Nghiên cứu gồm 2 phan chính là khảo sát ảnh hưởng của kíchthước hạt cám mì và tỉ lệ b6 sung cám mì đến chất lượng của mi spaghetti, bao gồmcác tính chất cơ lý, thành phần hóa học, tính c
TONG QUAN 2.1 Tổng quan cám lúa mì
Lúa mì (Triticum aestivum) là một loại ngũ cốc quan trọng nhất được con người sử dụng làm lương thực Hạt lúa mì chứa 65-75% tinh bột va chất xơ, 7-12% protein, 2-6% lipid, 12-14% nước và các vi chất dinh dưỡng [3] Hạt lúa mì cũng rất giàu khoáng chất (đặc biệt là magiê), vitamin B, vitamin E và chất chống oxy hóa [4] Cám mì là sản phẩm phụ của quá trình xay xát lúa mì bao gồm tất cả các lớp bên ngoài của hạt cám mì (Hình 2.1) [5].
—— Cám Lớp áo hạt (testa) i Ƒ Lớp vỏ trong
Lớp vỏ cám (bran) chiếm 13-17% khối lượng hạt [6], được cầu tạo từ nhiều lop, theo thứ tự từ bề mặt đến nội nhũ tinh bột là lớp vỏ hat (outer va inner pericarp), lớp áo hat (testa), hyaline va aleurone Các lớp ngoài cùng chứa nhiều chất xơ không hòa tan như cellulose và hemicellulose với tỷ lệ xylose và arabinose cao Lớp vỏ hạt va áo hạt cũng chứa nhiều lignin không hòa tan [7] Lớp aleurone chứa các chất có hoạt tính sinh học và được bao quanh bởi các thành tế bào dày có chứa arabinoxylan.
Thành phân arabinoxylan này liên kết với các hợp chất phenolic với phần chính là acid ferulic, có hoạt tính chồng oxy hóa [8] [9] Lớp aleurone cũng có chứa -glucan [7] Hàm lượng chất khoáng trong lớp aleurone chiếm khoảng một nửa tong hàm lượng khoáng chất của hạt lúa mì [3] Có sự khác biệt lớn giữa hàm lượng của các acid amin trong lớp aleurone và các acid amin trong nội nhũ: hàm lượng glutamine và proline chỉ khoảng một nửa, trong khi hàm lượng arginine cao gấp ba lần Hàm lượng alanine, asparagine, glycine, histidine và lysine cao gấp đôi so với trong nội nhũ (Cornell 2003) Bên cạnh đó một lượng lớn phytate cũng được tìm thay trong lớp aleurone Chat này có khả năng liên kết với khoáng và làm giảm sự hap thu các khoáng chất trong đường ruột của hệ tiêu hóa ở người và gia súc [7].
Phan nội nhũ (wheat endosperm) chiếm từ 80% đến 85% khối lượng hạt lúa mì Nội nhũ là thành phan chính của hạt và bao gém các tế bào chứa đây tinh bột.
Tinh bột lúa mì có hai loại polysaccharide là amylose va amylopectin Amylose không hòa tan trong nước ở nhiệt độ thấp và có cấu trúc chủ yếu là dạng mạch thắng, trong khi đó amylopectin có cau trúc phân nhánh và có thé hòa tan trong nước tốt hon amylose Trong nội nhũ, amylose và amylopectin được sắp xếp trong các hạt bán tinh thé được gọi là hạt tinh bột được đính vào trong một ma trận protein [10] Khi cho tinh bột vào nước nóng, nó bắt đầu hồ hóa Day là một quá trình mà các hạt tinh bột bat dau trương lên và mat cấu trúc bán tinh thé của nó Kết quả là amylose bat dau thoỏt ra từ cỏc hạt tinh bột và tạo thành một mạng lưới với protein ứ1Iỳp giữ nước.
Mam (wheat germ) chiếm từ 2% đến 3% khối lượng hạt lúa mì Trong mam có chứa chất béo dưới dạng sterol thực vật cũng như chất chỗng oxy hóa, vitamin E, vitamin B, khoáng chất và enzyme [7].
2.1.2 Thành phan dinh dưỡng của cám mì 2.1.2.1 Chất xơ
Chất xơ là một phan cau trúc của thực vật và được tìm thay trong tat cả các loại thực phẩm từ thực vật, bao gồm rau, trái cây, ngũ cốc và các loại đậu Chất xơ là một nhóm riêng biệt của carbohydrate và chỉ có trong thực vật, bao gdm polysaccharides phi tinh bột (non-starch polysaccharide), chăng hạn như cellulose, pectin, lignin và chúng không được tiêu hóa bởi hệ tiêu hóa của con người Chất xơ là một chuỗi dài các phân tử glucose liên kết với nhau với các liên kết B-glycoside Co thé con người không có enzyme để phá vỡ các liên kết B-glycoside, do đó xơ không được tiêu hóa và hấp thu Các chất xơ không tiêu hóa đi vào ruột già, nơi một số vi khuẩn đường ruột có thê lên men các loại chât xơ.
Dựa vào khả năng hòa tan thì chất xơ được chia làm 2 loại là xơ không tan
(IDF — insoluble dietary fiber) và xơ hòa tan (SDF — soluble dietary fiber) Xo không hòa tan bao gém cellulose, lignin, và những loại hemicellulose không tan trong nước.
Xo hoa tan bao gồm gums, mucilage, pectin và một số loại hemicellulose tan được trong nước [11] Độ hòa tan của chất xơ trong nước là do cấu trúc quyết định Xơ không hòa tan là những polyssacharide được xắp xếp có trật tự để hình thành cau trúc tinh thé, trong khi đó xơ tan là những polysaccharide được xắp xếp không trật tự và không hình thành được cấu trúc tinh thé.
Cám mi là nguồn thực phẩm giàu chất xơ với 46% là polysaccharide phi tinh bột, thành phân chính là arabinoxylan, cellulose và beta-glucan với hàm lượng tương
Cellulose là polysaccharide được cau tạo từ các đơn phân B-D-glucose thông qua liên kết B(1,4)-glycoside Cellulose thường có khoảng 10000 đơn phân, chúng liên kết chặt chẽ với nhau, không tan trong nước và không được tiêu hóa trong hệ tiêu hóa của con người.
Hemicellulose, giỗng như cellulose, cũng là một thành phan polysaccharide của thành tế bào thực vật [14] Hemicellose bao gồm cả phân tử mạch thắng và phân nhánh Chiều dài mạch của hemicellose ngắn hơn cellulose, thường chứa 50-200 đơn vi pentose (xylose va arabinose) và đơn vi hexose (glucose, galactose, mannose, rhamnose, glucuronic va galacturonic acids) Do đó, hemicellulose được mô tả la một nhóm các cau trúc hóa học không đồng nhất có mặt trong thực phẩm, ở dạng tan và không tan trong nước [15] Hemicellulose trong cám mì chủ yếu là arabioxylan chiếm khoảng 70% [12], arabinoxylan có chứa xylose và arabinose Các đơn vi xylose được liên kết thông qua liên kết B-1,4-xylosidie dé tạo thành mach thang và các đơn vị arabinose được gan vào như các chuỗi bên thông qua liên kết œ-1,3 glycoside dé tạo thành nhánh [16].
B-glucan là polyme, được cấu tạo từ đơn phân là glucose với liên kết B-(1 4) và B-(1.3) glycoside Không giống như cellulose, chúng có cau trúc nhánh và có kích thước nhỏ hơn B-glucan là thành phan chính của thành tế bào trong yến mach và lúa mạnh nhưng chúng chỉ chiễm một lượng nhỏ trong cám mi [17].
Lượng chất xơ tiêu thụ trung bình theo khuyến cáo của co quan An Toàn ThựcPham Châu Au (EESA, 2010) dao động từ 10-20g/ngày đối với trẻ nhỏ và từ 16-29g/ngày với người lớn Các nghiên cứu chỉ ra rằng tiêu thụ thực phẩm giàu xơ có lợi cho việc ngăn ngừa bệnh tật [18] Cơ quan Điều Tra Về Ung Thu Và Dinh Dưỡng ở
Anh (EPIC) khuyến cáo răng những người ăn theo chế độ giàu chất xơ có thé làm giảm 40% nguy cơ mắc bệnh ung thư đại trực tràng [19].
Protein trong cám mì phân bố ở các lớp aleurone, testa, pericarp với hàm lượng tương ứng là 22.9, 5.7 và 5.1% trọng lượng protein của toàn hạt [20] Lớp aleurone chứa nhiều protein nhất so với các cơ quan khác trong hạt lúa mì [1], Hàm lượng profein trong cám mì dao động từ 9.6 đến 18.6% [21] Protein trong cám mì có giá trị định dưỡng cao, giàu các loại acid amin như acid glutamic, acid aspartic, arginine, leucine, proline, alanine, valine Nhóm protein chiếm tỷ lệ cao trong cám mì là albumin và globulin, 2 thành phần này tập trung ở lớp áo hạt và lớp aleurone [22].
Lipid chỉ chiếm hàm lượng nhỏ trong cám mì và dao động từ 2-6%, nhưng chúng có ảnh hưởng đáng kế đến chất lượng và kết cau của thực phẩm vi khả năng liên kết với protein Thành phan lipid của cám lúa mì chứa 80.27% acid béo không bão hòa và 19.73% acid béo bão hòa Trong thành phan acid béo không bão hòa có chứa 25.15% acid oleic, 51.88% acid linoleic, 3.24% acid linolenic Trong thành phan acid béo bão hòa có chứa 17.44% acid palmitic va 2.25% acid stearic [23].
Cám mi cũng là nguồn nguyên liệu giàu khoáng va đa dạng về các loại khoáng.
Hàm lượng khoáng trong cám mì chiếm khoảng 5.8% [24] Khoáng chủ yếu phân bồ ở lớp aleurone [3] Cám mì có chứa Ca (73mg/100g), Fe (10.6mg/100g), Mg (611mg/100g), P (1013mg/100g), K (1182mg/100g), Na (2mg/100g), Zn (7.3mg/100g), Cu (1mg/100g), Mn (11.5mg/100g), Se (77.6 7 g/100g); trong đó, ham lượng Mg là nhiéu nhất [24].
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng cám lúa mì thương hiệu Cám mì số 1 (thuộc giống australian premium white wheat, nhập khẩu từ Australian) của Công ty Bột mì Bình Đông Các chỉ tiêu chất lượng được trình bày ở Bảng 3.1.
Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng của cám lúa mì
Chỉ tiêu Hàm lượng (%) Độ ầm CC ©) © CC CC CC CC C C©C © C© > CC CC CC © C© CC CC C CC C © > CC CC CC C© © > CC CC C C C©C © © CC CC CC CC C© © © C CC CC CC C©C © CC CC CC CC CC CC ©
2.1 Khao xác thành phan hóa học của cám mi ở các kích thước hat khác nhau
Thành phân Hàm lượng (%w/w tính theo chat khô nguyên liệu)
Cám mì < 0.5mm Cám mì < 0.2lmm Cám mì < 0.149mm Độ âm 9.5+0.la 9.3+0.2a 10.3+0.3b
Protein 20.2+0.3b 18.9+0.6b 16.9+0.5a Lipid 5.3+0.3b 4.7+0.2a 4.5+0.2a Tro 4.4+0.la 4.5+0.la 5.0+0.1b Carbohydrate 60.S+0.3a 62.8+0.8b 62.9+0.3b
Chất xơ tông 40.0+1.5c 33.7+1.0b 29.5+0.8a Chất xơ không hòa tan 34.2+1.4c 29.3+1.1b 25.9+0.8a Chat xo hoa tan 4.9+0.lc 4.4+0.2b 3.6+0.3a
(Trong cùng một hàng, các giá trị có kí tự khác nhau biêu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
2.1.1 Khảo xác kha nang giữ nước và giữ dau của cám mì ở các kích thước hạt khác nhau
Mẫu Khả năng giữ | Khả năng giữ nước dâu
Cám qua lỗ rây 0.5mm 3,1+0,04° 2,61+0,03°
(Trong cùng một hàng, các giá trị có kí tự khác nhau biéu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
2.2 khảo sát ảnh hướng của kích thước hạt cám mì đến tính chất của mì spaghetti
1.2.1 ảnh hướng của kích thước hạt đến tính chat cơ lý của mì spaghetti
, Springiness Chewiness Force ˆ thước hạt ˆ Gumminess ˆ ^ kak strenght rate (độ
, "|(độ phục Re (độ nhai) | (độ cô ket) R x _ cam mì | nàn (mm) | (để 489) | gem) (Resilience | (4 bên) | giãn)
Mau dot 3,91+0,07a | 21,23+1,63a 0,73+0,0la | 23.44+0.99ab | 46.6+0.35ab chứng 82.94+7.26a
(Trong cùng một cột, các giá trị có kí tự khác nhau biéu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
1.2.2 ảnh hướng của kích thước hạt đến tinh chat nau của mi spaghetti
Kích thước hạt | Lời gian Tôn thất | cụ; sý hấp thu | CHỈ số trương nở (g cám mì (mm) nâu tôi ưu qua trinh nước (%) nước/g khôi lượng
(Phút) nâu (%) chât khô của mì)
(Trong cùng một cột, các giá tri có kí tự khác nhau biéu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
1.2.3 ảnh hướng của kích thước hạt cám mì đến mau sắc của mi spaghetti
Kích thước hạt cám mì (mm) L a" be AE
(Trong cùng một hàng, các giá tri có kí tự khác nhau biéu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
1.2.4 ảnh hưởng của kích thước hạt cám mì đến giá trị cảm quan của mì spaghetti
Kích thước hat cám mì (mm) Mức độ ưu thích chung
(Trong cùng một hàng, các giá tri có kí tự khác nhau biéu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
1.3 Khảo sát anh hưởng tỉ lệ bỗ sung cám mì đến tính chất của mi spaghetti
1.3.1 Anh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến thành phan hóa học của mi spaghetti
Tỉ lệ bồ sung cám | Protein Lipid Tro Tỉnh bột lúa mì (%)
Mẫu doi chứng 9.0+0a 3.3+0.la 0.7+0a 75.7+0.5f Mẫu 5 10.2+0a 3.3+0.la 1.0+0.1b 74.1+0.7e Mẫu 10 10.7+0.1b 3.4+0b 1.1+0b 73.0+0.4d Mau 15 11.1+0.2c 3.6+0.lc 1.3+0c 71.7+0.6c Mẫu 20 11.5+0.2d 3.7+0.1d 1.5+0d 70.7+0.5b Mau 25 11.9+0.2e 3.S+0.le 1.6+0e 68.5+0.6a
(Trong cùng một hàng, các giá trị có kí tự khác nhau biéu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
1.3.2 Anh hướng của tỉ lệ phối trộn cám mi đến tính chat nấu của mi spaghetti
2 NA XÃ , x | Tôn that | Chi sô hap | Chi sô trương nở (g Ti lệ bô sung cam | gian nau z ` : , ke poo he quá trình | thu nước | nước/g khôi lượng lúa mà (2) fort du (%) - |(%) chất khô của mi)
Mẫu doi chứng 12.4+0.1b | 4.9+0.la 1821+54d |2.3+0.1d Mẫu 5 12.4+0.1b | 5+0.2ab 181.143.2d | 2.4+0.1d Mau 10 12.3+0.1b | 5.1+0.Ib 170.5+4.lc 2.2+0.lIc Mẫu 15 123+0b | 5.1+0.1b 165.5+2.3b |2.1+0.Ib Mẫu 20 12.2+0.1a | 5.3+0.lc 162+3.9b 2.1+0ab Mau 25 12.2+0.1a | 6+0.2d 159.5+2.6a 2.1+0.la
(Trong cùng một cột, các giá trị có kí tự khác nhau biéu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
1.3.3Anh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến tính chất cơ lý của mì spaghetti
Ti lệ bổ Cohesion sung cám | Springiness | Gumminess Chewiness Force Tensile Elongation lúa mì | SFb(mm) (N) (N*mm) (Resilience) strenght rate (ER) (%) (F2/F 1) (kPa) (%)
Mau đổi chung 2.2+0.26a 26.8+0.35bcd | 59.1+6.25a 0.73+0.0lab | 35.2+2./7bc 24.4+3.9aMau 5 2.7+0.1b 25.2+3.6abc 67.7+7.3ab 0.75+0.06ab | 41.4+4.2d 26.4+0.laMẫu 10 |3+0.1bc 32+1.5d 96.1+1.7c 0.7+0.01a 38.4+2.6cd 25.9+0.8aMẫu 15 3.2+0.2cd 28.9+3.7cd 93.4+5c 0.72+0.04ab | 34.7+3.6abc 21.4+2.laMẫu 20 3.6+0.1d 21.7+0.3ab 76.0+2.6b 0.69+0.03a 30.8+0.2ab 27.1+2.2aMẫu 25 3.6+0d 21.3+0.la 75.5+0.5b 0.78+0.01b 30.1+1.7a 23.3+1.4a(Trong cùng một cột, các giá trị có kí tự khác nhau biéu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
1.3.4 Anh hưởng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến màu sắc của mi spaghetti
Tỉ lệ bô sung cám L* at b* AE lúa mì (%)
Mẫu đối chứng 89.2+0 le -5.5+0a 11.6+0.1a 0+0a Mẫu 5 S5.8+0.2d -5.2+0b 14.7+0b 4.6+0.lc Mẫu 10 S3.5+0.5c -4.8+0.2c 16.6+0.lc 7.6+0.3c Mẫu 15 S3.9+0.lc -4.6+0c 18.3+0.1d 8.6+0 1 Mau 20 82.3+0b -4.5+0d 18.9+0.le 10.1+0.2 Mẫu 25 78.3+0.la -4 /+0c 16.6+0.2c 13.4+0.1
(Trong cùng một cột, các giá trị có kí tự khác nhau biéu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))
1.3.5 Anh hướng của tỉ lệ phối trộn cám mì đến giá trị cảm quan của mì spaghetti
Tỉ lệ bô sung cám lúa | Mức độ ưu thích mì (%) chung
Mau 15 6.2+1b Mau 20 5.8+0.8a Mẫu 25 5.6+0.8a Mẫu thương mại 7.8+0.7d
(Trong cùng một cột, các giá trị có kí tự khác nhau biểu thị sự khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0.05))