khảo sát ảnh hưởng của việc thay thế bột mì bằng bã khoai mỡ với các tỷ lệ khác nhau đến chất lượng bánh cracker

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ của bã khoai mỡ ảnh hưởng đến tính chất hóa lý của bột nhào, thành phần hóa học, độ dày và giá trị màu sắc L*, a* và b* của bánh cracker thay thế bã kho

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUYỄN THÁI PHƯƠNG VY

S K L 0 1 3 2 1 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

MÃ SỐ: 2024-20116167

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2024 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THAY THẾ BỘT MÌ BẰNG BÃ KHOAI MỠ VỚI CÁC

TỶ LỆ KHÁC NHAU ĐẾN CHẤT LƯỢNG

BÁNH CRACKER

GVHD: TH.S ĐỖ THÙY KHÁNH LINH SVTH: NGUYỄN MINH CẢNH

MSSV: 20116167 SVTH: NGUYỄN THÁI PHƯƠNG VY MSSV: 20116269

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Th.s Đỗ Thùy Khánh Linh

về những nỗ lực và tâm huyết mà cô đã dành cho chúng tôi trong suốt thời gian vừa qua Những kiến thức và kỹ năng mà cô đã truyền đạt đã giúp chúng tôi phát triển về mặt học thuật Nhờ vậy, chúng tôi đã học hỏi được rất nhiều, với sự hướng dẫn tận tâm của cô đã giúp chúng tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Bên cạnh đó, chúng tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong phòng thí nghiệm của khoa Công Nghệ Hóa Học và Thực Phẩm đã tạo điều kiện tốt nhất cho chúng tôi về thiết bị, hóa chất để thực hiện các thí nghiệm phục vụ cho bài khóa luận tốt nghiệp này

Chúng tôi luôn biết ơn và trân trọng những nỗ lực không ngừng của các Thầy Cô, những người đã tỏ ra sẵn sàng hướng dẫn và giúp đỡ chúng tôi vượt qua mọi thử thách Các Thầy

Cô không chỉ là những người thầy mà còn là những người bạn đồng hành đáng quý của chúng tôi trong hành trình học tập và trưởng thành

LỜI CAM ĐOAN

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ

KHÓA LUẬN

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ii

LỜI CẢM ƠN iii

LỜI CAM ĐOAN iv

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN v

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN vii

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA HỘI ĐỒNG XÉT BẢO VỆ KHÓA LUẬN x

DANH MỤC BẢNG xx

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xxi

TÓM TẮT KHÓA LUẬN xxii

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài 2

1.4 Nội dung nghiên cứu 2

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

1.6 Bố cục của báo cáo 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 4

2.1 Tổng quan về khoai mỡ 4

2.1.1 Đặc điểm chung 4

2.1.2 Thành phần hóa học 4

2.1.3 Gía trị dinh dưỡng 5

2.2 Tổng quan về bã khoai mỡ 5

2.2.1 Giới thiệu chung 5

2.2.2 Thành phần hóa học bã khoai mỡ 6

2.2.3 Gía trị dinh dưỡng 6

2.2.4 Một số nghiên cứu sử dụng bã khoai mỡ 7

2.3 Tổng quan về bánh cracker thay thế bã khoai mỡ 8

2.3.1 Giới thiệu về bánh cracker 8

2.3.2 Nguyên liệu 10

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 12

Nguyên liệu 12

3.2 Sơ đồ thiết kế thí nghiệm 14

3.3 Sơ đồ quy trình thu hồi bã khoai mỡ 15

3.4 Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến bánh cracker bổ sung bã khoai mỡ 18

3.5 Phương pháp phân tích thành phần hóa học của bã khoai mỡ 20

3.6 Phương pháp phân tích các thành phần hóa học trong bột nhào và bánh cracker 20 3.6.1 Xác định hàm lượng ẩm bột nhào và bánh cracker 20

3.6.2 Phương pháp xác định hàm lượng tro toàn phần trong bánh cracker 21

3.6.3 Phương pháp xác định hàm lượng nito tổng trong bánh cracker 22

3.6.4 Phương pháp xác định hàm lượng chất béo trong bánh cracker 23

3.6.5 Phương pháp xác định hàm lượng carbohydrate trong bánh cracker 24

3.6.6 Phương pháp phân tích hàm lượng xơ dinh dưỡng, xơ hòa tan trong bánh cracker… 24

3.7 Phương pháp phân tích tính chất hóa lý của bột mì và bã khoai mỡ 24

3.7.1 Phương pháp phân tích khả năng giữ nước 24

3.7.2 Phương pháp phân tích khả năng giữ dầu 25

3.8 Phương pháp phân tích các tính chất hóa lý của bột nhào 25

3.8.1 Xác định gluten ướt 25

3.8.2 Xác định gluten khô 25

3.9 Phương pháp khảo sát tính chất vật lý của bánh cracker 26

3.9.1 Phương pháp xác định độ cứng của bánh 26

3.9.2 Phương pháp xác định màu sắc của bánh 27

3.9.3 Phương pháp xác định độ dày của bánh 28

3.10 Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm thị hiếu 28

3.11 Phương pháp đánh giá chỉ tiêu vi sinh 29

3.12 Phương pháp xử lý số liệu 30

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 31

4.1 Thành phần hóa học của bã khoai mỡ 31

4.2 Ảnh hưởng của bã khoai mỡ đến thành phần hóa học bánh cracker 33

4.3 So sánh ảnh hàm lượng chất xơ mẫu chuẩn và mẫu 10% trong bánh cracker 35

4.4 Tính chất hóa lý bột mì số 8 và bã khoai mỡ 36

4.5 Ảnh hưởng của bã khoai mỡ đến chất lượng hóa lý bột nhào bánh cracker 37

4.6 Ảnh hưởng của bã khoai mỡ đến tính chất vật lý bánh cracker 39

4.7 Ảnh hưởng của bã bột khoai mỡ đến màu sắc bánh cracker 40

4.8 Ảnh hưởng của bã khoai mỡ đến đánh giá cảm quan bánh cracker 41

4.9 Ảnh hưởng của bã khoai mỡ đến chất lượng vi sinh của bánh cracker 42

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44

5.1 Kết luận 44

5.2 Kiến nghị 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

PHỤ LỤC 52

DANH MỤC HÌNH

Hình 3 1 Sơ đồ quy trình thu hồi bã khoai mỡ 15

Hình 3 2 Sơ đồ quy trình sản xuất bánh cracker thay thế bã khoai mỡ 18

Hình 3 3 Lò nung tro hóa 21

Hình 3 4 Thiết bị phá mẫu và chưng cất đạm 22

Hình 3 5 Bộ chiết soxhlet 23

Hình 3 6 Máy phân tích kết cấu 27

Hình 3 7 Thiết bị đo màu cầm tay Konica Minolta CR-400 27

Hình 3 8 Thước cặp điện tử 28

Hình 4 1 Đồ thị đường chuẩn L*,a*,b* của mẫu bánh cracker bổ sung bã khoai mỡ……40

Hình 4 2 Bánh cracker thay thế bã khoai mỡ theo tỷ lệ 0%, 10%,20%,30%,40% ( từ trái sang phải) 41

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2 1 Thành phần hóa hoc của củ khoai mỡ tươi 4

Bảng 2 2 Thành phần hóa học của bã khoai mỡ 6

Bảng 2 3 Chỉ tiêu hóa lý 9

Bảng 2 4 Chỉ tiêu cảm quan 10

Bảng 3 1 Nguyên liệu sử dụng cho thực nghiệm……… …… 12

Bảng 3 2 Bảng bố trí thí nghiệm 19

Bảng 3 3 Phương pháp xác định các thành phần hóa học của bã khoai mỡ 20

Bảng 3 4 Phương pháp xác định xơ dinh dưỡng, xơ hòa tan 24

Bảng 3 5 Thông số đo kết cấu bánh cracker bổ sung bã khoai mỡ 26

Bảng 3 6 Phương pháp đánh giá chỉ tiêu vi sinh 29

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

GI: Đường tiêu hóa

NFC: polysaccharite không sợi

NSP: polysaccharite không tinh bột

OHC: Độ hấp thụ dầu

WHC: Độ hấp thụ nước

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Bã khoai mỡ được biết đến có chứa rất nhiều thành phần dinh dưỡng có ích cho sức khỏe con người Nghiên cứu này được thực hiện nhằm sử dụng bã khoai mỡ để chế biến bánh cracker và tìm hiểu ảnh hưởng của tỷ lệ bã khoai mỡ đến đặc tính của bánh cracker Nghiên cứu này được thiết kế bằng cách khảo sát nhiều tỷ lệ bã khoai mỡ (0%, 10%, 20%, 30%, 40%) đến tính chất hóa lý của bột nhào và chất lượng bánh crakers thay thế bã khoai mỡ Bã khoai mỡ được phân tích các chỉ tiêu hóa lý (khả năng hấp thụ nước, khả năng hấp thụ dầu) Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ của bã khoai mỡ ảnh hưởng đến tính chất hóa lý của bột nhào, thành phần hóa học, độ dày và giá trị màu sắc (L*, a* và b*) của bánh cracker thay thế bã khoai mỡ Tỷ lệ bã khoai mỡ cao hơn làm giảm bề dày, L*, hàm lượng ẩm, chất béo, protein và sự chấp nhận chung của bánh cracker, nhưng làm tăng hàm lượng tro, carbohydrate và giá trị b* Nghiên cứu này đề xuất sử dụng 10% bã khoai mỡ thay thế một phần bột mì trong chế biến bánh cracker Ở tỷ lệ này, bánh cracker được người tham gia đánh giá cảm quản chấp nhận (thích) và giá trị độ cứng 948,67 g, L* 43,91, a* 4,33, b* 21,51, ẩm 3,05%

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Bánh cracker là loại đồ ăn nhẹ có mức tiêu thụ cao thứ 4 sau đồ chiên, bánh cake và bánh

mì ngọt Mức tiêu thụ cao của loại đồ ăn nhẹ này tạo cơ hội cho chúng phát triển thành thực phẩm chức năng có thể cải thiện sức khỏe cộng đồng Nghiên cứu trước đây về việc đưa bột

Eragrostis tef (một loại bột ngũ cốc không chứa gluten) vào chế biến bánh cracker đã chỉ ra

rằng việc đưa bột này làm giảm lượng glucose sẵn có và tinh bột tiêu hóa nhanh (Rico và cộng sự, 2019) Bánh cracker thường được tiêu thụ cao vì hương vị, thời hạn sử dụng lâu và giá thành tương đối thấp Bánh cracker bắt đầu được chú ý khi nhận thức của người tiêu dùng về tầm quan trọng của việc tiêu thụ thực phẩm lành mạnh ngày càng tăng Một số nghiên cứu về sự phát triển của bánh cracker đã được báo cáo bao gồm bánh cracker có bổ sung chiết xuất mầm đậu lăng (Polat và cộng sự, 2020), bánh cracker từ bã dâm bụt (Ahmed

& Abozed, 2015) và bánh cracker không chứa gluten từ chất nhầy và vỏ xương rồng (Dick

và cộng sự, 2020) Đặc tính của sản phẩm bánh cracker bị ảnh hưởng lớn bởi khả hình thành gluten của các nguyên liệu (Nicole và cộng sự, 2021), do đó công thức và kỹ thuật chế biến bánh cracker rất quan trọng trong việc xác định chất lượng của bánh cracker Chất lượng của bánh cracker chủ yếu nằm ở đặc tính của thành phần chính của sản phẩm Một trong những yếu tố quyết định chất lượng kết cấu của bánh cracker là loại và lượng chất béo được sử dụng, do đó cần phải cân nhắc khi chuẩn bị công thức (EspinosaP'aez và cộng sự, 2021) Khoai mỡ là một trong những tài nguyên thiên nhiên tiềm năng của tỉnh Long An Củ khoai mỡ là nguyên liệu giàu carbohydrate và các thành phần hoạt tính sinh học có tiềm năng phát triển thành nguyên liệu cho thực phẩm chức năng (Padhan và cộng sự, 2020; Shan và cộng sự, 2020; Ulyarti và cộng sự, 2021) Một số nghiên cứu về khoai mỡ đã tiết lộ một số đặc điểm cơ bản của củ, bao gồm thành phần hóa học và các thành phần hoạt tính sinh học (Padhan và cộng sự, 2020; Shan và cộng sự, 2020) và bản chất của hạt tinh bột trong khoai

mỡ (Nadia và cộng sự , 2014; Ulyarti và cộng sự, 2021; Ulyarti và cộng sự, 2016) Cây khoai

mỡ có ưu điểm là thích nghi được ở những vùng đất cát, chua, phèn cho năng suất cao, một gốc khoai có thể đạt 1,5 – 4,5 kg củ (Vũ Linh Chi và cộng sự, 2005) Khoai mỡ có chứa hàm lượng tinh bột, cùng với các loại khoáng, vitamin, trong đó củ khoai mỡ có hàm lượng tinh bột cao, chiếm khoảng 70–80% chất khô, khiến nó trở thành nguồn tinh bột đáng kể trong chế độ ăn uống Nghiên cứu về khoai mỡ và tinh bột khoai mỡ đã không ngừng mở

rộng trong những năm gần đây, đồng thời việc sản xuất tinh bột khoai mỡ cũng thải ra nhiều lượng phụ phẩm bã khoai mỡ (Ziyan Zang và cộng sự, 2024)

Việc tận dụng bã khoai mỡ trong công nghệ sản xuất thực phẩm nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm và để tìm kiếm nguồn nguyên liệu mới nhằm thay thế nguồn cung cấp năng lượng, đa dạng hóa nguồn nguyên liệu, giảm giá thành sản xuất và nâng cao lợi nhuận là một trong những xu hướng phát triển của ngành công nghiệp sản xuất bánh kẹo Với hàm lượng dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng trong bã khoai mỡ, đặc biệt

là hàm lượng chất xơ dồi dào Nhờ những lợi ích mà nó mang lại cho sức khỏe của con người chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu này để tạo ra sản phẩm bánh đóng vai trò như thực phẩm chức năng Chúng tôi tiến hành nghiên cứu công thức bánh cracker bổ sung nhiều mức tỷ lệ

bã khoai mỡ (0%, 10%, 20%, 30%, 40%) và để hiểu ảnh hưởng của mức độ thay thế bột mì bằng các tỷ lệ bã khoai mỡ lên các đặc tính và chất lượng cảm quan của bánh cracker

1.2 Mục tiêu của đề tài

Đề tài khảo sát sự ảnh hưởng của các tỷ lệ bã khoai mỡ bổ sung (0%, 10%, 20%, 30%, 40%) đến tính chất hóa lý của bột nhào Đồng thời khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ bã khoai

mỡ bổ sung đến màu sắc, hàm lượng dinh dưỡng, đặc tính hóa lý và độ ưa thích của người tiêu dùng đối với bánh cracker thành phẩm Từ đó, xác định mức độ thay thế thích hợp của

bã khoai mỡ trong sản xuất cracker, đưa ra tỉ lệ bã khoai mỡ bổ sung tối ưu nhất, ít ảnh hưởng đến chất lượng bánh nhất

1.3 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đề tài khảo sát ảnh hưởng của việc thay thế bột mì bằng bã khoai mỡ với các tỷ lệ khác nhau đến chất lượng bánh cracker Chúng tôi phân tích các tính chất hóa lý, thành phần hóa học của bã khoai mỡ, khảo sát ảnh hưởng của việc thay thế bã khoai mỡ đến tính chất hóa

lý của bột nhào và bánh cracker, thành phần hóa học, màu sắc, vi sinh và đánh giá cảm quan bánh cracker Nghiên cứu được thực hiện trong quy mô phòng thí nghiệm của trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh

1.4 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu và xây dựng quy trình sản xuất bã khoai mỡ và bánh cracker

- Xác định tính chất hóa lý và hàm lượng dinh dưỡng của bã khoai mỡ( độ hấp thụ dầu,

độ hấp thụ nước, độ ẩm, tro tổng, cacbohydrate, xơ dinh dưỡng, chất béo, protein, xơ hòa tan, năng lượng)

- Khảo sát sự ảnh hưởng của bã khoai mỡ bổ sung ở các tỉ lệ khác nhau đến chất lượng của bột nhào (độ ẩm, chất lượng gluten của bột nhào)

- Đánh giá chất lượng và hàm lượng dinh dưỡng bánh cracker (màu sắc, cấu trúc, độ

ẩm, hàm lượng tro tổng, chất béo, protein, cacbohydrate, xơ dinh dưỡng, xơ hòa tan, đánh giá cảm quan) sau khi bổ sung bã khoai mỡ so với mẫu chuẩn

- Kiểm tra vi sinh của bánh cracker bổ sung bã khoai mỡ

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Về ý nghĩa khoa học, đề tài này khảo sát ảnh hưởng của việc thay thế bã khoai mỡ đến chất lượng bột nhào và sản phẩm bánh cracker Đề tài mở ra một hướng nghiên cứu mới trong việc sử dụng bã khoai mỡ cải thiện kết cấu của sản phẩm bánh cracker thay thế bã khoai mỡ

Về ý nghĩa thực tiễn, việc chúng tôi thực hiện nghiên cứu thay thế bột mì bằng bã khoai

mỡ với các tỷ lệ khác nhau nhằm thêm sự lựa chọn về sản phẩm bánh ăn nhẹ cung cấp nhiều chất xơ cho người tiêu dùng đặc biệt là người ăn kiêng, đồng thời đa dạng hóa sản phẩm trên thị trường

1.6 Bố cục của báo cáo

Chương 1: Mở đầu

Chương 2: Tổng quan

Chương 3: Nguyên liệu và phương pháp

Chương 4: Kết quả và bàn luận

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về khoai mỡ

2.1.1 Đặc điểm chung

Khoai mỡ (Dioscorea alata L.) thuộc chi Dioscorea được trồng khắp các vùng nhiệt đới

và cận nhiệt đới trên thế giới để thu hoạch củ ăn được, đây là nguồn thực phẩm chủ yếu cho nhiều người ở các khu vực địa lý này (Coursey & Haynes, 1970; Hahn, Osiru, Akoroda, & Otoo, 1995) Trong thập niên 1980-1990, sản lượng khoai mỡ hàng năm dao động từ 20 đến

25 triệu tấn Năm 1988, khoai mỡ bao phủ 2,45 triệu ha trên toàn thế giới với năng suất củ trung bình là 9,6 tấn/ha (M.O Akoroda, 1993) Khoai mỡ là thành phần chính trong chế độ

ăn uống ở Châu Phi, Châu Mỹ và Đông Nam Á (Patel và cộng sự 2019; Fauziah và cộng sự 2020) Ở Philippines, khoai mỡ phổ biến nhất và được sử dụng như một thành phần trong nhiều món tráng miệng cũng như tạo hương vị cho một số món ăn Loại củ này được dùng

để nấu súp ở Việt Nam Ở nhiều vùng của Ấn Độ, củ được chiên để làm khoai tây chiên (Wanasundera và Ravindran 1994; Muimba-Kankolongo 2018)

Khoai mỡ đứng thứ hai sau sắn vì là loại cây lấy củ nhiệt đới quan trọng nhất nhưng xét

về mặt dinh dưỡng, nó tốt hơn sắn do có hàm lượng vitamin C cao hơn 40-120 mg/g phần

ăn được và hàm lượng protein thô 40-140g/kg chất khô (F D Baah và cộng sự 2009)

2.1.3 Gía trị dinh dưỡng

Hàm lượng tro trong thực phẩm quyết định sự hiện diện của các khoáng chất quan trọng trong khẩu phần ăn và có ích cho sự phát triển của cơ thể (Otegbayo và cộng sự, 2018 ) Hàm lượng tro của khoai mỡ thấp hơn so với các loại cây lấy củ khác như khoai tây và sắn (Bhandari và cộng sự, 2003 ; Otegbayo và cộng sự, 2018 ) Chất béo trong chế độ ăn giúp hấp thụ và lưu giữ hương vị trong quá trình nấu, dẫn đến tăng cảm giác ngon miệng của thực phẩm Bột bã trong thực phẩm bảo vệ hệ vi sinh vật có lợi của ruột, đồng thời làm giảm nguy

cơ ung thư ruột và các bệnh tim mạch (Otegbayo và cộng sự, 2018 ) Bột bã cao trong chế

độ ăn giúp cải thiện quá trình tiêu hóa và hấp thu của ruột già, giúp ngăn ngừa táo bón ( Baah

và cộng sự, 2009 ) Các nhà nghiên cứu đã báo cáo rằng khoai mỡ chứa nhiều bã hơn các loại cây lấy củ khác như khoai tây, sắn và khoai lang (Shanthakumari và cộng sự,

2008 ; Baah và cộng sự., 2009 )

Carbohydrate là một phần không thể thiếu trong thành phần củ khoai mỡ, cung cấp năng lượng cho cơ thể và đóng vai trò then chốt trong cấu trúc và chức năng của cơ chế tế bào (Baah và cộng sự., 2009 ) Nó làm tăng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm cũng như cải thiện các đặc tính cảm quan của thực phẩm ( Polycarp và cộng sự 2012 ) Đường và tinh bột cải thiện độ ngon miệng và kết cấu của thực phẩm, từ đó ảnh hưởng đến sở thích ăn uống Hàm lượng tinh bột của các loại thực vật khác nhau khác nhau do sự khác biệt trong hoạt động enzyme trong quá trình sinh tổng hợp (Otegbayo và cộng sự 2018) Hàm lượng đường và tinh bột trong khoai mỡ được cho là ít hơn khoai tây và sắn (Baah và cộng sự

2009 ; Afoakwa và cộng sự 2013 ; Otegbayo và cộng sự 2018) Hàm lượng carbohydrate không chứa tinh bột cao trong thực phẩm là do có nhiều bã, chất này có vai trò quan trọng như một loại thực phẩm chức năng (Otegbayo và cộng sự 2018)

Do hàm lượng bã trong khoai mỡ chiếm hàm lượng cao và có nhiều lợi ích về giá trị dinh dưỡng, vì vậy bã khoai mỡ được ứng dụng phổ biến trong thực phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu sức khỏe của người tiêu dùng, giảm thiểu lãng phí và tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu

2.2 Tổng quan về bã khoai mỡ

2.2.1 Giới thiệu chung

Bột bã được định nghĩa là những phần thực phẩm thực vật có khả năng chống lại sự tiêu hóa của enzyme; điều này bao gồm polysaccharides và lignin Gần đây hơn, định nghĩa này

đã được mở rộng để bao gồm các oligosaccharide, như inulin, và tinh bột kháng (Jones và cộng sự 2006)

Ở dạng đơn giản nhất, carbohydrate có thể được tách thành hai nhóm cơ bản dựa trên khả năng tiêu hóa của chúng trong đường tiêu hóa (GI) Nhóm thứ nhất (tinh bột, đường đơn) dễ

bị thủy phân bởi các phản ứng enzym và được hấp thu ở ruột non Các hợp chất này có thể được gọi là carbohydrate phi cấu trúc, polysaccharide không sợi (NFC) hoặc carbohydrate đơn giản Nhóm thứ hai (tức là cellulose, hemicellulose, lignin, pectin và beta-glucans) có khả năng chống tiêu hóa ở ruột non và cần lên men vi khuẩn nằm ở ruột già Các hợp chất này có thể được gọi là carbohydrate phức tạp, polysaccharide không tinh bột hoặc carbohydrate cấu trúc (James and Mark 2010)

NSP có thể được chia nhỏ thành hai nhóm chung là hòa tan và không hòa tan Việc phân nhóm này dựa trên các đặc tính hóa học, vật lý và chức năng bột bã hòa tan hòa tan trong nước tạo thành gel nhớt Khi bỏ qua quá trình tiêu hóa ở ruột non và dễ dàng bị lên men bởi

hệ vi sinh vật của ruột già bột bã hòa tan bao gồm pectin, gum, fructans loại inulin và một

số hemicellulose Trong đường tiêu hóa của con người, bã không hòa tan bản chất không tan trong nước, nên chúng không tạo thành gel và quá trình lên men bị hạn chế Một số ví dụ về

bã không hòa tan là lignin, cellulose và một số hemicellulose (James and Mark 2010)

2.2.2 Thành phần hóa học bã khoai mỡ

Bảng 2 2 Thành phần hóa học của bã khoai mỡ (A Yalindua, và cộng sự, 2021)

2.2.3 Gía trị dinh dưỡng

Lượng bã ăn vào mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe Một lượng lớn bã ăn vào sẽ làm giảm nguy cơ phát triển các bệnh bao gồm bệnh tim mạch, đột quỵ, tăng huyết áp, bệnh tiểu

đường, béo phì và một số rối loạn tiêu hóa Hơn nữa, việc tăng tiêu thụ bã sẽ cải thiện nồng

độ lipid huyết thanh, làm giảm huyết áp, cải thiện đường huyết, kiểm soát bệnh tiểu đường, thúc đẩy vận động, hỗ trợ giảm cân và dường như cải thiện chức năng miễn dịch

Cả bã hòa tan và không hòa tan đều có thể hỗ trợ giảm cân Tuy nhiên, dường như có mối quan hệ giữa chế độ ăn uống (nhiều hay ít chất béo) và loại bã được tiêu thụ bột bã không hòa tan có thể đóng vai trò quan trọng hơn trong việc giảm cân khi áp dụng chế độ ăn nhiều chất béo Vì tinh bột kháng là một thành phần của bã và trải qua quá trình tiêu hóa giống như

bã không hòa tan, việc so sánh tinh bột kháng và bã không hòa tan có thể giúp chúng ta hiểu

rõ hơn về cách sử dụng bã để điều trị và ngăn ngừa béo phì Việc thay thế tinh bột kháng vào chế độ ăn sẽ làm loãng đường huyết của nó nhưng không làm loãng mức độ bã không hòa tan Nhiều nghiên cứu đã tìm thấy mối quan hệ nghịch đảo tương tự giữa bã trong chế

độ ăn và việc tăng cân (Koh-Banerjee và cộng sự 2004, Du và cộng sự 2010)

Ferguson và Harris (1996) phát hiện ra rằng hai nhóm cơ chế đã được đề xuất về cách bã trong chế độ ăn có thể bảo vệ chống lại ung thư đại trực tràng: một nhóm trong đó bã có thể tác động trực tiếp và một nhóm trong đó bã có thể có tác dụng gián tiếp Do hậu quả của việc

nó bị phân hủy bởi các enzym của vi khuẩn đại tràng và các sản phẩm lên men

Vai trò của bã đối với dinh dưỡng và sức khỏe của trẻ sơ sinh, đặc biệt là đối với trẻ không được bú sữa mẹ, đang nhận được rất nhiều sự quan tâm Các nghiên cứu cho thấy rằng việc thay thế hỗn hợp bã có những lợi ích sau: thúc đẩy sự phát triển miễn dịch sau sinh, giảm nhiễm trùng đường hô hấp và viêm da dị ứng và cải thiện chức năng ruột

Tiềm năng của việc sử dụng bã trong điều trị bệnh viêm ruột đang được kiểm tra Trong các nghiên cứu trên động vật, bã đã làm giảm tình trạng viêm ruột ở một số mô hình thí nghiệm trên động vật Các nghiên cứu ban đầu cũng chỉ ra rằng bã prebiotic làm giảm đáng

kể nguy cơ nhiễm trùng ở bệnh nhân ghép gan Các nghiên cứu sơ bộ ở người đã cho thấy những phản ứng thuận lợi đối với những người bị viêm loét đại tràng, viêm túi lệ (Anderson cộng sự 2009)

2.2.4 Một số nghiên cứu sử dụng bã khoai mỡ

Trong nước

Vào năm 2009, TS Trần Thị Thanh Hiền đã nghiên cứu sử dụng bã khoai mỡ làm thức

ăn cho cá tra Bổ sung lượng bã khoai mỡ trong công thức ăn cho cá tra lần lượt là 0%, 25%, 50%, 75% và 100% nhằm protein bảo cho cá tăng trưởng và có chất lượng tốt Kết quả nghiên cứu cho thấy việc thay thế 25% lượng bã khoai mỡ trong khẩu phần ăn cá tra đã cải

thiện sự tăng trưởng và khả năng tiêu hóa của cá tra tốt hơn so với lượng bã thay thế 0%, 10%, 50%, 75%, 100% Theo TS Trần Thị Thanh Hiền và cộng sự (2004) hàm lượng bã khoai mỡ trong thức ăn có ảnh hưởng rất lớn đến độ tiêu hoá của động vật bột bã có tác dụng gia tăng tốc độ tiêu hoá thức ăn nên có tác dụng làm tăng lượng thức ăn động vật ăn vào tuy nhiên hàm lượng bã trong thức ăn cao sẽ làm giảm độ tiêu hoá thức ăn, động vật sinh trưởng chậm Hiện nay, vẫn chưa có những nghiên cứu mới về việc thay thế lượng bã khoai mỡ vào trong thực phẩm cho con người

sự 2021)

Ngoài ra còn có một nghiên cứu của Singthong và cộng sự 2018, đã nghiên cứu các đặc tính của bã khoai mỡ và ứng dụng trong thực phẩm Tác giả đã cho biết việc sử dụng bã khoai mỡ thay thế cho bột mì với hàm lượng 0%, 20%, 40%, 60%, 80% và 100% và các thành phần khác được giữ không đổi cho tất cả các công thức Việc tăng lượng bã khoai mỡ dẫn đến giảm thể tích của bánh, khối lượng riêng và độ mềm Từ đánh giá cảm quan, việc thay thế không quá 40% lượng bã khoai mỡ cho thấy ở tất cả các thuộc tính (hình thức, màu sắc, mùi, vị, kết cấu và tổng thể) tương tự như mẫu đối chứng (Singthong và cộng sự 2018)

2.3 Tổng quan về bánh cracker thay thế bã khoai mỡ

2.3.1 Giới thiệu về bánh cracker

❖ Nguồn gốc

Trong Old Farmer's Almanac, người ta ghi lại rằng bánh cracker có nguồn gốc ở New England Năm 1792, John Pearson ở Newburyport, Massachusetts, đã tạo ra một sản phẩm giống bánh cracker chỉ sử dụng bánh mì và nước gọi là “pilot bread” Nó trở nên nổi tiếng ngay lập tức trong giới thủy thủ vì thời gian bảo quản lâu Nó còn được gọi là hardtack hoặc

sea biscuit Đến năm 1810, việc kinh doanh bánh cracker bùng nổ, dẫn đến sự phổ biến của loại thực phẩm này trong thời hiện đại

❖ Khái niệm

Bánh cracker là loại bánh nướng được làm từ bột mì , nước , muối , đường và dầu Đôi khi, được thêm các gia vị chẳng hạn như: thảo mộc, hạt hoặc pho mát vào bột hoặc có thể rắc lên trên trước khi nướng Bánh cracker có đặc điểm là độ ẩm thấp, thời hạn sử dụng lâu

so với bánh mì và bánh bao, có thể bảo quản trong thời gian dài mà không làm mất đi chất lượng ban đầu Thực phẩm này có nhiều hình dạng, kích cỡ, công thức và hương vị khác nhau Bánh cracker được coi là một thực phẩm ăn nhẹ bổ dưỡng (Duncan Manley,2000)

❖ Phân loại:

❖ Chỉ tiêu chất lượng bánh cracker

Bánh cracker thuộc bánh bích quy được quy định trong TCVN 5909:1995

Xử lý với enzyme

Xếp lớp

không có

chất béo

Xếp lớp có chất béo

Xếp lớp có bột lót

Xếp lớp không có bột lót

Tên chỉ tiêu Mức

Hàm lượng protein, %, không nhỏ hơn 3,7

Hàm lượng chất béo, %, không nhỏ hơn 20

Hàm lượng đường toàn phần (sacaroza), %

Hình dạng bên ngoài Bánh có hình dạng theo khuôn mẫu, vân hoa rõ nét Bánh

không bị biến dạng, dập nát Không có bánh sống

Mùi vị Bánh có mùi thơm đặc trưng của từng loại

và thường có kết cấu mịn Hạt đường mịn rất thích hợp để làm bánh vì chúng có khả năng

hòa tan dễ dàng thành chất lỏng hoặc bột bánh Đường xay bao gồm khoảng 99% sucrose

Thường được sản xuất từ cây mía hoặc củ cải đường (Karishma Pradhan, 2022) Baking

powder có màu trắng, rất mịn, có tác dụng chính là làm tăng thể tích của bánh giúp bánh

phồng, nở khi tiếp xúc với nước và nhiệt độ (quá trình nướng) do giải phóng khí CO2 Khí

CO2 sinh ra không màu, không mùi nê không ảnh hưởng xấu đến chất lượng bánh, mặt khác

còn làm biến tính tinh bột giúp bánh có màu vàng tươi (Duncan Manley, 2000) Bơ lạt là

sản phẩm chế biến từ chất béo của sữa (milk fat) có thành phần: > 80% chất béo sữa, 16%

nước, (2,5% muối), 1,5% chất khô sữa (protein) Cứng và giòn ở nhiệt độ thấp, rất mềm ở

nhiệt độ thường, khó nhào và cán bột hơn shortening nhưng tạo lớp tốt hơn margarine Nấm

men là một sinh vật đơn bào, được gọi là Saccharomyces cerevisiae Nó chuyển hóa thức ăn,

đường và tinh bột thông qua quá trình lên men, thành carbon dioxide và rượu Chính khí

carbon dioxide làm cho bánh nở lên Sữa tươi không đường trong nghiên cứu này chúng tôi

sử dụng sữa bò không đường của thương hiệu Vinamilk Muối là một trong những chất phụ

gia được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp thực phẩm vì giá thành rẻ và đặc

tính đa dạng của nó Muối có tác dụng làm ổn định và chống vi khuẩn Ngoài ra, muối là

một chất tăng hương vị do ảnh hưởng của nó đối với các cơ chế sinh hóa khác nhau Nó cũng

có tác dụng tăng cường hương vị do làm giảm hoặc tăng cường hoạt động enzym của một

số enzym chịu trách nhiệm cho sự phát triển của các thông số cảm quan

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG

PHÁP

3.1 Nguyên liệu

Bảng 3 1 Nguyên liệu sử dụng cho thực nghiệm

1 Khoai mỡ sử dụng để thực

hiện thu hồi bã

Coopmart Thủ Đức (191 Quang Trung, Hiệp Phú, Thủ Đức, Hồ Chí Minh, Việt Nam)

2 Bột mì số 8 Công ty TNHH Interflour Việt

5 Muối Công ty CP muối miền Nam

6 Bơ TH true milk Công ty cổ phần sữa TH

7 Sữa tươi không đường Công ty CP Sữa Việt Nam

Nam

3.2 Sơ đồ thiết kế thí nghiệm

3.3 Sơ đồ quy trình thu hồi bã khoai mỡ

Hình 3 1 Sơ đồ quy trình thu hồi bã khoai mỡ

Thuyết minh quy trình

Khoai mỡ được mua từ siêu thị Coopmarrt Thủ Đức với nguồn cung cấp cố định, cùng 1

vụ mùa và cùng thời gian thu hoạch, lựa chọn những củ khoai mỡ kích thước to, loại những

củ bị sâu, mốc, hư,… Sau đó được rửa để loại sạch đất và tạp chất trên bề mặt trong quá trình thu hoạch và vận chuyển, tiếp đó được gọt vỏ bằng phương pháp thủ công (dao, nạo)

và được rửa lại một lần nữa để loại hết phần vỏ dính lại trên bề mặt Sau đó sẽ được ngâm trong dung dịch NaOH 0,2N, tỉ lệ 1:9 trong 24h để loại bỏ một phần các hợp chất màu,

protein,… đồng thời giúp khoai mỡ tánh bị sẫm màu Sau đó khoai mỡ đã ngâm NaOH được cắt hạt lựu và xay nhuyễn cùng dung dịch NaOH 0,2N để tiếp tục loại bỏ phần hợp chất không cần thiết còn lại Kế đến huyền phù khoai mỡ sẽ được ray lọc tinh bột qua 2 lần rây với rây có đường kính 0,45 mm và 0,075mm để thu được hỗn hợp tinh bột, trong giai đoạn ngâm dung dịch NaOH, các hợp chất màu, protein, pectin, phenol,… sẽ hoà tan vào dung dịch ngâm, phần bã khoai mỡ không tan sẽ nổi lên bề mặt Khi rây, phần bã khoai mỡ có kích thước lớn hơn sẽ mắc lại trên rây và dịch tinh bột đi qua rây, từ đó thu được bã khoai

mỡ Tiếp theo, dịch bã khoai mỡ sẽ được trung hoà bằng cách sử dụng dung dịch HCl 0,1N hoà tan vào dịch bã đến khi pH đạt 6,5 Khi trung hoà, NaOH sẽ phản ứng với HCl tạo thành NaCl, vì vậy cần loại bỏ NaCl khỏi dịch bã bằng cách rửa nhiều lần qua nước và nước cất,

để đảm bảo dịch bã đã sạch muối, trước tiên cần rửa trước bằng nước thường 4-5 lần bằng cách ngâm dịch bã với nước, sau đó tiếp tục thay nước thường bằng nước cất đến khi rửa sạch do trong nước máy của phòng thí nghiệm có thể còn một lượng dư lượng nhất định nên cần thay nước cất để đảm bảo rửa sạch lượng muối trong dịch bã

Để kiểm tra lượng NaCl đã được loại bỏ hoàn toàn hay chưa, thực hiện hút 1ml dịch ngâm sau đó nhỏ vài giọt AgNO3 vào, nếu dịch ngâm xuất hiện kết tủa trắng chứng tỏ lượng trong dịch ngâm vẫn còn (do Ag+ tác dụng với Cl- tạo kết tủa trắng AgCl), lúc này tiếp tục rửa cho đến khi thử AgNO3 mà không xuất hiện kết tủa

Phản ứng xảy ra trong quá trình:

NaOH + HCl → NaCl + H2O;

AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 Sau khi đã rửa sạch hoàn toàn muối, thu được phần bã khoai mỡ ướt, trãi khay có lót giấy nến và tiến hành sấy khô ở nhiệt độ 105oC trong khoảng thời gian từ 8 – 10h (qua đêm), trong quá trình sấy tiến hành lật các mặt của bã để quá trình diễn ra thuận lợi và nhiệt phân

bố đều ở các mặt Sau khi sấy, bã khoai mỡ sẽ có dạng rắn, khô, tạo thành từng miếng lớn,

độ ẩm giao động từ 5-10% Tiếp theo tiến hành bẻ nhỏ và nghiền bã với máy nghiền ở công suất 2, thực hiện nghiền 4 lần, mỗi lần 40s để tránh làm nóng thành máy ảnh hưởng đến chất lượng bột

Sau cùng, bột bã được rây qua rây 250 mesh để giảm kích thước, phần bã không lọt rây tiếp tục được nghiền lại và rây đến khi tất cả bột đều lọt rây 200 mesh, công đoạn này để thuận lợi trong việc thay thế bã vào các dạng thực phẩm bánh, giảm tối thiểu khả năng phá huỷ các mạng lưới liên kết hoá học có trong cấu trúc bánh, đồng thời tăng khả năng hoà tan

và giúp bánh có cấu trúc tốt hơn Bã khoai mỡ được bảo quản trong các hộp nhựa kín chứa nhiều gói hút ẩm để tránh hiện tượng lại ẩm trong bột, được lưu trữ trong tủ lạnh có nhiệt độ 8-15oC