Nhào trộn và lên men bánh mì

Nhào trộn và lên men bánh mì

BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC

M c l c ục lục ục lục

I Giới thiệu quy trình sản xuất bánh mỳ 3

II Nguyên liêu sản xuất bánh mỳ 4

1.1 Bột mỳ 4

1.2 Nấm men 4

1.3 Nước 5

1.4 Muối ăn 6

1.5 Enzyme 6

1.6 Malt 7

1.7 Các phụ gia 8

III Quá trình nhào trộn và lên men bánh mỳ 9

3.1 Nhào trộn 9

3.2 Các phương pháp nhào trộn 12

3.3 Cách nhận biết bột nhào đạt yêu cầu 17

3.4 Thiết bị 17

IV Lên men 19

I Gi i thi u quy trình s n xu t bánh mỳ ới thiệu quy trình sản xuất bánh mỳ ệu quy trình sản xuất bánh mỳ ản xuất bánh mỳ ất bánh mỳ

Hiện nay công nghệ sản xuất bánh mì ở các nước đã phát triển tới mức kháhoàn chỉnh với nhiều qui trình khác nhau tùy theo loại bánh và trang thiết bị Nóichung các qui trình đều gồm các giai đoạn chủ yếu theo sơ đồ

Hình 1 Các giai đoạn chính trong công nghệ sản xuất bánh mì

Các công đoạn trong qui trình sản xuất đều ảnh hưởng tới chất lượng bánh,nhưng chất lượng nguyên liệu, giai đoạn nhào bột, chế độ lên men và chế độnướng ảnh hưởng quyết định hơn cả

Nguyên liệu Nhào trộn

II Nguyên liêu s n xu t bánh mỳ ản xuất bánh mỳ ất bánh mỳ

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 tạpchất sắt không quá 3 mg/kg bột Độ ẩm của bột phải nhỏ hơn 13 – 13,5%

Bảng 1 Các chỉ tiêu chất lượng của bột mì

Các chỉ số Bột mì tỉ lệ thu bột

75% Bột mì tỉ lệ thu bột 80%

1.2 N m men ất bánh mỳ

Chủng nấm men để sản xuất bánh mì thuộc loài Saccharomyces Cerevisiae.

Ưu điểm: Nấm men Saccharomyces Cerevisiae có enzym Invertase có khả năng

nghịch đảo đường thủy phân tiếp đường kép thành đường đơn Ngoài ra nó cònchứa enzyme dehydrogenase chuyển đường thành cồn (tách hydro) Đường thẩmthấu cào tế bào nấm men chuyển thành cồn và CO2 tồn tại bên trong tế bào nấmmen

Men bánh mì được sử dụng trong sản xuất bánh mì, bánh ngọt và các loạibánh làm từ bột nhào dùng trong gia đình Để sản xuất bánh mì trắng, người ta vẫncần một tỉ lệ nấm men là 2% với các loại bánh ngọt nhỏ cần 3 – 5 % , bánh sữa 4 –5% (so với lượng bột)

Bảng 1 Thành phần trung bình của nấm men bánh mì như sau

Trong bột nhào, quá trình lên men xảy ra ở điều kiện yếm khí theo phảnứng:

C6H12O6 = CO2 + 2C2H5OH + Q

CO2 làm nở bột nhào và là nguyên nhân làm cho ruột bánh có cấu tạo xốp.Trong sản xuất bánh mì có thể dùng nấm men dạng ép, dạng khô, hay dạng lỏng.Thường men ép và men khô có nhà máy hoặ phân xưởng riêng đẻ sản xuất, menlỏng do nhà máy bánh mì tự sản xuất

Nguyên liệu sản xuất men ép chủ yếu là mật rỉ của nhà máy đường Mật rỉchứa không đầy đủ photphat, nitơ và các chaát cần thiết cho sự phát triển của tếbào nấm men, vì thế khi nuôi cấy phải bổ sung thêm chất dinh dưỡng

Nấm men ép phải có màu vàng xám, độ ẩm không quá 75%, thời gian làm nởbột nhào phải dưới 75 phút Sau 10 ngày bảo quản, độ acid (đơn vị đo: số mg

CH3COOH/ 100g nấm men) không vượt quá 360

Men khô được chế biến từ men ép Độ ẩm của men khô phải không quá 12%, lực nở không quá 110 phút

11-Men lỏng có thể sản xuất theo nhiều phương pháp khác nhau, tùy theo môitrường thức ăn cho tế bào men Khi dùng nấm men lỏng để lên men bột nhào phảilưu ý đến hàm lượng nước trong nấm men lỏng để tránh bột nhào bị nhão

1.3 N ưới thiệu quy trình sản xuất bánh mỳ c

Nước dùng để trộn bột nhào là nước ăn uống bình thường Nước uống đượcphải không màu, trong suốt, không có NH3, H2S hoặc acid từ nitơ Trong nướcuống phải không có vi sinh vật gây bệnh Các chỉ số về độ sạch của nước phải theođúng tiêu chuẩn của nhà nước

Độ cứng của nước có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất bánh mì Các muốitrong nước cứng làm cho gluten chặt lại, nhưng vị của nước cứng không ngon và

nước này không dùng được trong công nghiệp bánh mì Độ cứng của nước thườngquy định không quá 7 - 9 miligam đương lượng trong 1 lít

1.4 Mu i ăn ối ăn

Tùy theo loại bánh mà trong thành phần sản xuất có 1-2.5% muối ăn so vớikhối lượng bột Muối ăn không những làm tăng vị của bánh mà còn có tác dụnglàm chắc gluten, đồng thời ức chế một số vi sinh vật có hại tăng hoạt tính một sốmen

1.5 Enzyme

Chất lượng bánh mì phụ thuộc chủ yếu vào đặc điểm thành phần hoá họccủa bột, điều kiện lên men và nướng bánh Trong điều kiện công nghiệp khi sảnxuất bánh mì đã được cơ giới hoá và tự động hoá và chuyển sang phương pháp sảnxuất mới tiến bộ hơn( không có quá trình lên men nhào bột) thì cần thiết phải tìm

ra các biện pháp điều khiển định hướng các quá trình hoá sinh xảy ra trong quátrình lên men và nướng bánh thích hợp nhất là khi bột có hoạt độ enzymes thấp.Biện pháp hoàn chỉnh để hoàn chỉnh các quá trình công nghệ và nâng cao chấtlượng bánh mì là sử dụng chế phẩm enzymes Trong công nghệ sản xuất bánh mìthường sử dụng chế phẩm enzymes amylase từ:

Bacillus subtilis được sử dụng phổ biến.

Đặc trưng cho amylase vi khuẩn thể hiện ở tính chất của sản phẩmcuối cungfcuar sự thuỷ phân tinh bột trong bột nhào So với nấm mốc, tác dụngdextrin hoá của amylase vi khuẩn chiếm ưu thế hơn tác dụng đường hoá.Theo kết quả nghiên cứu của Lipsits, khả năng dextrin hoá của chế phẩm từ

Asperillus oryzae cao hơn khả năng đường hoá 1.7 lần, còn đối với Bacillus subtilis là 3 lần Trong các thí nghệm của Lipsits và Brajnitsenko mức độ đường

hoá tinh bột tách riêng bằng amylase từ Bacillus subtilis là 36.4% sau một giờ với liều lượng 50mg so với 48.8% khi dùng amylase từ Asperillus oryzae trong cùng

thời gian với liều lượng 10mg Do đó amylase từ vi khuẩn có ý nghĩa lớn hơn vềphương diện tác nhân dextrin hoá và kém amylase của nấm mốc về tác dụng

đường hoá Dextrin được tạo nên bởi α-amylase amylase vi khuẩn có mạch dài hơn vài lần

so với dextrin thu được so với amylase lúa mì hoặc amylase nấm mốc Do đóamylase vi khuẩn có tác dụng kéo dài độ tươi của ruột bánh mì

Mặt khác, amylase vi khuẩn gây tác dụng chủ yếu lên tinh bột ở giaiđoạn nướng, tăng cường sự thuỷ phân ở nhiệt độ hồ hoá tinh bột và thực hiện đếncuối quá trình nướng ngược với tính mẫn cảm nhiệt của amylase nấm mốchầu như hoàn toàn bị ức chế ở nhiệt độ 63-71oC nên amylase vi khuẩn được

sử dụng để giữ độ tươi của bánh mì

Độ bền nhiệt cao của amylases vi khuẩn đóng vai trò tích cực trong quátrình sản xuất bánh mì nhưng việc sử dụng nó trong quá trình sản xuất khá phứctạp bởi vì liều lượng chế phẩm yêu cầu sử dụng phải rất thận trọng và chính xác.Khi dùng liều lượng vượt quá mức cần thiết, nếu sau khi nướng trong bánh mìhoạt độ amylases vẫn còn cao thì sau 24-48h thì ruột bánh bị dính và bị sống

b Các chế phẩm enzymes từ nấm mốc

Để thu được bánh mì có độ xốp và độ nở tốt, màu sắc vỏ bánh đẹp thì bộtnhào phải đủ đường, đảm bảo sự tạo khí Bánh mì có chất lượng tốt không chỉ phụthuộc vào bản than quá trình tạo khí mà còn vào động thái của quá trình này Khi

sự tạo khí chỉ do đường sẵn có trong bột thì sự tạo khí CO2 sẽ cực đại ở giờ đầutiên và giờ thứ hai của quá trình lên men Trong sản xuất bánh mì thì sự tạo khíphải luôn ở mức độ cao ngay cả ở giai đoạn cuối cùng Vì vậy trong quá trình sảnxuất người ta đã bổ sung chế phẩm enzymes α-amylase amylase nấm mốc có tác dụngđường hoá và tạo khí mạnh làm tăng chất lượng của bánh Chế phẩm enzymes α-amylase amylase nấm mốc sẽ thuỷ phân các amylase và amylopectin thành các dextrin –

là cơ chất đặc hiệu cho β-amylase amylase trong bột từ hạt bình thường luôn có đủ, β-amylase amylase trong bột sẽ thuỷ phân các dextrin thành đường mantose cung cấp chohoạt động của nấm men

1.6 Malt

Malt là sản phẩm nghiền nhỏ của hạt đã nảy mầm(độ nảy mầm của hạt phảitrên 92%) Malt được thêm vào bột nhào để tăng cường tác dụng đường hoá trongquá trình lên men bột mì Malt được dùng ở hai dạng:

Trong chế phẩm mầm mạch độ ẩm 26-27% có chứa các enzymes hoạt độngmaltose và các sản phẩm thuỷ phân protein Chế phẩm này được sử dụng với tỉ lệ1-3% so với khối lượng bột mì.

Mầm mạch và chế phẩm của mầm mạch có tác dụng làm tăng thể tích bánh,màu sắc của vỏ bánh đẹp hơn, tăng hương vị sản phẩm

1.7 Các ph gia ục lục

1.7.1 Cystein

Cystein, thường được sử dụng dưới dạng L-cystein-hydroclorua, là một axitamin có hoạt tính khử cao Khi them cystein vào bột nhào, nó sẽ ngăn cản quátrình kết tụ của các phân tử protein bằng cách cắt đứt các liên kết –SS- giữa cácphân tử protein trong khối kết tụ do đó làm giảm năng lượng và thời gian nhàotrộn đòng thời làm thay đổi độ chặt và cấu trúc khối bột nhào

Trong quá trình làm bánh mì Chorleywood khi them 25ppm L-cystein-HCl/100g bột mì sẽ làm giảm thời gian trộn

Trong qui trình làm bánh mì liên tục việc thêm L-cystein-HCl tại máy trộnlàm giảm tốc độ trộn từ 205v/p xuống 167v/p

1.7.2 Chất nhũ hoá

Chất nhũ hoá là những chất hoạt động bề mặt có cấu trúc lưỡng cực sẽ tựđịnh hướng để hai cực hoá nước và kị nước của chúng ứng với hai phía của bề mặtliên pha tạo thành các bọt đơn phân tử có tác dụng làm dính các phân tử vật chất,

do đó làm tăng độ bền của nhũ tương, cải thiện tính chất bột nhào Trong bột nhào,nhóm chất này tạo thành hợp chất hấp phụ của protein và tinh bột, do đó làm tăngkhả năng hút nước của gluten, làm cho gluten đàn hồi hơn và làm chậm quá trìnhthoái hoá của tinh bột khi bảo quản bánh mì Đứng về mặt bản chất, các chất nhũhoá thường là các ester của các axit béo

1.7.3 Chất oxy hoá

Trong bánh mì thường chứa một lượng nhỏ glutathione( gồm 3 axit aminaxit glutamic, cystein và glycine được gắn với nhau thông qua liên kết petit –CO-NH-) Trong quá trình nhào bột, chất này sẽ liên kết với các liên kết –SS- trongmạng gluten làm mạng bị nát, làm giảm độ nhớt bột nhào Khi them các chất oxyhoá vào thì các chất này một mặt sẽ tác dụng với glutathione hạn chế glutathionetác dụng với protit, mặt khác chúng sẽ chuyển các liên kết –SH- trong phân tửprotein mạng gluten thành liên kết –SS- do vậy làm cấu trúc protein chặt lại

Trong các chất oxy hoá thì axit ascorbic chỉ phát huy tác dụng khi được oxy hoáthành dạng dehydro ascorbic dưới tác dụng của oxy không khí Do vậy vai trò củaaxit ascorbic phụ thuộc vào cường độ nhào trộn

1.7.4 Chất chống vi sinh vật

Trong quá trình bảo quản bánh mì thường hay bị mốc vỏ ngoài Các bệnhmốc bánh mì do các loại mốc mucor, rhizopus, aspergillus và penicillium gây ra.Chúng nhiễm vào bánh mì trong quá trình làm nguội, bao gói, bảo quản, vậnchuyển….Để chống mốc khi làm bột nhào, người ta thêm 0.2-0.3% canxipropionate hoặc 0.005-0.1% axit socbic

III Quá trình nhào tr n và lên men bánh mỳ ột mỳ

III.1 Nhào tr n ột mỳ

III.1.1 Mục đích

Phân bố đều các nguyên liệu thành khối bột nhào đồng nhất

Tạo thành mạng gluten có tính đàn hồi và nhớt dẻo, có khả năng giữ khí

Nh ng bi n d i x y ra trrong quá trình nhào tr n ững biến dổi xảy ra trrong quá trình nhào trộn ến dổi xảy ra trrong quá trình nhào trộn ổi xảy ra trrong quá trình nhào trộn ảy ra trrong quá trình nhào trộn ộn

III.1.2 Biến đổi vật lý

Trong quá trình nhào, do năng lượng cơ học chuyển thành năng lượng nhiệtnên nhiệt độ khối bột có tăng lên Nhưng nếu tốc độ cánh máy nhào khoảng 25-40vòng/phút thì nhiệt độ tăng không đáng kể

III.1.3 Biến đổi hóa lý

Sự tạo thành liên kết giữa nước với protit và tinh bột có trong bột mỳ

Vai trò chính trong việc tạo ra phân tử bột nhào là gliadins và glutenins.Khi nhào bột mì nếu đủ lượng nước thì gliadins và glutenins sẽ hấp thụ nước vàtương tác với nhau và với các thành phần khác trong khối bột nhào tạo ra nhữngsợi chỉ mỏng và màng dính mỏng các hạt tinh bột thấm nước lạo với nhau tạothành hệ keo

Theo lý thuyết trương nở của các phân tử keo thì tác dụng tương hỗ của képháo nước với nước gồm hai pha liên kết chặt chẽ với nhau

Pha thứ nhất gồm liên kết các lượng nước nhỏ do hoạt tính của các nhómháo nước Trong chất keo tạo ra vỏ solvat bao quanh chất háo nước, vỏ đó giữ rấtchặt keo háo nước Sự tác dụng tương hỗ của nước với nhóm háo nước khôngnhững chỉ xảy ra trên bề mặt hạt keo (misen) mà còn cả bên trong nữa Pha thứnhất của sự trương nở là quá trình tỏa nhiệt và không kèm theo sự tăng thể tích quálớn của hạt keo vì lượng nước liên kết không nhiều, chỉ khoảng 30%

Pha thứ hai của sự trương nở phân tử xảy ra nhờ hiện tượng khuếch tánphân tử nước vào trong hạt keo Trong trường hợp đó các hạt keo được coi nhưmạng thẩm thấu, bên trong mạng này có những phân tử có phân tử lượng thấp hòatan, nhờ đó tạo ra áp suất thẩm thấu dư Áp suất thẩm thấu cho phép nước lội vàobên trong hạt keo Pha thứ hai của sự trương nở xảy ra không có tỏa nhiệt, làm

tăng thể tích của các hạt misen (hạt keo) rất lớn, vì lượng nước liên kết với protittheo cách này là 200%

Chính các phần phân tử thấp các gluten dễ dàng chịu tác dụng phân tán củanước và một phần peptit hóa kết quả tạo ra áp suất thẩm thấu bên trong gluten, ápsuất này làm cho nước khuếch tán vào trong gluten, sự khuếch tán đó kèm theo sựtăng thể tích

Tinh bột gồm có hai phần : amylose và amylopectin Amylose có bên tronghạt tinh bột còn amylopectin ở vỏ ngoài Amylose có trọng lượng phân tử thấp (80000) còn amylospectin có trọng lượng phân tử lớn

Như vậy hạt tinh bột là một mạng thẩm thấu bên trong có các phần phân tửthấp hòa tan, đó là amylose, nó gây ra áp suất thẩm thấu dư và sự xâm nhập nướcvào trong mạng

Thực nghiệm chỉ rõ rằng sự hydrat hóa tinh bột trong các điều kiện nhiệt độ

từ 25-400C thì sự hydrat hóa xảy ra yếu do có sự hydrat hóa gluten Sự hydrat háotrong khoảng nhiệt độ nói trên hầu như không thay đổi Tiếp tục tăng nhiệt độ đến

600 thì tăng sự hydrat hóa bột do hydrat hóa tinh bột tăng khá lớn trong khi sựhydrat hóa gluten tiếp tục giảm Như vậy sự trương nở của bột ở nhiệt độ thấp (25-

400C ) phần lớn là nhờ sự trương nở của gluten còn ở nhiệt độ cao hơn (600C) lànhờ sự liên kết thẩm thấu của dung môi với tinh bột

Tất cả những điều đã trình bày ở trên cho phép chúng ta sơ lược hiểu về cơchế của quá trình tạo thành bột nhào như sau

Các protit của gluten có trong bộ mì khoảng 10-20% ở nhiệt độ nhào gần

300C chúng thấp thụ một lượng nước không lớn do tác dụng tương hỗ giữa cácnhóm háo nước - của protit với nước và khuếch tan một lượng nước lớn vào bêntrong protit nhờ sự có mặt của áp suất thẩm thấu dư trong protit

Tinh bột có trong bột mì khoảng 70% cũng ở nhiệt độ nhào nói trên, nó hấpthụ đến 30% nước nhờ hoạt tính của các nhóm háo nước Vì tinh bột chiếm mộtlượng lớn nhất trong bột nên lượng nước liên kết với tinh bột và gluten gần bằngnhau

Trong thời gian nhào các hạt keo của gluten tiếp xúc chặt chẽ với nhau taonên một mạng lưới protit hay tạo liên kết với các hạt tinh bột trương nở yếu, ngoài

ra trong mạng lưới protit còn có các chất không hòa tan khác

III.1.4 Biến đổi hóa sinh

Quá trình này hình thành dưới tác dụng của các enzyme Protease, Amylase

và Lipase Các enzyme này phá vỡ các liên kết protit làm ảnh hưởng đến tính chấtvật lý của khối bột Các enzyme thủy phân protit ảnh hưởng nhiều hơn so với cácenzyme thủy phân tinh bột Trong quá trình nhào nếu có càng nhiều oxi xâm nhậpvào khối bột thì càng ít liên kết protit bị phá huỷ

III.1.5 Biến đổi sinh học

Sự tổng hợp, trao đổi chất của nấm men để tạo các thành phần cần thiết chokhối bột nhào như CO2, một số sản phẩm phụ của quá trình lên men góp phần tạomùi vị cho khối bột nhào