lương thực tìm hiểu quá trình nhào bột và lên men

Để tạo ra những chiếc bánh thơm ngon, đòi hỏi nhà sản xuất phải có nhữngnguyên liệu chất lượng cao cùng với công thức làm bánh riêng cho mỗi loại bánh,trong công thức làm bánh thì công đ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC

TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH NHÀO BỘT VÀ LÊN MEN

GVHD: Đào Thị Tuyết Mai

SVTH: Nhóm 9

TP HỒ CHÍ MINH, 2022

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC HÌNH ẢNH ii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 CÁC THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU 2

1.1 Tổng quan về bột mì 2

1.1.1 Phân loại bột mì 2

1.1.2 Đánh giá chất lượng bột mì 4

1.1.3 Các chỉ tiêu khác 4

1.1.4 Tính chất nướng bánh của bột mì 5

1.2 Các thành phần nguyên liệu khác 5

1.2.1 Nấm men bánh mì 5

1.2.2 Nước: 6

1.2.3 Muối ăn: 7

1.2.4 Malt: 7

1.2.5 Đường sacaroza: 7

1.2.6 Bơ: 7

CHƯƠNG 2 QUÁ TRÌNH NHÀO BỘT 8

2.1 Những quá trình xảy ra khi nhào bột 8

2.1.1 Mục đích 9

2.1.2 Yêu cầu của khối bột nhào 9

2.2 Ảnh hưởng của cường độ và thời gian nhào đến tính chất của bột nhào 9

2.3 Công thức tính lượng nước dùng nhào bột 10

2.4 Các phương pháp nhào bột 11

2.4.1 Phương pháp có dùng bột đầu 11

2.4.2 Phương pháp không dùng bột đầu (nhào bột một lần) 12

2.4.3 So sánh hai phương pháp bột đầu và không bột đầu 13

CHƯƠNG 3 QUÁ TRÌNH LÊN MEN 14

3.1 Khái niệm 14

3.2 Yêu cầu của khối bột nhào sao khi lên men 14

3.3 Các giai đoạn lên men 15

3.3.1 Lên men ổn định 15

3.3.2 Lên men kết thúc 15

3.4 Những biến đổi trong quá trình lên men bột nhào 17

3.4.1 Sự tăng thể tích khối bột nhào 17

3.4.2 Sự thay đổi hóa sinh của khối bột nhào 18

3.4.3 Sự thay đổi pH 18

3.4.4 Sự tăng nhiệt độ 19

3.4.5 Sự thay đổi hàm lượng đường 19

3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự lên men 20

3.5.1 Lượng men ban đầu 20

3.5.2 Nhiệt độ và độ ẩm của môi trường 20

3.5.3 Độ ẩm của khối bột nhào 20

3.5.4 Nồng độ các chất hòa tan 21

KẾT LUẬN 22

TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

MỞ ĐẦU

Bánh là một món ăn điểm tâm có từ lâu đời, bánh được phân thành nhiều loại dựa vào

độ ẩm của bánh, dựa vào các phương pháp tạo hình hay phương pháp làm nở Vớinhững loại bánh như sandwich, biscuit cùng với bánh cookie là dạng bánh nướng rấtthông dụng và tiện lợi, chúng có mùi vị thơm ngon và hấp dẫn Ngoài ra còn có nhiềuloại bánh như bánh cake, wafer dùng ngày càng được biết đến nhiều hơn

Hiện nay thì bánh được sản xuất với số lượng khá lớn, mùi vị và hình dạng bánhphong phú hơn Chúng không ngừng được đổi mới về mọi mặt để đáp ứng thị hiếu củangười tiêu dùng Chẳng hạn như bổ sung thêm thành phần dinh dưỡng cung cấp cho cơthể Để tạo ra những chiếc bánh thơm ngon, đòi hỏi nhà sản xuất phải có nhữngnguyên liệu chất lượng cao cùng với công thức làm bánh riêng cho mỗi loại bánh,trong công thức làm bánh thì công đoạn nhào trộn và lên men là rất quan trọng bởi vìcông đoạn này quyết định đến chất lượng bột nhào, khả năng trương nở, độ đàn hồicủa khung gluten và tất cả những yếu tố này quyết định đến chất lượng bánh

Trong công đoạn nhào trộn bánh, ta cần quan tâm những ảnh hưởng đến quá trìnhnhào trộn, biển đổi của bột nhào hay yêu cầu của bột nhào sau khi nhào để phù hợp vớitừng loại bánh

Bên cạnh đó, quá trình lên men cũng làm biến đổi hóa sinh và hóa lý của khối bộtnhào, nhằm tích lũy khí CO2 và các hợp chất có hương thơm để làm nở và tạo mùi vịđặc trưng cho bánh mì

Chúng em xin chân thành cảm ơn cô Đào Thị Tuyết Mai, giáo viên giảng dạy mônCông nghệ chế biến lương thực đã tạo điều kiện để chúng em tiếp xúc với đề tài “Tìmhiểu về quá trình nhào bột và lên men” để chúng em có thể hiểu rõ về sự biến đổi haycác yếu tố ảnh hưởng đến quá trình để nâng cao kiến thức

CHƯƠNG 1 CÁC THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU

1.1 Tổng quan về bột mì

Bột mì hay còn gọi là bột lúa mì – loại bột được sản xuất từ việc xay lúa mì để sửdụng làm nguyên liệu sản xuất bánh mì Bột mì được sản xuất nhiều hơn so với hầuhết các loại bột, nó là sản phẩm được chế biến từ hạt lúa mì hoặc các loại ngũ cốc bằngviệc xay nghiền

Bột mì đưa vào nhà máy hay các cơ sở sản xuất bánh mì thường có tính chất nướngbánh rất khác nhau tùy vào dạng bột Muốn đảm bảo sản xuất ra bánh mì có chất lượngđồng đều thì phải trộn các loại bột đó với nhau Tỉ lệ phối trộn phải căn cứ vào chấtlượng của bột và yêu cầu của bánh Trước khi quyết định tỉ lệ phối trộn phải xác địnhchất lượng của bột mì

Hình 1: Bột mì

1.1.1 Phân loại bột mì

Bột mì là nguyên liệu chủ yếu của ngành sản xuất bánh mì, bột thượng hạn, bột loại

I, bột loại II, bột thô

Tùy theo màu sắc bột mì chia thành 2 loại: bột mì trắng và bột mì đen Bột mì trắngđược sản xuất từ hạt lúa mì trắng, bột mì đen được sản xuất từ hạt lúa mì đen Bánh mìtrắng có độ xốp cao hơn, độ acid nhỏ hơn và độ ẩm của bánh cũng nhỏ hơn so vớibánh mì đen Và tất nhiên theo như tên gọi, ruột bánh mì trắng có màu trắng ngà, vỏ cómàu vàng đẹp, còn ruột bánh mì đen có màu nâu tối

Hình 2: Bánh mì trắng và bánh mì đen

Nguồn nguyên liệu bột ở nước ta chủ yếu là nhập của nước ngoài (nhập bột mì vàlúa mì), và ta chỉ nhập loại bột lúa mì trắng Lúa mì trắng có 2 loại: loại cứng và loạimềm, loại lúa mì cứng có chất lượng cao hơn

Bột sử dụng trong sản xuất bánh mì phải có tính chất sau: Khả năng tạo khí, khảnăng giữ khí, khả năng giữ hình dạng, khả năng hút nước, độ khô, màu sắc và khảnăng sẫm màu trong quá trình sản xuất Đặc tính của bột đối với bánh mì còn phụthuộc vào tính chất sinh hóa của tinh bột, protein và hoạt tính của men trong bột

Hình 3: Bột mì dùng để sản xuất

Các chỉ số chất lượng bao gồm: vị, mùi, vi sinh vật, hàm lượng các tạp chất sắt và

độ ẩm Bột phải không có mùi vị lạ, không bị nhiễm vi sinh vật, hàm lượng tạp chấtsắt không quá 3 mg/kg bột

Bảng 1: Các chỉ số chất lượng của bột mì để làm bánh mì

Các chỉ số Bột mì tỷ lệ thu bột 75% Bột mì tỷ lệ thu bột 80%

Độ tro không quá, %

Hàm lượng gluten ướt, %

1,0280,5Không quá 3-0,03

1.1.4 Tính chất nướng bánh của bột mì

Bột có tính chất nướng bánh tốt thì bánh nở to, vỏ bánh nhẵn, bóng, vàng đều, ruộtbánh khô, ráo và đàn hồi Tính chất nướng bánh của bột mì phụ thuộc vào trạng thái hệprotein-proteaza và hệ glucid-amylaza Hệ protein-proteaza của bột gồm hàm lượng,tính chất gluten, trạng thái proteaza, lượng chất hoạt hóa và chất ức chế chất men Còn

hệ glucid-amylaza bao gồm số lượng và trạng thái của tinh bột, đường, pentozan vàhoạt độ của chất men thủy phân tinh bột Trạng thái hệ glucid-amylaza đặc trưng chokhả năng sinh đường và tạo khí CO2, còn hệ protein-proteaza đặc trưng cho độ mạnhhay khả năng giữ khí của bột Hai hệ này có liên quan mặt thiết với nhau Nếu hệ tốtglucid-amylaza, sinh ra nhiều khí nhưng hệ protein-proteaza không tốt, không giữđược khí sẽ làm cho bánh không nở xốp Khi hệ glucid-amylaza không tốt, lượngđường sinh ra kém, bánh không nở xốp, màu bánh không vàng Trường hợp hệ glucid-amylaza yếu, có thể bổ sung thêm bột malt với tỷ lệ 0,5 – 1% so với lượng bột hoặc

thêm chế phẩm men từ nấm mốc Aspergillus oryza để tăng cường lượng men amylaza,

khi muốn tăng độ hồ hóa tinh bột, người ta hồ hóa 1 – 3% lượng bột rồi đưa vào dịchhoạt hóa men trước khi nhào bột

Trường hợp bột xấu có thể thêm các chất như KBrO3 0,01 – 0,004%; KIO3 0,00040,0008%; acid ascorbic 0,001 – 0,005%

1.2 Các thành phần nguyên liệu khác

1.2.1 Nấm men bánh mì

Chủng loại nấm men dùng để sản xuất bánh mì thuộc họ Sacharomyces cerevisea

Hình 5: Sacharomyces cerevisea

Trong quá trình lên men bột nhào, nấm men hoạt động ở điều kiện yếm khí theo phảnứng sau:

và nồng độ các chất dinh dưỡng trong bột nhào, nhiệt độ lên men, pH của bột nhào.Nhiệt độ thích hợp cho nấm men sinh sản là 29 – 31C, pH thích hợp 5 – 5,8

Trong sản xuất bánh mì ngày nay thường dùng men ép hoặc men khô Liều lượng sửdụng thường 0,1 – 0,12 kg men khô cho 100kg bột mì

Trong công nghiệp sản xuất bánh mì, ngoài nguyên liệu bột mì và các loại bột kháccòn phải kể đến một số nguyên liệu cũng kém phần quan trọng như men, nước, muối,đường và các chất bổ sung khác

1.2.2 Nước:

Nước là môi trường hòa tan các chất tham gia vào khối bột nhào, là yếu tố tạo thànhliên kết giữa các thành phần đó Về mặt cảm quan yêu cầu nước dùng để nhào bộtbánh mì phải trong suốt, không màu, không mùi, không vị

Khi dùng nước cứng để nhào bột thì gluten chặt lại, tạo cấu trúc tốt cho bánh nhưnglại tạo ra vị không ngon, vì thế người ta không dùng nước cứng

1.2.3 Muối ăn:

Khi tham gia vào thành phần bột nhào, muối ăn có vai trò làm chặt gluten, kìm hãm

sự hoạt động của enzyme proteaza, điều chỉnh vị cho bánh mì Khi sử dụng bột mì cótính chất gluten kém, nhất thiết phải sử dụng muối và cần tăng nồng độ so với bột mì

có tính chất gluten mạnh Liều sử dụng muối thường từ 1 – 1,7 kg cho 100 kg bột mì

1.2.4 Malt:

Malt làm tăng chất lượng của bánh mì Người ta thường sản xuất malt từ đại mạchhoặc lúa mì đen Ở nước ta có thể sản xuất malt từ thóc Malt là sản phẩm nghiền củahạt đã nảy mầm Độ nảy mầm của hạt phải bảo đảm trên 92% Trong quá trình nảymầm, lượng chất hòa tan trong hạt lên, hàm lượng men amylaza cũng tăng lên, thêmmalt vào bột nhào để tăng cường tác dụng đường hóa trong quá trình lên men bột mì.Malt làm cho bánh có vị hơi ngọt và hương thơm dễ chịu

1.2.5 Đường sacaroza:

Khi tham gia vào khối bột nhào bánh mì, đường làm cho bột nhào trở nên nhớt hơn,khi nhiều đường bột sẽ bị chảy nhão Khi dùng một lượng đường nhỏ thì quá trình lênmen tăng nhanh, màu bánh đẹp, vị ngon, nhưng nếu dùng lượng lớn thì quá trình lênmen bị ức chế, kéo dài thời gian lên men bột, bánh sẽ bị sẫm màu

1.2.6 Bơ:

Với lượng ít, bơ làm cho bánh mì thơm ngon, mềm, màu sắc bóng đẹp, nhưng nếudùng quá nhiều, khi nhào bột gluten khó phát triển, nấm men khó tác dụng làm ảnhhưởng tới độ nở của bánh

CHƯƠNG 2 QUÁ TRÌNH NHÀO BỘT2.1 Những quá trình xảy ra khi nhào bột

Hình 6: Quá trình nhào bột

Nhào bột là một bước rất quan trọng ảnh hưởng rõ rệt đến các công đoạn tiếp theocủa quá trình sản xuất và chất lượng của bánh mì Khi nhào ta thu được một khối đồngnhất gồm bột, nước, men, muối và các thành phần khác Khối đồng nhất này có cấutrúc và tính chất vật lí xác định Các hợp chất protein giữ vai trò quan trọng trong việctạo thành bột nhào Các protein không tan trong nước của bột liên kết với nước trongkhi nhào và tạo thành gluten Protein của bột mì có khả năng liên kết với một lượngnước lớn gấp hai lần trọng lượng của nó Protein trong bột nhào trương lên và tăng thểtích lên nhiều lần Sự trương nở của protein tạo thành bộ khung có cấu tạo xốp, làmcho bột nhào có tính đàn hồi và dẻo

Trong khối bột nhào, ngoài pha lỏng và rắn cấu tạo từ nước, đường, men, còn có phakhí được tạo nên do sự tích lũy các bọt khí trong khi nhào và các túi khí do CO2 lênmen tạo ra Do đó, ta có thể nói khối bột nhào là một hệ phân tán gồm 3 pha: rắn, lỏng

và khí Ngoài ra trong quá trình nhào, nhiệt độ của khối bột có tăng lên đôi chút donăng lượng của quá trình cơ học chuyển thành nhiệt

Các quá trình xảy ra trong khối bột nhào không có tính chất độc lập mà có quan hệtương hỗ và gây nên sự biến đổi liên tục về tính chất vật lí của khối bột nhào trong cácbước của quy trình công nghệ

2.1.1 Mục đích

- Trộn bột mì với nước tạo thành một khối bột nhào dẻo và đàn hồi

- Hòa tan các chất rắn như đường, muối, đồng thời phân tán chúng cùng với nấmmen đều khắp trong khối bột nhào

- Cung cấp lượng oxy từ không khí vào khối bột nhào để nấm men hô hấp hiếu khí

ở giai đoạn đầu tiên

2.1.2 Yêu cầu của khối bột nhào

Sau khi nhào bột xong, khối bột phải dẻo, mịn, đồng nhất, không dính tay

Hình 7: Nhào bột cho đến khi kéo thành màng mỏng mà không rách

2.2 Ảnh hưởng của cường độ và thời gian nhào đến tính chất của bột nhào

Thông thường mỗi mẻ nhào kéo dài khoảng 4 – 9 phút trong máy nhào tốc độ chậm.Trong thời gian đó bột được trộn lẫn với nước và bột nhào trở nên dính Độ dính nàygiảm xuống khi nhào đến một thời gian xác định Vì các protein và các chất khác trongbột đã liên kết với nước và lượng nước tự do trong bột nhào đã giảm xuống

Cường độ nhào ảnh hưởng đến tính chất vật lí và sự lên men của bột nhào Đã cónhiều nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ nhào đến chất lượng của bánh mì Người ta

đã kết luận rằng nếu tăng cường độ nhào thì độ dính và độ đàn hồi của bột nhào giảmxuống

Nhào với cường độ mạnh sẽ rút ngắn thời gian lên men bột nhào trước khi chia Chấtlượng sản phẩm tăng lên rõ rệt Thể tích của bánh tăng lên khoảng 10 – 12%, ruột bánhmịn hơn và có nhiều lỗ hơn Nhào với cường độ mạnh có tác dụng làm giảm tổn thấtđường khi lên men và bề ngoài của bánh, màu sắc của bánh được cải thiện rõ rệt

Hình 8: Máy nhào bột

2.3 Công thức tính lượng nước dùng nhào bột

N = Trong đó:

N và B: lượng nước và bột (kg)

W1 và W2: độ ẩm của bột nhào và của bột (%)

Hình 9: Nhào bột với nước

2.4 Các phương pháp nhào bột

2.4.1 Phương pháp có dùng bột đầu

Là phương pháp nhào bột hai lần Lần đầu thường đưa 2/3 lượng nước dùng để nhàobột, 1/3 lượng bột mì, toàn bộ lượng men có trong công thức và nhào Do lượng bột ít,nước nhiều nên bột nhào lần đầu thường mềm, nhão, vì thế nấm men phát triển thuậnlợi, làm tăng thể tích khối bột nhào Nhiệm vụ chủ yếu của sự lên men bột đầu là tạođiều kiện thuận lợi cho quá trình lên men bột nhào Bột đầu có độ ẩm lớn hơn bộtnhào, vì vậy quá trình sinh sản nuôi dưỡng và hoạt động của men được tăng cường.Người ta không cho muối và chất béo vào bột đầu vì những thành phần này ức chếhoạt động của nấm men

Sau thời gian lên men bột đầu, đưa tiếp toàn bộ các thành phần còn lại theo côngthức vào nhào cùng với bột đầu Lần nhào này người ta gọi là nhào bột bạt Khi nhàobột bạt, cần kéo dài thời gian nhào để gluten hút nước và trương nở triệt để, tạo độ đànhồi cao nhất Lúc này khối bột trở nên dẻo, không dính tay, mịn màng Ngay trong thờigian nhào bột này, nấm men vẫn tiếp tục phát triển Khi lên men bột hạt, mặc dù độ ẩmcủa bột nhào có thấp hơn bột đầu nhưng quá trình lên men của bột nhào vẫn xảy ranhanh chóng vì tốc độ phát triển của nấm men cao, lượng sinh khối của nấm men đãnhiều Lượng khí sinh ra được tích tụ trong túi gluten đàn hồi tốt sẽ làm bột nhào nởtốt

Nếu bột mì có chất lượng gluten mạnh thì sau khi nhào bột bạt 1 giờ lại đem vàonhào lần nữa Đảo làm cho độ xốp của bánh tốt hơn vì đảo mà các lỗ xốp trong ruộtbánh đều hơn, thành lỗ mỏng hơn Ngoài ra, đảo còn tạo điều kiện thuận lợi cho hoạtđộng của nấm men Lần nhào đảo này có tác dụng phân bố lại nấm men trong khối bột

vì bản thân nấm men không di chuyển được chúng sử dụng hết các chất dinh dưỡngxung quanh và sinh ra các sản phẩm kìm hãm hoạt động của nấm men Sau khi nhàođảo nấm men sẽ sử dụng các chất ở khu vực mới và lại tiếp tục hoạt động mạnh hơn.Khi đảo bộ khung gluten cũng trở nên tốt hơn, đàn hồi và dẻo hơn Bột mì có hàmlượng protein càng nhiều thì càng cần đảo nhiều lần

a Ưu điểm của phương pháp:

- Chất lượng bánh cao mùi vị thơm ngon, nở xốp đều, lỗ xốp nhỏ

- Ít tốn nấm men

- Ít thủy phân protid (do pH thấp ức chế protease)

b Nhược điểm của phương pháp:

- Chu kỳ sản xuất dài

- Quy trình sản xuất phức tạp

- Tốn nhiều thiết bị

- Tổn thất chất khô (lượng sản phẩm/100kg bột ít hơn)

2.4.2 Phương pháp không dùng bột đầu (nhào bột một lần)

Nhào bột một lần còn gọi là phương pháp không nhào bột đầu vì tất cả nguyên liệutheo công thức được đưa tất cả vào thùng nhào một lần, nhào trộn chung cho tới khiđạt yêu cầu Thường phương pháp nhào một lần được áp dụng cho các cơ sở sản xuấtnhỏ, không có thời gian hoạt hóa men, vì thế cần kéo dài thời gian nhào bột nhằm đưaoxy vào sâu trong khối bột, tạo điều kiện cho sự phát triển sinh khối của nấm men Khi nhào bột với nước, các thành phần của bột như tinh bột, protein đều hút nước.Đối với tinh bột khi hút tới 25% nước so với khối lượng phân tử tinh bột thì thể tíchhạt tinh bột chưa thay đổi Đối với protein khi hút nước sẽ trương nở, tạo thành cácmàng mỏng, thể tích tăng lên nhiều lần, tạo ra cấu trúc khung gluten làm cho bột nhàotrở lên đàn hồi Đây là đặc điểm chỉ có ở khối bột mì khi gặp nước

Hoạt động của cánh khuấy khi nhào bột có tác dụng trộn đều các cấu tử khi nhào,làm men phân tán đồng đều trong khối bột, đồng thời nạp một lượng không khí vàotrong khối bột

Nhiệt độ ban đầu của bột nhào là 28 – 30oC Thời gian lên men bột nhào là 3 – 4 giờ.Sau khi lên men được 1 giờ thì tiến hành đảo Bột nhào theo phương pháp này thườngkhô hơn phương pháp bột đầu, lượng men cần nhiều hơn và thời gian lên men dài hơn

so với lên men bột hạt Khi lên men thể tích của bột nhào tăng lên khoảng 1,5 – 2 lần Giai đoạn sau của quá trình nhào bột, nhiệt độ của khối bột có tăng lên đôi chút vì có

sự chuyển hóa cơ năng thành nhiệt năng, vì thế khi nhiệt độ tăng cao người ta dùngnước lạnh để nhào bột, sao cho bảo đảm sau khi nhào bột có nhiệt độ từ 29 ÷ 30oC

a Ưu điểm của phương pháp:

- Thời gian ngắn