1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Công nghệ thực phẩm: Sử dụng vỏ chuối (Musa spp.) để sản xuất mì sợi giàu xơ

120 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Sử dụng vỏ chuối (Musa spp.) để sản xuất mì sợi giàu xơ
Tác giả Nguyễn Kiều Khánh Tiên
Người hướng dẫn PGS.TS. Trần Thị Thu Trà, PGS.TS. Lê Nguyễn Đoan Duy
Trường học Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM
Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2021
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 120
Dung lượng 9,55 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU (16)
  • CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN (18)
    • 2.1 Cây Chuối ở Việt Nam (18)
    • 2.2 Vỏ chuối (21)
      • 2.2.1 Thành phần dinh dưỡng vỏ chuối (23)
        • 2.2.1.1 Carbohydrate (23)
        • 2.2.1.2 Chất xơ trong vỏ chuối (24)
        • 2.2.1.3 Các hợp chất khác (25)
      • 2.2.2 Một số ứng dụng của vỏ chuối (27)
    • 2.3 Mì Pasta (28)
      • 2.3.1 Các loại mì pasta (28)
      • 2.3.2 Mì pasta giàu xơ (29)
    • 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng của nguyên liệu giàu xơ đến chất lượng pasta (30)
      • 2.4.1 Ảnh hưởng các thành phần hoá học (31)
      • 2.4.2 Ảnh hướng đến cấu trúc (32)
      • 2.4.3 Ảnh hưởng đến chất lượng nấu (34)
        • 2.4.3.1 Thời gian nấu (34)
        • 2.4.3.2 Độ trương nở (35)
        • 2.4.3.3 Độ tổn thất (35)
      • 2.4.4 Ảnh hưởng đến cảm quan (36)
        • 2.4.4.1 Màu sắc (36)
        • 2.4.4.2 Cảm quan (37)
    • 2.5 Điểm mới và mục tiêu của đề tài (38)
  • CHƯƠNG 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (39)
    • 3.1 Nguyên liệu (39)
      • 3.1.1 Bột vỏ chuối (39)
      • 3.1.2 Nguyên liệu làm mì (40)
    • 3.2 Hoá chất và thiết bị (41)
      • 3.2.1 Chế phẩm enzyme (41)
      • 3.2.2 Hoá chất phân tích (42)
      • 3.2.3 Thiết bị (44)
        • 3.2.3.1 Các thiết bị làm mì (44)
        • 3.2.3.2 Các thiết bị phân tích (44)
    • 3.3 Thiết kế thí nghiệm (45)
      • 3.3.1 Thí nghiệm 1 - Khảo sát thành phần nguyên liệu (46)
        • 3.3.1.1 Mục đích khảo sát (46)
        • 3.3.1.2 Đối tượng khảo sát (46)
        • 3.3.1.3 Phương pháp thực hiện (46)
      • 3.3.2 Thí nghiệm 2 - Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến chất lượng của sợi mì (47)
        • 3.3.2.1 Mục đích nghiên cứu (47)
        • 3.3.2.2 Đối tượng khảo sát (47)
        • 3.3.2.3 Phương pháp thực hiện (47)
    • 3.4 Quy trình sản xuất mì (49)
    • 3.5 Các phương pháp phân tích (50)
      • 3.5.1 Xác định hàm lượng ẩm (50)
      • 3.5.2 Xác định hàm lượng protein (50)
      • 3.5.3 Xác định hàm lượng béo (50)
      • 3.5.4 Xác định hàm lượng xơ (51)
      • 3.5.5 Xác định hàm lượng tro (51)
      • 3.5.6 Xác định hàm lượng carbohydrate tổng (51)
      • 3.5.7 Xác định hàm lượng tinh bột (51)
      • 3.5.8 Xác định hàm lượng phenolic tổng (51)
      • 3.5.9 Xác định kháng oxy hoá (52)
      • 3.5.10 Các chỉ tiêu vật lý khác (52)
    • 3.6 Phương pháp xử lý số liệu (52)
  • CHƯƠNG 4. Kết quả và bàn luận (53)
    • 4.1 Khảo sát khả năng sử dụng nguyên liệu vỏ chuối vào sản xuất mì (53)
      • 4.1.1 Khảo sát thành phần hoá học của bột mì semolina và bột vỏ chuối (53)
      • 4.1.2 Khảo sát tính chất vật lý - hoá lý của bột vỏ chuối (58)
      • 4.1.3 Khảo sát về hiệu suất thu hồi của 4 loại bột vỏ chuối (61)
      • 4.1.4 Kết luận về loại vỏ chuối sử dụng bổ sung vào mì (61)
    • 4.2 Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến chất lượng của mì sợi (62)
      • 4.2.1 Ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến thành phần hóa học của mì sợi 47 (62)
      • 4.2.2 Ảnh hưởng của việc bổ sung bột vỏ chuối đến tính chất công nghệ của mì 51 (66)
      • 4.2.3 Ảnh hưởng của việc bổ sung bột vỏ chuối đến tính chất cơ lý của mì (69)
      • 4.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến tính chất lượng cảm quan của mì 60 (75)
        • 4.2.4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến màu sắc (75)
        • 4.2.4.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến điểm cảm quan mức độ ưa thích chung của mì (77)
  • CHƯƠNG 5. Kết luận và kiến nghị (80)

Nội dung

TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG VỎ CHUỐI ĐÊ THAY THẾ MỘT PHẦN BỘT MÌ SẢN XUẤT MÌ GIÀU XƠ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Xác định thành phần hóa học và một số tính chất của nguyên liệu: bột mì và 4 loại bột

TỔNG QUAN

Cây Chuối ở Việt Nam

Chuối có nguồn gốc ở Đông Nam Á từ hai loài hoang dã, Musa acuminata (AA) và Musa balbisiana (BB), cả hai đều là lưỡng bội (2x) với 2n = 22 Tùy thuộc vào cấu tạo gen của chúng (A và B), chuối được phân chia thành nhiều nhóm riêng biệt: lưỡng bội - 2x (AA, BB, AB), tam bội - 3x (AAA, AAB, ABB, BBB) và tứ bội - 4x (ABBB) Ở Việt Nam chỉ tìm thấy các bộ gen AA, BB, AAA, AAB, ABB Hầu hết được trồng trong vườn nhà; một số ít được trồng trong đồn điền trong khi một số vẫn được tìm thấy trong tự nhiên (nhóm BB) Chuối (Musa) là một trong những cây ăn trái phổ biến nhất trên thị trường thế giới Do nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm chuối cao nên lượng vỏ chuối được sản xuất hàng ngày rất dồi dào Do đó, nhiều nhà khoa học có xu hướng tìm ra ứng dụng của vỏ chuối để tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm và giảm thiểu chất thải công nghiệp

Chuối loại trái cây truyền thống quan trọng nhất của Việt Nam, cả về ý nghĩa lịch sử và kinh tế Chuối được trồng trải dài từ miền Bắc vào Nam và có nhiều loại khác nhau Theo ghi nhận của Trung Tâm Thông Tin Công nghiệp và Thương Mại – Bộ Công Thương (VITIC) năm 2019, chuối chiếm hơn 19% tổng diện tích cây trồng ăn quả với diện tích trên 100.000 ha và có sản lượng tiêu thụ khoảng 1.4 triệu tấn/ năm Với số lượng sản xuất này, Việt Nam đứng hàng thứ 14 trên thế giới, chiếm 1.7% thị phần so với các nước Sản lượng thương mại hàng năm ở Việt Nam là hơn một triệu tấn, không kể vườn nhà, nơi hầu như trồng chuối cho mục đích cá nhân và địa phương Các khu vực sản xuất chính ở Việt Nam là: tỉnh Đồng Nai, Cần Thơ, Sơn Trang, Tiền Giang, Vĩnh Long, Bến Tre và Vĩnh Phú [12]

Chuối già (Musa acuminata Gros Michel) (Hình 2.1) hay còn gọi là chuối tiêu thuộc nhóm tam bội AAA [13], loại cây lấy quả được trồng nhiều với diện tích và quy mô lớn chủ yếu ở các nước nhiệt đới Theo số liệu của tổ chức nông lương thế giới, hàng năm toàn thế giới sản xuất trên 88 triệu tấn chuối [14] Trong 100g phần chuối tiêu ăn được có bột đường (27,7g), chất đạm (1,1g), nước (74,1g), sinh tố C (9 mg), B1 (0,03 mg), B2 (0,04 mg), Caroten (359 UI), Calcium (11 mg), Magnesium (42 mg), Kalium (279 mg), Sắt (0,56 mg), 8,6% Fructose, 4,7% Glucose, 13,7% Sacarose Đặc biệt trong chuối có nhiều Pectin, là một glucid không có giá trị về mặt năng lượng nhưng là chất giúp cho sự tiêu hóa hấp thụ tốt, chống nhiễm trùng đường ruột Chuối cung cấp nhiều năng lượng (trên dưới 100 Calori/100g nạc chuối chín tươi) vì chuối chứa nhiều đường [15] Hiện nay có nhiều nghiên cứu khoa học tập trung những lợi ích từ chuối già như: Nghiên cứu đa dạng sinh học nấm men nội sinh phân lập trên chuối tiêu [16]; Phân lập và tuyển chọn chủng vi khuẩn acid acetic để sản xuất thử nghiệm giấm ăn từ nguyên liệu chuối tiêu [17]

Chuối Xiêm (Musa acuminata Pisang Awak) (Hình 2.2) hay còn gọi là chuối sứ thuộc nhóm tam bội ABB [18], chúng được dùng chế biến rất nhiều món như chè chuối, chuối chiên, chuối nướng, chuối luộc… Cây chuối xiêm còn được người nông dân Việt Nam dùng chế biến thức ăn cho gia súc, lá chuối xiêm được dùng để gói bánh Ăn chuối xiêm điều đặn mỗi ngày rất có lợi cho cơ thể Chúng có 2 loại: Chuối xiêm trắng và Chuối xiêm xanh, về thân thì cũng có 2 giống cao và giống lùn Chuối xiêm có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như các loại vitamin, chất bột, tinh bột, protein, các chất khoáng như magie, natri, canxi, lưu huỳnh, kẽm, sắt, kalium, lipid, protid, glucid, phosphate [19] Trong chuối xiêm còn chứa hợp chất quan trọng là serotonin và nore- pinephrin có tác dụng quan trọng trong ngành y học [20]

Chuối Laba (Musa acuminata Pisang Ambon) (Hình 2.3) hay còn gọi là chuối già hương Laba Chuối Laba thuộc nhóm tam bội AAA [21], được trồng nhiều ở khu vực Đà Lạt và Lâm Đồng do nhiệt thích hợp ở 18℃ cây chuối bắt đầu tăng trưởng và đạt tối ưu ở 27℃ Hiện có hai dòng chính: Dòng thân trắng và dòng thân tím, cây chuối cao từ 3-3,5 m, mỗi buồng có khoảng từ 10-12 nải, trọng lượng trung bình từ 40-50kg [22] Người dân vùng Phú Sơn vẫn quen gọi chuối Laba là chuối Dạ hương

Chuối cau (Musa acuminata Lady Finger) (Hình 2.4) thuộc nhóm lưỡng bội AA [23] Chuối cau rất tốt để ăn tươi, cũng như thêm vào các món nướng hoặc sinh tố Ở Việt Nam, chuối được tiêu thụ chủ yếu ở dạng chuối tươi và các sản phẩm chế biến xuất khẩu, chủ yếu là chuối sấy, kẹo chuối, Ngành hàng sản xuất chuối tươi và các sản phẩm chế biến từ chuối phát triển ngày càng mạnh, minh chứng là sự tăng trưởng quy mô trồng trọt, cải thiện kĩ thuật canh tác, hình thành và phát triển ngày càng nhiều các doanh nghiệp sản xuất để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ lớn của thị trường Một số sản phẩm công nghiệp từ chuối được thể hiện trên Hình 2.5

Vỏ chuối

Vỏ của nhiều loại trái cây đóng vai trò như một nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên, giàu hợp chất có hoạt tính loại bỏ gốc tự do [5] Theo Rebello và cộng sự (2014), vỏ chuối có chứa nhiều chất dinh dưỡng và hợp chất bao gồm protein, chất xơ, kali, axit béo không bão hòa đa và các axit amin thiết yếu cũng như các hợp chất chống oxy hóa như carotenoid, catecholamine và polyphenol [24] Vỏ chuối rất giàu các hợp chất như gallocatechin [25], dopamine, catecholamine và anthocyanins như Delphinidin và Cyanidin, và Catecholamine [26] và cho đến nay nguồn cung cấp chất chống oxy hoá tự nhiên này vẫn chưa được khai thác hết Viện Tiêu chuẩn Ung thư Quốc gia đã thành lập rằng chiết xuất vỏ chuối không độc đối với tế bào của con người, do đó có thể được sử dụng như một nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên [27] Hơn nữa, vỏ chuối hứa hẹn sẽ được ứng dụng đa dạng trong ngành chăm sóc sức khỏe do hàm lượng chất xơ cao Theo Someya và cộng sự (2002), tổng hàm lượng polyphenol trong vỏ chuối cao gấp 4 lần so với trong thịt quả (thịt quả chứa 97mg/100g chất khô và vỏ chuối chứa 232mg/100g chất khô), đối với hợp chất gallocatechin trong vỏ chuối 158mg/100g chất khô và trong thịt quả 29,6mg/100g chất khô [25]

Vỏ chuối là một nguồn giàu tinh bột (3%), protein thô (6-9%), chất béo thô (3,8-11%), tổng chất xơ (43,2-49,7%) và các axit béo không bão hòa đa, đặc biệt là axit và threonine), và 22 vi chất dinh dưỡng (K, P, Ca, Mg) [28] Ngoài ra vỏ chuối cũng là một nguồn tốt của lignin (6-12%), pectin (10-21%), cellulose (7,6-9,6%), hemicelluloses (6,4-9,4%) và axit galactouroninc Pectin chiết xuất từ vỏ chuối cũng chứa glucose, galactose, arabinose, rhamnose và xylose [5]

Futeri R và Pharmayeni (2014) đã nghiên cứu “Thay thế bột mì bằng bột vỏ chuối ứng dụng để làm vỏ bánh rán [29] Trong thử nghiệm cảm quan hedonic, kết quả của giá trị trung bình của tỷ lệ giữa bột mì với bột vỏ chuối cho kết quả tốt nhất về màu sắc, mùi thơm và hương vị đó là bánh rán có tỷ lệ bột vỏ chuối từ 0% đến 100% Bột mì và bánh rán có tỷ lệ bột vỏ chuối 10% với 90% bột mì, nhưng kết cấu sẽ cho kết quả tốt nhất là bánh rán bằng vỏ chuối với tỷ lệ 10% bột vỏ

Bandal S và cộng sự (2014) đã nghiên cứu về “Việc sử dụng bột vỏ chuối và lựu trong việc bổ sung dinh dưỡng cho bánh mì” và kết luận rằng vỏ chuối được báo cáo là có lợi ích dinh dưỡng tuyệt vời chống lại bệnh tiêu chảy, kiết lỵ, tiểu đường, bệnh tim và cao huyết áp, trong khi vỏ quả lựu được báo cáo có các hoạt động kháng khuẩn [30] Bột vỏ (kích thước 60 mesh) từ chuối và lựu, thực hiện để là bánh mì bằng cách kết hợp bột vỏ của mỗi loại từ 5%, 10% và 15% Bánh mì được chế biến bằng cách thay thế 10%, 15%, 20% và 30% bột mì bằng cách kết hợp bột mì với Bột vỏ chuối và Bột vỏ lựu theo tỷ lệ 5: 5; 10:10; 15:15 và 5:10 Mẫu bánh mì được ký hiệu lần lượt là B1, B2, B3 và B4 Dựa vào các thông số hóa lý và cảm quan của bốn loại bánh mì thử nghiệm này được so sánh với một loại bánh mì đối chứng được chế biến từ 100% bột mì Kết quả cho thấy bánh mì được chế biến bằng cách thay thế 10% bột mì bằng cách kết hợp 5% bột vỏ mỗi quả Người ta cũng phát hiện ra rằng bánh mì B1 chứa lượng chất xơ cao gấp 10 lần so với bánh mì B0 Nghiên cứu cho thấy rằng bánh mì được chấp nhận về mặt dinh dưỡng và cảm quan có thể được chế biến bằng cách thay thế nhiều nhất 10% bột mì

2.2.1 Thành phần dinh dưỡng vỏ chuối

Bảng 2.1 Thành phần hoá học của bột vỏ chuối qua nhiều nghiên cứu

Gama- Acevedo và cộng sự,

Tổng hàm lượng đường tan (TSS) trong vỏ chuối chưa chín rất thấp, ít hơn một nửa so với ruột quả và TSS cao nhất trong vỏ chuối chín Đường khử chiếm ưu thế hơn đường không khử Hàm lượng TSS cao trong nguyên liệu thô có nghĩa là lượng đường bổ sung thấp hơn, thời gian bay hơi nước ngắn hơn, tiêu thụ năng lượng thấp hơn và năng suất sản phẩm cao hơn, dẫn đến trong nền kinh tế chế biến lớn hơn [36] Hàm lượng tinh bột sẽ dao động 70 -80% tuỳ thuộc vào giống cây trồng và giảm dần trong qua trình chuối chín, tỷ lệ này tương đương với tỷ lệ phần trăm so với nội nhũ hạt ngô và bột khoai tây, và có thể được ứng dụng trong thực phẩm chế biến, dược phẩm, giấy, nhựa và các ngành công nghiệp khác [37] Ngoài ra, chuối và tinh bột thực vật được biết là có tỷ lệ tinh bột kháng cao, tiêu hóa chậm và chỉ số đường huyết thấp, là một đặc điểm quan trọng để kết hợp trong thực phẩm có "mức độ thấp" của carbohydrate [38]

2.2.1.2 Chất xơ trong vỏ chuối

Vỏ chuối là một nguồn cung cấp chất chống oxy hóa và chất xơ dồi dào Theo Wachirasiri và cộng sự (2009); Emaga và cộng sự (2008) báo cáo rằng chất xơ trong vỏ chuối chứa 50g/ 100g chất khô [34, 39] Vì vỏ chuối có chứa các hợp chất có giá trị cao, bao gồm các phần nhỏ chất xơ, nên nó là một tiềm năng lớn trong việc chế biến thực phẩm và thực phẩm chức năng Một cách để ứg dụng vỏ chuối vào thực phẩm là tìm cách biến vỏ chuối thành một sản phẩm có giá trị, cụ thể là cellulose, có thể được sử dụng rộng rãi hơn trong ngành công nghiệp thực phẩm Cellulose là thành phần cấu trúc chính của thực vật, là một polyme glucoza được liên kết trong cấu hình liên kết b-1,4 Nó có thể được tinh chế để sử dụng như một thành phần thực phẩm [40, 41] Cellulose là thành phần ít hòa tan nhất trong số các thành phần chất xơ, không chỉ hòa tan trong nước lạnh hoặc nước nóng, mà còn trong axit loãng nóng và kiềm [41] Nó không phân hủy sinh học và không cung cấp năng lượng nên nó sẽ được bài tiết ra ngoài như chất thải Nó làm tăng chất thải phân trong đường tiêu hóa và giảm nguy cơ ung thư ruột kết [41]

Vỏ chuối chưa chín (trên % chất khô) tổng số chất xơ (TDF); từ TDF, khoảng 5–13% là chất xơ hòa tan trong thực phẩm (SDF) và 7–36% là chất xơ không hòa tan (IDF) [39] Pectin và gums (xanthan, arabic, guar, v.v.) có trong SDF, trong khi cellulose, hemicelluloses và lignin có trong IDF Thành phần chính của SDF trong vỏ chuối là axit uronic (172g/kg) và mannose (293g/kg), và các loại đường trung tính khác được tìm thấy với lượng thấp hơn theo thứ tự: galactose>glucose>arabinose>xylose>rhamnose>fucose

[35] Các thành phần khác của SDF có thể bắt nguồn từ các glucan khác như gums và cao su có trong PPF [42] Thành phần chính xơ không tan là Xơ trung tính, xơ acid, cellulose, hemicellulose và lignin [35] Hàm lượng hemixenlulo trong PPF càng tăng khi chuối càng chín [43]

Hemicellulose, chủ yếu bao gồm arabinoxylan (AX), là polysaccharide phi cellulose có trong ngũ cốc và thực vật Theo các nghiên cứu đã được báo cáo, arabinoxylan được gắn kết với các sợi fibrin thông qua liên kết hydro Chuỗi arabinoxylan có thể liên kết chéo thông qua các cầu aciddiferulic Các polyssaccharide khác có trong vỏ chuối là cellulose (liên kết β‐ (1,4) glucoside), β‐ D ‐glucan và tinh bột sót [44] Lignin là một thành phần đáng chú ý khác của vỏ chuối, chiếm từ 6% đến 16% tổng trọng lượng khô trong quả [39] Lignin duy trì cấu trúc và độ cứng của thành tế bào thực vật, là một đại phân tử polyphenol [45] Lignin phức tạp được cấu thành từ 3 monomer là rượu sinapyl, rượu coniferyl và rượu p‐coumaryl [46] Ngoài ra, lignin cũng chứa một lượng đáng kể các thành phần phenolic, bao gồm chủ yếu là các acid ferulic, p-coumaric, vanillic, hydroxybenzoic và syringic [47, 48]

Khi người tiêu dùng ý thức hơn về nhu cầu tăng lượng chất xơ của họ, nhu cầu về thực phẩm lành mạnh, thơm ngon và giàu chất xơ sẽ tăng lên Nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu thành công các phương pháp tăng hàm lượng chất xơ trong thực phẩm nướng bằng cách bổ sung các chất bổ sung từ các phụ phẩm ngũ cốc [49-51], lõi ngô [52] và lõi dứa [53]

Vỏ chuối là một nguồn giàu hợp chất phenolic, với tổng hàm lượng phenolic nằm trong khoảng từ 4,95 đến 47 mg tương đương axit Galic/g chất khô (mg GAE / g DM) [26, 54] Mức này cao hơn 1,5–3 lần so với mức được ghi nhận trong thịt [55] So với các loại vỏ trái cây khác, chẳng hạn như bơ, dứa, đu đủ, chanh dây, dưa hấu và dưa gang, vỏ chuối đứng thứ hai về hàm lượng phenolic [56] Vỏ chuối cũng đánh giá hoạt tính loại bỏ gốc tự do cao hơn khi so sánh với các loại vỏ trái cây khác Một số nghiên cứu xác định mối tương quan chặt chẽ giữa mức độ hàm lượng phenolic và khả năng bắt gốc tự do và khả năng khử sắt [57, 58]

Liên quan đến phenol riêng lẻ, hơn 40 hợp chất đã được xác định từ vỏ chuối Chúng có thể được phân loại rộng rãi thành bốn phân nhóm; bao gồm các axit hydroxycinnamic, flavonol, flavan-3-ols và catecholamine [59] Trong số các flavonols đã được xác định, rutin và các liên hợp của nó là những thành phần chiếm ưu thế nhất [24, 60] Hơn nữa, trong các axit hydroxycinnamic, axit ferulic có xu hướng chiếm ưu thế so với các hợp chất khác Các axit hydroxycinnamic có ở dạng axit liên hợp với nhau hoặc được liên hợp với đường [60, 61]

Các flavan-3-ols là nhóm phenol lớn nhất được tìm thấy trong vỏ chuối [24], bao gồm monome, dime và polyme (tanin) [59] Trong số các monome, gallocatechin được tìm thấy với một lượng lớn hơn (158 mg / 100 g DM), cao gấp 5 lần so với lượng được tìm thấy trong thịt quả Đáng chú ý, hợp chất này đã được báo cáo là có liên quan đến khả năng chống oxy hóa mạnh của dịch chiết xuất từ vỏ chuối [25] Hơn nữa, sự hiện diện của một lượng lớn dopamine và L-dopa, catecholamine có hoạt tính chống oxy hóa đáng kể trong vỏ chuối đã được báo cáo bởi một số nghiên cứu [26, 62, 63] Dopamine là một chất chống oxy hóa mạnh và hàm lượng dopamine trong vỏ (80–560 mg / 100 g) cao hơn nhiều lần so với trong cùi (2,5–10mg / 100g) [62]

Các hợp chất phenolic trong vỏ chuối rất đa dạng tùy thuộc vào giống chuối [26, 54] Điều kiện canh tác đã được chứng minh là ảnh hưởng đến mức độ của các hợp chất hoạt tính sinh học trong vỏ chuối Ví dụ, [64] cho thấy hàm lượng polyphenol hòa tan và polyphenol thủy phân trong vỏ chuối trồng theo phương pháp nông nghiệp thông thường cao hơn lần lượt là 38,2% và 14,9% so với vỏ được trồng theo phương pháp canh tác hữu cơ Ngoài ra, các vị trí cũng được phát hiện có ảnh hưởng đến mức độ của các hợp chất phenolic trong vỏ chuối Ví dụ, myricetin-deoxyhexose-hexose được tìm thấy với số lượng đáng kể trong giống lai F568 được trồng ở Njombe, trong khi nó thậm chí

2.2.2 Một số ứng dụng của vỏ chuối

Hàm lượng chất và các hợp chất hoạt tính sinh học trong bột vỏ chuối cao Hơn nữa, việc phát hiện ra giá trị dinh dưỡng cao của vỏ chuối thể hiện một sản phẩm phụ chi phí thấp cho ứng dụng công nghiệp Hiện nay, vỏ chuối vẫn chưa được ứng dụng nhiều trong thực phẩm Hầu hết vỏ chuối chỉ được dụng trong thức ăn chăn nuôi, trồng trọt và mỹ phẩm

Hình 2.6 Rượu từ vỏ chuối Hình 2.7 Thịt giả từ vỏ chuối

Hình 2.8 Mỹ phẩm từ vỏ chuối Hình 2.9 Chế phẩm sinh học từ vỏ chuối

Mì Pasta

Mì pasta được coi là một loại thực phẩm lành mạnh vì hàm lượng chất béo và natri tương đối thấp, carbohydrate và hàm lượng protein cao [65] Ở châu Âu và Bắc Mỹ, các sản phẩm mì pasta như mì Ý và mì pasta thường được sản xuất chủ yếu từ lúa mì cứng [66] Nguyên liệu chính để sản xuất mì pasta là bột mì semolina và nước Bột mì Semolina được nghiền từ lúa mì cứng và khi nhào trộn với nước sẽ tạo ra bột nhào cứng và đàn hồi vì hàm lượng gluten cao [67]

Theo Rosentrater và Evers (2017), trên thế giới hiện nay có hơn 400 loại pasta khác nhau bởi sở thích của người dân ở từng vùng miền và cả sự sáng tạo của các vị bếp trưởng [68] Các thành phần này được trộn thành bột nhào trước khi được tạo thành bằng thao tác thủ công hoặc đùn ép, và cắt thành các hình dạng mong muốn Pasta được tiêu thụ dưới dạng mì tươi (ướt) hoặc có thể được sấy khô để kéo dài thời gian bảo quản [69] Sau đó, sản phẩm được bán dưới dạng hàng hóa tươi (ướt) hoặc có thể được sấy khô để sử dụng như một sản phẩm thực phẩm có độ ẩm thấp, ổn định trong hạn sử dụng [69] Sản phẩm pasta được người tiêu dùng ưa chuộng vì tiện lợi, phương pháp chế biến đơn giản và thời gian bảo quản lâu

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng 2 loại mì pasta

Mì pasta 100% Semolina Mì pasta trứng

Nguồn: Kill & Turnbull, 2001 Pasta and Semolina Technology [70]

Nhìn chung, người Ý chia pasta thành các loại cơ bản như sau:

- Pasta dạng sợi (Spaghetti, Fusilli Lunghi, Capellini,…): Chúng có bề rộng, xoăn và nhiều màu sắc khác nhau

- Pasta dạng ống (Macaroni, Rigatoni, Penne,…): Có mình trơn hoặc lượn gân, đầu vạt chéo hoặc vạt tròn, rỗng bên trong

- Pasta dạng đặc biệt (Rote, Conchigliem, Farfalle,…): Hình dạng phong phú và đặc trưng cho từng vùng

- Pasta dạng nhân (Fattisu, Gnocchi, Ravioli,…): Đa dạng về hình dáng như tam giác, vuông, tròn và nhân Loại Pasta này khá khó tìm ở Việt Nam

- Pasta dạng bản lớn (Lagsana, Blecs, Filindeu,…)

Hình 2.14 Dạng bảng lớn Nguồn: https://www.kingfoodmarket.com

Chất xơ được coi là một phần của polysaccharide không tinh bột không có khả năng tiêu hóa ở ruột non và có thể lên men trong ruột già (celluloses, hemicelluloses, pectin, tinh bột kháng và polyfructans như inulin Chất xơ cũng bao gồm các oligosaccharide với nhiều mức độ polyme hóa khác nhau Nhiều thành phần chất xơ trong số này đã được khai thác thương mại trong ngành công nghiệp thực phẩm như để tạo gel, tạo đặc hoặc chất ổn định [69]

Tầm quan trọng của chất xơ trong việc cải thiện hàm lượng dinh dưỡng của thực phẩm đã được nghiên cứu rộng rãi [71-76] Sự chú ý đáng kể đã được tập trung vào việc sử dụng chất xơ làm chất pha loãng calo trong các sản phẩm thực phẩm, các thành phần chất xơ thường được coi là thành phần không chứa calo Do đó, chế độ ăn giàu chất xơ có liên quan đến việc giảm giá trị calo của sản phẩm Liên quan đến điều này, chế độ ăn giàu chất xơ cũng có liên quan đến việc giảm sự phân hủy tinh bột trong quá trình tiêu hóa, kiểm soát phản ứng glucose và insulin sau đó và giảm mức cholesterol Ngoài ra, chế độ ăn giàu chất xơ có chứa một lượng lớn vật chất chống lại quá trình tiêu hóa và có thể hoạt động như nguồn lên men vi khuẩn đường ruột Điều này, cùng với khả năng của các thành phần chất xơ trong việc thay đổi độ nhớt của thức ăn tiêu hóa, có các tác dụng dinh dưỡng có lợi khác như hoạt động như một chất hỗ trợ để giảm tỷ lệ ung thư [74] Hiện nay, có nhiêu nghiên cứu sử dụng nguyên liệu giàu xơ hoặc phụ phẩm bổ sung vàp mì pasta để cải thiện xơ trong sản phẩm như: Phụ phẩm kim chi [77], đậu fava hạt quinoa [78], cám lúa mì [79], lúa mạch xay [67], bã nho và bã olive [80], bột đậu gà [81] hoặc bột hạt lanh [82]

Các yếu tố ảnh hưởng của nguyên liệu giàu xơ đến chất lượng pasta

Xơ ăn kiêng (DF) thực hiện nhiều chức năng sinh lý và đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm chỉ số đường huyết [83-85] Khi nấu mì, những chỉ tiêu chất lượng và cấu trúc sản phẩm như độ cứng được xác định bởi sự cạnh tranh vật lý giữa sự đông tụ protein thành một mạng lưới liên tục và sự trương nở và hồ hóa tinh bột trong quá trình nấu mì pasta Họ giả định rằng, nếu quá trình đông tụ protein diễn ra, các hạt tinh bột sẽ bị giữ lại trong mạng lưới protein, thúc đẩy độ cứng của mì pasta Nếu quá trình trương nở và hồ hóa tinh bột chiếm ưu thế, protein sẽ đông lại thành các khối rời rạc thay vì thành khuôn liên tục, dẫn đến mỳ ống mềm và dính [86-88] Thậm chí, việc pha trộn một phần bột Semolina với thành phần DF và / hoặc bột làm giàu DF có thể ảnh hưởng tiêu cực đến độ ngon của sản phẩm và sự chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm cuối cùng [89] Việc bao gồm DF trong mì pasta có thể làm thay đổi tiêu cực độ bền của sản phẩm protein-tinh bột, ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của mạng lưới tinh bột-protein do đó ảnh hưởng đến chất lượng mì pasta về mặt hấp thụ nước, chỉ số trương nở, thời gian nấu tối ưu, mất mát khi nấu, kết cấu, hình thức và mùi vị [89]

2.4.1 Ảnh hưởng các thành phần hoá học

Việc bổ sung các phụ phẩm giàu xơ trong quy trình sản xuất cũng làm thay đổi hàm lượng carbohydrate của sản phẩm mì pasta tuỳ thuộc vào thành phần hoá học của nguyên liệu bổ sung vào mì Trong nghiên cứu của Ho & Dahri (2016), hàm lượng carbohydrate tăng khi tăng hàm lượng bổ sung bột vỏ dưa hấu [90] Một số nghiên cứu đã kết luận rằng hàm lượng carbohydrate giảm so với mẫu đối chứng khi bổ sung bột đầu rồng Moldavian đã tách béo trong công thức làm mì pasta [82, 91] Hàm lượng carbohydrate là 82.33% khi thay thế bột mì bằng bột vỏ cam với tỉ lệ 50% lại không thấy sự khác biệt về hàm lượng carbohydrate so với mẫu pasta đối chứng [92]

Một số nghiên cứu nhận định rằng việc kết hợp nguyên liệu giàu xơ cũng tác động trực tiếp đến hàm lượng protein có trong mì pasta Bột Lupin làm tăng đáng kể hàm lượng protein và chất xơ có trong mì [93] Nghiên cứu của Ovando-Martinez và cộng sự (2009) bổ sung 45% bột vỏ chuối xanh trong công thức phối trộn lại làm giảm hàm lượng protein so với mẫu đối chứng [85] Cũng có nghiên cứu hàm lượng protein khi bổ sung bột lúa mạch với tỉ lệ 20% vào pasta thì không có sự khác biệt so với mẫu với mẫu ban đầu 0% [94]

Theo nghiên cứu Ovando-Martinez và cộng sự (2009), độ ẩm của mì pasta giảm khi mức bột chuối trong mì tăng lên [85] Nghiên cứu này cũng cho thấy sự liên quan đến sự giảm hàm lượng protein với sự gia tăng của bột chuối trong mì spaghetti, nơi mạng lưới tạo ra bởi gluten bị giảm và do đó sự tách nước trong quá trình sấy cao hơn Một xu hướng tương tự cũng được tìm thấy bởi [95], người đã báo cáo rằng hàm lượng ẩm giảm khi mức bột chuối trong sản phẩm tăng lên Độ ẩm thấp rất quan trọng trong thời hạn sử dụng của các sản phẩm thực phẩm Hàm lượng chất béo không thay đổi khi thêm bột chuối, nhưng hàm lượng tro tăng lên khi lượng bột chuối trong mì Ý tăng lên Một mô hình tương tự đã được quan sát thấy trong các mẫu mì Ý có chứa kiều mạch nhạt và kiều mạch đen [96] Tuy nhiờn, Goủi & Valentı́n-Gamazo đó bỏo cỏo sự gia tăng cả hàm lượng chất béo và tro trong mì spaghetti khi có thêm bột đậu xanh [97]

Ngoài ra việc đánh giá chất lượng dinh dưỡng của mì pasta giàu chất xơ là rất quan trọng để liên hệ sản phẩm này với các đặc tính tốt cho sức khỏe Một khía cạnh của việc đánh giá dinh dưỡng trong các sản phẩm như mì pasta là phân tích loại chất dinh dưỡng nào bị mất đi trong quá trình nấu, đặc biệt là protein Mì pasta được làm giàu RSII cho thấy sự thất thoát protein không khác biệt đáng kể so với đối chứng Điều này đồng ý với ý kiến rằng RS làm tăng chất lượng nấu ăn của mì pasta, ức chế sự rửa trôi chất rắn ra theo nước nấu ăn [98] Mì pasta với RSIV cho thấy sự giảm mất protein khi mức độ thay thế tăng lên Điều này có thể là do RSIV tích hợp vào cấu trúc bao gói tinh bột bản địa [99]

2.4.2 Ảnh hướng đến cấu trúc

Pasta làm từ Semolina cho thấy giá trị độ cứng lớn hơn so với pasta làm từ bột mì thông thường Điều này có thể được giải thích là do sự khác biệt về chất lượng protein trong mỗi mẫu Các protein gluten của semolina có trọng lượng phân tử cao hơn so với các protein trong bột mì, do đó làm tăng độ cứng của mì pasta [98, 100-102] kết luận rằng việc bổ sung RS và tinh bột chuối xanh đã làm giảm đáng kể độ chắc của mì pasta, do sự pha loãng của các protein gluten khi các thành phần khác được thêm vào công thức Vignaux và cộng sự (2005) cho rằng sự mất chất rắn hòa tan trong quá trình nấu có liên quan đến sự mất độ rắn chắc do thiếu tương tác giữa amylose-protein [103] Độ kết dính giảm khi nồng độ RS cao hơn Mì pasta được sản xuất bằng Semolina có giá trị độ kết dính thấp hơn khi so sánh với mì pasta được sản xuất bằng bột mì thông thường Hernaández-Nava và cộng sự (2009) kết luận rằng độ kết dính liên quan chặt chẽ đến lượng tinh bột hồ hóa [102] Phạm vi hồ hóa của RS là trên 100°C, và do đó, khi người ta thêm RS vào các chế phẩm, lượng tinh bột tự nhiên trong bột mì và bột báng sẽ bị pha loãng, do đó làm thay đổi hàm lượng và phạm vi hồ hóa của tinh bột trong mì pasta, giảm độ kết dính của các mẫu Mì pasta làm từ semolina cho giá trị độ dẻo cao hơn mì pasta làm bằng bột báng thông thường

Các đặc tính kết cấu của mì pasta, đặc biệt là khả năng duy trì hình thái trong quá trình nấu, có liên quan đến chất lượng nấu [87] Độ cứng (độ cứng) của mì pasta được xác định là lực nén đỉnh điểm trong quá trình mô phỏng lực cần thiết để xuyên qua mì pasta bằng răng và thể hiện khả năng chống lại vết cắn đầu tiên [104] Độ cứng của mì pasta nấu chín giảm khi tăng lượng bột sợi β-glucan yến mạch [105] Những kết luận này phù hợp với phát hiện của Cleary và Brennan (2006) báo cáo sự mất độ cứng trong mì pasta được tăng cường chất xơ β-glucan lúa mạch [106] Sự giảm độ chắc có thể là do độ ẩm của mì pasta nấu chín có bổ sung chất xơ cao hơn so với các mẫu đối chứng do độ hút nước cao hơn [107] Ngoài ra, mất độ cứng có thể là kết quả của sự phá vỡ vật lý của chất nền protein trong mì do sự hiện diện của các chất phụ gia không chứa gluten [107] Độ kết dính là một phép đo lực cần thiết để kéo đầu dò ra khỏi mẫu mì pasta và có liên quan đến lượng của amyloza bị rửa trôi từ các hạt tinh bột đã hồ hóa [87, 98] Độ kết dính giảm khi tăng mức độ bổ sung β-glucan của bột yến mạch đối với cả hai phương pháp sấy khô Việc giảm độ cứng và độ kết dính của mì pasta với việc tăng cường bổ sung bột xơ β-glucan yến mạch dẫn đến sản phẩm cuối cùng mềm hơn và ít dính hơn [106] Tuy nhiên, các kết quả tương phản đã được báo cáo bởi [108], người đã quan sát thấy sự gia tăng đáng kể về độ kết dính trong các mẫu mì pasta với chất cô đặc β-glucan lúa mạch Độ kết dính cao hơn này được đề xuất là do mạng gluten không thể vướng vào β-glucan nên phát triển cấu trúc mạnh mẽ

2.4.3 Ảnh hưởng đến chất lượng nấu

Khả năng giữ nước và khả năng hấp thụ nước của sợi xơ ăn kiêng khác nhau đáng kể, tùy thuộc vào nguồn thực vật của sợi vì liên quan đến thành phần của polysaccharid, phương pháp chiết xuất (tự nhiên, khử pectized hoặc khử chất béo) và cả hạt kích thước của sợi được sử dụng [69] Do đó, khi kết hợp các thành phần chất xơ thực phẩm vào mì pasta, nguồn gốc và đặc điểm của chất xơ phải được tính đến khi xem xét khả năng giữ nước của chất xơ và do đó, sự đóng góp tiềm năng của việc đưa chất xơ đó vào sự hình thành tổng thể của cấu trúc mì pasta và tính chất nấu của mì [69]

Tất cả các mẫu mì pasta giàu chất xơ đều cho thấy chỉ số hấp thụ nước và độ trương nở giảm so với mẫu đối chứng Việc bao gồm cả hai loại tinh bột kháng RSII và RSIV, cho thấy chỉ số hấp thụ nước và độ trương nở giảm đáng kể khi nồng độ chất xơ tăng lên [109] Cám yến mạch và inulin cho thấy giá trị chỉ số hấp thụ nước và trương nở cao nhất (trong cả hai trường hợp đều ít hơn đối chứng) Cả hai loại xơ đều không có sự khác biệt về khả năng hấp thụ nước khi mức độ thay thế của xơ tăng lên Chỉ số trương nở tăng đáng kể khi cả hai chất bổ sung xơ đều tăng lên; quan sát này đồng ý với khả năng giữ nước cao [110, 111]

Theo nghiên cứu của Cárdenas-Hernández và cộng sự (2016), thời gian nấu giảm khi kết hợp bột từ lá rau dền khô và hạt dền gai [112] Thời gian nấu ngắn hơn có thể là do pasta giàu xơ có thành phần hóa học và cấu trúc vi mô khác biệt so với pasta truyền thống [113] Việc bổ sung xơ có thể làm giảm hàm lượng protein gluten, trong protein gluten chủ yếu là glutenin có trọng lượng phân tử lớn hơn, mất nhiều thời gian hơn để hydrat hóa nên thời gian nấu lâu hơn [100, 101] Bổ sung xơ có thể làm cho cấu trúc mạng gluten kém chặt chẽ, tạo điều kiện cho nước dễ khuếch tán vào bên trong mạng dẫn đến sự kém bền vững [83] Ngoài việc bổ sung hàm lượng xơ với các tỉ lệ khác nhau gian nấu của các mẫu mì pasta Theo Padalino và cộng sự (2015), thời gian nấu giảm khi kích thước hạt bột vỏ cà chua tăng lên [114] Kết quả này có thể chủ yếu là do sự liên kết tốt hơn của các hạt tinh bột và bột xơ có kích thước hạt nhỏ hơn trong mạng lưới gluten [115]

Tuỳ thuộc vào các loại xơ có tính chất khác nhau sẽ ảnh hưởng đến độ trương nở khác nhau của mì Nghiên cứu Vernaza và cộng sự (2012) cho rằng sự gia tăng khối lượng mì khi bổ sung lượng RS thấp hơn là do thực tế là các protein có trong semolina đã hấp thụ một lượng nước nhiều hơn RS [116] Khi thêm nhiều RS, các protein của bột báng bị giảm, làm giảm khả năng hấp thụ nước của chúng và do đó làm giảm thể tích Với nghiên cứu của [105], trong mì pasta sấy khô chân không, chỉ số trương nở tăng đáng kể được quan sát thấy trong tất cả các mẫu có bổ sung bột xơ β-glucan yến mạch Chỉ số trương nở tăng lên khi bổ sung β- glucan cũng được quan sát bởi [106, 108], những người đã nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng β-glucan trong lúa mạch đến chất lượng nấu của mì Ý Theo Cleary và Brennan (2006), giá trị chỉ số trương nở tăng có thể liên quan đến việc hấp thụ nước nhiều hơn trong quá trình nấu do khả năng liên kết nước cao của chất xơ [106]

Sự hao hụt chất rắn khi nấu mì bổ sung tinh bột kháng dẫn đến thất thoát nhiều trong quá tình nấu và độ tổn thất càng can khi nồng độ tinh bột kháng gia tăng [116] Sự gia tăng mất chất rắn hòa tan khi bổ sung RS có liên quan đến sự hòa tan amylose có trong RS [98] Bột mì và Semolina chứa các protein độc đáo, gliadin và glutenin, khi hydrat hóa và sử dụng năng lượng cơ học, tạo thành gluten Việc sử dụng bột mì trong sản xuất các sản phẩm khác nhau bị ảnh hưởng nhiều bởi số lượng và chất lượng của gluten hơn là bởi các thành phần khác của bột Vì lý do này, việc bổ sung bất kỳ thành phần nào khác không phải là một phần của lúa mì hoặc gluten sẽ làm thay đổi đáng kể các đặc tính của bột dẫn đến việc bổ sung xơ đã làm giảm tỷ lệ phần trăm của các protein hình thành mạng gluten (gliadin và glutenin) có lợi cho sự hình thành cấu trúc yếu hơn và dẫn đến mất nhiều chất rắn hòa tan hơn [85, 98]

Theo Bustos và cộng sự (2011), mì pasta làm giàu cám yến mạch cho thấy, ở mức độ thay thế thấp (2,5%, 5,0% và 7,5%), lượng protein thất thoát trong quá trình nấu thấp hơn so với đối chứng [117] Điều này có thể là do loại chất xơ này tạo ra một mạng lưới bán rắn hạn chế sự thất thoát protein Ở mức 10% của tỷ lệ phụ, lượng protein thất thoát tăng lên đáng kể vì chất xơ được thêm vào tạo ra sự gián đoạn quan trọng trong mạng lưới protein Pasta có bổ sung inulin giảm đáng kể lượng protein mất đi trong quá trình nấu ở mức 7,5% và 10,0% vì inulin hydrat hóa nhanh chóng, làm cho các phần tinh bột và protein của mì pasta rời rạc hơn và ít kết hợp thành chất nền Trong quá trình nấu, tất cả inulin được chuyển sang nước nấu; tinh bột không được bao bọc và có thể tạo thành một lớp 'tinh bột' ở bề mặt của sản phẩm hạn chế việc rửa trôi protein [107]

2.4.4 Ảnh hưởng đến cảm quan

Màu sắc của mì là một yếu tố chất lượng quan trọng đối với người tiêu dùng Trong các sản phẩm mì pasta làm từ bột báng, giá trị L* và b* càng cao thì sản phẩm càng được ưa chuộng Trong số các tham số L*, b* và a*, hai tham số đầu tiên được coi là quan trọng hơn như là thuộc tính màu mì pasta [96] Mì pasta bổ sung tinh bột kháng bậc 2 cho thấy giá trị L* cao đáng kể so với mẫu đối chứng và tinh bột kháng bậc 4 cho thấy L* giảm đáng kể so với mì pasta mà không có sự khác biệt đáng kể giữa các mức thay thế [117] Đối với mì pasta bổ sung cám yến mạch, thông số L* cho thấy sự giảm đáng kể Pasta với inulin làm tăng thông số L* Những kết quả này đồng ý với thực tế là sợi RS và inulin có màu trắng, do đó thông số L bị thay đổi khi thay thế xơ Mặt khác, cám yến mạch có màu vàng; do đó, tham số L* giảm và b* tham số tăng lên [117] Kết quả cho thông số a* cho thấy sự gia tăng trong khi cám yến mạch được thêm vào công thức do lignin Đây là thành phần chính trong chất xơ này; nó có mùi thơm và do đó có thể xảy ra nhiều phản ứng Maillard hơn nên màu đỏ cũng tăng lên Sự gia tăng màu đỏ và giảm độ vàng đã được quan sát thấy đối với các mẫu có bột sợi β-glucan yến mạch [105] Kết quả tương tự cũng được [83] người đã báo cáo sự giảm độ nhạt và màu vàng của mì pasta được bổ sung cám và bột kiều mạch [118] cũng báo cáo độ nhạt và giá trị b* thấp hơn trong mì pasta có bổ sung β-glucan lúa mạch Tuy nhiên, Chillo và cộng sự (2011) đã nghiên cứu ảnh hưởng của hai chất kết hợp β-glucan lúa mạch lên chất lượng mì pasta, đã không nhận thấy sự khác biệt đáng kể trong mì pasta tăng cường so với các mẫu đối chứng [108] Sự giảm độ đậm nhạt được quan sát thấy và sự gia tăng màu đỏ được báo cáo ở đây có thể là kết quả của quá trình hóa nâu không do enzym Ở nhiệt độ cao, phản ứng Maillard có thể xảy ra, dẫn đến sự hình thành các melanoidin, các polyme nitơ màu nâu và các đồng polyme [119] Sự hiện diện của các sản phẩm màu nâu bắt nguồn từ phản ứng Maillard gây ra sự gia tăng màu mì pasta nâu và giảm độ đậm nhạt Độ vàng cao hơn của các mẫu mì pasta chưa nấu chín được làm khô bằng công nghệ VHT có thể là do sự bất hoạt nhiệt của enzyme tẩy trắng, lipoxygenase, xảy ra ở nhiệt độ cao [105]

Theo [92] đánh giá cảm quan cho thấy rằng mì pasta có mức độ kết hợp xơ từ phụ phẩm cam tăng lên làm giảm sự chấp nhận thuộc tính của hương vị, hậu vị và sự chấp nhận tổng thể Cản quan cho điểm thấp cho các thuộc tính này có thể liên quan đến sự hiện diện của vị đắng do hạt và vỏ cam được sử dụng để chế biến chất xơ Các flavonoid trong trái cây họ cam quýt bao gồm flavonoid (naringin), flavon (nobiletin) và flavonols (quercetin) Các flavon (tangeretin và nobiletin) tập trung trong vỏ của trái cây chưa chín và là thành phần của tinh dầu cam quýt đắng Naringin là một loại phân trộn rất đắng khác được tìm thấy ở nồng độ cao nhất trong cùi của trái cây chưa trưởng thành [120] Những flavonoid này gây ra vị đắng (đặc trưng của sợi cam)

Mì pasta Fettuccini được thêm bã nho do có nồng độ catechin và tannin cao [121], đây cũng là nguyên nhân gây ra hương vị làm chát [122]

Điểm mới và mục tiêu của đề tài

Vỏ chuối tại Việt Nam không những được được xem là nguồn nguyên liệu giàu xơ rẻ tiền mà nó còn chứa nhiều hợp chất polyphenol có lợi cho sức khoẻ nhưng hiện nay vẫn chưa được khai thác triệt để Những ứng dụng hiện nay của vỏ chuối vẫn còn rất ít và đa phần vẫn chưa ứng dụng vào thực phẩm dành cho con người Do đó, trong nghiên cứu này sẽ ứng dụng phụ phẩm vỏ chuối để tạo sản phẩm mì pasta mục đích là nâng cao giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm và ứng dụng này cũng có thể giải quyết phụ phẩm của ngành công nghiên sản xuất chuối

Mục tiêu của nghiên cứu bao gồm 2 phần: Phần đầu là xác định một trong bốn loại phụ phẩm vỏ chuối: Chuối xiêm (Musa acuminata Pisang Awak), Chuối già (Musa acuminata Gros Michel), Chuối cau (Musa acuminata Lady Finger) và Chuối Laba

(Musa acuminata Pisang Ambon) để chọn là nguồn nguyên liệu giàu xơ ứng dụng vào sản xuất mì pasta Sau đó, khảo sát phần trăm hàm lượng nguyên liệu giàu xơ thay thế một phần bột mì nhằm tạo ra sản phẩm giàu xơ, tốt cho sức khỏe và được người tiêu dùng chấp nhận.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu

Chuối già, chuối cau, chuối xiêm, chuối laba được thu mua nguyên nải chuối tươi ngoài chợ ở giai đoạn chín số 4 [124] Quả chuối phải nguyên vẹn, phát triển tự nhiên, không dập, gẫy, thối Vỏ quả khô ráo, sạch sẽ, quả không bị rám nắng, rám muội, thâm đen và dính nhựa.

Hình 3.1 Các giai đoạn chín của vỏ chuối (Nguồn: Prabha và Bhagyalakshmi, 1998)

[125]) Để đảm bảo sự đồng nhất và tính ổn định của nguyên liệu, mỗi loại vỏ chuối sẽ được lấy về một lần Vỏ chuối được thu lại sau khi tách thịt quả và được làm sạch qua dung dịch acid citric 0,05% (w/v) trong 5 phút Sau đó, chần vỏ chuối ở nhiệt độ 85 – 95oC trong 10 phút và sấy ở 50oC trong 12 ± 2h giờ trong tủ sấy đối lưu, sau đó được nghiền bằng thiết bị nghiền bột trục vít trong tổng thời gian nghiền với tổng thời gian xay cho 1 mẻ 50g là 5 phút, mỗi phút bột được nghỉ 20 giây để tránh nhiệt độ của bột tăng Vỏ chuối sau khi nghiền sẽ qua rây 70 mesh và được bảo quản vào các túi PE, đuổi khí, hàn kín và lưu trữ trong tủ đông suốt quá trình nghiên cứu

Semolina: được cung cấp bởi Công ty TNHH Xay Lúa Mì Việt Nam (VMF) Chỉ tiêu chất lượng do nhà sản xuất công bố được trình bày trong Bảng 3.1

Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng của bột Semolina

Tên chỉ tiêu (g/100g bột khô) Yêu cầu Độ ẩm 14,5

Muối: Nghiên cứu này sử dụng muối tinh sấy có bổ sung Iot của Tập đoàn Muối Miền Nam Các chỉ tiêu chất lượng do nhà sản xuất cung cấp được trình bày trong bảng 3.2

Bảng 3.2 Chỉ tiêu chất lượng của muối ăn

Tên chỉ tiêu (g/100g bột khô) Yêu cầu Độ ẩm ≤ 1%

Hoá chất và thiết bị

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

Một KNU – S/g (Kilo Novozyme α-amylase Unit Termamyl®SC) là lượng enzyme cần dùng để xúc tác thủy phân 5.26 g tinh bột hòa tan ở nhiệt độ là 37°C, pH là 7.1 trong 1 giờ theo phương pháp tiêu chuẩn của Novozymes để xác định hoạt độ của enzyme

Một AGU/g (amyloglucosidase unit) là lượng enzyme glucoamylase cần dùng để giải phóng 0.1 μmol p-nitrophenol từ p-nitrophenol-alpha-glucopyromoside ở pH 4.3 và nhiệt độ 50°C Một đơn vị hoạt độ Anson (1 AU) của protease được định nghĩa là lượng enzyme xúc tác thủy phân cơ chất hemoglobin trong 1 phút, giải phóng các amino acid và peptide cho phản ứng bắt màu với thuốc thử Folin – Ciocalteu Phenol; cường độ màu tương đương với 1mEq tyrosine, ở điều kiện nhiệt độ 25°C, pH 7.5

Bảng 3.3 Đặc tính của các chế phẩm enzyme dùng trong phân tích chất xơ

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

Bacillus licheniformis Aspergillus niger Bacillus licheniformis

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

Loại enzyme α-amylase Glucoamylase Protease

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

Nhiệt độ tối ưu 95-100°C 45-65°C 60-65°C pH tối ưu 3.5 – 7 4 – 5 6 – 9

Trạng thái vật lý Dạng lỏng, màu hổ phách

Dạng lỏng, màu hổ phách

Chất bảo quản - Potassium sorbate

Product Data Sheet of Termamyl®SC

Product Data Sheet of Dextrozyme®GA

Product Data Sheet of Alcalase®2.5 L

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

Trong luận văn này, dung môi trích ly và hóa chất sử dụng được trình bày trong bảng 3.4

Bảng 3.4 Các loại hóa chất dùng trong nghiên cứu

Tên hóa chất Mục đích sử dụng

Acid sulfuric (H2SO4) Vô cơ hóa mẫu trong thí nghiệm định lượng protein

Hydroperoxyde (H2O2) Xúc tác quá trình vô cơ hóa mẫu trong thí nghiệm định lượng protein Thuốc thử Nessler Làm thuốc thử tạo hợp chất màu để định lượng nitơ ammonium

Ammonium chloride (NH4Cl) Làm chất chuẩn để dựng đường chuẩn trong thí nghiệm định lượng protein

Dung môi diethyl ether (C2H5)2O) Làm dung môi trích ly chất béo trong thí nghiệm Soxhlet để định lượng lipid

Bột trợ lọc celite Dùng trong thí nghiệm định lượng chất xơ

Thuốc thử DNS (acid 3,5 – dinitrosalicylic)

Dùng làm chất chỉ thị màu cho các thí nghiệm định lượng tinh bột

Glucose khan (C6H12O6) Làm chất chuẩn để dựng đường chuẩn trong thí nghiệm định lượng tinh bột

Dùng pha dung dịch đệm phosphate pH 6

Dùng để điều chỉnh pH Acid hydrochloric (HCl)

Dung môi acetone ((CH3)2CO)

Dùng làm dung môi trích ly trong thí nghiệm xác định phenolic tổng, hoạt tính chống oxy hoá và định lượng chất xơ Thuốc thử Folin-Ciocalteu

Xác định phenolic tổng Sodium carbonate (Na2CO3)

Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo

FRAP TPTZ (2,4,6-Tri(2-pyridyl)-s-triazine)

(FeCl3.6H2O) Trolox (6-hydroxy-2,5,7,8- tetramethylchroman-2-carboxylic acid)

DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) Xác định hoạt tính kháng oxy hóa theo

DPPH Dung môi methanol (CH3OH)

3.2.3.1 Các thiết bị làm mì

- Máy trộn bột (Model 5K5SS, KitchenAid, USA)

- Máy ép đùn (Model HR2365/05, Philips, Hà Lan)

- Tủ sấy đối lưu (Model UM400, Memmert, Đức)

3.2.3.2 Các thiết bị phân tích

- Cân sấy ẩm hồng ngoại (Model ML-50, A&D, Nhật Bản)

- Cân phân tích 2 số lẻ (Model GF-2000, Shimazdu, Nhật Bản)

- Cân phân tích 4 số lẻ (Model GF-2000, Shimazdu, Nhật Bản)

- Thiết bị quang phổ so màu UV-Vis (Model Spectro UV 2505, Labomed, Mỹ)

- Máy đo pH (Model F20, Mether Toledo)

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

- Lò nung (Model AF11/6B, Lenton, Anh)

- Tủ sấy dối lưu (Model UM400, Memmert, Đức)

- Bể điều nhiệt (Model WNE-29, Memmert, Đức)

- Tủ hút và bếp vô cơ

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

- Máy đo màu (CM-3700A, Konica Minolta, Nhật Bản)

Thiết kế thí nghiệm

Hình 3.2 Sơ đồ thiết kế thí nghiệm

3.3.1 Thí nghiệm 1 - Khảo sát thành phần nguyên liệu

Dựa trên các chỉ tiêu hoá học, vật lý và hoá lý của 4 loại vỏ chuối được tiêu thụ phổ biến ở Việt Nam để chọn ra loại vỏ chuối giàu xơ và phù hợp để sản xuất mì

- Bột mì cứng Semolina - Công ty TNHH Xay Lúa Mì Việt Nam (VMF)

- Bột vỏ chuối xiêm (Musa acuminata Pisang Awak)

- Bột vỏ chuối già (Musa acuminata Gros Michel)

- Bột vỏ chuối cau (Musa acuminata Lady Finger)

- Bột vỏ chuối Laba (Musa acuminata Pisang Ambon)

Khảo sát thành phần hóa học của nguyên liệu dựa trên các chỉ tiêu hoá lý:

3.3.2 Thí nghiệm 2 - Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến chất lượng của sợi mì

Từ bột vỏ chuối được chọn đã khảo sát ở thí nghiệm đầu, tiến hành đánh giá mức độ ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn vỏ chuối với bột mì semolina ảnh hưởng đến chất lượng mì thành phẩm, từ đó xác định tỷ lệ vỏ chuối thích hợp để bổ sung vào mì

- Mẫu đối chứng: mẫu chỉ sử dụng bột mì semolina 100% làm mì

- Mẫu mì đã bổ sung bột vỏ chuối qua rây 70 mesh (kích thước lỗ rây 210 μm ) theo tỷ lệ 10%, 15%, 20%, 25%

Hình 3.3 Tỷ lệ bột vỏ chuối thay thế bột semolina trong công thức làm mì pasta

Tỷ lệ thay thế bột vỏ chuối so với khối lượng hỗn hợp (%)

Khối lượng bột vỏ chuối

Khảo sát thành phần hóa học của mì dựa trên các chỉ tiêu hoá lý:

- Thời gian nấu tối ưu

- Độ hao hụt khi nấu

Quy trình sản xuất mì

Hình 3.4 Quy trình sản xuất mì pasta

Thay thế bột vỏ chuối theo tỷ lệ 0, 10, 15, 20, 25% so với khối lượng hỗn hợp bột mì và bột vỏ chuối Nước được bổ sung 45% so với khối lượng tổng và nhào trộn trong thời gian 13-15 phút Sau khi cho khối bột nhào nghỉ 30 phút trong túi zip, khối bột nhào được cho vào máy ép đùn (Model HR2365/05, Philips, Hà Lan) để tạo các sợi mì pasta Các sợi mì pasta được sấy trong tủ sấy đối lưu nhiệt độ và độ ẩm của tác nhân sấy lần lượt là 50 o C trong 8h Mì pasta thành phẩm có độ ẩm 9–11%.

Các phương pháp phân tích

3.5.1 Xác định hàm lượng ẩm

Hàm lượng ẩm của mẫu được xác định dựa trên tính toán lượng nước thoát ra khỏi mẫu sau quá trình bốc hơi nước Mẫu được sấy đến khối lượng không đổi và xác định độ ẩm bằng thiết bị cân sấy ẩm hồng ngoại [126] Thiết bị đo độ ẩm hồng ngoại của hãng Denver Intrument IR 35, A&D, Nhật Bản sản xuất

3.5.2 Xác định hàm lượng protein

Hàm lượng protein được xác định bằng pháp Kjeldahl Nessler AOAC 2001.11, sử dụng xúc tác Nessler để tạo phức hợp màu đỏ cam với ion amoni Độ hấp thụ phức hợp được đo bằng máy quang phổ UV-Vis bước sóng 460nm

3.5.3 Xác định hàm lượng béo

Hàm lượng béo được xác định xác đính theo phương pháp Soxhlet ISO 11085:2015 Lipid được trích ly bằng ethyl ether nhờ các ống siphon kết nối giữa bình trích ly và bình đun sôi Hàm lượng béo được xác định dựa trên tính toán khối lượng mất đi của mẫu sau quá trình trích ly

3.5.4 Xác định hàm lượng xơ

Xác định hàm lượng xơ tổng, xơ tan và không tan theo phương pháp AOAC 991.43 Mẫu được thuỷ phân lần lượt bởi enzyme alpha amylase, protease và glucoamylase, thời gian thuỷ phân của mỗi enzyme là 30 phút, hỗn hợp sau thuỷ phân được gia nhiệt đến 90oC , gia nhiệt trong 15 phút Sau đó, lọc hỗ hợp bằng phễu lọc xốp có hỗ trợ bột trợ lọc celite, phần giữ trên phễu lọc là xơ không tan và phần qua phễu là phần xơ hòa tan Phần dịch chứa xơ hòa tan được kết tủa với ethanol 96 o trong 1h, tiếp tục lọc hỗn hợp kết tủa Phần kết tủa của xơ hòa tan được giữ lại trên phễu lọc Sau đo cân khỗi lượng thu được xơ thô và xơ thô tiếp tục được xác định protein và tro

3.5.5 Xác định hàm lượng tro

Hàm lượng tro theo phương pháp AOAC 900.02 nung mẫu ở 550 o C

3.5.6 Xác định hàm lượng carbohydrate tổng

Hàm lượng Carbohydrate tổng được tính toán theo phương pháp AOAC 986.25 3.5.7 Xác định hàm lượng tinh bột

Hàm lượng tinh bột theo phương pháp AOAC 996.11 (2007) so màu với thuốc thử 3,5 - dinitrosalicylic acid DNS tác dụng với glucose tạo phứac hợp vàng có độ hấp thụ cực đại ở bước sóng 540 nm

3.5.8 Xác định hàm lượng phenolic tổng

Xác định hàm lượng phenolic tổng theo phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử Folin – Ciocalteau, quy trình tham khảo theo Agbor và cộng sự (2014) [127]

3.5.9 Xác định kháng oxy hoá

Xác định hoạt tính chống oxy hóa theo DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) theo quy trình của Brand-Williams và cộng sự (1995) [128]

Xác định hoạt tính chống oxy hóa theo FRAP (Ferric reducing antioxidant power) theo quy trình theo Benzie & Strain (1999) [129]

3.5.10 Các chỉ tiêu vật lý khác

Xác định màu sắc bằng thiết bị đo màu quang phổ (Model CM-3700A, Konica Minolta, Nhật Bản) Hệ màu sử dụng là CIE Lab, bao gồm các chỉ số L, a, b

Xác định khả năng hấp thu nước theo quy trình theo Nwabueze (2006) [130] Xác định khả năng hấp thu dầu theo quy trình của Nwabueze (2006) [130] Xác định độ hao hụt khi nấu, chỉ số trương nở, thời gian nấu tối ưu, Chỉ số hấp thụ nước theo phương pháp theo quy trình theo Aravind và cộng sự (2012) [131] Đánh giá cảm quan mì thành phẩm theo phép thử thị hiếu: Chỉ tiêu đánh giá cảm quan mì 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) Kết quả đánh giá cảm quan được tổng hợp từ 60 người thử là sinh viên và công nhân viên.

Phương pháp xử lý số liệu

Tất cả thí nghiêṃ được thực hiện 2 hoặc 3 lần lặp lại để tính kết quả trung bình Kết quả trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn

Kết quả thí nghiệm được xử lý bằng phương pháp phương sai Analysis of Variance (ANOVA) bằng phần mềm SPSS và các giá trị trung bình được so sánh bằng cách sử dụng thử nghiệm Tukey ở p ≤ 0,05.

Kết quả và bàn luận

Khảo sát khả năng sử dụng nguyên liệu vỏ chuối vào sản xuất mì

4.1.1 Khảo sát thành phần hoá học của bột mì semolina và bột vỏ chuối

Bảng 4.1 Thành phần hoá học của semolina và 4 loại bột vỏ chuối

BS BVCG BVCX BVCL BVCC Ẩm (%) 11,6 ± 0,2ᵉ 10,9 ± 0,1ᵈ 5,4 ± 0,4ᵇ 7,0 ± 0,1ᶜ 4,3 ± 0,02ᵃ

Hàm lượng protein, lipid, tro, tinh bột,… đều được tính trên chất khô của nguyên liệu Các giá trị trong cùng một hàng đi kèm với những chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)

Thành phần hóa học của bột mì và 4 loại bột vỏ chuối trình bày trên Bảng 4.1 được tính theo tỷ lệ phần trăm hàm lượng chất khô nguyên liệu

Cùng kích thước miếng vỏ chuối và cùng một điều kiện sấy 50℃ trong 12 ± 2 giờ, nhưng các loại bột vỏ chuối đạt được độ ẩm khác biệt Nguyên nhân do độ dày cũng như cấu trúc của vỏ chuối Chuối cau vỏ mỏng và mềm nhất nên độ ẩm đạt được là thấp nhất, trong khi đó, chuối già có vỏ dày hơn chuối cau khoảng 60% và độ ẩm bột vỏ chuối cũng cao hơn 63% so với bột chuối cau Kết quả này phù hợp với kết luận độ ẩm ban đầu trong trái cây ảnh hưởng đến tốc độ sấy ban đầu và thời gian sấy của [132, 133] Kết quả về khoảng biến đổi độ ẩm sau khi sấy ở 60℃ trong 12h của bột 4 loại vỏ chuối được trồng ở Malaysia trong công bố của Bakar và cộng sự (2018) cũng có kết quả tương tự, khoảng từ 4,67 - 7,31%, và giống chuối Rastali có độ ẩm thấp nhất (4,67%), giống chuối Berangan có độ ẩm cao nhất (7,31%) [134] Theo báo cáo Nguyen Minh Hue & Price (2007), độ dày của chuối ảnh hưởng đến độ ẩm sau sấy do khác biệt về tốc độ sấy [135] Khi vỏ có độ ẩm cao, việc loại bỏ nước phụ thuộc vào đường dẫn nước từ các vị trí bên trong tế bào ra các bề mặt nên bị ảnh hưởng vào độ dày [135]

So với bột mì semolina, bột vỏ chuối xiêm có hàm lượng lipid là cao nhất, hơn 4,3 lần, bột vỏ chuối già cao hơn 1,8 lần, bột vỏ chuối laba cao hơn 2,2 lần và bột vỏ chuối cau có hàm lượng lipid thấp nhất cũng cao hơn 3,4 lần Kết quả nghiên cứu về hàm lượng lipid của vỏ chuối già chỉ chênh lệch 0,34% so với kết quả nghiên cứu bột vỏ chuối già ở Malaysia của Ramli và cộng sự, 2010 [136] Kết quả nghiên cứu về hàm lượng lipid của vỏ chuối xiêm khác biệt 1,4% so với kết quả nghiên cứu bột vỏ chuối xiêm ở Thái Lan của Wachirasiri và cộng sự, 2009 [34] Theo báo cáo Emaga và cộng sự, 2009, vỏ chuối giàu axit béo không bão hòa đa, đặc biệt là axit linoleic và axit α- linolenic Hàm lượng chất béo thấp trong bột làm giảm nguy cơ oxy hóa và ngăn ngừa sự mất hương vị do bị oxi hoá

So với hàm lượng protein trong bột mì semolina, protein trong bột vỏ chuối già bằng 71,9%, bột vỏ chuối laba bằng 123%, bột vỏ chuối xiêm bằng 126% và bột vỏ chuối cau bằng 133% So với kết quả thí nghiệm này, hàm lượng protein vỏ chuối cau ở Thái lan là 6,61% [137] thấp hơn 0,8 lần và protein của bột vỏ chuối xiêm là 8,6% [34] cao hơn 1,08% Hàm lượng protein lý tưởng nhất của semolina sản xuất mì pasta khoảng 10- 15% để đảm bảo có đủ gluten để kéo dài bột mà không bị vỡ và tạo cho mì pasta độ dai hoàn hảo [138] , vì vậy, nguyên liệu semolina trong nghiên cứu này phù hợp để làm mì Tuy nhiên, khi bổ sung thêm bột vỏ chuối với hàm lượng protein thấp hợn và khả năng tạo mạng của protein kém hơn sẽ ảnh hưởng đến tính chất công nghệ của sản phẩm mì

Bột mì semolina có hàm lượng carbohydrate và tinh bột cao hơn so với bột vỏ chuối Trong thành phần carbohydrate của semolina chủ yếu là tinh bột, hàm lượng xơ khá thấp với tỷ lệ xơ không tan: xơ tan là 17:7 (Hình 4.1) Thành phần carbohydrate của bột vỏ chuối chủ yếu lại là các chất xơ, tùy giống chuối mà hàm lượng tinh bột chỉ chiếm khoảng từ 10% đến 34% carbohydrate của vỏ chuối (Bảng 4.1) Theo báo cáo thí nghiệm Happi-Emaga và cộng 2007, hàm lượng tinh bột trong vỏ chuối già ở giai đoạn chín số

5 là 126g/ kg mẫu khô [43], cao hơn 1,9 lần lượng tinh bột có trong bột vỏ chuối già trong thí nghiệm này

Các mức yếu tố được đánh dấu bằng các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống a b c b d a b b c c a b c b d

BS BVCG BVCX BVCL BVCC

Hàm lượng chất xơ (g/100g chất khô)

Hình 4.1 Hàm lượng xơ của bột mì và 4 loại vỏ chuối

Hàm lượng xơ tổng các loại bột vỏ chuối cao hơn từ 15 lần đến 20 lần so với bột semolina Hàm lượng xơ tổng và xơ không tan của bột vỏ chuối xiêm là cao nhất, bột vỏ chuối già và vỏ chuối laba không có sự khác biệt và bột vỏ chuối cau là thấp nhất Xét về tỉ lệ giữa chất xơ không tan và chất xơ hoà tan thì bột vỏ chuối xiêm là cao nhất, đạt 420:53, tiếp theo là bột vỏ chuối già 118:17, bột vỏ chuối laba 113:21 và thấp nhất là bột vỏ chuối cau 148:31 So sánh một số báo cáo của Bakar và cộng sự (2018), tỷ lệ hàm lượng xơ không tan và xơ hoà tan của 4 loại vỏ chuối Malaysia dao động từ 29,3 – 162 lần, hàm lường xơ tổng dao động từ 31,77 – 37,63% [134] Đối với giống chuối già ở Châu Phi ở giai đoạn chín số 5 gióng với thí nghiệm này, hàm lượng TDF là 51,9% và tỷ lệ hàm lượng xơ không tan và xơ hoà tan 133:40 [139]

Tro là hàm lượng khoáng chất, hợp chất thu được sau khi nó được nung ở nhiệt độ cao 600℃ Bảng 4.1 cho thấy hàm lượng tro của 4 loại vỏ đều cao hơn so với bột mì semolina, lần lượt BVCC 11,3 lần, BVCX 15 lần, BVCG 17,3 lần, BVCL 19,8 lần Theo Romelle và cộng sự, (2016) chỉ ra rằng bột chuối chín ở giai đoạn số 6 là 12,45% [33], cao hơn so với hàm lượng tro của 4 loại vỏ chuối ở nghiên cứu này Ở nghiên cứu [140], chuối xiêm giai đoạn chín số 6 có hàm lượng tro 10,93%, chênh lệch 1,9% so với thí nghiệm này

Các mức yếu tố được đánh dấu bằng các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)

Hình 4.2 Hoạt tính chống oxy hoá theo DPPH và FRAP của các nguyên liệu

Một trong những chất có hoạt tính sinh học của bột vỏ chuối phải kể đến các hợp chất phenolic tổng và khả năng kháng oxy hóa của nó Bảng 4.1 và Hình 4.2 cho thấy bột vỏ chuối xiêm là nguyên liệu có hàm lượng phenolic tổng cao hơn bột mì semolina 32 lần và hoạt tính oxi hoá cao nhất, cao hơn bột mì semolina 8 lần Các hợp chất phenolic trong vỏ chuối rất đa dạng tùy thuộc vào giống chuối [26] [54] Khả năng chống oxy hóa của nguyên liệu tỷ lệ thuận với hàm lượng phenolic tổng [140] Theo Someya và cộng sự (2002), tổng hàm lượng polyphenol trong vỏ chuối già cao gấp 4 lần so với trong thịt quả (thịt quả chứa 97mg/100g chất khô và vỏ chuối chứa 232mg/100g chất khô) [25] Theo Fatemeh và cộng sự (2012), TPC trong vỏ chuối già của Malaysia cao gấp 2,5 lần so với thịt quả (thịt quả chứa 230,2 mg GAE/100g và vỏ chuối chứa 585,3 mg GAE/100g) [141] a d e b c a c d b b

Semolina BVCG BVCX BVCL BVCC

Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH và FRAP (μmolTE/kg chất khô)

4.1.2 Khảo sát tính chất vật lý - hoá lý của bột vỏ chuối

Màu sắc của vỏ chuối sấy khô được trình bày trên Hình 4.3 và trong Bảng 4.2

Hình 4.3 Màu sắc của 4 loại bột vỏ chuối (A) Chuối già (B) Chuối xiêm (C) Chuối laba

Quan sát bằng mắt thường cũng dễ dàng nhận thấy trong bốn loại vỏ chuối, vỏ chuối xiêm có màu sẫm nhất, sau đó là vỏ chuối già, màu của vỏ chuối laba và chuối cau khá tương đồng Số đo màu của bốn loại bột vỏ chuối cũng cho thấy rõ điều này Bột vỏ chuối xiêm có giá trị L* là thấp nhất và của bột vỏ chuối cau cao nhất, điều này chứng tỏ so với 4 loại vỏ chuối, màu bột vỏ chuối cau sáng nhất và bột vỏ chuối xiêm sẫm nhất Tuy nhiên, so với bột mì semolina thì cả 4 loại bột vỏ chuối đều sẫm màu hơn khá nhiều Giá trị a* dương biểu thị cho sắc đỏ và giá trị b* dương biểu thị cho sắc vàng Số liệu trong Bảng 4.2 cũng cho thấy bột mì semolina có sắc đỏ và sắc vàng thấp hơn so với bột vỏ chuối; bột chuối cau và chuối laba có sắc đỏ và sắc vàng không khác biệt; bột vỏ chuối già có sắc đỏ cao nhất và sắc vàng xấp xỉ so với bột vỏ 2 loại chuối kể trên Màu sẫm của bột vỏ chuối là do quá trình oxy hóa polyphenol dưới tác dụng của polyphenoloxidase Theo Nghi và cộng sự, (2019) thì hoạt tính của polyphenol oxidase có trong vỏ chuối xiêm cao hơn so với các loại chuối khác nên màu của bột vỏ chuối là đậm nhất [140] Màu sắc của các loại vỏ chuối khác nhau phụ thuộc vào hàm lượng chlorophyll và carotenoid trong vỏ, các hợp chất sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào độ chín khác nhau [142, 143] Theo nghiên cứu [144], chlorophyll bị thái hoá nhiều nhất khi sấy ở tủ sấy tại nhiệt độ 60℃

Bảng 4.2 Chỉ số màu sắc của 4 loại bột vỏ chuối và Semolina

BS BVCC BVCX BVCG BVCL

Các giá trị trong cùng một cột đi kèm với những chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)

Khả năng hút nước và hút dầu của bột là những thông số hóa lý quan trong ảnh hưởng đến chất lượng của mì Hình 4.4 cho thấy không có sự khác biệt về khả năng hút dầu giữa các loại bột vỏ chuối và cao hơn so với khả năng hút dầu của bột semolina từ 1,4 lần đến 1,7 lần Hình 4.5 cho thấy tất cả bột vỏ chuối đều có khả năng hút nước cao hơn bột mì semolina khoảng 4 lần Trong đó chỉ số WHC của bột vỏ chuối xiêm thấp nhất, và bột vỏ chuối laba cao nhất Khả năng hút nước của bột tăng khi hàm lượng của các chất háo nước như tinh bột, chất xơ và protein tăng và cấu trúc dạng vô định hình với nhiều mao quản [145] Ngược lại, khi cấu trúc các chất ưa nước ở dạng kết tinh, liên kết với nhau chặt chẽ hay hàm lượng các chất ưa béo như lipid tăng sẽ làm khả năng hút nước của bột giảm [146, 147] Do đó bột vỏ chuối xiêm có hàm lượng béo cao đến 11,7% nên sẽ có khả năng hút nước thấp Tuy nhiên, vì hàm lượng chất xơ trong bột vỏ chuối cao nên bột vỏ chuối vẫn sẽ hấp thu nhiều nước hơn so với bột mì semolina WHC cao của bột giàu chất xơ được cho là do số lượng nhóm hydroxyl được tìm thấy trong cấu trúc sợi cao hơn, có xu hướng cho phép nhiều tương tác nước hơn thông qua liên kết hydro Nhận xét này phù hợp với kết quả phân tích tổng chất xơ (TDF) trên nghiên cứu Fida và cộng sự 2020 [148] Bánh mì đối chứng, sử dụng 100% bột mì, có WHC 2,24 ± 0,11% TDF trong khi bánh mì được sản xuất bằng cách thay thế 30% bột mì bằng bột chuối có 5,65 ± 1,31% TDF [149]

Các mức yếu tố được đánh dấu bằng các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)

Hình 4.4 Khả năng hút dầu (OHC) của bột mì và 4 loại bột vỏ chuối

Các mức yếu tố được đánh dấu bằng các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)

Hình 4.5 Khả năng hút nước (WHC) của bột mì và 4 loại bột vỏ chuối

BS BVCG BVCX BVCL BVCC

Khả năng hút dầu OHC (g dầu/g chất khô)

BS BVCG BVCX BVCL BVCC

Khả năng hút nước WHC (g nước/g chất khô)

4.1.3 Khảo sát về hiệu suất thu hồi của 4 loại bột vỏ chuối

Các mức yếu tố được đánh dấu bằng các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)

Hình 4.6 Hiệu suất thu hồi của 4 loại bột vỏ chuối so với % chất kho thu được

Tổng thời gian xay cho 1 mẻ 50g là 4 phút, mỗi phút bột được nghỉ 20 giây để tránh nhiệt độ của bột tăng Hiệu suất thu hồi bột vỏ chuối già qua rây kích thước 70 mesh là cao nhất (80%) và cao gấp 3 lần so với bột vỏ chuối xiêm là thấp nhất (26%) Nguyên nhân hiệu suất thu hồi bột vỏ chuối xiêm thấp có thể giải thích do hàm lượng lipid trong bột vỏ chuối xiêm cao, dưới tác dụng của lực ma sát, chất béo thoát ra gây dính bết, dẫn đến quá trình xay thành bột mịn gặp khó khăn nên tỷ suất thu hồi cho kích cỡ hạt nhỏ thấp

4.1.4 Kết luận về loại vỏ chuối sử dụng bổ sung vào mì

Mục đích của thí nghiệm này là chọn được loại vỏ chuối giàu xơ thích hợp để ứng dụng vào mì nên so về hàm lượng lượng xơ trong bột vỏ chuối ta thấy chuối xiêm là hàm lượng xơ cao hơn so với 3 loại chuối còn lại Tuy nhiên, do ảnh hưởng của hàm lượng

Hiệu suất thu hồi (%) polyphenol tổng và lipid tổng trong vỏ chuối xiêm cao nên màu sắc và hiệu suất thu hồi của vỏ chuối kém Hàm lượng lipid cao cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sợi mì sau cùng So về tính chất hoá lý của 4 loại vỏ chuối, chuối già thích hợp hơn để thay thế 1 phần bột Semolina để làm mì giàu xơ vì hàm lượng protein trong vỏ chuối già cũng nằm trong khoảng protein thích hợp để sản xuất mì pasta khoảng 10-15% để đảm bảo có đủ gluten để kéo dài bột mà không bị vỡ và tạo cho mì pasta độ dai hoàn hảo [138] Việc sử dụng bột vỏ chuối già, không những giúp tăng hàm lượng xơ mà còn tăng những hợp chất có lợi cho sức khoẻ như phenolic tổng (30,5 gGAE/kg) cao hơn so với chuối cau và chuối laba lần lượt là 14,9 và 25,5 gGAE/kg)

Từ phân tích trên, bột vỏ chuối già sẽ được sử dụng ở thí nghiệm này để ứng dụng vào quy trình làm mì pasta giàu xơ.

Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến chất lượng của mì sợi

Bảng 4.3 trình bày ảnh hưởng của việc bổ sung bột vỏ chuối già đến thành phần hóa học của các mẫu mì pasta trước khi nấu Cùng một chế độ sấy, hàm ẩm của mì bổ sung càng nhiều bột vỏ chuối càng có xu hướng tăng Nguyên nhân là do bột vỏ chuối giàu chất xơ và có khả năng hút/giữ nước nhiều hơn bột mì semolina, vì vậy nước sẽ khó khuếch tán ra bề mặt sợi mì và vào tác nhân sấy hơn Theo nghiên cứu của Piwińska và cộng sự (2015) cho rằng hàm lượng xơ càng cao thì đặc tính giữ nước càng cao dẫn đến độ ẩm tăng [150]

Bảng 4.3 Ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến thành phần hóa học của mì sợi

Mì pasta không bổ sung

Mì pasta bổ sung 10% bột vỏ chuối

Mì pasta bổ sung 15% bột vỏ chuối

Mì pasta bổ sung 20% bột vỏ chuối

Mì pasta bổ sung 25% bột vỏ chuối Ẩm (%) 9,4 ± 0,4 ᵃ 10,6 ± 0,1ᵃᵇ 10,7 ± 0,1ᵇ 11,1 ±

Tỉ lệ xơ không tan:xơ tan

Hàm lượng protein, lipid, tro, tinh bột,… đều được tính trên chất khô của nguyên liệu

Các giá trị trong cùng một hàng đi kèm với những chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0.05)

Khi tỷ lệ bột vỏ chuối sử dụng càng cao thì hàm lượng lipid, tro và chất xơ của mì pasta cũng càng cao Cụ thể, khi tăng tỷ lệ sử dụng bột vỏ chuối từ 0% lên 25%, hàm lượng lipid của sản phẩm tăng đến 2,6% Nguyên nhân là do hàm lượng lipid của bột vỏ chuối già (6,3%) cao gấp 2,3 lần so với bột mì semolina (2,7%) Trong một nghiên cứu tương tự, Castelo-Branco và cộng sự (2017) cũng nhận thấy hàm lượng lipid của mì pasta tăng 9,04% khi tăng tỷ lệ bột vỏ chuối hột và bột thịt quả chuối hột theo tỷ lệ 15% và 30% [151]

Do bột vỏ chuối có hàm lượng protein (10,0%) chỉ bằng 72% protein có trong bột mì semolina (13,9%) nên sản phẩm mì pasta càng bổ sung nhiều protein càng có xu hướng giảm Cụ thể Saifullah và cộng sự (2009) cũng nhận thấy hàm lượng protein của mì giảm so với mẫu đối chứng khi bột vỏ chuối già bổ sung 10% [152] Krishnan và Prabhasankar (2010) đã quan sát thấy sự giảm đáng kể hàm lượng protein với sự gia tăng mức độ thay thế bột chuối trong mì [153]

Việc sử dụng bột vỏ chuối trong công thức phối trộn làm giảm hàm lượng carbohydrate và tinh bột trong mì pasta Mẫu mì pasta bổ sung 25% bột vỏ chuối có hàm lượng carbohydrate và tinh bột giảm lần lượt 10% và 21,5% so với mẫu đối chứng Nguyên nhân là do bột mì semolina có hàm lượng carbohydrate (84,4%) và tinh bột (80,2%) cao hơn 1,3 lần và 12 lần so với bột vỏ chuối già (64,3% và 6,6%)

Về hàm lượng chất xơ trong sản phẩm, kết quả cho thấy hàm lượng xơ tổng tăng

4 lần khi tỷ lệ sử dụng bột vỏ chuối tăng từ 0% lên 25% Ở tỷ lệ thay thế 10%, mẫu mì pasta có hàm lượng chất xơ tổng đạt 7,2% Với hàm lượng chất xơ này, mì pasta bổ sung bột vỏ chuối 10% được xem là nguồn thực phẩm giàu xơ Theo khuyến cáo nhu cầu dinh dưỡng Việt Nam năm 2016, hiện tại lượng chất xơ tiêu thụ hàng ngày cho mỗi người lớn nên nằm trong khoảng 25–38g Codex Alimentarius 2009 khẳng định rằng bất kỳ sản phẩm nào tuyên bố là “nguồn‟ chất xơ nên chứa 3 g chất xơ trên 100 g khẩu phần ăn hoặc 1,5 g chất xơ trên 100 kcal khẩu phần, trong khi để khẳng định rằng thực phẩm có

“nhiều chất xơ” thì sản phẩm phải chứa ít nhất 6 g chất xơ trên 100 g khẩu phần ăn hoặc

[39, 154], fructans [155], oligosaccharides và arabinoxylan [156] đây là loại chất xơ hòa tan trong nước đóng vai trò như một prebiotic, giúp cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột và một số rối loạn trao đổi chất [157]

Hàm lượng tro của các công thức mì pasta tăng lên tương ứng với việc bổ sung bột vỏ chuối Hàm lượng tro của mì bổ sung 25% bột vỏ tăng gấp 6 lần so với mẫu đối chứng, mì pasta không bổ sung bột vỏ chuối Điều này là do hàm lượng tro của bột vỏ chuối già cao hơn bột semolina 17,3 lần Hàm lượng tro phản ánh hàm lượng khoáng trong nguyên liệu Các loại khoáng có mặt chủ yếu trong bột vỏ chuối đặc biệt là hàm lượng kali và magiê [158] Kết quả này tương tự các báo cáo của Choo và Aziz (2010) và Krishnan và Prabhasankar (2010) cùng quan sát thấy hàm lượng tro tăng thêm 1,2 – 1,8 lần khi bổ sung thêm 30% bột chuối xiêm và bột chuối già vào mì lần lượt [153, 159]

Mì pasta bổ sung hàm lượng bột vỏ chuối càng cao thì giá trị TPC trong mì càng tăng Mì pasta bổ sung 25% bột vỏ chuối có giá trị TPC cao gấp 16 lần so với mì pasta không bổ sung do TPC trong bột vỏ chuối (30,5 g GAE/kg) cao gấp 30 lần so với bột semolina (1,3 g GAE/kg) (Bảng 4.3)

Các mức yếu tố được đánh dấu bằng các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)

Hình 4.7 hoạt tính chống oxy hoá theo DPPH và FRAP của các loại mì

Hình 4.7 cho thấy việc bổ sung bột vỏ chuối vào làm tăng khả năng kháng oxy hóa của mì Mì với tỉ lệ bổ sung 25% có hoạt tính chống oxy hoá theo phương pháp DPPH và FRAP cao lần lượt gấp 2,3 và 3,8 lần so với mẫu đối chứng

Nhìn chung, việc sử dụng bột vỏ chuối để thay thế một phần bột Semolina để sản xuất mì pasta đã cải thiện hàm lượng chất xơ, khoáng, TPC và hoạt tính kháng oxy hóa của sản phẩm Điều này đồng nghĩa với việc mì pasta đã được cải thiện đáng kể về mặt dinh dưỡng

4.2.2 Ảnh hưởng của việc bổ sung bột vỏ chuối đến tính chất công nghệ của mì

Thời gian nấu tối ưu là thời gian cần thiết để sợi mì tái hấp thụ nước để kết cấu trở nên đàn hồi như trước khi được sấy khô Kết quả phân tích thời gian nấu tối ưu cho thấy tất cả các loại mì khô thô được bổ sung các mẫu bột vỏ chuối dao động từ 9 đến 7 phút, trong khi của mẫu đối chứng là 14 phút (Hình 4.8) Thời gian nấu tối ưu bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, ví dụ độ dày của sợi mì [160], hàm lượng các chất háo nước a b c cd d a b c d e

Hoạt tính kháng oxy hóa theo DPPH và FRAP (μmolTE/kg chất khô)

Tỷ lệ (%) bột vỏ chuối bổ sung vào mì như protein, tinh bột, chất xơ và nhiệt độ hồ hóa của tinh bột được sử dụng [161] Mẫu mì bổ sung bột vỏ chuối 25%, thời gian nấu tối ưu giảm đến 50% so với mẫu mì đối chứng Nguyên nhân có thể giải thích do sự canh tranh nước giữa bột vỏ chuối và bột selmonila trong quá trình hydrate hoá và nhồi trộn Sự hấp thu nước mạnh mẽ của chất xơ khi nhào bột làm cho mức độ hấp thu nước của các hạt tinh bột và mức độ hydrate hóa phân tử gluten của bột mì kém đi [162] Do mạng gluten–tinh bột của sợi mì kém liên tục, không chặt chẽ nên khi nấu các phân tử nước dễ dàng khuếch tán vào bên trong, làm tăng tốc độ hồ hóa các hạt tinh bột ở lõi của sợi pasta và thời gian nấu được rút ngắn lại [162]

Các mức yếu tố được đánh dấu bằng các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)

Hình 4.8 Thời gian nấu tối ưu của các loại mì Độ tổn thất khi nấu là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng mì pasta [107] Với tỷ lệ bột vỏ chuối bổ sung 10%, 15%, 20%, 25%, kết quả cho thấy tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối càng cao độ tổn thất khi nấu càng cao Khi tăng tỷ lệ này lên 25%, độ tổn thất khi nấu tăng 61% so với mẫu đối chứng (Hình 4.9) Có thể kết luận sự gia tăng bột vỏ chuối trong công thức mì pasta làm tăng sự mất mát khi nấu và hấp thụ nước của

Thời gian nấu tối ưu (phút)

Tỷ lệ (%) bột vỏ chuối bổ sung vào mì mì pasta Biernacka và cộng sự (2017) cũng phát hiện ra rằng việc làm giàu chất xơ trong mì pasta bằng các nguyên liệu thực vật khác gây ra sự gia tăng độ trương nở và độ tổn thất [163] Woo and Seib (2002) giải thích rằng các hạt tinh bột được bao bọc trong chất nền protein sẽ trương nở và hồ hóa làm cấu trúc protein trở nên kém bền vững [164] Nước thâm nhập vào sản phẩm mạnh hơn và loại bỏ các thành phần chủ yếu hòa tan của chất khô làm tăng độ tổn thất khi nấu Trong khi đó, Aravind và cộng sự (2012) lại giải thích răng nếu bổ sung các chất xơ không tan vào mì pasta với tỷ lệ ngày càng cao, mạng protein–tinh bột trở nên kém toàn vẹn hơn, do đó cấu trúc sản phẩm bị thay đổi nhiều hơn [131] Khi đó, các hợp chất hòa tan trong mì pasta dễ bị trích ly vào nước luộc, làm gia tăng độ tổn thất khi nấu Theo Ovando-Martinez và cộng sự (2009), mì pasta chất lượng tốt, tổn thất khi nấu không được vượt quá 8%, do đó, mức độ tổn thất của mì bổ sung 25% bột vỏ chuối vẫn trong mức chấp nhận được [85]

Các mức yếu tố được đánh dấu bằng các ký tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05)

Hình 4.9 Độ tổn thất khi nấu của các loại mì

Bên cạnh độ tổn thất khi nấu, chỉ số trương nở của mì pasta cũng là một chỉ tiêu được nhà sản xuất và người tiêu dùng quan tâm [162] Chỉ số trương nở cho biết lượng

0% 10% 15% 20% 25% Độ tổn thất khi nấu (g chất khô/g mì)

Ngày đăng: 03/08/2024, 12:35

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN