Biến đổi sinh hóa gluten trong quá trình sản xuất bánh mì

Biến đổi sinh hóa gluten trong quá trình sản xuất bánh mì

MỤC LỤC

Lời mở đầu 2

I - Quá trình sản xuất bánh mì

1 Giới thiệu

1.1.Khái niệm

1.2.Thành phần chính của bánh mì

2.Quá trình sản xuất bánh mì

2.1 Quy trình sản xuất bánh mì

II - Biến đổi gluten trong quá trình sản xuất bánh mì

1.Khái niệm gluten

2 Quá trình phát triển của Gluten trong quy trình nướng bánh

3.Vai trò của gluten

4.Tác hại của gluten

Kết luận

Tài liệu tham khảo

I.Quá trình sản xuất bánh mì.

1 Giới thiệu

1.1.Khái niệm

Bánh mì, hay còn viết là bánh mỳ, là lương thực quan trọng trên thế giới, đặc biệt là tại phương Tây và các nước trồng lúa mì Bánh mì, tại những nơi này, là lương thực để ăn hàng ngày Bánh mì hiện nay được làm từ bột mì, nước thường có thêm men, trứng gà và muối, đôi khi có các loại hạt khác, sau đó có thể nướng

Có rất nhiều loại bánh mì, không những thay đổi tùy theo nước mà còn tùy theo từng vùng, từng sắc thái dân tộc, văn hóa của người làm

1.2.Thành phần chính của bánh mì

Bột mì là nguyên liệu chính để sản xuất bánh, được chế biến từ hạt lúa mì Bột mì có hai loại: bột mì trắng và bột mì đen Bột mì trắng được sản xuất từ hạt lúa mì trắng, bột mì đen được sản xuất từ hạt lúa mì đen

Nguồn nguyên liệu chủ yếu của nước ta là nhập từ nước ngoài(nhập bột mì và lúa mì)và

ta chỉ nhập loại lúa mì trắng Lúa mì trắng có hai loại:loại cứng và loại mềm Lúa mì cứng có chất lượng cao hơn

 Thành phần hóa học của bột mì:

Thành phần hóa học của bột mì phụ thuộc vào thành phần hóa học của hạt và phụ thuộc vào hạt bột Những đặc điểm thành phần bột mì về mặt số lượng và chất lượng định theo giá trị dinh dưỡng và tính chất nướng bánh của bột Các chất dinh dưỡng trong bột có hạng cao thì được cơ thể tiêu hóa dễ hơn, nhưng bột mì ở hạng thấp lại có vitamin và chất khoáng cao hơn

Bột mì chủ yếu gồm gluxit và protit, cụ thể vế thành phần được trình bày ở bảng dưới đây:

Lo i vàại và

h ng b tại và ột

mì

Thành ph n hóa h c trung bình tính b ng % ch t khôần Thị Minh Hà ọc Thực Phẩm ằng % chất khô ất bánh mì Pantozan Tinh b tột Protit Ch t béoất bánh mì Đchungườngng Xenluloza Tro

B t mì h oột ản xuất bánh mì

H ng Iại và

H ng IIại và

2.5 3.5 77.571 14.514 1.51.9 2.02.8 0.30.8 0.71.2 Hàm lượng các gluxit và protit chiếm khoảng 90% trọng lượng bột mì

 Protit của bột mì :

Hàm lượng protit có trong các hạng bột mì khác nhau thì không giống nhau Hàm lượng

protit tăng dần từ bột hạng cao đến bột hạng thấp, nhưnh về mặt dinh dưỡng thì protit

trong bột hạng cao giá trị hơn protit trong bột hạng thấp Protit trong bột mì gồm 4 loại:

Anbumin (hòa tan trong nước)

Globulin : hòa tan trong dung dịch muối trung tính

Protalamin : hòa tan trong dung dịch rượu 60 – 80% còn ó tên gọi là Gliadin

Glutenlin : hòa tan trong dung dịch kiềm 0,2%

Trong 4 loại nói trên thì hàm lượng Anbumin và Globulin chiếm khoảng 20%, còn 80%

là Protalamin và Glutenlin, và tỉ lệ protalamin và glutenlin trong bột mì là tương đương

nhau Bột mì nhào với nước rồi để yên một thời gian sẽ tạo thành Gluten Rửa bột nhào

cho tinh bột trôi đi còn lại một khối dẻo là Gluten Gluten thu được khi rửa qua bột nhào

gọi là Gluten ướt Trong gluten ướt có khoảng 60 – 70% nước Hàm lượng gluten ướt

trong bột mì dao động trong phạm vi rất lớn, từ 15 đến 55%

Khi bột mì có chất lượng bình thường thì tỉ lệ Gluten ướt phụ thuộc vào hàm lượng protit

của bột Với các loại bột mì sản xuất từ hạt bị hỏng, sâu bệnh, nảy mấm, do sấy ở nhiệt

độ quá cao… thì hàm lượng Gluten ướt giảm vì tính hút nước của protit đã bị thay đổi

Hàm lượng và chất lượng Gluten bột mì phụ thuộc vào giống lúa mì, điều kiện trồng trọt,

chế độ sấy hạt, chế độ gia công nước nhiệt, chế độ bảo quản… Gluten của bột mì chất

lượng cao thường có độ đàn hồi tốt, độ chịu kéo vừa phải Nếu Gluten có độ chịu kéo lớn

thì bánh làm ra xốp do giữ được khí tốt Còn nếu dung bột mì chất lượng cao và độ chịu

kéo nhỏ thì bột nhào thường bị chảy không đạt yêu cầu, bánh làm ra ít xốp Chính vì chất

lượng của Gluten có ảnh hưởng lớn đến quá trình chế biến và chất lượng sản phẩm như vậy nên trong sản xuất bánh quy thường sử dụng bột có chất lượng yếu và trung bình Trong quá trình chế biến có thể vận dụng các yếu tố của nhiệt độ , nồng độ muối ăn, cường độ nhào… để cải thiện những tính chất vật lý của Gluten Giảm nhiệt độ nhào thì Gluten trở nên chặt hơn, tăng nhiệt độ nhào thì Gluten nở nhanh nhưng khả năng giữ khí kém và bánh ít nở hơn

Muối ăn có tác dụng làm cho Gluten chặt lại và tăng khả năng hút nước lên, cường độ thủy phân protit giảm đi rõ rệt

Cường độ nhào làm tăng quá trình tạo hình Gluten nhưng làm giảm khả năng giữ khí của Gluten

Axit ascorbic, kali bromat, peroxyt và một số chất oxi hóa khác có tác dụng làm cho Gluten chặt hơn còn các chất khử thì có tác dụng ngược lại

Số lượng Gluten không ảnh hưởng lớn đến chất lượng bánh quy, song hàm lượng Gluten tăng thì độ ẩm của bột nhào tăng, do đó thời gian nướng bị kéo dài Vì vậy, ta cần hạn chế số lượng Gluten trong khoảng 27-30%

 Gluxit của bột mì: gluxit trong bột mì gồm có: tinh bột dextrin, xenluloza, hemieluloza, gluxit keo, các loại đường Quá trình tạo thành gluxit được biểu diễn bởi phát triển tổng quát:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Glucoza đã được tạo nên sẽ chuyển thành các gluxit khác Quá trình quang hợp được thực hiện nhờ năng lượng mặt trời và sắc tố xanh của cây ( clorofin )

 Tinh bột: là gluxit quan trọng nhất của tinh bột Trong hạng bột cao chứa đến 80% tinh bột Tinh bột của các loại bột khác nhau thì không giống nhau về hình dáng, kích thước, khả năng trương nở và hồ hóa Độ lớn và độ nguyên của hạt tinh bột có ảnh hưởng đến tính rắn chắc, khả năng hút nước và hàm lượng đường trong bột nhào Hạt tinh bột nhỏ và hạt tinh bột vỡ thì được đường hóa nhanh hơn Trong các hạt tinh bột, ngoài tinh bột ra còn có một lượng nhỏ axit photphoric Axit silicic, axit béo và các chất khác

 Dextrin: là sản phẩm tạo ra đầu tiên trong quá trình thủy phân tinh bột Đó là những chất keo tạo thành với nước một dung dịch dính Khối lượng phân tử và tính chất của dextrin phụ thuộc vào mức độ thủy phân của tinh bột Người ta phân ra thành các nhóm dextrin sau đây:

- Amilodextrin: là hợp chất cấu tạo giống tinh bột, khi tác dụng với iot cho màu tím

- Eritrodextrin: là hỗn hợp có khối lượng phân tử nhỏ hơn, tác dụng với iot cho màu đỏ

- Acrodextrin và maltodextrin là những dextrin đơn giản nhất, khi tác dụng với iot không cho màu đặc trưng

Trong bột mì sản xuất từ bột mì nảy mầm có chứa từ 3-5% là dextrin Dextrin ít liên kết với nước, do đó khi bột nhào có hàm lượng cao các dextrin thì bánh làm ra kém dai

 Xenluloza: cũng có công thức chung giống tinh bột nhưng rất khác nhau về cấu trúc phân tử và các tính chất hóa học Phân tử xenluloza gồm trên 1500 gốc glucoza Xenluloza không tan trong nước lạnh và nước nóng Thủy phân xenluloza bằng axit khó khăn hơn thủy phân tinh bột nên không thể tiêu hóa được xenluloza và chính lượng xenluloza làm giảm giá trị dinh dưỡng của bột Trong bột hạng cao có khoảng 0,1 – 0,15 % xenluloza, còn trong bột hạng cao thì chứa 2 – 3 % xeluloza

 Hemixenluloza: là polisacarit cấu tạo từ các gốc pentozan (C5H8O4)n và hecxozan (C6H10O)n Hemixenluloza không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong kiềm Nó dễ thủy phân hơn xenluloza Hàm lượng hemixenluloza phụ thuộc vào hạng bột, thường khoảng 2 – 8%, cơ thể người không tiêu hóa được hemixenluloza

 Gluxit keo: là các pentozan hòa tan, chủ yếu chứa trong nội nhũ của hạt Trong bột mì hàm lượng gluxit keo vào khoảng 1,2% Gluxit keo có tính háo nướa rất cao Khi trương nở trong nước các gluxit keo cho ta những dịch keo này có ảnh hưởng rõ rệt đến các tính chất lý học của bột nhào

 Đường trong bột: chứa một lượng không lớn lắm Trong bột có chứa khoảng 0,1 – 0,5 maltoza Trong bột mì sản xuất từ hạt nảy mầm thì hàm lượng maltoza tăng lên rõ rệt Đường chủ yếu nằm trong phôi hạt Hàm lượng sacaroza trong bột mì khoảng 0,2 – 0,6% Hàm lượng chung các loại đường phụ thuộc vào loại bột và chất lượng của hạt

 Chất béo: các lipit là những chất hữu cơ kị nước, có cấu trúc khác nhau, không hòa tan trong nước nhưng hòa tant rong các dung môi hữu cơ Trong các lipit của bột mì, ngoài các chất béo trung tính còn phải kể đến các photphorit, sterin, sắc tố….Trong bột các lipit ở trạng thái tự do và trng5 thái kết hợp với protit, gluxit Những hợp chất này

có ảnh hưởng đến tính chất các gluten, chúng làm cho các gluten đàn hồi hơn Hàm lượng chung của chất béo trong bột mì vào khoảng 0,1 – 2% tùy theo hạng bột mì

 Vitamin: trong bột mì có chứa rất nhiều vitamin như B1, B6, PP…Vitamin chứa nhiều

ở lớp alơrong Tùy theo hạng bột mì thì hàm lượng vitamin cũng khác nhau Hạng bột càng cao thì vitamin càng thấp và ngược lại

 Men trong bột: là những protit có tính chất xúc tác Trong bột có chứa rất nhiều men làm ảnh hưởing đến chất lượng bột, các loại men quan trọng như:

- Men thủy phân tinh bột và protit như: proteinaza, polipeptidaza, anpha-amilaza, beta-amylaza

Ngoài ra bột mì còn có các men khác như: lipaza, lipoxydaza…

* Tạp chất trong bột mì: Trong bột mì có chứa rất nhiều tạp chất như sâu, mọt… và tăng nhiều trong quá trình bảo quản

2 Quá trình sản xuất bánh mì

2.1 Quy trình sản xuất bánh mì

Nguyên liệu

Định lượng nguyên liệu

Nhào bột 1

Nhào bột 2

Chia bột nhào

Vê tròn

Lên men ổn định sơ bộ

Lên men ổn định kết thúc

Tạo hình

Nướng

Bánh thành phẩm

 Nguyên liệu: bột mì, nước, nấm men, muối, viên vitamine C, trứng

 Định lượng nguyên liệu:

Để đạt tỉ lệ thích hợp giữa các thành phần cho qui trình sản xuất bánh mì

Tỷ lệ phối trộn : 8 kg bột + 3 lít nước + 189 g nấm men + 80 g muối + 16 viên vitamine

C + 16 quả trứng

 Nhào bột lần 1:

- Cho bột, muối, nước như trên nhào trong 5 phút bằng máy nhào để tạo điều kiện cho khối bột nở, thành một khối đồng nhất

- Protide của bột mì chủ yếu là dạng đơn giản gọi là protein Protein của bột mì gồm cả 4 nhóm: albumin, globulin, gliadin, và glutenin Nhưng 2 nhóm sau là chủ yếu, chiếm tới

70 - 80%.Chính hai nhóm này khi nhào với nước tạo thành mạng phân bố đều trong khối bột nhào Mạng này vừa dai, vừa đàn hồi, có tác dụng giữ khí làm khối bột nhào nở và được gọi là gluten Bột có gluten có chất lượng cao thì đàn hồi tốt, độ dai cao, độ dãn trung bình bánh sẽ nở và ngon Trường hợp gluten yếu nghĩa là độ dãn lớn, độ dai thấp, ít đàn hồi thì bột nhào dính, bánh ít nở và bè ra

- Muối : để tạo vị cho sản phẩm Ngoài ra, muối còn có tác dụng kìm hãm hoạt độ của E.protease - là enzyme có trong bột mì Enzyme này phân giải protein bậc 3 do đó gluten bị vụn nát, làm giảm chất lượng bột nhào

 Nhào bột lần 2:

- Nấm men: cho vào khối bột để nấm men phát triển sinh khối

- Vit C : để tăng chất lượng gluten khi nhào bột, vì vit C có tác dụng kìm hãm E protease Ngoài ra, có thể sử dụng một số chất oxy hóa khác: kali bromat, peoxit,

- Phụ gia: tạo ẩm cho bề mặt bánh khi nướng Phụ gia có thể là trứng

 Tạo hình bánh:

- Tạo hình bánh gồm các bước: chia khối bột nhào thành từng mẫu, vê mẫu bột nhào, lên men ổn định sơ bộ, tạo hình và lên men ổn định kết thúc

+ Khối bột nhào được chia thành từng mẫu và có khối lượng theo từng loại bánh

+ Sau khi chia cấu trúc của mẫu bột nhào bị phá vỡ, phải qua quá trình vê để ổn định lại cấu trúc Nếu vê tốt, bánh sẽ nở đều và giữ được hình dạng theo yêu cầu Tốt nhất là vê thành hình cầu sau đó lăn thành hình trụ

+ Sau khi chia và vê tròn xong, cục bột được để yên khoảng 5 phút nhằm phục hồi lại khung gluten và tính chất vật lí của bột nhào Thời gian này gọi là thời gian lên men ổn định sơ bộ Trường hợp sản xuất cơ giới hoặc thủ công thì không cần thời gian này, vì thực tế do thao tác chậm nên đã đủ thời gian để phục hồi tính chất của khốt bột

+ Sau khi lên men ổn định sơ bộ, khối bột được chuyển qua giai đoạn tạo hình

+ Sau đó chuyển qua giai đoạn lên men ổn định kết thúc Lên men ổn định kết thúc là bước kĩ thuật quan trọng ảnh hưởng quyết định tới chất lượng bánh, vì nhờ giai đoạn này

mà bánh nở to và có hình dáng thể tích theo yêu cầu Trong thời gian này quá trình lên men tiếp tục sinh ra khí CO2 bù lại lượng CO2 đã mất đi khi chia và vê

* Quá trình sinh khí CO2 gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn đầu:

Khi E.amilase của nấm men chưa kịp phân hủy tinh bột thành đường maltose, nấm men

sẽ chuyển đường thành cồn và CO2 theo phương trình:

C6H12O6 → 2 C2H5OH + CO2

Do đó khả năng sinh đường và tạo khí của bột sẽ quyết định chất lượng bánh Chính CO2

là tác nhân làm bột nở CO2 được tạo thành sẽ bị giữ lại trong các mạng gluten

Giai đoạn sau:

Khi nấm men tổng hợp được E.amilase theo cơ chế cảm ứng, E sẽ thủy phân tinh bột thành đường và tiếp tục xảy ra quá trình chuyển đường thành cồn và CO2

E.amilase thủy phân tinh bột giúp bột nhào lên men nhanh và tăng chất lượng bánh vì lượng đường có trong tinh bột không đủ cho quá trình lên men Tác dụng tích cực này chỉ đối với beta-amilase vì nó phân hủy tinh bột thành maltose còn alfa-amilase phân hủy tinh bột thành dextrin mà dextrin liên kết yếu với nước làm cho ruột bánh bị ướt, do đó làm giảm chất lượng bánh Vì vậy, một trong những yêu cầu chất lượng của nấm men trong sản xuất bánh mì là hoạt lực maltose < 70 phút ( giá trị này biểu thị thời gian cần để giải phóng 10 ml CO2 khi lên men 20 ml dung dịch 5% maltose với hàm lượng nấm men 2,5%)

Nhiệt độ lên men ổn định kết thúc khoảng 35-40°C và độ ẩm của không khí

75-85% Nếu nhiệt độ thấp thì thời gian lên men sẽ kéo dài và nếu độ ẩm không khí thấp thì vỏ cục bột bị khô, khi nướng vỏ bánh bị nứt Nhưng nếu độ ẩm quá cao thì cục bột sẽ ướt và dính

Thời gian lên men ổn định kết thúc khoảng 20-120ph tùy vào khối lượng cục bột, công thức sản xuất, tính chất nướng bánh của bột, điều kiện lên men và một số yếu tố khác Nếu cục bột nhỏ, độ ẩm thấp, công thức có nhiều đường và chất béo thì thời gian lên men kéo dài Trường hợp bột xấu, độ ẩm không khí của phòng lên men cao, thì thời gian lên men ngắn

Sau 50-60ph phải đảo lại bột bạt Bột tốt thì đảo 2-3 lần.

* Chú ý: lần cuối cùng chỉ được đảo trước khi đưa vào nướng từ 20-30ph

 Nướng:

Nướng là giai đoạn cuối cùng và cũng là khâu quan trọng trong sản xuất bánh mì Khi nướng, dưới tác dụng của nhiệt trong cục bột cùng lúc xảy ra các quá trình: lí - nhiệt, hóa sinh, và keo hóa Chế độ nướng bánh đặc trưng bởi 3 thông số chính: độ ẩm tương đối của hỗn hợp không khí và hơi trong buồng nướng, nhiệt độ của các vùng trong buồng nướng và thời gian nướng

- Độ ẩm tương đối của không khí trong buồng nướng có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng bánh Mục đích của khâu làm ẩm là tạo cho hơi nước ngưng tụ trên bề mặt bánh khi bánh vừa được đưa vào lò Nếu đảm bảo đủ ẩm thì tinh bột dễ hồ hóa đồng thời hòa tan dextrin làm bề mặt bánh phẳng và bóng láng Mặt khác, nhờ có ẩm mà mặt bánh dai, chậm khô

do đó giữ được khí và hơi làm cho bánh nở to hơn Ngoài ra, làm ẩm còn có tác dụng đốt nóng bánh nhanh hơn, vỏ bánh mỏng không bị cháy, ruột bánh chín đều và nhanh do đó rút ngắn được thời gian nướng Nếu nướng bánh trong môi trường không đủ ẩm thì bánh

ít nở, vỏ bánh nứt và không vàng đều, có chỗ còn trắng, có chỗ cháy Đặc biệt vỏ bánh dày và cứng ngăn cản nhiệt xâm nhập vào ruột bánh

- Nếu bánh có bôi trứng thì không cần làm ẩm vì bề mặt bánh đã đủ ẩm

- Nhiệt độ và thời gian nướng trước hết phụ thuộc vào khối lượng mỗi bánh Bánh nhỏ thì nhiệt độ buồng nướng cao và thời gian nướng ngắn Bánh to phải hạ nhiệt độ xuống, và kéo dài thời gian nướng, nếu nhiệt độ cao thì vỏ bánh cháy mà ruột bánh còn sống

- Chất lượng bột cũng liên quan đến nhiệt độ và thời gian nướng Nếu bột với gluten yếu cần nướng ở nhiệt độ cao để protit biến tính nhanh giữ nguyên khung và không bị xẹp

- Trong trường hợp lên men ổn định kết thúc chưa đạt thì nên giảm nhiệt độ nướng và kéo dài thời gian để quá trình lên men tiếp tục lâu hơn tạo điều kiện cho bánh nở to Bánh có khối lượng 100g ,nướng trong 12-15ph, bánh có khối lượng 200g thì nướng trong 15-18ph, nhiệt độ lò nướng từ 220-240° C

2.2 Chỉ tiêu chất lượng bánh mì :

 Trạng thái cảm quan: