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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN KIỀU KHÁNH TIÊN

SỬ DỤNG VỎ CHUỐI (MUSA SPP) ĐỂ SẢN XUẤT MÌ SỢI

GIÀU XƠ

LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành:Công Nghệ Thực Phẩm

Mã số:60540101

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

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS Trần Thị Thu Trà và PGS.TS Lê Nguyễn Đoan Duy

Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS.TS Hoàng Kim Anh Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS Nguyễn Hoài Hương

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 31 tháng 08 năm 2021 (Trực tuyến)

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 Chủ tịch: GS.TS Lê Văn Việt Mẫn

2 Phản biện 1: PGS.TS Hoàng Kim Anh 3 Phản biện 2: TS Nguyễn Hoài Hương 4 Uỷ viên: PGS.TS Trần Thị Thu Trà

5 Uỷ viên, Thư ký: PGS.TS Tôn Nữ Minh Nguyệt

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

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

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYỄN KIỀU KHÁNH TIÊN

I 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 vỏ chuối khác nhau và chọn ra loại vỏ chuối thích hợp

Đánh giá sự ảnh hưởng của tỉ lệ sử dụng bột vỏ chuối trong công thức làm mì sợi đến chất lượng sản phẩm

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 09/2020

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 08/2021

IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Trần Thị Thu Trà và PGS.TS Lê Nguyễn Đoan

Duy

TP HCM, ngày 31 tháng 08 năm 2021

MSHV: 1770586Nơi sinh:TP.HCMMã số:60540101

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

LỜI CÁM ƠN

Trong cuộc sống, không ai có thể tự mình đi đến thành công mà không cần đến sự giúp đỡ của bất cứ người nào khác, và em cũng vậy Sự giúp đỡ to lớn nhất mà em nhận được để hoàn thành luận văn này đến từ PGS.TS Trần Thị Thu Trà, người đã trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt cho em những phương pháp và kinh nghiệm trong quá trình nghiên cứu Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS TS Lê Nguyễn Đoan Duy và ThS Lê Thị Thúy đã tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình nghiên cứu tại phòng thí nghiệm

Em xin cảm ơn quý Thầy, Cô Khoa Kỹ thuật Hóa học nói chung và Bộ môn Công nghệ Thực phẩm nói riêng đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian học tập tại trường

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và tất cả bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021

Nguyễn Kiều Khánh Tiên

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuối được coi là một trong những nông sản quan trọng nhất của Việt Nam Nguồn nguyên liệu dồi dào và giá trị kinh tế thấp nhưng bị bỏ lại dưới dạng rác sau quá trình xử lý công nghiệp một lượng lớn Do đó, nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào việc sử dụng vỏ chuối để bổ sung vào công thức làm mì pasta nhằm tận dụng nguồn vỏ chuối sẵn có trong nước để tạo ra sản phẩm tốt cho sức khỏe con người và cải thiện hiệu quả kinh tế cho việc khai thác vỏ chuối tại Việt Nam

Mục đích của thí nghiệm này là dựa trên thành phần hoá học của bốn loại vỏ chuối tiêu thụ phổ biến ở Việt Nam để chọn được loại vỏ chuối giàu xơ thích hợp để ứng dụng vào mì 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 phenolic 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

Các kết quả từ nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng phụ phẩm vỏ chuối là nguồn chất xơ có thể ứng dụng vào thực phẩm Ứng dụng bột vỏ chuối vào công thức mì cho thấy một thành phần dinh dưỡng được cải thiện Xét về thành phần hoá học khi bổ sung vỏ chuối già vào công thức làm mì, hàm lượng lipid, xơ tổng, phenolic tổng và hoạt tính kháng oxy hóa của mì sẽ tăng dần, trong khi đó hàm lượng tinh bột và protein giảm dần Nghiên cứu hiện tại đã phát triển các công thức mì pasta thay thế bột mì bằng bột vỏ chuối 15% đã cung cấp cho mì pasta sự chấp nhận tốt về mặt cảm quan và loại vỏ chuối già này có thể được kết hợp vào thực phẩm giá trị gia tăng để cải thiện thành phần dinh dưỡng mì pasta.

ABSTRACT

Banana is considered as one of the most important agricultural products of Vietnam A large amount of banana peel has been left as garbage after industrial processes are plentiful materials and has low economic value Therefore, this thesis aims to focus on the use of banana peels to add to pasta recipes in order to take advantage of the available fruit waste to create value-added products which are good for human health and increase economic efficiency for the exploitation of banana peels in Vietnam

The purpose of research is based on chemical composition of four types of banana peel being mostly consumed in Vietnam to choose the suitable sources of dietary fiber materia for pasta Compared to the fiber content in the four varieties of peel powder, we

found that banana (Musa acuminata Pisang Awak) contains higher fiber than the others

However, due to the influence of the high total phenolic and lipid content that lead to the poor color and yield of the banana peel The lipid degradation is the consequence of off-flavour in the sensory quality of the final pasta In term of the physico-chemical

properties, banana (Musa acuminata Gros Michel) is suitable to replace part of Semolina

to make fiber-rich pasta since protein content is in the range of ideal protein range for pasta production (10-15%) that make sure there's enough gluten to stretch the dough without breaking

The present study claims that banana peel by-products are a possible source of dietary fiber Application of peel powder to pasta recipes shows an improved nutritional

profile In terms of chemical composition, the implement of banana powder (Musa acuminata Gros Michel) to pasta, the lipid content, total fiber, total phenolic and

antioxidant activity of noodles increased gradually, while the content of starch and protein decreased The research has developed pasta recipes with replacing 15% banana peel powder that has provided pasta with good organoleptic acceptance and this kind of peel can be incorporated into food to improve the nutritional composition of pasta.

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Thị Thu Trà và PGS TS Lê Nguyễn Đoan Duy Các số liệu, kết quả nghiên cứu đượcc trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan này

Học viên thực hiện

Nguyễn Kiều Khánh Tiên

2.3.2 Mì pasta giàu xơ 14

2.4Các yếu tố ảnh hưởng của nguyên liệu giàu xơ đến chất lượng pasta 15

2.4.1 Ảnh hưởng các thành phần hoá học 16

2.4.2 Ảnh hướng đến cấu trúc 17

2.4.3 Ảnh hưởng đến chất lượng nấu 19

2.4.3.1 Thời gian nấu 19

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

CHƯƠNG 4 Kết quả và bàn luận 38

4.1Khảo sát khả năng sử dụng nguyên liệu vỏ chuối vào sản xuất mì 38

4.1.1 Khảo sát thành phần hoá học của bột mì semolina và bột vỏ chuối 38

4.1.2 Khảo sát tính chất vật lý - hoá lý của bột vỏ chuối 43

4.1.3 Khảo sát về hiệu suất thu hồi của 4 loại bột vỏ chuối 46

4.1.4 Kết luận về loại vỏ chuối sử dụng bổ sung vào mì 46

4.2Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến chất lượng của mì sợi 47

4.2.1 Ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến thành phần hóa học của mì sợi47 4.2.2 Ảnh hưởng của việc bổ sung bột vỏ chuối đến tính chất công nghệ của mì51 4.2.3 Ảnh hưởng của việc bổ sung bột vỏ chuối đến tính chất cơ lý của mì 54

4.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến tính chất lượng cảm quan của mì 60 4.2.4.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến màu sắc 60

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 62

CHƯƠNG 5 Kết luận và kiến nghị 65

5.1Kết luận 655.2Kiến nghị 65

Tài liệu tham khảo 67

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Thành phần hoá học của bột vỏ chuối qua nhiều nghiên cứu 8

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng 2 loại mì pasta 13

Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng của bột Semolina 25

Bảng 3.2 Chỉ tiêu chất lượng của muối ăn 25

Bảng 3.3 Đặc tính của các chế phẩm enzyme dùng trong phân tích chất xơ 26

Bảng 3.4 Các loại hóa chất dùng trong nghiên cứu 27

Bảng 4.1 Thành phần hoá học của semolina và 4 loại bột vỏ chuối 38

Bảng 4.2 Chỉ số màu sắc của 4 loại bột vỏ chuối và Semolina 44

Bảng 4.3 Ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến thành phần hóa học của mì sợi 47

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến các chỉ số đo màu trong hệ màu L*a*b* của mì 61

Hình 3.2 Sơ đồ thiết kế thí nghiệm 30

Hình 3.3 Tỷ lệ bột vỏ chuối thay thế bột semolina trong công thức làm mì pasta 32

Hình 3.4 Quy trình sản xuất mì pasta 34

Hình 4.1 Hàm lượng xơ của bột mì và 4 loại vỏ chuối 41

Hình 4.2 Hoạt tính chống oxy hoá theo DPPH và FRAP của các nguyên liệu 42

Hình 4.3 Màu sắc của 4 loại bột vỏ chuối (A) Chuối già (B) Chuối xiêm (C) Chuối laba (D) Chuối cau 43

Hình 4.4 Khả năng hút dầu (OHC) của bột mì và 4 loại bột vỏ chuối 45

Hình 4.5 Khả năng hút nước (WHC) của bột mì và 4 loại bột vỏ chuối 45

Hình 4.6 Hiệu suất thu hồi của 4 loại bột vỏ chuối so với % chất kho thu được 46

Hình 4.8 Thời gian nấu tối ưu của các loại mì 52

Hình 4.9 Độ tổn thất khi nấu của các loại mì 53

Hình 4.10 Chỉ số trương nở của các loại mì 54

Hình 4.11 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột vỏ chuối bổ sung đến độ cứng của mì 55

Hình 4.12 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột vỏ chuối bổ sung đến độ dẻo của mì 56

Hình 4.13 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột vỏ chuối bổ sung đến độ dai của mì 57

Hình 4.14 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột vỏ chuối bổ sung đến độ đàn hồi của mì 57

Hình 4.15 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột vỏ chuối bổ sung đến độ kéo dãn của mì 59

Hình 4.16 Ảnh hưởng của tỷ lệ bột vỏ chuối bổ sung đến ứng suất kéo sợi mì 60

Hình 4.17 Mì pasta không bổ sung 60

Hình 4.18 Mì pasta bổ sung 10% bột vỏ chuối 60

Hình 4.19 Mì pasta bổ sung 15% bột vỏ chuối 60

Hình 4.20 Mì pasta bổ sung 20% bột vỏ chuối 60

Hình 4.21 Mì pasta bổ sung 25% bột vỏ chuối 60

Hình 4.22 Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung bột vỏ chuối đến điểm cảm quan mức độ ưa thích chung của mì 62

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TPC: Total phenolic compound – Hàm lượng Phenolic tổng

TPA: Texture profile analysis – Phân tích cấu trúc

FAO: Food and Agriculture Organization - Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên

WINA: World Instant Noodle Association – Hiệp Hội mì ăn liền Thế giới

AACC: American Association of Community Colleges – Hiệp hội Trường Đại học Cộng

đồng Hoa Kỳ

VITIC: Vietnam Industry and Trade Center – Trung Tâm Thông Tin Công nghiệp và

Thương Mại – Bộ Công Thương

TSS: Total soluble sugars – Tổng hàm lượng đường tan TDF: Total dietary fiber – Tổng hàm lượng xơ

SDF: Soluble dietary fiber – Tổng xơ tan

IDF: Insoluble dietary fiber – Tổng xơ không tan RS: Resistant starch – Tinh bột kháng

BVCX: Bột vỏ Chuối Xiêm BVCG: Bột vỏ Chuối Già BVCL: Bột vỏ Chuối Laba BVCC: Bột vỏ chuối cau BS: Bột Semolina

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

Văn hóa ăn mì đã tồn tại lâu dài như một phần không thể thiếu trong chế độ ăn uống ở hầu hết các nước Châu Á [1] và trên thế giới Mặc dù trải qua hàng nghìn năm phát triển, phương pháp sản xuất mì đã tiến bộ tùy thuộc vào văn hóa và lịch sử của mỗi quốc gia Nguyên liệu cơ bản để làm mì là bột mì và nước Ở các quốc gia không trồng lúa mì, món sợi giống dạng mì được làm từ bột kiều mạch, bột ngô, bột gạo hoặc các nguyên liệu giàu tinh bột khác như khoai tây, khoai mì, khoai lang [2] Theo số liệu của WINA (2013) mức tiêu thụ mì gói của Việt Nam đạt 5,1 tỷ gói/ năm và đứng ở vị trí thứ tư [3] Theo Bộ Nông nghiệp, Thực phẩm và Nông thôn Hàn Quốc, Việt Nam đứng thứ hai về tiêu thụ mì trên toàn thế giới 2015, chỉ sau Hàn Quốc Một điều đáng lưu ý là với sự phát triển của khoa học và công nghệ thông tin, người dân đã hiểu biết và thay đổi thói quen ăn uống để gìn giữ sức khỏe Thực phẩm với một hay một vài mục đích dinh dưỡng nào đó đang ngày càng có xu hướng được lựa chọn trong bữa ăn của người tiêu dùng Một trong số đó là thực phẩm dành cho người thừa cân, béo phì với các đặc tính ít năng lượng, giàu chất xơ

Chuối là tên gọi các loài cây thuộc chi Musa một loại cây ngắn ngày Trái chuối là

trái cây được tiêu thụ rộng rãi nhất với sản lượng hơn 116 tấn/năm (FAO, 2019) [4] Cây chuối có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới ở Đông Nam Á và Úc Ngày nay, chuối được trồng khắp vùng nhiệt đới trong đó có Việt Nam Một vấn đề đặt ra là khi sử dụng chuối thải ra rất nhiều vỏ chuối, nếu không xử lý tốt sẽ dẫn đến các vấn đề về môi trường như mùi hôi, nguồn bệnh Rác thải từ vỏ chuối thường được xử lý tại các bãi chôn lấp của thành phố, góp phần gây ra các vấn đề môi trường hiện nay Một cách để giảm bớt vấn đề là tìm cách biến vỏ chuối thành một sản phẩm có giá trị như phân bón, thức ăn gia súc Một hướng khác là tận dụng các hợp chất tạo nên giá trị gia tăng của nó như polyphenol, chất xơ Chất xơ đã cho thấy tác dụng hữu ích trong việc ngăn ngừa một số bệnh, chẳng hạn như các bệnh tim mạch, bệnh túi thừa, táo bón, ruột kết kích thích, ung thư ruột kết và bệnh tiểu đường Chất xơ trong trái cây có chất lượng tốt hơn các nguồn chất xơ khác do

hàm lượng chất xơ hòa tan và tổng số cao Vỏ chuối có hàm lượng chất xơ cao (khoảng 50g/100 g) là nguồn cung cấp chất xơ dồi dào [5]

Chất xơ (Dietary Fiber) là các phân tử polysaccharide phi tinh bột và lignin có nguồn gốc chủ yếu từ thực vật, không bị thủy phân bởi các enzyme tiêu hóa của người [6] Hiện nay chất xơ đã được mở rộng bao gồm thêm các oligosaccharide chẳng hạn như inulin và malto dextrin kháng tiêu hóa (resistant maltodextrin) [7 8]

Chất xơ thực phẩm có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người Năm 1993, Ủy ban Châu Âu đưa ra mức tiêu thụ chất xơ thực phẩm cho các nước thành viên trong khối cộng đồng chung Châu Âu là từ 21- 25,3 g/ngày [9] Tuy nhiên, báo cáo của một số quốc gia cho thấy, mức tiêu thụ chất xơ của hầu hết dân số ở các nước phát triển chỉ vào khoảng 11 g/ngày [10] Khi mức sống tăng cao, nhu cầu sử dụng các sản phẩm có lợi cho sức khỏe cũng tăng lên Để tăng lượng chất xơ tiêu thụ hàng ngày, những năm gần đây các nhà sản xuất đã phát triển các loại thực phẩm bổ sung thành phần giàu chất xơ [10] Sản phẩm mì giàu xơ nổi lên như một xu hướng vì sử dụng các sản phẩm giảm năng lượng, ít đường, giàu chất xơ Bên cạnh đó, thành phần phần trăm xơ thay đổi theo từng loại nguyên liệu, rau chiếm khoảng 30% – 40% và trái cây chiếm 16% lượng tiêu thụ chất xơ [11] Vì vậy, tìm kiếm một nguồn nguyên liệu tiềm năng giàu xơ bổ sung vào mì là một nhu cầu hết sức cần thiết

Dựa vào nhu cầu thực tế của sản phẩm mì pasta cùng với nguồn nguyên liệu dồi dào, giàu dinh dưỡng của bột vỏ chuối, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: “Sử dụng bột vỏ chuối để thay thế một phần bột mì sản xuất mì giàu chất xơ” Mục đích của nghiên cứu là tận dụng nguồn phụ phẩm vỏ chuối trong quy trình sản xuất mì pasta nhằm tạo ra sản phẩm giàu xơ, tốt cho sức khỏe và được người tiêu dùng chấp nhận.

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

2.1 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]

Hình 2.1 Chuối già

Hình 2.2 Chuối xiêm

Hình 2.3 Chuối laba

Hình 2.4 Chuối cau

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 pinephrin có tác dụng quan trọng trong ngành y học [20]

nore-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

Hình 2.5 Sản phẩm công nghiệp từ chuối 2.2 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 11%), tổng chất xơ (43,2-49,7%) và các axit béo không bão hòa đa, đặc biệt là axit

(3,8-và threonine), (3,8-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

Hassan và cộng sự, 2018 [31]

Budhalakoti, 2019 [32]

Romelle và cộng sự, 2016 [33]

Wachirasiri và cộng sự,

2009 [34]

Acevedo và

Gama-cộng sự, 2016 [35]

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]

2.2.1.3 Các hợp chất khác

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

2.3 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]

2.3.1 Các loại mì pasta

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

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 2.10 Dạng sợi

Hình 2.11 Dạng ống

Hình 2.12 Dạng đặc biệt

Hình 2.13 Dạng nhân

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

2.3.2 Mì pasta giàu xơ

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]

2.4 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 nhiên, Goñi & Valentı́n-Gamazo đã báo cáo 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]

2.4.3.1 Thời gian nấu

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]

2.4.3.2 Độ trương nở

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]

2.4.3.3 Độ tổn thất

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

2.4.4.1 Màu sắc

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]

2.4.4.2 Cảm quan

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]

Các thuộc tính cảm quan về màu sắc và kết cấu của mì pasta bổ sung bột vỏ xoài [123] không bị ảnh hưởng bởi sự gia tăng nồng độ của bột xoài, nhưng người cảm quan đã cho điểm thấp nhất đối với các thuộc tính về hương vị và sự chấp nhận tổng thể Theo cách tương tự, [121] cho thấy mì pasta fettuccini với sự kết hợp bột hạt nho dẫn đến mức độ chấp nhận thấp hơn

2.5 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.

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nguyên liệu 3.1.1 Bột vỏ chuối

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

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

3.1.2 Nguyên liệu làm mì

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

Bảng 3.2 Chỉ tiêu chất lượng của muối ăn