nguồn nguyên liệu thực giàu xơ, thay thế một phần nguyên liệu trong sản xuất bánh cookies Hy vọng những kết quả thu được của nghiên cứu này sẽ đặt tiền đề cho việc tái sử dụng nguồn phụ phẩm thân già rau dền tía, nhằm tăng giá trị cho ngành sản xuất rau nói chung, và cây dền tía nói riêng

21

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nguyên liệu

3.1.1 Thân già rau dền tía

Thân già rau dền tía được thu mua từ HỢP TÁC XÃ RAU AN TOÀN PHƯỚC HÒA bao gồm 42 hộ thành viên Địa chỉ: Ấp 3, Xã Phước Vân, Huyện Cần Đước, Long An Lượng phụ phẩm dền tía mà Hợp tác xã rau an toàn Phước Hòa thải ra bên ngoài dao động từ 50 – 100 kg (bao gồm rễ, thân già, lá già) tuỳ theo sức tiêu thụ của thị trường

Tỉ lệ phần trăm phụ phẩm thải bỏ tại HỢP TÁC XÃ RAU AN TOÀN PHƯỚC HÒA:

Bảng 3.1: Tỉ lệ phần trăm phụ phẩm rau dền tía

3.1.2 Nguyên liệu làm bánh

- Bột mì số 8: sản phẩm của CÔNG TY TNHH INTERFLOUR VIỆT NAM Chỉ tiêu chất lượng được công bố bởi nhà sản xuất (tính trên 100g chất khô):

+ Hàm lượng protein: 7.5-9 %

22 + hàm lượng carbohydrate: ≥ 60 g

+ hàm lượng lipid: ≤ 3 g + Hàm lượng đường: ≤ 5 g

- Trứng gà tươi: sản phẩm của công ty TNHH Ba Huân Chỉ tiêu chất lượng do nhà sản xuất công bố (tính trên 100g trứng): hàm lượng NH3 trong trứng gà không vượt quá 40 mg, hàm lượng protein 9 – 15 g

- Bơ lạt: sản phẩm của công ty Pilot (Úc) Hàm lượng lipid trong bơ chiếm 84% (khối lượng)

- Bột nở: sản phẩm của công ty Alsa (Pháp) Thành phần chính trong bột nở bao gồm sodium hydrogen carbonate, monosodium phosphate và bột mì

- Hương vani: sản phẩm của Tập đoàn Rayner’s (Anh) Thành phần chính trong chế phẩm hương vani gồm có nước, propylene glycol, hương thực phẩm, chất tạo màu caramel lỏng (E150), acid citric (E330) và chất bảo quản natri benzoat (E211) - Acesulfame kali: sản phẩm của công ty Vitasweet (Trung Quốc) Acesulfame kali

có độ tinh khiết > 99.87% (khối lượng)

- Isomalt: sản phẩm có xuất xứ từ công ty Boneo (Đức) Đường isomalt có độ tinh khiết 98%, hàm lượng carbohydrate 98%, hàm lượng Na < 10ppm

3.2 Hóa chất, thiết bị

3.2.1 Hóa chất

Các loại hóa chất sử dụng trong nghiên cứu được trình bày theo bảng sau:

Bảng 3.2 Các loại hóa chất sử dụng trong nghiên cứu

STT Tên hóa chất Xuất xứ Mục đích sử dụng Thí nghiệm

1

Acid sulfuric (H2SO4) đậm đặc

Trung

Quốc Vô cơ hóa mẫu

Định lượng protein tổng 2

Hydroperoxyde (H2O2)

Trung Quốc

Xúc tác quá trình vô cơ hóa mẫu

3

Polyvinyl alcohol

(PVA) Trung Chất ổn định thuốc thử

23 Quốc

4 Thuốc thử Nessler Đức

Làm thuốc thử tạo hợp chất màu để định lượng nitơ ammonium

5

Ammonium chloride (NH4Cl)

Trung Quốc

Làm chất chuẩn để dựng đường chuẩn

6

Dung môi diethyl ether ((C2H5)2O)

Trung Quốc

Làm dung môi trích ly lipid

Định lượng lipid tổng

7

Dung môi ethanol

(C2H5OH) Việt Nam

Trích ly đường hòa tan Định lượng tinh bột

Kết tủa xơ hòa tan,

háo nước xơ thô Định lượng chất xơ

8 Bột celite Ấn Độ Tạo lớp trợ lọc

9

Thuốc thử 3,5- dinitrosalicylic acid (DNS)

Trung Quốc

Làm chất chỉ thị màu với đường khử

Định lượng tinh bột

10 Glucose (C6H12O6) Trung Quốc

Làm chất chuẩn để dựng đường chuẩn

11

Disodium phosphate (Na2HPO4)

Monosodium

phosphate (NaH2PO4)

Trung Quốc

Pha dung dịch đệm phosphate pH = 6

Định lượng tinh bột, chất xơ

12

Sodium hydroxide (NaOH)

Acid hydrochlroic (HCl) đậm đặc

Trung

Quốc Điều chỉnh pH

Định lượng protein tổng, tinh bột, chất xơ

13

Dung môi acetone

(CH3)2CO) Việt Nam

Làm dung môi trích ly

Định lượng phenolic tổng,

chlorophyll tổng, hoạt tính kháng oxy hóa

xơ

24 15 Thuốc thử Folin-

ciocalteu Đức Tạo phức màu chỉ thị Định lượng phenolic tổng 16 Sodium carbonate

(Na2CO3)

Trung Quốc

1- picrylhydrazyl) Mỹ

20 Sodium acetate (CH3COONa.3H20)

Trung

Quốc Pha thuốc thử FRAP

Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP 21 Acid acetic

(CH3COOH)

Trung Quốc

22 Acid chlohydric (HCl)

Trung Quốc

23 TPTZ (2,4,6-Tris (2- pyridyl)-s-triazine)

25 Trolox Mỹ Làm chất chuẩn để dựng đường chuẩn

Xác định hoạt tính chống oxy hóa

3.2.2 Thiết bị

Các loại thiết bị sử dụng trong nghiên cứu như sau:

- Cân phân tích 2 số lẻ (Model PA2102, OHAUS, USA) - Cân phân tích 3 số lẻ (Model PA213, OHAUS, USA)

- Thiết bị quang phổ so màu Vis (Thermo, Model GENESYS 10S vis 6-/1-Cel)

UV Máy đo pH (Model F20, Mether Toledo)

25 - Bơm chân không (Model FV8, Edwards, Đức)

- Lò nung (CARBONLIFE, Model ELF 11/14B, Anh) - Tủ sấy đối lưu (LENTON, Model WF 120, Anh) - Tủ sấy (MEMMERT, Model IN 110, Đức) - Bể điều nhiệt (Model WNE-29, Memmert, Đức) - Máy ly tâm (Sigma)

- Tủ hút và bếp vô cơ - Bộ soxhlet

- Máy đo cấu trúc (TA-TX plusC, Stable Micro Systerm, Anh)

3.2.3 Quá trình trích ly

Mẫu dền sẽ được nghiền và cân 1 gam cho vào ống falcon 50mL Sau đó bổ sung 40 mL dung dịch methanol 90% Tiến hành vặn chặt nắp và cho vào bể điều nhiệt có lắc đều với nhiệt độ 80 ℃ trong vòng 1 giờ Kết thúc quá trình trích ly, mẫu sẽ được đem phân tích [74]

3.3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu được trình bày tóm tắt trong sơ đồ hình sau:

26

Hình 3.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu

Các chỉ tiêu được theo dõi trong thời gian sấy:

- Độ ẩm

- Thành phần có hoạt tính sinh học: hàm lượng phenolic tổng, hàm lượng chlorophyll tổng; hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP và DPPH

- Xác định ảnh hưởng điều kiện sấy

đến chất lượng bột thân già rau dền tía

Các chỉ tiêu đánh giá ở các kích thước hạt khác nhau:

- Độ ẩm

- Hàm lượng lipid - Hàm lượng protein - Hàm lượng tro

- Hàm lượng carbohydrate - Hàm lượng xơ tổng

- Hàm lượng xơ không hòa tan, xơ hòa tan - Thành phần có hoạt tính sinh học: hàm lượng phenolic tổng, hàm lượng chlorophyll tổng; hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP và DPPH

Xác định ảnh hưởng của kích thước hạt đến chất lượng bột nguyên liệu thân già rau dền tía

Các chỉ tiêu đánh giá ở các tỉ lệ thay thế khác nhau:

- Thành phần hóa học của bánh quy: độ ẩm, hàm lượng lipid, hàm lượng protein, hàm lượng tro, hàm lượng xơ tổng, hàm lượng xơ không hòa tan, hàm lượng xơ hòa tan - Thành phần có hoạt tính sinh học: hàm

lượng phenolic tổng, hàm lượng chlorophyll tổng, hoạt tính kháng oxy hóa theo FRAP và DPPH

Xác định ảnh hưởng tỉ lệ bột dền đến chất lượng bánh cookies

27 Thân dền già sau khi được vận chuyển về phòng thí nghiệm sẽ được phân loại lại một lần nữa Thân dền già sẽ được cắt bỏ phần gốc, sau đó cắt khúc 5 cm Tiếp theo dền cắt khúc sẽ đem đi sấy đối lưu lần lượt ở các nhiệt độ 50℃, 60℃, 70℃, 80 ℃, 90℃ Phần dền sau sấy sẽ đem đi nghiền và rây qua các rây có kích thước lần lượt 400µm, 210µm và 105µm Phần bột qua rây được đem đi hút chân không và bảo quản trong tủ đông để thực hiện thí nghiệm tiếp theo

3.3.1 Xác định ảnh hưởng điều kiện sấy đến chất lượng bột thân già rau dền tía

✓ Mục đích nghiên cứu:

Tác động của nhiệt độ lên độ ẩm của nguyên liệu, cũng như hoạt tính kháng oxy hóa trong suốt quá trình sấy đối lưu Kết thúc thí nghiệm, chọn ra được nhiệt độ sấy thích hợp cho việc chuẩn bị bột thân già rau dền

✓ Đối tượng phân tích:

Thân già rau dền tía được xử lý theo sơ đồ quy trình khảo sát theo hình 3 ✓ Chỉ tiêu phân tích:

- Độ ẩm (% khối lượng)

- TPC (mg GAE/ 100g chất khô) - FRAP (µMTE/100g chất khô) - DPPH (µMTE/100g chất khô) - Chlorophyll (mg/100g chất khô)

✓ Quy trình thực hiện thí nghiệm ảnh hưởng điều kiện sấy đối lưu đến chất lượng bột thân già rau dền tía: