. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thuộc tính cấu trúc của bánh như: loại và lượng nguyên liệu sử dụng, quá trình sản xuất đặc biệt là quá trình nướng, độ ẩm của bánh, phương pháp bảo quản. Chất lượng sản phẩm có thể thay đổi trong quá trình bảo quản sản phẩm dưới tác dụng của độ ẩm, không khí, ánh sáng và nhiệt độ. Trong đó cách bảo quản có tác động lớn đến sự thay đổi độ ẩm mà độ ẩm lại ảnh hưởng đến chất lượng của các sản phẩm bánh. Bên cạnh đó, còn có sự thoái hóa tinh bột của các sản phẩm bánh trong thời gian bảo quản. Sau đây là tổng kết về sự thay đổi ẩm và thoái hóa tinh bột trong thời gian bảo quản các sản phẩm bánh.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG BÁNH KẸO TIỂU LUẬN SỰ THAY ĐỔI ĐỘ ẨM VÀ QUÁ TRÌNH THOÁI HÓA TINH BỘT CỦA CÁC SẢN PHẨM BÁNH TRONG BẢO QUẢN GVHD: Hồ Xuân Hương Lớp hp: 210504401 SVTH: Huỳnh Thị Yến Nhi MSSV: 09214211 Tp Hồ chí minh, tháng 2, năm 2012 MỤC LỤC A Mở đầu Đối với người tiêu dùng, chất lượng nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến lựa chọn sản phẩm.Các đặc tính chủ yếu liên quan đến chất lượng cá sản phẩm bánh cấu trúc, mùi vị màu sắc bề mặt bánh Theo phân loại Bourne, bánh thuộc dạng thực phẩm mà cấu trúc đóng vai trò định đến chất lượng sản phẩm Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thuộc tính cấu trúc bánh như: loại lượng nguyên liệu sử dụng, trình sản xuất đặc biệt trình nướng, độ ẩm bánh, phương pháp bảo quản Chất lượng sản phẩm thay đổi trình bảo quản sản phẩm tác dụng độ ẩm, không khí, ánh sáng nhiệt độ Trong cách bảo quản có tác động lớn đến thay đổi độ ẩm mà độ ẩm lại ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bánh Bên cạnh đó, có thoái hóa tinh bột sản phẩm bánh thời gian bảo quản Sau tổng kết mà em tìm hiểu thay đổi ẩm thoái hóa tinh bột thời gian bảo quản sản phẩm bánh Lời cảm ơn o Viện công nghệ sinh học – thực phẩm trang bị cho chúng em kiến thức bổ ích, giúp chúng em có điều kiện tiếp cận với môn công nghệ sản xuất đường bánh kẹo, môn học cần thiết sống nghề nghiệp tương lai o Cô Hồ Xuân Hương người giúp đỡ chúng em nhiều.Cô hướng dẫn chúng em tận tình, hết lòng giảng dạy truyền đạt cho chúng em kiến thức bổ ích B Nội dung I Sự thay đổi độ ẩm trình bảo quản sản phẩm bánh Tổng quan bánh Một số loại bánh có xuất xứ từ châu Âu như: Cream cracker loại bánh không lắm, lạt hay mặn Bánh mỏng, mềm, giòn không cứng, dễ bong vỡ thành mảnh cắn, bẻ Độ cứng bánh phụ thuộc vào hàm lượng chất béo độ phân tách lớp mỏng Cấu trúc xốp chất không làm cho bánh cracker dễ bị ôi hóa, oxi hóa chất béo thời gian bảo quản ngắn Độ ẩm cream cracker: – 4% Bánh biscuit mạng lưới protein liên tục có gắn hạt tinh bột hạt cầu béo Không phải tất hạt tinh bột bị hồ hóa trình nướng, đủ nước đủ để hydrat hóa tất tinh bột có bột nhào Khi bánh có hàm lượng đường thấp hàm lượng protein bột mì cao cấu trúc bánh cứng Hàm lượng đường nhiều không giúp cải thiện hương mà giúp cấu trúc trở nên mềm ngon Mặt khác đường lại chất hút ẩm, tiếp xúc với không khí, đường bánh hút ẩm làm tăng độ ẩm bánh Bánh cookie thuộc nhóm bánh xốp, bột nhào loại bánh thường thiếu dai đàn hồi Cấu trúc bánh cookie gồm hỗn hợp protein, tinh bột tinh thể đường Trong bột nhào ma trận protein liên tục chất béo tồn dạng hạt cầu béo lớn giọt lớn dính liền với khối protein tinh bột Một số khái định nghĩa Độ ẩm khái niệm biểu thị mức độ khô hay ướt vật thể hay môi trường, tính phần trăm nước có vật thể hay môi trường Độ ẩm thực tế không khí lượng nước (tính gam) thực tế có 1m không khí, phụ thuộc vào nhiệt độ không khí, nhiệt độ tăng độ ẩm thực tế giảm Độ ẩm bão hòa không khí lượng nước tốt đa ma 1m không khí chứa Khi lượng nước không khí vượt nước bão hòa mà chứa được, nước ngưng tụ thành giọt Độ bão hòa phụ thuộc vào nhiệt độ không khí, nhiệt độ tăng độ ẩm tăng Độ ẩm tương đối không khí (RH%) tỉ số phần trăm độ ẩm thực tế độ ẩm bão hòa Nó phụ thuộc vào nhiệt độ không khí cho biết mức độ khô hay ướt không khí Hỗn hợp không khí nước gọi hỗn hợp không khí ẩm Hoạt độ nước tỉ số áp suất dung dịch dung môi được, kí hiệu aw Chế độ bảo quản • To opt = 18÷20oC, ϕkk opt = 75÷78% loại bánh, bánh gato bánh có trang trí kem 5oC, độ ẩm từ 75-78%, bánh gato không trang trí kem bảo quản 18oC, độ ẩm không khí từ 70-80% • Thời gian bảo quản từ đến tháng • Kho cách ẩm cách nhiệt tốt • Sản phẩm đặt bục cách 25cm để dễ làm vệ sinh • Trong kho không để chung với mặt hàng có mùi lạ bánh dễ hấp thụ mùi, không để gần nơi ẩm cao bánh có tính háo nước dễ bị hút ẩm •Bố trí, xếp hợp lí kho bảo quản Sự thay đổi độ ẩm thời gian bảo quản Cấu trúc loại bánh biscuit thương mại khác chí loại bánh Điều xảy chủ yếu phân bố ẩm không sản phẩm, điều tránh khỏi trình nướng thông thường Do đó, nói độ ẩm yếu tố quan trọng định chất lượng bánh Quy định nghiêm ngặt hàm ẩm ảnh hưởng đến tính ổn định thời gian bảo quản sản phẩm Ngoài ra, tính chất cảm quan độ giòn bị ảnh hưởng ngược lại hàm ẩm bánh tăng lên Việc bao gói quan trọng để bảo quản sản phẩm môi trường khô, thường bao bì không đảm bảo hoàn toàn điều Tuy nhiên, thực phẩm bán lẻ bảo quản hộ gia đình, độ ẩm không khí thường cao, ảnh hưởng đến chất lượng bánh biscuit Nếu bảo quản không tốt bảo quản không cách (đúng nhiệt độ độ ẩm) hay bao gói không kín Giá trị thực phẩm, tính chất cảm quan độ bền sản phẩm bảo quản bị biến đổi Và độ ẩm yếu tố có ảnh hưởng lớn tới điều • • • • Sự thay đổi độ ẩm phụ thuộc vào yếu tố: Độ ẩm không khí (ϕkk opt = 75÷78%) Khả đối lưu không khí (thường ωkk = 3÷4 m/s) Độ ẩm bánh Tính chất chống ẩm bao bì Khi độ ẩm môi trường bảo quản tăng độ ẩm bánh tăng Quá trình hút ẩm sản phẩm bao gồm: hút ẩm từ môi trường lên bề mặt sản phẩm ẩm chuyển vào từ bề mặt vào tâm sản phẩm Hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến dịch chuyển ẩm hoạt độ nước tốc độ khuếch tán Hoạt độ nước Thực tề chứng tỏ nghiên cứu điều kiện tối ưu người ta thấy độ ẩm tuyệt đối sản phẩm thực phẩm có sản phẩm bánh, yếu tố định chẳng hạn đường kính có độ ẩm 0.12%, chè có độ ẩm 8% phomat chứa 40% ẩm bảo quản độ ẩm tương đối không khí 70% Vậy độ ẩm tuyệt đối sản phẩm chưa phải yếu tố định mà yếu tố quan trọng hoạt độ nướcđây yếu tố đặc trưng cho mức độ tiếp nhận sản phẩm tác động sản phẩm tác động khí xung quanh Hoạt độ nước hàm số độ ẩm, thành phần hóa học cấu trúc sản phẩm Ở điều kiện cân có hoạt độ nước bánh áp suất sản phẩm tạo môi trường bao xung quanh Ở điều kiện cân có tương đương độ ẩm tương đối môi trường không khí hoạt độ nước sản phẩm bánh đặt môi trường không khí Ví dụ sau minh họa điều kiện trạng thái cân bằng: Một loại Cracker khô có aw=0.3, đặt buồng kín với độ ẩm tương đối 75% 25 oC Độ ẩm ban đầu bánh cracker 3% hút ẩm để tăng độ ẩm Độ ẩm cuối sau cân khoảng 15% Một miếng phomat có aw=0.95 , độ ẩm 60% đặt điều kiện giảm độ ẩm sau cân có độ ẩm khoảng 25% Đường đẳng nhiệt hấp thụ cho biết ảnh hưởng thay đổi độ ẩm tương đối không khí đến hàm lượng nước sản phẩm hay khả hút ẩm chúng Quá trình khuếch tán chênh lệch độ ẩm bề mặt tâm bánh, nói cách khác chênh lệch áp suất riêng phần ẩm bề mặt bánh môi trường xung quanh Khuếch tán nội dịch chuyển ẩm bề mặt sản phẩm tâm sản phẩm − Lượng ẩm khuếch tán: − Tốc độ khuếch tán nội: Vận tốc khuếch tán nội phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất ẩm, thành phần hóa học cấu trúc sản phẩm Khuếch tán ngoại dịch chuyển ẩm môi trường bề mặt sản phẩm Để bề mặt sản phẩm hút ẩm thì: áp suất riêng phần nước không khí (Pkk) phải lớn áp suất nước bão hòa bề mặt sản phẩm (Ph) − Lượng ẩm hút vào: Nhiệt độ độ ẩm gây nên chênh lệch áp suất ẩm bề mặt sản phẩm (P h) áp suất riêng phần không khí (Pkk), chênh lệch d = Pkk-Ph Nếu giá trị d lớn hút ẩm mạnh − Tốc độ hút ẩm: Vận tốc khuếch tán ngoại phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất tốc độ nước môi trường xung quanh sản phẩm Độ ẩm Việt Nam cao nên làm cho sản phẩm bánh sau nướng làm nguội, dù bảo quản bị hút ẩm trở lại Do đó, phương pháp để làm giảm độ ẩm không khí tiến hành làm lạnh nước ngưng tụ lại Khi hạ thấp nhiệt độ không khí điểm sương nước ngưng tụ, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối không khí hạ thấp Quá trình hút ẩm sản phẩm bao gồm: hút ẩm từ môi trường lên bề mặt sản phẩm ẩm chuyển vào từ bề mặt vào tâm sản phẩm Sản phẩm đặt môi trường không khí ẩm xảy trao đổi nhiệt ẩm sản phẩm môi trường Quá trình trao đổi ẩm phụ thuộc vào chênh lệch áp suất riêng phần nước bề mặt sản phẩm nước không khí ẩm Áp suất riêng phần bề mặt vật ẩm nhỏ áp suất riêng phần không khí nên sản phẩm hút ẩm, độ ẩm tăng lên Áp suất riêng phần nước bề mặt sản phẩm tiến dần đến trị số áp suất riêng phần nước không khí Khi hai trị số áp suất riêng phần sản phẩm môi trường trạng thái cân ẩm Lúc sản phẩm không hút ẩm Độ ẩm sản phẩm lúc gọi độ ẩm cân Các loại bánh bảo quản môi trường có độ ẩm khác sau thời gian bánh cân ẩm Độ ẩm cân bánh bảo quản bánh điều kiện định không thay đổi, sau thời gian, độ ẩm bánh trì trạng thái cân bằng, hiểu tốc độ hấp thu ẩm thoát ẩm khỏi bánh Mặc dù loại bánh có xu thay đổi độ ẩm độ ẩm sau cân chúng lại khác loại bánh có cấu trúc, hình dạng khác nhau, hàm lượng thành phần khác mà yếu tố có ảnh hưởng lớn đến độ ẩm cân Điều thấy rõ nghiên cứu Mandala thử nghiệm hai loại bánh khác nhau, hay nghiên cứu Saleem loại bánh khác hàm lượng chất béo độ ẩm bánh sau cân khác Độ ẩm bánh cân nghiên cứu cua Manlada: [4] Độ ẩm môi Độ ẩm bánh cân (%) Dung dịch trường 350C muối bão hòa Bánh Marie Bánh Petit Beurre (%) LiCl 11,25 0,43 1,54 MgCl2 32,05 2,99 3,5 K2CO3 43,15 3,49 4,05 Mg(NO3)2 49,91 5,92 6,8 NaBr 54,55 6,42 8,08 NaCl 74,87 12,98 13,02 • Nhiệt độ không khí thấp độ ẩm cân bánh thấp độ ẩm không khí cao độ ẩm cân bánh cao Độ ẩm cân phụ thuộc vào áp suất riêng phần nước không khí, tức phụ thuộc vào độ ẩm tương đối không khí ϕ Độ ẩm cân phụ thuộc vào thành phần hóa học, liên kết ẩm trạng thái sản phẩm Nhiệt độ tăng độ ẩm cân giảm Những sản phẩm bánh có thành phần nguyên liệu khác độ ẩm cân khác Bánh có cấu trúc xốp chúng chóng hút ẩm không khí xung quanh, làm cho bánh bị ỉu, độ dòn, giảm giá trị cảm quan bánh biscuit mềm, bánh cookies hay bánh cake • • • Thành phần nguyên liệu ảnh hưởng đến cấu trúc bánh Bột mì thành phần chủ yếu loại bánh từ châu Âu, bột mì có hàm lượng potein cao tạo khung gluten tốt Tùy vào loại bánh mức độ phát triển mạng gluten mà sử dụng bột mì có hàm lượng gluten thích hợp Cấu trúc bánh cracker mạng gluten liên tục, bao lấy phần tinh bột bên Trong cấu trúc bánh cookie hỗn hợp phần tử protein tinh bột Chất béo: loại lượng chất béo sử dụng có ảnh hưởng lớn đến tác dụng làm xốp bánh Theo kết nghiên cứu ảnh hưởng loại hàm lương chất béo lên chất lượng bánh biscuit Sai Rao cho thấy hàm lượng chất béo tăng độ nở bánh tăng hay bánh có cấu trúc xốp Các sản phẩm bánh có chứa nhiều chất béo thì độ ẩm cân bánh giảm nhiều chất béo phân tử không phân cực nên khả hút ẩm Đường thành phần quan trọng bánh biscuit xốp Nếu hàm lượng đường bánh cao bánh cứng Đường dùng bánh biscuit chủ yếu đường saccharose (loại RE, RS) Đối với đường nghịch đảo sử dụng bánh cookie đường cấu tạo nhiều đường đơn mà đường đơn có đặc tính dễ hút ẩm làm bánh độ cứng giòn, hạn chế kết tinh đường cookie lại cần kết tinh đường để làm tăng độ giòn cho bánh Tuy nhiên, sản phẩm bánh biscuit hay cookie dạng mềm (bên có kẹp mứt) thường sử dụng đường nghịch đảo nhiều làm tăng độ ẩm cho bột nhào, kiểm soát kết tinh đường Tính hút ẩm đường ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm bánh Về tính chất hút ẩm so sánh loại đường đường flucoza, mantoza đường có tính khử cao thường có tính hút ẩm so với đường saccaroza, so với đường nghịch đảo fructoza Do đó, cần trì độ ẩm định bánh có mặt chất hút ẩm cần thiết Sau nướng đường tồn dạng vô định hình nên có độ hút ẩm cao Thời gian chuyển ẩm đến cân phụ thuộc vào nhiều yếu tố: − Nhiệt độ: tăng nhiệt độ độ ẩm không khí không đổi làm tăng hoạt độ nước tính hút ẩm lượng ẩm bị hấp phụ từ môi trường giảm Vì mà người ta thường bảo quản bánh biscuit 18-20 oC Nhiệt độ không khí thấp độ ẩm cân bánh thấp độ ẩm không khí cao độ ẩm cân bánh cao − Độ ẩm không khí sản phẩm: Độ ẩm tương đối không khí nhân tố ảnh hưởng định đến trình hút ẩm, độ ẩm không khí lớn trình hút ẩm nhanh − Tốc độ lưu thông không khí − Cấu trúc sản phẩm Ảnh hưởng độ ẩm Ở tâm phần dày bánh biscuit chắn có nhiều ẩm phần rìa (mép) kết trình bay nướng Trong suốt trình làm nguội bảo quản sau đó, ẩm khuếch tán từ nơi có độ ẩm cao (tâm) đến nơi có độ ẩm thấp (mép), phần có độ ẩm thấp hút ẩm từ môi trường xung quanh Sự di chuyển ẩm mở rộng phần mép bánh biscuit thu hẹp tâm gây ứng suất tích tụ bánh biscuit Khi ứng suất vượt giá trị tới hạn, gãy vỡ xảy bánh Theo nghiên cứu Mandala, hai loại bánh biscuit thị trường Marie Petit Beurre sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng việc bảo quản môi trưởng có độ ẩm khác lên cấu trúc bánh vị trí khác Có tương quan độ ẩm lên phá vỡ bánh, độ ẩm tăng, lực phá vỡ bánh giảm, có nghĩa cấu trúc bánh trở nên mềm Đồ thị biểu diễn mối tương quan độ ẩm độ cứng bánh bánh Marie (hình a) bánh Petit Beurre (hình b).[4] Ngoài sản phẩm bánh bị biến đổi màu sắc mùi vị phản ứng oxy hóa II Sự thoái hóa tinh bột trình bảo quản sản phẩm bánh Tổng quan tinh bột Tinh bột polysaccarit, hàm lượng tinh bột lúa mì khoảng 60-75% Tinh bột gồm thành phần amylose amylopectin theo tỷ lệ 1:4.Ở hạt lúa mì, amilose chiếm 25% amilopeptin chiếm 75% o Amilose Cấu tạo mạch thẳng gồm từ 200-1000 gốc glucoza Cuộn xoắn mạch, vòng xoắn đơn vị glucoza Các gốc glucoza gắn với nhờ liên kết 1 glycozit Phản ứng tạo màu xanh với iot, dễ tan nước ấm tạo dung dịch có độ nhớt không cao o Amilopeptin Cấu trúc phân nhánh Trong cấu trúc phân tử chứa liên kết 1 liên kết 1 glycozit Phản ứng với iot cho màu tím đỏ Khi nhào bột có nước, hạt tinh bột ngậm nước tăng thể tích hạt tinh bột Sự tăng lên hấp thu nước vào bên hạt tinh bột Hiện tượng thoái hóa tinh bột gì? Dung dịch hồ tinh bột tạo thành có màu trắng đục, để yên thời gian thấy màu trắng đục tăng dần, cuối nhận thấy có phần tinh bột kết tủa xuống Quá trình kết tủa kéo dài hồ trở nên suốt Quan sát kết tủa tinh bột người ta thấy chúng không tan nước lạnh tinh bột trở lại trạng thái ban đầu, tượng gọi tượng thoái hóa tinh bột 3 Sự thoái hóa tinh bột trình bảo quản Dung dịch tinh bột ( tinh bôt ngậm nước giai đoạn nhào bột) trải qua trình nướng, nhiệt độ tăng đến giới hạn đó, hạt tinh bột trương nở cách mạnh mẽ nhanh chóng Hiện tượng trương nở xảy khe lỡm hạt tinh bột trước sau lan rộng lên bề mặt, làm cho thể tích tăng lên nhiều lần hạt tinh bột bị rách trở thành túi không định hình ngừng tăng thể tích Lúc tinh bột bắt đầu hồ hóa, nhiệt độ tương ứng để tinh bột hồ hóa gọi nhiệt độ hồ hóa Sau hồ hóa, tinh bột tính chất cũ Khi nhiệt độ tăng lên có tượng hóa học xảy Ở nhiệt độ thường phân tử nước liên kết với liên kết hydro, khả hoạt động không cao Khi nướng, nhiệt lượng cung cấp phá vỡ liên kết hydro làm cho phân tử nước trở nên linh hoạt dễ dàng công vào cấu trúc micell tinh bột Mặt khác nhiệt độ cao phá hủy liên kết hydro phân tử tinh bột giúp cho phân tử nước dễ dàng hydrate hóa Quá trình hồ hóa tinh bột thường nhỏ nhiệt độ sôi nước Nếu sau hồ hóa xong mà trình nướng (gia nhiệt) kéo dài nhiệt độ sôi phần lượng dư thừa trình gia nhiệt tiếp tục lại phá vỡ liên kết hydro vừa tạo thành phân tử nước nhóm OH phân tử tinh bột, làm kết cấu phân tử hồ hóa trở nên lỏng lẽo, làm độ dẻo tinh bột Sau thời gian bảo quản nước từ trạng thái liên kết với phân tử tinh bột trở thành nước tự bị tách Lúc bánh trở nên khô nước Tinh bột bị thoái hóa kết hợp phân tử nước với nhóm -OH tinh bột bền liên kết hydro phân tử nước nên theo thời gian liên kết nước với phân tử tinh bột bị phá hủy, nước tách trở lại trạng thái ban đầu chúng phân tử tinh bột liên kết với Sự tạo thành liên kết phân tử tinh bột, phụ thuộc vào hình dáng phân tử tinh bột tỷ lệ amilose amilopectin Do cấu trúc amilose cho phép hình thành nhiều vị trí liên kết hydro phân tử kề dung dịch amilose bền vững dễ bị thoái hóa hoàn toàn Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thoái hóa tinh bột − Nhiệt độ: nhiệt độ tăng tốc độ thoái hóa giảm nhiệt độ thấp làm cho liên kết phân tử nước bền liên kết nước với phân tử tinh bột − pH: tốc độ thoái hóa cực đại pH =7, pH>10 thoái hóa, pH[...]... giữa các phân tử kề nhau do đó dung dịch amilose rất kém bền vững và dễ bị thoái hóa hoàn toàn 4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thoái hóa tinh bột − Nhiệt độ: nhiệt độ càng tăng tốc độ thoái hóa giảm vì khi nhiệt độ thấp làm cho liên kết giữa các phân tử nước bền hơn liên kết giữa nước với các phân tử tinh bột − pH: tốc độ thoái hóa cực đại khi pH =7, pH>10 sẽ không có thoái hóa, pH