Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Nghiên cứu cải thiện cấu trúc, tính chất vật lý và cảm quan của bánh quy bổ sung bã mía

- Nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến tính chất vật lý của bánh quy bổ sung bã mía đã qua xử lý vi sóng- thủy phân.... Khảo sát ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến các tính chấ

GIỚI THIỆU

Bánh quy được mọi người biết đến là một loại bánh ngọt phổ biến, được sản xuất và tiêu thụ ở nhiều nơi trên toàn thế giới Đây là sản phẩm giàu năng lượng do chứa hàm lượng đường cao, tiện lợi để sử dụng, giá cả hợp lý, đa dạng về chủng loại và phù hợp với nhiều đối tượng tiêu dùng Expert Market Research đã phân tích rằng thị trường bánh kẹo được định giá 361.22 tỷ USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ đạt giá trị 473.50 tỷ USD vào năm 2028, với giá trị CAGR (tỷ lệ tăng trưởng kép hàng năm) là 4.60% trong suốt giai đoạn dự báo, trong đó bánh quy chiếm hơn 60% các mặt hàng bánh kẹo có trên thị trường Như vậy, thị trường bánh quy là một thị trường tiềm năng.

Tuy nhiên, bánh quy chứa nhiều đường và nghèo chất xơ nên không phù hợp cho những người có chỉ số đường huyết cao [1] Cùng với sự phát triển của xã hội, con người đang có xu hướng sống lành mạnh hơn Vì vậy, món ăn không những phải ngon mà còn cần phải có tác dụng tốt cho sức khỏe Thực phẩm giàu chất xơ, chỉ số đường huyết thấp, ít năng lượng là một trong những xu hướng nổi bật hiện nay Việc sử dụng các chất ngọt không cung cấp năng lượng trong công thức làm bánh quy hiện nay được nhiều người quan tâm, đặc biệt là các bệnh nhân béo phì, đái tháo đường loại 2 và những người kiêng ăn thực phẩm giàu năng lượng Chất xơ bao gồm cellulose, hemicellulose, lignin, pectin, gum, chất nhầy có nguồn gốc chủ yếu từ thực vật, chúng không được tiêu hóa và hấp thụ ở ruột non, nhưng lại được ruột già lên men một phần hoặc hoàn toàn [1] Việc ăn đủ chất xơ sẽ làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, đột quỵ, tăng huyết áp, béo phì, đái tháo đường và một số bệnh về rối loạn tiêu hóa [3] đồng thời góp phần giảm cân và cải thiện hệ thống miễn dịch [4].

Bã mía chiếm khoảng 30 - 33% trọng lượng cây mía và được coi là phụ phẩm trong quá trình sản xuất mía đường và đồ uống (nước mía) Thành phần chính của bã mía là nước và chất xơ Theo Hiệp hội Mía đường Việt Nam (VSSA), sản lượng mía cung cấp cho ngành mía đường hàng năm xấp xỉ 12,2 triệu tấn Cả nước có 28 nhà máy đường với vùng nguyên liệu tương đối lớn trải dài khắp đất nước Lượng bã mía thải ra là rất lớn nhưng hiện nay việc sử dụng phụ phẩm này trong ngành thực phẩm còn rất hạn chế Theo Martinez-Hernandez và cộng sự (2017), cứ 1000 tấn mía được sử dụng để sản xuất saccharose sẽ tạo ra xấp xỉ 270 tấn bã mía [5]. Loại bã mía này có chứa phần vỏ cây mía và chủ yếu được sử dụng để sản xuất giấy, phân bón, thức ăn chăn nuôi trên quy mô toàn cầu.

Với tiềm năng của thị trường bánh quy giàu chất xơ, cùng với nguồn bã mía dồi dào sẵn có ở Việt Nam, trong nghiên cứu trước đây tại phòng thí nghiệm công nghê thưc phẩm của Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, bã mía đã được sử dụng như một nguồn chất xơ bổ sung vào bánh quy Bã mía đã được xử lý vi sóng kết hợp với thủy phân để tạo ra bánh quy giàu xơ Mục đích của quá trình xử lý bã mía là để làm tăng hàm lượng xơ tan và giảm lượng xơ không tan trong bột bã mía nguyên liệu và trong bánh thành phẩm Tuy nhiên, viêc bổ sung xơ vào bánh quy đã làm cho cấu trúc của bánh quy giàu xơ trở nên cứng hơn bánh quy thông thường Trong nghiên cứu này, bánh quy sẽ được cải thiện cấu trúc bằng cách thay đổi độ ẩm bột nhào và bổ sung các phụ gia thực phẩm Mục đích của nghiên cứu này là cải thiện chất lượng của sản phẩm bánh quy giàu xơ có nguyên liệu được tận dụng từ phụ phẩm của quá trình chế biến thực phẩm, để được nhiều người tiêu dùng chấp nhận.

TỔNG QUAN

Chất xơ thực phẩm và tính chất kỹ thuật

Chất xơ (Fiber) là thuật ngữ do Hipsley sử dụng vào năm 1953 [6] Ông coi chất xơ là thành phần không thể phá hủy của thành tế bào thực vật Sau này, chất xơ có nhiều định nghĩa khác nhau Theo Trowell (1985) thì chất xơ thực phẩm (Dietary fiber) là loại chất xơ ăn được bao gồm các thành phần của tế bào thực vật không bị thủy phân (tiêu hóa) bởi các enzyme trong hệ tiêu hóa của con người [7], chủ yếu gồm có hemicellulose, cellulose, lignin, oligosaccharide, pectin, gum và sáp [2].

Hiện nay, có nhiều cơ sở để phân loại chất xơ như dựa vào nguồn gốc của chất xơ (tự nhiên hay tổng hợp), cấu trúc phân tử (thẳng hay phân nhánh), vai trò trong giới thực vật, loại polysaccharide, dựa vào khả năng hòa tan trong hệ tiêu hóa, hoặc dựa vào sản phẩm sau quá trình tiêu hóa Tuy nhiên, các loại phân loại trên không được coi là thỏa đáng vì các giới hạn không thể được xác định một cách tuyệt đối. Cách phân loại chất xơ được chấp nhận rộng rãi nhất là sự khác biệt về khả năng hòa tan của chúng trong nước và/hoặc khả năng lên men của chúng trong điều kiện in-vivo Do đó, hầu hết các chất xơ được phân thành hai loại: chất xơ không hòa tan trong nước/lên men thấp trong ruột kết và chất xơ hòa tan trong nước/lên men tốt [2] Thành phần chính của nhóm chất xơ không hòa tan bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin Trong khi các phân đoạn chính của nhóm chất xơ hòa tan bao gồm: Pectin, gum và chất nhầy nói chung [2].

Cellulose: Cellulose là thành phần chính của thành tế bào thực vật Về mặt hóa học, cellulose là một homopolyme không phân nhánh, mạch thẳng, với monome gồm các phân tử D-glucose liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4 glycoside Mỗi phân tử cellulose có thể chứa từ 6000 - 12000 gốc glucose, tương ứng với phân tử lượng 106 - 2.106 Da Trong tự nhiên, cellulose tồn tại ở dạng bó sợi và giữa các phân tử cellulose có liên kết hydro Trong trường hợp các phân tử cellulose sắp xếp song song và số lượng liên kết hydro giữa chúng tăng lên, cấu trúc của bó sợi sẽ trở nên chặt chẽ, được gọi là cellulose tinh thể Ngược lại, khi các phân tử cellulose sắp xếp không theo trật tự và số lượng liên kết hydro được hình thành giữa các phân tử giảm đi, cấu trúc bó sợi trở nên kém chặt chẽ hơn, dẫn đến cellulose có cấu trúc vô định hình Do có nhiều liên kết hydro giữa các bó sợi và cấu trúc chắc chắn nên cellulose có độ bền cơ học cao, độ hòa tan trong nước thấp và khả năng chống phân hủy sinh học tốt Cellulose không hòa tan trong nước và dung dịch kiềm, chỉ một phần nhỏ cellulose thuộc nhóm vô định hình dễ bị thủy phân hơn trong axit [8] Tuy nhiên, cellulose không được tiêu hóa ở bất kỳ mức độ nào bởi các enzyme tiêu hóa trong cơ thể con người [2].

Hemicellulose: Cùng với cellulose, hemicellulose cũng là thành phần không thể thiếu của thành tế bào thực vật Nhưng khác với cellulose, hemicellulose có kích thước phân tử nhỏ hơn, cấu trúc có cả dạng thẳng và dạng phân nhánh.Hemicellulose là heteropolyme vì ngoài monomer D-glucose, hemicellulose còn bao gồm nhiều loại đường monomer pentose khác (D-xylose, L-arabinose) và đường hexose (D-glucose, D-galactose, D-mannose, D-galacturonic và axit D- glucuronic) [9] Do đó, tùy theo thành phần polysaccharid mà các loại hemicellulose sẽ có tên gọi khác nhau như glucan, manan, galactan, xylan Mỗi loại hemicellulose có các tính chất khác nhau không chỉ do sự hình thành các monome khác nhau mà còn do cấu trúc nhánh Ngoài liên kết chính β-1,4 glycoside, các đơn phân còn có thể liên kết với nhau bằng liên kết β-1,3 glycoside nên phân tử có độ phức tạp và phân nhánh cao Ngoài ra do hemicellulose có nhiều mạch nhánh nên chúng tồn tại ở dạng vô định hình và dễ bị thủy phân hơn cellulose Hầu hết hemicellulose không tan trong nước, tan trong kiềm loãng Nếu càng nhiều nhánh thì hemicellulose có thể hòa tan một phần trong nước Hemicellulose liên kết chặt chẽ với cellulose, nằm trong khoảng không gian giữa các sợi cellulose, cùng với lignin và pectin là chất kết dính các bó sợi, tạo thành tế bào chắc.

Lignin: Lignin không phải là một polysacaride mà là một polymer hữu cơ phức tạp chứa khoảng 40 đơn vị phenylpropane bị oxy hóa, bao gồm các rượu coniferyl, sinapyl và p-coumaryl đã trải qua quá trình trùng hợp khử hydro phức tạp Các lignin khác nhau về trọng lượng phân tử và hàm lượng methoxyl [2] Lignin có nhiều nhóm chức khác nhau (phenolic, methoxyl, carboxyl, p-hydroxy-phenyl, aliphatic hidroxyl) [9], cấu trúc phân nhánh cao và vô định hình Do có các liên kết liên phân tử bền chặt, bao gồm liên kết carbon-carbon, carbon-oxy nên lignin rất trơ, không tan trong nước, khó thủy phân Lignin thể hiện độ bền cao hơn bất kỳ polymer tự nhiên nào khác [6] Trong tế bào thực vật, lignin liên kết chặt chẽ với hemicellulose và cellulose, đóng vai trò là chất kết dính, tạo thành tế bào bền vững.

Pectin: Pectin là một nhóm polysaccharid phức tạp, trong đó axit D- galacturonic là thành phần chính, xen kẽ với các đơn vị rhamnose rải rác và được phân nhánh bởi chuỗi các đơn vị pentose và hexose khác Pectin là thành phần cấu tạo nên thành tế bào thực vật và cũng đóng vai trò là chất liên kết trong tế bào Khác với lignin, pectin hòa tan tốt trong nước, có khả năng tạo gel tốt và được chuyển hóa hoàn toàn bởi vi khuẩn đường ruột [2].

Gum và chất nhầy: Đây là những chất xơ không phải là một phần của thành tế bào nhưng được hình thành trong các tế bào thực vật đặc biệt Chúng là hỗn hợp của các polysacaride phân nhánh cao tạo thành gel, liên kết với nước và các chất hữu cơ khác Gum là chất tiết dính được hình thành khi tế bào thực vật bị thương Chất nhầy được tiết vào nội nhũ của hạt nơi chúng hoạt động để ngăn ngừa mất nước quá mức Chúng được thủy phân một phần bởi các enzyme và do đó được coi là chất xơ hòa tan.

Chất xơ là một hỗn hợp phức tạp của polysaccharide với nhiều chức năng và hoạt động khác nhau khi chúng đi qua hệ thống tiêu hóa Các chức năng và hoạt động này phụ thuộc vào tính chất vật lý và hóa học của xơ Một số tính chất vật lý và hóa học của chất xơ bao gồm khả năng hòa tan, độ nhớt, khả năng tạo gel, khả năng giữ nước, khả năng hấp thụ các ion và các phân tử hữu cơ và khả năng lên men. Độ hòa tan:Độ hòa tan là đặc điểm chính để phân loại chất xơ thành cả chất xơ hòa tan và không hòa tan Độ hòa tan có ảnh hưởng sâu sắc đến chức năng công nghệ và tác dụng sinh lý của chúng Nếu các polysaccharide trong xơ có cấu trúc phân tử lồng vào nhau để tạo thành mạng tinh thể thì ở thể rắn sẽ bền hơn khi ở dạng dung dịch nên chất xơ sẽ không bị hòa tan hoặc có độ hòa tan thấp Ngược lại, nếu phân tử có nhiều nhánh hơn và sự hiện diện của các nhóm chức ion (như methoxyl hóa pectin) và khả năng liên kết vị trí giữa các đơn vị (với β-1, 3 và β-1,4 glycoside), thì độ hòa tan sẽ tăng lên [9] Ngoài ra, việc thay đổi các đơn vị monosaccharide hoặc cấu trúc phân tử của chúng (α- hoặc β-) cũng làm thay đổi độ hòa tan của chất xơ [2]. Độ nhớt và khả năng tạo gel: Chất xơ hòa tan trong nước là thành phần chính giúp tăng độ nhớt của dung dịch [10] Chất xơ hòa tan có khả năng tạo gel, tăng độ nhớt trong hệ tiêu hóa Độ nhớt, hoặc khả năng tạo gel, có liên quan đến khả năng hấp thụ nước và tạo khối của chất xơ Do đó, khối gel do chất xơ tạo thành hoạt động giống như chất rắn hơn là chất lỏng trong hệ thống tiêu hóa [2] Hiện tượng này có thể giải thích chúng ta cảm thấy no nhanh khi ăn thực phẩm giàu chất xơ.

Khả năng giữ nước (WHC):Khả năng giữ nước có thể hiểu là lượng nước được giữ lại trên một đơn vị khối lượng vật liệu khô, trong các điều kiện cụ thể về nhiệt độ, thời gian ngâm, thời gian và tốc độ ly tâm Do thành phần polysaccharide của xơ có nhiều nhóm –OH và các nhóm chức ưa nước khác nên khả năng ngậm nước cao Nước được giữ trên các vị trí ưa nước của phân tử polysacaride hoặc trong các khoảng trống trong cấu trúc phân tử Các quy trình như nghiền, sấy, nấu, ép đùn làm thay đổi tính chất vật lý của cấu trúc xơ, có thể làm thay đổi quá trình hydrat hóa và hấp thụ nước của sợi Ngoài ra, các điều kiện môi trường như nhiệt độ, pH, cường độ ion, hằng số điện môi của dung dịch xung quanh và bản chất của các ion cũng có thể ảnh hưởng đến tính chất hydrat hóa của xơ [11], [12].

Khả năng hấp thụ các ion và phân tử hữu cơ: Chất xơ được cho là làm giảm khả năng hấp thụ khoáng chất vì polysacaride tích điện (chẳng hạn như pectin chứa các nhóm carboxyl) bằng cách liên kết với các ion kim loại [2] Do đó làm giảm hiệu quả hấp thu các chất khoáng và nguyên tố vi lượng ở ruột Ngoài ra, chất xơ còn có khả năng liên kết với axit mật, đặc biệt là các loại xơ giàu axit uronic và hợp chất phenolic Điều kiện môi trường (thời gian tiếp xúc, độ pH) có thể ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ các ion và phân tử hữu cơ của xơ [13].

Khả năng lên men: Mức độ lên men của xơ rất khác nhau, từ không hoàn toàn với lignin đến gần như hoàn toàn với pectin [9] Chất xơ hòa tan được vi khuẩn ruột kết lên men ở mức độ lớn hơn nhiều so với chất xơ không hòa tan [14] Quá trình lên men chất xơ hòa tan đóng vai trò quan trọng tạo nên một số tác dụng sinh lý của chất xơ đối với sức khỏe người tiêu dùng.

Tác dụng của chất xơ đối với sức khỏe con người và phực phẩm giàu chất xơ

2.2.1 Tác dụng của xơ đối với sức khỏe

Nhìn chung, chất xơ có tính ưa nước cao, có vai trò giữ nước ở ruột kết nên phân ít khô và dễ đào thải ra ngoài Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng cả chất xơ hòa tan và không hòa tan đều cải thiện hệ thống tiêu hóa của con người theo nhiều cách khác nhau [15] Chất xơ hòa tan là những chất xơ hòa tan trong nước tạo thành một hệ thống keo, đi qua hệ thống tiêu hóa của ruột non và dễ dàng được lên men bởi hệ vi sinh vật trong ruột già [16] Ngoài ra, chất xơ hòa tan có liên quan đến một lượng nhỏ cholesterol trong máu và giảm hấp thu glucose trong ruột khi cơ thể tiêu thụ một lượng lớn carbohydrate [17] Chất xơ không hòa tan không có khả năng tạo gel vì chúng không hòa tan trong nước và khó lên men [16] Mặt khác, chất xơ không hòa tan có độ xốp cao nên có liên quan đến khả năng giữ nước, tăng khối lượng phân, ngăn ngừa và giảm táo bón, thúc đẩy nhuận tràng [15] Theo Hiệp hội Dinh dưỡng Hoa Kỳ (ADA), tỷ lệ chất xơ không hòa tan và chất xơ hòa tan xấp xỉ 3: 1 được coi là lành mạnh đối với chế độ ăn uống của con người [18] Trong công nghệ chế biến thực phẩm, việc kết hợp chất xơ hòa tan trong các sản phẩm thực phẩm có lợi hơn vì nó tạo độ nhớt, khả năng tạo gel và hoạt động như một chất nhũ hóa so với chất xơ không hòa tan [2].

Chất xơ có rất nhiều lợi ích cho sức khỏe con người Cung cấp đủ chất xơ giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh như bệnh tim, đột quỵ, tăng huyết áp, béo phì, tiểu đường và một số rối loạn tiêu hóa [3] Đồng thời, chế độ ăn nhiều chất xơ cũng có thể góp phần giảm cân và tăng cường hệ miễn dịch [20].

2.2.2 Thực phẩm giàu chất xơ

Nông sản giàu chất xơ: Chất xơ tự nhiên có trong ngũ cốc, rau, trái cây và hạt.

Số lượng và thành phần chất xơ là khác nhau đối với các loại thực phẩm khác nhau [21] Một chế độ ăn giàu chất xơ thường có ít năng lượng, hàm lượng chất béo thấp và dẫn đến cảm giác no nhanh chóng [22] Ngũ cốc là một trong những nguồn cung cấp chất xơ chính, cung cấp khoảng 50% lượng chất xơ cần thiết, 30-40% chất xơ đến từ rau, khoảng 16% từ trái cây và các nguồn khác [2] Hàm lượng chất xơ của các nguồn thực phẩm khác nhau được trình bày trong Bảng 2.1.

Bảng 2.1 Hàm lượng chất xơ trong các nguồn thực phẩm khác nhau [2]

Chất xơ (g/100g khẩu phần ăn)

Tổng Không tan Hòa tan

Mầm lúa mì 14.0 12.9 1.1 Đậu Đậu xanh 1.9 1.4 0.5 Đậu nành 15.0 - - Đậu xanh đông lạnh 3.5 3.2 0.3 Đậu trắng 17.7 13.4 4.3

(-): dữ liệu không xác định

Thực phẩm chế biến được bổ sung chất xơ: Chất xơ đã được chứng minh là mang lại rất nhiều lợi ích cho sức khỏe Những năm gần đây, trước sự gia tăng của bệnh tiểu đường, béo phì mang lại nhiều ảnh hưởng xấu đến sức khỏe, người ta càng chú trọng đến việc bổ sung chất xơ vào bữa ăn hàng ngày Ngoài việc cung cấp chất xơ từ ngũ cốc, rau củ và trái cây, người ta còn tìm cách bổ sung chất xơ vào các loại thực phẩm khác nhau, đồng thời tận dụng những nguồn chất xơ mới.

Sự xuất hiện của các nguồn chất xơ mới mang đến những cơ hội mới cho việc sử dụng chúng trong ngành công nghiệp thực phẩm [23] Chất xơ thậm chí còn được sản xuất từ những nguồn có thể được coi là sản phẩm phụ hoặc chất thải của ngành công nghiệp thực phẩm Ví dụ, cám lúa mì, vỏ đậu nành, vỏ yến mạch, vỏ đậu phộng và hạnh nhân, thân cây mía và bã mía, mạch nha đã qua sử dụng, chất thải từ trái cây và rau quả có thể được sử dụng như một nguồn chất xơ mới và được sử dụng trong thực phẩm [24] Bổ sung chất xơ đã được sử dụng để tăng hàm lượng chất xơ trong thực phẩm, một số sản phẩm nổi tiếng đã được bổ sung chất xơ bao gồm bánh quy, bánh quy giòn, bánh mì và các sản phẩm ngũ cốc khác Ngoài ra, chất xơ còn được thêm vào các sản phẩm ăn nhẹ, đồ uống, gia vị, phô mai, nước sốt, thực phẩm đông lạnh, thịt hộp và các thực phẩm khác [25].

Bánh quy giàu chất xơ: Bánh quy là một trong những thực phẩm phổ biến ở khắp nơi trên thế giới Bánh quy cung cấp năng lượng cho người sử dụng, Chúng có giá trị dinh dưỡng cao, tiện lợi và giá cả phải chăng Tuy nhiên, bánh quy chứa nhiều đường và nghèo chất xơ nên không phù hợp cho những người béo phì, đái tháo đường loại 2 và những người kiêng ăn thực phẩm giàu năng lượng [1]. Để sản xuất bánh quy giàu xơ, người ta sử dụng bột mì không tách bỏ đi lớp vỏ cám trong quá trình xay xát làm nguyên liệu chế biến do lớp vỏ cám rất giàu chất xơ cũng như các thành phần dinh dưỡng khác [26] Một giải pháp khác là bổ sung các nguồn nguyên liệu giàu chất xơ vào bột mì truyền thống (bột mì đã bỏ đi lớp vỏ cám trong quá trình xay xát) để tạo ra bánh giàu chất xơ [27] Giải pháp này được xem là phù hợp với những quốc gia không trồng được bột mì như Việt nam vì có thể thể tận dùng nguồn nguyên liệu giàu chất xơ sẵn có trong nước để sản xuất bánh quy giàu xơ nói riêng và nhóm thực phẩm giàu xơ nói chung.

Bảng 2.2 trình bày một số nghiên cứu về bánh quy được bổ sung chất xơ bằng cách sử dụng phụ phẩm giàu xơ.

Bảng 2.2 Nghiên cứu về bánh quy giàu chất xơ

Nguyên liệu Nôi dung nghiên cứu Kết quả Tài liệu tham khảo

Cám ngũ cốc: Cám lúa mì, cám gạo, cám yến mạch,

- Bổ sung cám ngũ cốc vào bánh quy với tỷ lệ thay thế

10, 20, 30, 40% cho mỗi loại cám Phân

Khi tăng tỷ lệ thay thế từ 10-40%:

- WHC của khối bột nhào tăng thì khối bột trở nên yếu hơn.

- Độ cứng của bánh bích quy tăng

(2007)[27] cám lúa mạch tích cấu trúc bột nhào và chất lượng của bánh như cấu trúc, kích thước, màu sắc, giá trị cảm quan, hàm lượng xơ của mẫu bánh. lên, kích thước và tỷ lệ đường kính/độ dày của bánh bích quy thay đổi khác nhau đối với từng loại cám, màu sắc đậm hơn.

Tỷ lệ đề xuất bổ sung nguyên liệu giàu chất xơ cho bánh quy là: cám lúa mì 20%, cám gạo 10%, cám yến mạch 30%, cám lúa mạch 20% Trong các loại cám này, cám lúa mạch có hàm lượng chất xơ cao nhất với con số ấn tượng là 9,3% Do đó, mẫu bánh có bổ sung cám lúa mạch sở hữu tổng hàm lượng chất xơ đáng kể.

- Bổ sung cám gạo đã tách béo vào bánh quy với tỷ lệ thay thế 10, 20, 30,

40 và 50% Phân tích các tính chất vật lý, hàm lượng chất xơ, hàm lượng khoáng chất và tính chất cảm quan của bánh quy.

Khi tỷ lệ thay thế tăng từ 10 lên 50%:

- Đường kính bánh quy và tỷ lệ đường kính/dày giảm, trong khi độ dày tăng.

- Hàm lượng xơ tổng tăng dần, đạt tối đa 11,1% ở tỷ lệ thay thế 50%.

- Hàm lượng khoáng K, Ca, Mg tăng dần, hàm lượng Na giảm dần.

Cám lúa mì đã qua xử lý

- Khảo sát tính chất các loại cám mì đã qua xử lý: cám thô, cám rang, cám rang

- Bột nhào có bổ sung cám gạo chưa qua xử lý có độ cứng cao nhất.

- Mẫu có bổ sung cám gạo chưa xử

Nandeesh và cộng sự(2011) [29] hấp, cám xử lý vi sóng.

- Bổ sung với tỷ lệ thay thế 30% và phân tích tính chất của bột nhào và chất lượng của bánh quy.

- Khảo sát ảnh hưởng của cám mì đến chất lượng bột nhào và bánh quy. lý là mẫu cứng nhất và có tỷ lệ đường kính/dày nhỏ nhất; Trong khi tỷ lệ này ở mẫu cám gạo rang là thấp nhất, nó cũng là mẫu ít cứng nhất.

- Mức độ yêu thích của người tiêu dùng: mẫu đối chứng có điểm cao nhất, mẫu có cám gạo rang được yêu thích nhất.

- Hàm lượng chất xơ trong mẫu cám gạo rang đạt 15,47% cao gấp 3 lần so với mẫu đối chứng.

Bã táo - Cho vào bột nhào với tỷ lệ thay thế: 5,

10, 15% Phân tích tính chất bột nhào.

- Cho vào bánh quy với tỷ lệ thay thế:

10, 20, 30% Phân tích tính chất bánh quy.

Khi tỷ lệ bổ sung bã táo tăng lên:

- WHC của bột nhào tăng và bột trở nên yếu hơn.

- Hàm lượng xơ tăng, sản phẩm cứng hơn, sẫm màu hơn.

- Tỷ lệ thay thế khuyến nghị: 20%.

Vỏ dưa hấu - Cho vỏ dưa hấu vào bánh quy với tỷ lệ thay thế: 10, 20, 30% Phân tích tính chất bột nhào và

Khi tăng tỷ lệ thay thế từ 10-30%:

- Khả năng giũ nước và giữ dầu của bột nhào tăng.

- Sản phẩm có xu hướng sáng màu và mềm hơn.

- Hàm lượng chất xơ và chất chống oxy hóa của bánh quy tăng lên đáng kể.

Vỏ lựu - Cho bột vỏ lựu vào bánh quy với tỷ lệ thay thế: 1.5, 3.0, 4.5, 6.0, 7.5% Phân tích chất lượng bánh quy.

Tăng tỷ lệ thay thế:

- Xơ tổng tăng gấp 6 lần so với mẫu đối chứng.

- Hàm lượng khoáng Ca, Na, K tăng đáng kể.

- Hàm lượng phenolic tổng số và hoạt tính chống oxy hóa tăng lên.

- Người tiêu dùng chấp nhận bánh quy khi tỷ lệ bổ sung lên đến 7,5%.

Bã mía và ứng dụng trong sản xuất bánh giàu chất xơ

2.3.1 Giới thiệu chung về cây mía

Cây mía được trồng ở các vùng mang khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới trên khắp thế giới Các giống mía được trồng hiện nay là các giống lai khá phức tạp, có nguồn gốc từ việc nhân giống và chọn lọc thâm canh giữa Saccharum officinarum và Saccharum spontaneum [33] Cây mía có nguồn gốc từ Nam Á, sau đó được vận chuyển rộng rãi qua các tuyến thương mại Thái Bình Dương để đến được Châu Đại

Dương và Hawaii, cùng các tuyến đường thông qua Ấn Độ vào Châu Âu Về sau, cây mía được du nhập và phân phối rông khắp châu Mỹ sau thời kỳ mở rộng thuộc địa của Anh, Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha vào thế kỷ 15 và 16 [34] Mía là nông sản quan trọng toàn cầu, với diện tích trồng 26,3 triệu ha ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, trước dịch COVID-19 sản lượng mía đạt hơn 1,9 tỷ tấn mía năm 2019 (FAO 2019) Trong đó, ghi nhận Việt Nam có khoảng 270 nghìn ha, cung cấp khoảng 15 triệu tấn mía trong cùng năm (FAO 2019) Đa số sản lượng mía được cung cấp cho ngành công nghiệp mía đường trên toàn thế giới Khoảng 70% lượng đường trên thế giới được sản xuất từ giống mía Saccharum officinarum và các giống lai của nó [35].

2.3.2 Bã mía và ứng dụng trong sản xuất bánh giàu xơ

Bã mía là một phụ phẩm của quy trình sản xuất đường saccharose và nước mía đóng lon/hộp giấy [36] Có 2 loại bã mía: bã mía từ quy trình sản xuất đường saccharose có chứa lớp vỏ của cây mía và bã mía từ quy trình sản xuất nước mía ép thì không có chứa lớp vỏ ngoài của cây Theo Martinez-Hernandez và cộng sự (2018), cứ 1000 tấn mía được sử dụng để sản xuất saccharose sẽ tạo ra xấp xỉ 270 tấn bã mía [5] Loại bã mía này có chứa phần vỏ cây mía nên cấu trúc rất cứng và thường được sử dụng để sản xuất giấy, phân bón, thức ăn chăn nuôi trên quy mô toàn cầu.

Thành phần hóa học cơ bản của bã mía có chứa lớp vỏ cây mía được trình bày trongBảng 2.3

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của bã mía có chứa lớp vỏ ngoài của cây mía trong một số nghiên cứu trước đây (% chất khô)

Canilha và cộng sự, 2011 [41] de Moraes và cộng sự, 2011 [42]

Cho đến nay, đã có một số nghiên cứu khoa học về xử lý bã mía có chứa vỏ bằng phương pháp vật lý như vi sóng, sóng siêu âm và phương pháp hóa học như hydrogen peroxide, axit vô cơ, kiềm để giảm hàm lượng lignin và kích thước các hạt xơ Các phương pháp này được áp dụng trước khi thử nghiệm bổ sung bã mía vào bánh mì và bánh quy nhằm tăng hàm lượng chất xơ cho sản phẩm Bảng 2.4 trình bày một số nghiên cứu sử dụng bã mía có chứa lớp vỏ của cây mía làm nguyên liệu chế biến các sản phẩm bánh giàu chất xơ.

Bảng2.4.Nghiêncứusửdụngbãmíatrongsảnxuấtcácsảnphẩmbánh Tàiliệu thamkhảo Sangnarkvà cộngsự (2003)[43] Sangnarkvà cộngsự (2004)[45]

Kếtquả -XửlýAHPlàmtăngkhảnănggiữ nước,khảnănggiữdầuvàđộsángcủa bãmía -Kíchthướchạtcàngnhỏthìđộnởvà mềmcủabánhmìcàngcao -BổsungbãmíađãquaxửlýAHPcó kíchthướchạtnhỏhơn0,075mmđểbánh mìngonnhất,khôngảnhhưởnglớnđến chấtlượngcủasảnphẩm -Độnởvàđộdínhcủabộtnhào,độcứng vàđộgiòncủabánhmì,kểcảđánhgiá cảmquan,giảmkhihàmlượngxơtăng -Bánhmìbổsung10%chấtxơcóchất lượngtốtnhất.

Nộidungnghiêncứu -Ảnhhưởngcủaquátrìnhxửlýbằnghydrogen peroxidekiềm(AHP)đếntínhchấtvậtlývà thànhphầnhóahọccủabãmía -Khảosátảnhhưởngcủakíchthướchạtxơđến tínhchấtvậtlýcủabãmía -Phântíchảnhhưởngcủakíchthướchạtxơđến tínhchấtbộtnhàovàchấtlượngbánh(tỷlệbổ sung5%) -BổsungbãmíađãxửlýAHPvàobánhmìvới tỷlệthaythế5,10,15% -Bổsungxơthươngphẩm(SolkaFlocs900)vào bánhmìvớitỷlệthaythế5,10,15% -Phântíchtínhchấtbộtnhàovàchấtlượngbánh

-Khảosátthànhphầnhóahọc,khảnăng giữnướccủabãmíacóvỏvàkhôngvỏ -Bổsungbộtbãmíacóvỏvàkhôngvỏ vàobánhquyvớitỷlệthaythế5,10% -Phântíchtínhchấtbánhquy:tínhchất vậtlý,thànhphầnhóahọc,cấutrúc,đánh giácảmquan -Bộtbãmíacóvỏcóhàmlượngprotein, chấtbéovàphenoliccaohơn,độẩm,tro vàWHCthấphơnsovớibộtbãmíabóc vỏ -Việcbổsungbãmíalàmtănghàmlượng chấtbéo,tro,phenolic,độẩm,độcứngvà hoạttínhchốngoxihóa -Bánhquybổsungbộtbãmíacóvỏvới tỷlệthaythế5%đạtđiểmcảmquancao nhấtmẫu,vớihàmlượngprotein,phenolic vàchấtchốngoxihóacao,hàmlượngchất

-Bãmíađượcxửlýbằng3phươngpháp:axit, kiềmvàhơinướcvàKhảosátthànhphầngần đúngcủaloạibãmíatrên -Bổsungtừngloạibãđãxửlývàobánhquyvới tỷlệthaythế5,10,15% -Phântíchcấutrúcbộtnhàovàmàusắc,cấutrúc, kíchthước,màusắcvàtínhchấtcảmquancủa bánhquy -KhảosátthànhphầngầnđúngWHCcủabãmía cóvỏvàkhôngvỏ -Bổsungbộtbãmíacóvỏvàkhôngvỏvàobánh quyvớitỷlệthaythế5,10% -Phântíchtínhchấtbánhquy:tínhchấtvậtlý, thànhphầnhóahọc,cấutrúc,đánhgiácảmquan.

Ngược lại, bã mía từ quy trình sản xuất nước mía đóng lon/hộp giấy không chứa lớp vỏ nên không cần phải xử lý để loại bỏ lignin Loại bã mía không chứa vỏ này ít được quan tâm để bổ sung vào công thức chế biến thực phẩm như là một nguồn chất xơ.

Trong thời gian từ 9/2020 đến 6/2021 tại phòng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm của Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP.HCM, bã mía không chứa lớp vỏ ngoài của cây mía đã thử nghiệm sử dụng để tạo ra sản phẩm bánh quy giàu xơ.

Bã mía từ các cơ sở sản xuất nước mía ép được rửa để loại bỏ bụi, sấy khô, nghiền và rây để tạo ra bột bã mía Khi bổ sung bột bã mía vào công thức, bánh quy thu được có hàm lượng xơ tăng cao Các nghiên cứu trước đây cho thấy khi nguyên liệu có tỉ lệ lượng chất xơ không hòa tan quá cao so với lượng chất xơ hòa tan, bánh quy thu được có độ cứng tăng cao và chất lượng cảm quan của sản phẩm bị giảm mạnh [47] Để khắc phục hiện tượng này, chế phẩm enzyme carbohydrase được sử dụng để chuyển hóa một phần chất xơ không tan thành chất xơ hòa tan, từ đó cải thiện các tính chất cấu trúc và cảm quan của bánh quy [47].

Cellulose là thành phần chất xơ chiếm tỉ lệ cao nhất trong bã mía [42] Do đó, chế phẩm cellulase đã được thử nghiệm để thủy phân cellulose nhằm mục đích làm tăng hàm lượng chất xơ hòa tan [48] Tuy nhiên, cellulose trong bã mía có chỉ số tinh thể cao nên quá trình thủy phân rất khó thực hiện [49] Thông thường, bã mía phải được tiền xử lý bằng các phương pháp vật lý, hóa học, sinh học hoặc sử dụng tổ hợp các phương pháp để phá hủy một phần cấu trúc tinh thể cellulose trước khi được thủy phân với enzyme cellulase [50][51][52] Trong số các phương pháp tiền xử lý đã được công bố, phương pháp sử dụng vi sóng được nhiều nhà khoa học quan tâm vì cho kết quả khả quan [49][53][54].

Bảng 2.5 so sánh thành phần hóa học cơ bản của bột mì với bột bã mía chưa qua và đã qua xử lý vi sóng kết hợp với cellulase Nghiên cứu này được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu của chúng tôi.

Bảng 2.5 Thành phần và tính chất vật lý của bột mì, bột bã mía chưa xử lý và bột bã mía đã qua xử lý

Bột bã mía chưa xử lý

Bột bã mía đã qua xử lý Bột mì

Xơ không tan (g/100g chất khô) 69.4±0.3ᶜ 55.6±0.4ᵇ 1.9±0.4ᵃ

Phân bố kích thước hạt

Kích thước hạt trung bình 268±1 a 215±2 b

Diện tích tiếp xúc (cm 2 /cm 3 ) 287±9 a 335±6 b

Các giá trị có ký tự khác nhau trong cùng một hàng thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P 1% và hàm lượng các chất không tan khác nhỏ hơn 0,2%.

Vani: Bột vani có xuất xứ từ tập đoàn Rayner's (Anh) Thành phần chính trong hương vani bao gồm nước, propylene glycol, hương thực phẩm, phẩm màu caramel lỏng (E150), axit xitric (E330) và chất bảo quản natri benzoate (E211).

Bột nở: Bột nở được cung cấp bởi công ty Alsa (Pháp) Thành phần chính trong baking soda bao gồm natri hydrocacbonat, mononatri orthophotphat và bột mì.

Hóa chất và thiết bị

Trong lĩnh vực xử lý bã mía, chế phẩm enzyme thường sử dụng là Viscozyme®L do Brenntag (Việt Nam) cung cấp Các đặc tính quan trọng của Viscozyme®L được trình bày trong Bảng 3.2, cung cấp thông tin về tính chất hóa học, hoạt tính enzyme và ứng dụng phù hợp của chế phẩm enzyme này.

Bảng 3.2 Đặc tính của chế phẩm enzyme Viscozyme® L

Sản phẩm được sản xuất bằng quá trình lên men vi sinh vật Protein enzyme được tách ra và tinh chế sau quá trình lên men.

Hoạt tính công bố ≥ 100 EGU/g

Nhiệt độ tối ưu 25 o C-55 o C pH tối uu 3.3-5.5

Trạng thái vật lý Dạng lỏng màu hổ phách

Thời gian bảo quản Sản phẩm được sử dụng tốt nhất trong vòng 3 tháng kể từ ngày giao hàng. Điều kiện bảo quản Bảo quản trong bao bì nguyên vẹn - khô ráo và tránh ánh nắng mặt trời.

Tài liệu tham khảo Bảng dữ liệu sản phẩm từ Novozymes của

Một đơn vị EGU (Đơn vị Endoglucanase) được định nghĩa là lượng enzyme cellulase cần thiết để thủy phân cơ chất cellulose carboxymethyl (CMC) thành 1 μmol đường khử trong một phút, trong điều kiện thí nghiệm ở 40°C và pH 6,0.

3.2.2 Phụ gia cải thiện cấu trúc

Các phụ gia được sử dụng để cải thiện cấu trúc bánh quy lần lượt là lecithin,agar-agar và guar gum, được phân phối bởi AsiaShine (Việt Nam) Đặc tính của các phụ gia được thể hiện trong Bảng 3.3.

Bảng 3.3 Đặc tính của các phụ gia cải thiện cấu trúc

Phụ gia Lecithin Agar-agar Guar gum

Phân loại Chất nhũ hóa Hydrocolloid Hydrocolloid

Màu sắc Nâu Trắng ngà Trắng

Trạng thái Lỏng Bột rắn Bột rắn

Nhiệt độ bảo quản 15-27 o C - - Điều kiện bảo quản

Bảo quản trong bao bì nguyên vẹn

Bảo quản trong bao bì nguyên vẹn

Bảo quản trong bao bì nguyên vẹn

Nhà cung cấp Sigma Aldrich

3.2.3.1 Thiết bị xử lý bột bã mía

- Cân sấy ẩm hồng ngoại (Model MS 70, công ty A&D, Nhật)

- Cân 4 số lẻ (Model AS310.R2, Pioneer, Nhật)

- Bể điều nhiệt (Model VNB, công ty Memmert, Hà Lan)

- Tủ sấy (Model UM-400, công ty Memmert, Hà Lan)

3.2.3.2 Thiết bị phân tích tính chất vật lý của bánh quy

- Máy đo cấu trúc (Model TA.XTplusC, công ty AZoM, Anh)

- Thiết bị đo màu (Model CT-1500, công ty E-Chorm Tech, Đài Loan)

- Máy đánh trứng (Model HR1456, Philips, Trung Quốc)

- Máy nhào bột (Model SM-8005, Ichiban, Đài Loan)

- Lò nướng (Model VH509S, Sanaky, Nhật Bản)

Nội dung nghiên cứu

Quy trình thực hiện thí nghiệm và nội dung nghiên cứu được trình bày tóm tắt trong sơ đồ Hình 3.3.

Hình 3.3 Sơ đồ nội dung nghiên cứu

3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến tính chất vật lý của bánh quy bổ sung bã mía đã qua xử lý vi sóng- thủy phân

Bánh quy được bổ sung bã mía đã xử lý vi sóng- thủy phân có chứa hàm lượng xơ cao hơn bánh quy thông thường điều này làm ảnh hưởng đến tính chất vật lý và cảm quan của sản phẩm Việc tăng hàm lượng ẩm trong bột nhào bằng cách thêm nước vào công thức có thể làm mềm bánh quy và khiến cho các tính chất vật lý khác của bánh được cải thiện Từ đó, cảm quan của bánh sẽ được người tiêu dùng đánh giá cao hơn.

Tiến hành làm bánh quy đối chứng với công thức như bảng 3.4 theo quy trình như hình 3.4.

Bảng 3.4 Công thức bánh quy đối chứng được sử dụng trong nghiên cứu

Bột bã mía đã xử lý 11.25

Hình 3.4 Quy trình sản xuất bánh quy được sử dụng trong nghiên cứu khảo sát độ ẩm bột nhào Đánh bông: Trứng gà tươi (gồm lòng đỏ và lòng trắng) được đánh bằng máy đánh trứng (Unie M8), tốc độ 200 vòng/phút trong 4 phút. Đánh bông 1: Hòa tan muối và acesulfame K trong nước (lượng nước sẽ được thay đổi trong thí nghiệm), cho dung dịch này và isomalt vào âu trứng đã đánh bông trong thố lớn của thiết bị đánh bông (Unie M8), trộn hỗn hợp thu được với tốc độ

200 vòng/phút trong 4 phút. Đánh bông lần 2: Cho bơ vào hỗn hợp trên, đánh đều với tốc độ 200 vòng/phút trong 4 phút, sau đó cho vani và bột nở vào đánh tiếp 1 phút nữa.

Nhào trộn: Trộn đều bột mì và bột bã mía đã xử lý sau khi qua rây Hỗn hợp bột mì và bột bã mía đã qua xử lý được cho vào hỗn hợp 3 và tiến hành nhào trộn với tốc độ 100 vòng/phút trong 2 phút.

Tạo hình: Bột được cán thành tấm có độ dày 4mm, dùng khuôn đường kính 40mm để cắt bột thành các miếng có kích thước đồng đều.

Nướng bánh: Bánh xếp vào khay và đưa vào lò nướng (CK-13B) đã làm nóng

175 o C trước 15 phút; thời gian nướng là 23 phút Trong 15 phút đầu, nhiệt độ lò là

175 o C, sau đó chỉnh xuống 150 o C và nướng tiếp trong 8 phút.

Làm nguội: Bánh quy sau khi nướng được làm nguội đến nhiệt độ phòng Bánh quy được cho vào túi polyetylen, đậy kín để bảo quản hiệu quả của các phân tích tiếp theo.

Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến chất lượng bánh quy thực hiện theo Bảng 3.6.

Trong thí nghiệm này, độ ẩm của khối bột nhào đối chứng trước khi được cán thành bánh đo được là 23% của tổng khối lượng khối bột nhào Từ đó, áp dụng công thức để tìm ra lượng nước cần thiết để khối bột nhào đạt độ ẩm cần khảo sát:

Với Σmoisture: Độ ẩm của khối bột nhào (%) ΣXmoisture: Khối lượng ẩm của khối bột sau khi trừ lượng nước trong công thức ban đầu (6.5g nước) ΣX: Khối lượng của khối bột sau khi trừ lượng nước trong công thức ban đầu (6.5g nước) mH2O: Khối lượng nước cần để đạt độ ẩm khảo sát

Bảng 3.5 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của của độ ẩm bột nhào đến tính chất vật lý của bánh quy

Thông số cố định Thông số thay đổi Thông số kiểm tra

-Khối lượng bột mì, bột bã mía đã thủy phân, trứng, bơ, isomalt, vani, bột nở, muối, ace sulfame K

-Quy trình làm bánh quy

-Thông số kỹ thuật của quy trình làm bánh quy

-Hàm lượng nước trong hỗn hợp bột nhào, để bột nhào đạt độ ẩm lần lượt là: 23%, 27%, 31%,, 35%

-Tính chất vật lý: đường kính, độ dày, tỷ lệ SF,chỉ số màu sắc và độ cứng của bánh quy-Chất lượng cảm quan:mức độ ưa thích chung

Xác định quy luật ảnh hưởng của độ ẩm bột nhào đến tính chất vật lý của bánh quy.

Chọn được tỷ lệ độ ẩm bột nhào phù hợp để sản xuất bánh quy giàu chất xơ

3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng lecithin trong công thức bánh quy đến tính chất vật lý của sản phẩm

Bánh quy được bổ sung bã mía đã qua xử lý vi sóng- thủy phân có chứa hàm lượng xơ cao hơn bánh quy thông thường nhưng ảnh hưởng tiêu cực đến tính chất vật lý và cảm quan của sản phẩm Việc bổ sung thêm chất nhũ hóa vào công thức làm bánh có thể làm tăng khả năng ổn định của pha nước và pha dầu trong bột nhào, làm cải thiện các tính chất vật lý của bột nhào và bánh quy giàu xơ Từ đó, chất lượng cảm quan của bánh cũng sẽ được cải thiện.

Tiến hành làm bánh quy đối chứng với công thức như bảng 3.4 ở trên theo quy trình như hình 3.5 bên dưới.

Hình 3.5 Quy trình sản xuất bánh quy được sử dụng trong nghiên cứu khảo sát hàm lượng lecithin Đánh bông: Trứng gà tươi (gồm lòng đỏ và lòng trắng) được đánh bằng máy đánh trứng (Unie M8), tốc độ 200 vòng/phút trong 4 phút. Đánh bông 1: Hòa tan muối và acesulfame K trong nước, cho dung dịch này và isomalt vào âu trứng đã đánh bông trong thố lớn của thiết bị đánh bông (Unie M8), trộn hỗn hợp thu được với tốc độ 200 vòng/phút trong 4 phút. Đánh bông lần 2: Cho bơ và lecithin (hàm lượng lecithin được thay đổi trong thí nghiệm) vào hỗn hợp trên, đánh đều với tốc độ 200 vòng/phút trong 4 phút, sau đó cho vani và bột nở vào đánh tiếp 1 phút nữa.

Nhào trộn: Trộn đều bột mì và bột bã mía đã xử lý sau khi qua rây Hỗn hợp bột mì và bột bã mía đã qua xử lý được cho vào hỗn hợp 3 và tiến hành nhào trộn với tốc độ 100 vòng/phút trong 2 phút.

Tạo hình: Bột được cán thành tấm có độ dày 4mm, dùng khuôn đường kính 40mm để cắt bột thành các miếng có kích thước đồng đều.

Nướng bánh: Bánh xếp vào khay và đưa vào lò nướng (CK-13B) đã làm nóng

175 o C trước 15 phút; thời gian nướng là 23 phút Trong 15 phút đầu, nhiệt độ lò là

175 o C, sau đó chỉnh xuống 150 o C và nướng tiếp trong 8 phút.

Làm nguội: Bánh quy sau khi nướng được làm nguội đến nhiệt độ phòng Bánh quy được cho vào túi polyetylen, đậy kín để bảo quản hiệu quả của các phân tích tiếp theo.

Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng hàm lượng lecithin đến các tính chất vật lý của bánh quy thực hiện theo Bảng 3.7.

Bảng 3.6 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng lecithin đến tính chất vật lý của bánh quy

Thông số cố định Thông số thay đổi Thông số kiểm tra

-Quy trình làm bánh quy

-Thông số kỹ thuật của quy trình làm bánh quy

-Hàm lượng lecithin bổ sung là: 0% (đối chứng), 1%, 2%, 3%, 4% khối lượng bột nhào

Đặc tính vật lý của bánh quy bao gồm đường kính, độ dày, tỷ lệ SF (spread factor, hệ số nở), chỉ số màu sắc và độ cứng Trong khi đó, chất lượng cảm quan được đánh giá bằng mức độ ưa thích chung của người tiêu dùng.

Xác định quy luật ảnh hưởng của hàm lượng lecithin đến tính chất vật lý của bánh quy.

Chọn được hàm lượng lecithin phù hợp để bổ sung vào công thức bánh quy giàu xơ.

3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của hydrocolloid trong công thức bánh quy đến tính chất vật lý của sản phẩm

Bánh quy được bổ sung bã mía đã qua xử lý vi sóng- thủy phân có chứa hàm lượng xơ cao hơn bánh quy thông thường nhưng ảnh hưởng tiêu cực đến tính chất vật lý và cảm quan của sản phẩm Việc bổ sung thêm chất keo như agar-agar hoặc guar gum vào công thức làm bánh sẽ có thể làm tăng khả năng ổn định của các liên kết nước và tạo nên cấu trúc mạng giữ nước trong bột nhào, làm cải thiện các tính chất vật lý của bột nhào và bánh quy giàu xơ Từ đó, chất lượng cảm quan của bánh cũng được cải thiện

Tiến hành làm bánh quy đối chứng với công thức như bảng 3.4 ở trên theo quy trình như hình 3.4 Hydrocolloid sẽ được thêm vào trong trong bước Đánh kem 1 cùng với nước.

Các ảnh hưởng của hàm lượng agar-agar và guar gum đến tính chất vật lý của bánh quy sẽ được so sánh trong quá trình nghiên cứu.

Bảng 3.7 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng hydrocolloid đến tính chất vật lý của bánh quy

Thông số cố định Thông số thay đổi Thông số kiểm tra

-Quy trình làm bánh quy

-Thông số kỹ thuật của quy trình làm bánh quy

-Hàm lượng agar- agar bổ sung là: 0%

(đối chứng), 0.5%, 1%, 1.5%, 2% khối lượng bột nhào Tính chất vật lý: đường kính, độ dày, tỷ lệ SF, chỉ số màu sắc và độ cứng của bánh quy

-Chất lượng cảm quan: mức độ ưa thích chung

-Quy trình làm bánh quy

-Thông số kỹ thuật của quy trình làm bánh quy

-Hàm lượng guar gum bổ sung là: 0%

(đối chứng), 0.5%, 1%, 1.5%, 2% khối lượng bột nhào

Xác định quy luật ảnh hưởng của hàm lượng agar-agar và guar gum đến tính chất vật lý của bánh quy.

Chọn được hàm lượng agar-agar và guar gum phù hợp để bổ sung vào công thức bánh quy giàu xơ.

So sánh tác dụng của các hydrocolloid khác nhau trong bánh quy có bổ sung công thức bã mía được xử lý bằng vi sóng- thủy phân.

Các phương pháp phân tích

Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi, sử dụng cân sấy ẩm hồng ngoại (Model MS 70, hãng A&D, Nhật Bản) [79].

Xác định độ cứng trên máy đo cấu trúc (TA-XT Plus, Stable Micro System, Anh) bằng phép đo đâm xuyên.

Xác định biến đổi kích thước của bánh quy sau quá trình nướng theo phương pháp của Gupta và cộng sự (2014) [80] Các thông số đo gồm đường kính, độ dày và chỉ số đường kính/độ dày (Spread Factor - SF).

Xác định màu sắc của bánh quy bằng thiết bị đo màu Model CR-300 (Konica Minolta, Nhật Bản) Hệ màu được sử dụng là CIE Lab. Đánh giá cảm quan bánh thành phẩm theo phép thử thị hiếu: Chỉ tiêu đánh giá cảm quan bánh quy là mức độ yêu thích chung Phép thử thị hiếu cho điểm trên thang 9, tương ứng với mức độ từ “cực kỳ ghét” (1 điểm) đến “cực kỳ thích” (9 điểm) [47] Kết quả đánh giá cảm quan được tổng hợp từ 60 người thử là sinh viên của trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh.

Phương pháp xử lý số liệu

Tất cả các thí nghiệm được tiến hành 3 lần nhắc lại để tính kết quả trung bình. Kết quả được trình bày dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn.

Kết quả thí nghiệm được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai(ANOVA) bằng phần mềm Statgraphics 18.

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 56 4.1 Khảo sát ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến các tính chất vật lý và

Ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến độ cứng của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

Trong thí nghiệm này, độ ẩm của khối bột nhào đối chứng trước khi được cán thành tấm để tạo hình bánh là 23% của tổng khối lượng khối bột nhào Trong quá trình khảo sát, khi độ ẩm khối bột nhào xấp xỉ 38% thì cấu trúc khối bột nhào trở nên nhão, chảy và không thể tạo hình được bằng khuôn bánh với đường kính 40mm. Przybysz và cộng sự (2018) cũng cho rằng sự gia tăng hàm lượng nước trong công thức làm bánh mì sẽ làm cho độ cứng, độ dẻo và khả năng bám dính của bột nhào sẽ bị giảm đi [81].

Trong nghiên cứu này, các giá trị độ ẩm của khối bột nhào được khảo sát là 23% (đối chứng), 27%, 31% và 35% Kết quả thí nghiệm được trình bày ở Hình 4.1.

Các giá trị có ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P< 0,05).

Hình 4.1 Ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến độ cứng của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân Độ cứng của bánh quy được thể hiện thông qua đỉnh lực bằng phép đo ba điểm. Hình 4.1 cho thấy khi tăng độ ẩm bột nhào thì cấu trúc của bánh quy mềm hơn so với mẫu đối chứng (mẫu bánh từ khối bột nhào có độ ẩm bằng 23%), tuy nhiên sự thay đổi về độ cứng của bánh quy là không quá nhiều Độ cứng của mẫu bánh quy từ khối bột nhào với 35% độ ẩm giảm đi 8% so với mẫu đối chứng Arepally (2020) cho rằng kết cấu của bánh quy sẽ bị ảnh hưởng bởi hiện tượng nứt gãy trong quá trình nướng bánh; và hiện tượng nứt gãy trong quá trình nướng bánh quy được ghi nhận là có liên quan đến độ ẩm của bánh quy [82] Trong quá trình nướng, độ ẩm của bánh ở vùng trung tâm là cao hơn vùng rìa bánh Tuy nhiên, trong quá trình làm mát và bảo quản, một số phân tử nước sẽ chuyển từ vùng trung tâm ra vùng rìa Sự di chuyển của các phân tử nước làm giãn nở ở vùng bên ngoài và co lại ở vùng trung tâm, kết quả là các ứng suất tích tụ bên trong bánh quy sẽ tạo nên các vết nứt, do đó hiện tượng nứt gãy sẽ xảy ra [82] Ngoài ra, Arepally và cộng sự (2020) còn cho rằng module đàn hồi của bánh quy sẽ giảm khi độ ẩm của khối bột tăng lên [82].

Các tính chất cấu trúc của bánh quy như độ cứng, khả năng gãy, độ bền cắt, độ giòn, độ đàn hồi và độ dai cũng bị ảnh hưởng nhiều bởi chất lượng của bột nhào[83] Bột nhào quá cứng hoặc quá mềm sẽ khó tạo hình bánh và ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm Độ cứng của bánh quy tỷ lệ thuận với mức độ hồ hóa của tinh bột và hạt tinh bột ít trương nở hơn sẽ có làm cho bánh quy mềm hơn [82].

Ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến đường kính và độ dày của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

Sự ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến đường kính và độ dày của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân được trình bày trong Bảng 4.1.

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến đường kính và độ dày của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân Độ ẩm khối bột nhào

Các giá trị có ký tự khác nhau trong cùng một hàng thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P< 0,05).

Kết quả thực nghiệm cho thấy, sự tăng hàm lượng nước trong công thức làm bánh quy khiến cho đường kính tăng lên và độ dày của bánh giảm đi so với mẫu đối chứng, theo đó chỉ số SF cũng tăng lên Kết quả tương tự cũng được Maache- Rezzoug và cộng sự (1998) ghi nhận khi tăng độ ẩm của khối bột nhào trong sản xuất bánh quy thông thường [84].

Trong khảo sát này, khi độ ẩm khối bột nhào đạt 35% , đường kính của bánh quy tăng thêm 4% so với mẫu đối chứng và độ dày của bánh giảm đi 3% Trong quá trình tạo hình bánh bằng khuôn với đường kính 40mm, khối bột nhào có độ ẩm càng cao sẽ bị nhão khiến cho mẫu bột trong khuôn bị chảy ra xung quanh, điều này làm cho đường kính bánh quy tăng lên đáng kể Hiện tượng này cũng làm cho độ dày của khối bột sau khi tạo hình bị giảm đi, từ đó độ dày của bánh sau khi nướng sẽ bị giảm theo.

Ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến màu sắc của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

Sự ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến màu sắc của bánh quy được thể hiện ở Hình 4.2 và Bảng 4.2 bên dưới

Hình 4.2 Mẫu bánh quy bổ sung bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân ở các độ ẩm bột nhào khác nhau 23%, 27%, 31% và 35%: Hình ảnh của bánh quy với độ ẩm khối bột nhào lần lượt là 23%, 27%,, 31% và 35%.

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến màu sắc của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân Độ ẩm khối bột nhào

Các giá trị có ký tự khác nhau trong cùng một hàng thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P< 0,05).

Khi tăng độ ẩm khối bột nhào từ 23% đến 35%, giá trị L* của bánh tăng 2%,tức là bánh quy sáng màu hơn Trong khi đó các giá trị a* và b* của bánh thay đổi rất ít Giá trị ΔE không quá 1.1 nên có thể kết luận là sự thay đổi độ ẩm của bột nhào trong khoảng khảo sát ảnh hưởng rất ít đến màu sắc của bánh.

Ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến chất lượng cảm quan của bánh

quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân Điểm đánh giá cảm quan (mức độ yêu thích chung) của các mẫu bánh quy khi thay đổi độ ẩm bột nhào được thể hiện trên Bảng 4.3.

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của độ ẩm khối bột nhào đến đánh giá cảm quan của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân Độ ẩm khối bột 23% (đối chứng) 27% 31% 35% Điểm cảm quan 6.0±1.7ᵇ 6.2±2ᵇ 6.8±1.7ᶜ 5.1±1.6ᵃ

Các giá trị có ký tự khác nhau trong cùng một hàng thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P< 0,05).

Khi tăng độ ẩm khối bột nhào từ 23% lên 31%, điểm cảm quan của bánh tăng thêm 13% Ngược lại khi tăng độ ẩm của khối bột nhào từ 31% lên 35% thì điểm cảm quan của lại giảm đi 15% Với mẫu bột nhào có độ ẩm là 35%, thời gian nướng

Thời gian nướng trong nghiên cứu là 23 phút có thể chưa đủ để bánh chín hoàn toàn, dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đến hương vị và cảm quan của bánh quy.

Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung lecithin đến các tính chất vật lý và cảm quan của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

cảm quan của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

4.2.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung lecithin đến độ cứng của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

Theo thông tư số 24/2019/TT-BYT do Bộ Y tế ban hành ngày 30/08/2019 về quản lý và sử dụng phụ gia thực phẩm thì chưa có quy định về hàm lượng lecithin sử dụng cho nhóm sản phẩm bánh quy nói riêng và các loại bánh được làm từ bột mì nói chung Tuy nhiên, theo thông tư này, hàm lượng lecithin tối đa được phép sử dụng cho nhóm thực phẩm dành cho trẻ em dưới 36 tháng tuổi là 5000 ppm, tức xấp xỉ 5% theo khối lượng sản phẩm Do đó, trong nghiên cứu này, hàm lượng lecithin khảo sát được chọn trong khoảng 0-4% so với khối lượng bột nhào Sau quá trình tạo hình và nướng bánh, một phần nước trong bột nhào sẽ bay hơi nên lượng lecithin trong bánh thành phẩn không thể vượt quá 4% khối lượng bánh.

Khi bổ sung lecithin vào công thức bánh quy theo các tỉ lệ 0, 1, 2, 3, 4 % so với khối lượng bột nhào, độ cứng của bánh quy biến đổi theo quy luật như trên Hình 4.3. Kết quả thu được cho thấy khi tăng dần tỉ lệ bổ sung lecithin, độ cứng của bánh quy có xu hướng giảm dần.

Các giá trị có ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P< 0,05).

Hình 4.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung lecithin đến độ cứng của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

Kết quả này tương đồng với những báo cáo của Kumar và cộng sự (2018) khi tăng hàm lượng lecithin từ 0 đến 1% trong công thức bánh quy từ hỗn hợp bột mì và bột từ các loại hạt khác [65] Khi đó, nếu bổ sung hàm lượng lecithin từ 0 đến 3 %, độ cứng của bánh quy giảm 27%, tuy nhiên khi tăng hàm lượng lecithin từ 3% lên

4% so với khối lượng bột nhào thì độ cứng của bánh quy thay đổi không đáng kể. Kumar và cộng sự (2018) quan sát dưới kính hiển vị điện tử quét và nhận thấy khung mạng protein trong cấu trúc vi mô của bánh quy bị “lỏng lẻo”, thành khung mỏng và có nhiều lổ xốp do sự xuất hiện của các hạt bột ngũ cốc Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính lecithin đóng vai trò làm “mềm” bột nhào và tương tác với các hạt tinh bột trong bột nhào; khi đó các hạt tinh bột dường như bị hồ hóa một phần nhưng vẫn giữ được hình dạng của chúng, những hạt tinh bột hồ hóa này nằm trên khung protein kém tổ chức [65]; điều này làm cho cấu trúc của bánh quy bổ sung lecithin được cải thiện và trở nên mềm hơn Jariyah và cộng sự (2016) cũng cho rằng sự bổ sung lecithin với tỉ lệ 5% trong bột nhào làm giảm lực phá vỡ của bánh quy từ hỗn hợp 70% bột mì và 30% bột trái pedada (Sonneratia caseolaris) [85]. Rajiv và cộng sự (2012) cũng báo cáo rằng chất nhũ hóa làm giảm đáng kể lực phá vỡ của bánh quy có bổ sung 40% bột đậu xanh vào công thức làm bánh [86].

4.2.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung lecithin đến đường kính và độ dày của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

Sự ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung lecithin đến đường kính và độ dày của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân được trình bày trong Bảng 4.4.

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung lecithin đến đường kính và độ dày của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng -thủy phân

Tỉ lệ lecithin bổ sung 0 % 1 % 2 % 3% 4 % Đường kính

(mm) 43.6±0.1ᵃ 44.7±0.1ᵇ 45.2±0.1ᶜ 45.6±0.1ᵈ 45.8±0.1ᵉ Độ dày (mm) 6.2±0.0ᶜ 6.1±0.0ᶜ 5.9±0.1ᵇ 5.8±0.1ᵃᵇ 5.8±0.0ᵃ

Các giá trị có ký tự khác nhau trong cùng một hàng thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P< 0,05).

Kết quả từ Bảng 4.5 cho thấy khi tăng hàm lượng lecithin từ 0 lên 4% trong công thức bánh quy thì đường kính của bánh tăng thêm 5 %, độ dày giảm đi 7% và chỉ số SF tăng thêm 13% Có thể thấy rằng sự gia tăng hàm lượng lecithin làm tăng đường kính và chỉ số SF nhưng làm giảm độ dày của sản phẩm Kết quả tương tự cũng được ghi nhận trong nghiên cứu của Jariyah (2016): đường kính của bánh quy bổ sung bột Sonneratia caseolaris tăng thêm 16% và độ dày giảm đi 7% khi bổ sung 0.5% lecithin vào công thức làm bánh; khi đó chỉ số SF sẽ tăng 14% so với mẫu bổ sung bộtSonneratia caseolarisnhưng không bổ sung lecithin [85].

4.2.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ lecithin đến màu sắc của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

Khi thay đổi tỉ lệ bổ sung lecithin, màu sắc của bánh quy được thể hiện ở Hình 4.4 và Bảng 4.5.

Hình 4.4 Mẫu bánh quy bổ sung bã mía đã qua xử lý vi sóng -thủy phân ở các tỉ lệ lecithin khác nhau 0, 1, 2, 3 và 4 là các mẫu bánh quy được bổ sung lần lượt 0,

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung lecithin đến màu sắc của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng -thủy phân

Tỉ lệ lecithin bổ sung 0 % 1 % 2 % 3% 4 %

Các giá trị có ký tự khác nhau trong cùng một hàng thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P< 0,05).

Việc bổ sung lecithin vào công thức bánh đã làm cho màu sắc của bánh thay đổi khác biệt rõ rệt so với mẫu đối chứng; khoảng sai lệch màu sắc ΔE đều lớn hơn 10. Khi tỉ lệ bổ sung lecithin tăng dần, độ sáng của bánh thể hiện qua chỉ số L* giảm nhiều chứng tỏ các bánh có bổ sung lecithin sậm màu hơn mẫu bánh đối chứng. Mẫu bánh chứa lecithin 4% có giá trị L* giảm đi 17% so với mẫu bánh không bổ sung lecithin Nghiên cứu trước đây của Kumar (2018) cũng cho thấy mẫu bánh bổ sung lecithin 1% có chỉ số L* thấp hơn 3% so với mẫu đối chứng Giá trị a* (sắc đỏ) và giá trị b*(sắc vàng) của bánh quy cũng tăng nhẹ khi được bổ sung lecithin [65].

Lecithin có khả năng tương tác với các thành phần kỵ nước của protein và lipid liên kết với polysaccharide Đặc tính này tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng Maillard giữa các gốc khử của polysaccharide và nhóm amin tự do của protein diễn ra mạnh mẽ hơn trong quá trình nướng bánh Kết quả là, bánh sẽ có màu sẫm hơn.

4.2.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ lecithin bổ sung đến giá trị cảm quan của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân Đánh giá cảm quan (mức độ yêu thích chung) của các mẫu bánh quy được thay đổi tỉ lệ bổ sung lecithin thể hiện trên Bảng 4.7.

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của tỉ lệ lecithin bổ sung đến kết quả cảm quan của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng -thủy phân

Tỉ lệ lecithin bổ sung 0 % 1 % 2 % 3% 4 % Điểm cảm quan 6.0±1.7ᵃ 6.2±2.4ᵃᵇ 6.4±2.1ᵃᵇ 6.8±1.7ᵇ 5.9±2.4ᵃ

Các giá trị có ký tự khác nhau trong cùng một hàng thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (P< 0,05).

Kết quả từ bảng 4.6 cho thấy khi tăng hàm lượng lecithin từ 0% đến 3% thì mức độ yêu thích chung của bánh tăng thêm 13%; khi tiếp tục tăng tỉ lệ lecithin từ 3% lên 4% thì điểm cảm quan bị giảm xuống Tuy nhiên, cả 5 mẫu bánh quy khảo sát đều được người tiêu dùng chấp nhận do điểm mức độ yêu thích chung cao hơn 5 điểm

Như vậy, sử dụng lecithin với tỉ lệ từ 1 đến 3% có thể xem là một giải pháp cải thiện chất lượng bánh quy giàu xơ do ảnh hưởng đến cấu trúc của sản phẩm.

Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung hydrocolloid đến các tính chất vật lý và cảm quan của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân

lý và cảm quan của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân.

4.3.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung agar và guar gum đến độ cứng của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng và thủy phân Ở thí nghiệm này, bánh quy được bổ sung agar và guar gum vào công thức bánh quy theo các tỉ lệ 0, 0.5, 1, 1.5, 2 % trên tổng khối lượng bột nhào, độ cứng của bánh quy biến đổi theo quy luật như Hình 4.5 Kết quả thu được cho thấy khi tăng dần tỉ lệ bổ sung agar, độ cứng của bánh quy giảm dần Kết quả tương tự cũng được ghi nhận khi bổ sung guar gum Độ cứng của bánh quy của tất cả các mẫu có bổ sung hai loại chất keo nói trên đều thấp hơn so với mẫu đối chứng.

Các giá trị có ký tự khác nhau thì khác bit có ý nghĩa thống kê (P< 0,05).

Tỉ lệ bổ sung agar và guar gum ảnh hưởng đến độ cứng của bánh quy bổ sung bột bã mía qua xử lý vi sóng - thủy phân Sự gia tăng nồng độ agar và guar gum làm tăng độ cứng của bánh quy Tuy nhiên, ở nồng độ 2% và 3%, độ cứng của bánh quy giảm do sự gia tăng tính đàn hồi và độ nhớt của agar và guar gum làm cản trở sự hình thành liên kết giữa các thành phần của bột bánh.

Khi so sánh ảnh hưởng của hai hydrocolloid dùng trong thí nghiệm đến độ cứng của bánh quy, ở tỉ lệ bổ sung từ 0.5% đến 1.5%, guar gum thể hiện sự cải thiện độ cứng tốt hơn agar, cụ thể ở 1.5% guar gum làm giảm độ cứng của bánh đi 30%, trong khi đó ở agar làm độ cứng bánh quy giảm 27% Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng tỉ lệ bổ sung lên 2.0% guar gum lại làm độ cứng của bánh quy tăng lên và khiến cho bánh quy có độ cứng tương đương với bánh được bổ sung 2.0% agar Sự khác biết này có thể là do bản chất tự nhiên cũng như thành phân hóa học cấu tạo của hai chất keo này là không khác nhau.

Trong các nghiên cứu hiện đại, hydrocolloid được ứng dụng như chất thay thế gluten, giúp gia tăng cấu trúc sản phẩm, cải thiện độ ẩm, gia tăng độ nhớt và chất lượng tổng thể [89] Hydrocolloid thường được sử dụng dưới dạng chất làm đặc và giữ ẩm, có khả năng làm phồng, ổn định và hồ hóa sản phẩm thực phẩm [90].

Theo Moritaka (2010) agar có khả năng liên kết rất tốt với nước trong hỗn hợp, từ đó làm tăng các kết cấu mạng giữ nước và đảm bảo độ ổn định của sản phẩm [91], tương tự khi Mastromatteo (2015) bố sung agar 1% vào công thức bánh mì đã làm kích thước các lỗ khí giảm 38%, khiến cho độ mềm ở lớp vỏ ngoài và phần ruột của bánh mì tăng lên [92] Từ đó, có thể nói rằng khi bổ sung agar vào công thức bánh quy, độ ổn định của các ma trận nước và khả năng giữ nước của bột nhào trở nên tốt hơn [93], như vậy trong quá trình nhào khối bột sẽ săn chắc và tạo được các liên kết ổn định hơn, giảm sự phá hủy cấu trúc do lượng xơ từ bã mía, từ đó khiến cho bánh quy sau khi nướng mềm đi.

Gum bổ sung vào bánh quy có tác dụng làm mềm bánh Theo Benkadri (2018), khi tăng lượng gum bổ sung vào bánh quy có đậu gà, độ cứng của bánh quy giảm; cụ thể ở tỷ lệ gum bổ sung 1,5%, bánh quy mềm hơn 64% so với bánh không bổ sung gum Kaur và cộng sự (2015) cũng chứng minh rằng độ cứng của bánh quy từ bột kiều mạch giảm khi bổ sung các loại gum, chẳng hạn như guar gum làm bánh mềm hơn 25% so với bánh không bổ sung gum Khả năng giữ ẩm tuyệt vời của gum hấp thụ nhiều nước hơn trong quá trình nướng, giúp bánh giữ ẩm nhiều hơn, cải thiện độ cứng của bánh quy giàu xơ từ bã mía so với bánh quy từ bột mì và bột bã mía thông thường.

4.3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung agar và guar gum đến đường kính và độ dày của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng -thủy phân

Sự ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung agar và guar gum đến đường kính và độ dày của bánh quy bổ sung bột bã mía đã qua xử lý vi sóng -thủy phân được trình bày trong Bảng 4.7.

Kết quả từ bảng 4.7 cho thấy khi tăng tỉ lệ agar bổ sung vào công thức bánh quy từ 0 % đến 2%, không có sự thay đổi đáng kể nào đến chỉ số đường kính, độ dày và chỉ số SF so với mẫu đối chứng Trong khi đó, khi tăng tỉ lệ bổ sung guar gum thì đường kính bánh giảm, độ dày bánh tăng lên nhưng trên mặt số liệu thì sự thay đổi trên là không đáng kể Tuy nhiên, ở chỉ số SF lại thể hiện sự giảm rõ rệt cụ thể là ở 2% tỉ lệ guar gum chỉ số SF của bánh giảm 4% so với mẫu bánh quy đối chứng. Song song với đó thì guar gum lại thể hiện ảnh hưởng mạnh mẽ hơn đến độ dày và chỉ số SF của bánh quy, trong khi hai chất keo lại không thể hiện sự khác biệt đáng kể nào ở chỉ số đường kính bánh Nguyên nhân của sự khác biệt trên nằm ở bản chất hóa học của hai chất keo này.

Tỉ lệ đường kính/ độ dày và kích thước của bánh quy phụ thuộc vào kích thước hạt và độ ẩm của bột nhào [96] Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng các hydrocolloid gum có khả năng liên kết với nước rất mạnh mẽ từ đó làm tăng độ nhớt của khối bột nhào [89] làm cho bánh sau khi được tạo hình giữ được cấu trúc ổn định hơn, không bị chảy ra xung quanh, điều này sẽ làm cho đường kính bánh trở nên nhỏ hơn và độ dày của bánh sẽ nở tốt hơn bánh đối chứng Xu hướng tương tự cũng được ghi nhận khi Thejasri và cộng sự (2017) bổ sung hỗn hợp guar gum và xathan gum vào bánh quy dùng bột kê vàng và bánh quy dùng bột hạt diêm mạch,đều cho thấy chỉ số SF và đường kính của bánh quy giảm đi rõ rệt [97].

Bảng4.7Ảnhhưởngcủatỉlệbổsungagarvàguargumđếnđườngkínhvàđộdàycủabánhquybổsungbộtbãmíađãquaxử lývisóng-thủyphân 2.0% Guar gum 43.5±0.1ᵃ 6.4±0.0ᵈ 6.8±0.0ᵃ Cácgiátrịcókýtựkhácnhautrongcùngmộthàngthìkhácbiệtcóýnghĩathốngkê(P