Thử nghiệm sử dụng brewers spent grain trong sản xuất bánh cookies giàu xơ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ HUY ĐẠT THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG “BREWER’S SPENT GRAIN” TRONG SẢN XUẤT BÁNH COOKIES GIÀU XƠ Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Mã số: 60540101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2018 Cơng trình hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG - HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS Trần Thị Thu Trà (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Hoài Hương (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : TS Trần Thị Ngọc Yên (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 17 tháng năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) GS.TS Đống Thị Anh Đào TS Nguyễn Hoài Hương TS Trần Thị Ngọc Yên TS Lê Ngọc Liễu TS Huỳnh Ngọc Oanh Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA………… ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Hà Huy Đạt MSHV: 1670852 Ngày, tháng, năm sinh: 24/05/1994 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Chun ngành: Cơng Nghệ Thực Phẩm Mã số : 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG BREWER’S SPENT GRAIN TRONG SẢN XUẤT BÁNH COOKIES GIÀU XƠ II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Khảo sát trình xử lý bã malt chế phẩm enzyme cellulase : ảnh hưởng lượng nước hỗn hợp thủy phân, nồng độ enzyme thời gian thủy phân đến hàm lượng xơ tổng, xơ khơng tan, xơ hịa tan bã malt Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ bã malt chưa qua xử lý qua xử lý enzyme đến tính chất lý bột nhào chất lượng bánh quy : thông số lý, thành phần hóa học tính chất cảm quan III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :15/1/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:17/6/2018 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Trần Thị Thu Trà Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) Ghi chú: Học viên phải đóng tờ nhiệm vụ vào trang tập thuyết minh LV i LỜI CẢM ƠN Trước bước vào báo cáo luận văn mình, tơi xin phép gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất người bên cạnh giúp đỡ suốt thời gian vừa qua Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, đặc biệt cha mẹ, ln bên ủng hộ dù bao khó khăn, dù hồn cảnh để tơi hồn thành Luận văn tốt nghiệp Tơi xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến TS Trần Thị Thu Trà GS TS Lê Văn Việt Mẫn tận tâm bảo, hướng dẫn, không cung cấp cho tơi thêm nhiều kiến thức mà cịn ln sát cánh tơi suốt q trình làm luận văn Tôi xin cảm ơn đến thầy cô trường Đại học Bách Khoa TP.HCM, thầy cô Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Kỹ thuật Hóa học tận tình bảo, giúp tơi vượt qua khó khăn q trình rèn luyện Tơi xin cảm ơn cô Nguyễn Thị Nguyên, thầy Huỳnh Trung Việt, cô Trần Thị Hồng Hạnh tạo điều kiện sở vật chất tốt để tơi hồn thành luận văn Ngồi tơi cảm ơn bạn, anh chị phịng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm, đặc biệt bạn Trần Kính Hưng Nguyễn Thị Bảo Trân lớp Kĩ sư tài khóa K14 ln giúp đỡ tơi q trình làm thí nghiệm hồn thành luận văn Luận văn kết dài trình nghiên cứu Tuy cố gắng tất khả tơi khó tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận ý kiến thơng cảm q thầy để luận văn hồn thiện Một lần nữa, tơi xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày tháng năm 2018 Học viên thực Hà Huy Đạt ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Với mục tiêu tận dụng nguồn phụ phẩm ngành công nghiệp sản xuất bia, nghiên cứu tập trung vào việc bổ sung bã malt vào công thức sản xuất bánh quy giàu xơ Sản phẩm có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng tăng tính hiệu kinh tế Trong qui trình sản xuất bia, tùy theo sản phẩm, nhà sản xuất sử dụng liệu khác Ở đây, bã malt nghiên cứu có xuất xứ từ mẻ nấu 75% malt đại mạch 25% liệu gạo Bã malt nguồn nguyên liệu giàu xơ, hàm lượng xơ tổng 57.67 ± 2.15, chất xơ khơng tan hịa tan chiếm tỷ lệ 49.17 ± 2.4 8.51 ± 0.32, tỷ lệ lượng chất xơ không tan chất xơ hịa tan 5.79 ± 0.48 Q trình xử lý bã malt chế phẩm Viscozyme®Cassava C cải thiện thành phần chất xơ bã malt với lượng nước hỗn hợp thủy phân 3.5 g nước/g bã malt khô; nồng độ enzyme sử dụng U/g chất khô thời gian thủy phân 60 phút Bã malt sau xử lý có hàm lượng xơ tan tăng 71% Một số tính chất chức bã malt sau xử lý enzyme có thay đổi với khả hút nước giữ nước giảm Với tỷ lệ thay bột mì từ 10% đến 50%, khối bột nhào có độ cứng tăng lên độ cố kết độ phục hồi giảm Bánh quy thành phẩm có hàm lượng chất xơ protein, khoáng, lipid tăng lên tinh bột giảm Khi tăng tỷ lệ bã malt thay , xét tiêu vật lý, đường kính độ dày bánh giảm số SF tăng, xét màu độ cứng, bánh trở nên sậm màu cứng Cuối cùng, mức độ ưa thích chung bánh giảm tỷ lệ thay bã malt tăng Khi xử lý enzyme bã malt, độ cứng bột nhào giảm, độ cố kết tăng lên độ phục hồi không thay đổi Hàm lượng chất xơ hòa tan bánh tăng lên rõ rệt sau trình xử lý Quá trình xử lý enzyme làm đường kính bánh tăng, độ dày bánh giảm dẫn đến số SF tăng màu bánh sậm Mẫu bánh quy sử dụng bã malt chưa qua xử lý với tỷ lệ 20% đạt chấp nhận người tiêu dùng; đó, mẫu bánh có tỷ lệ bã malt qua xử lý enzyme 30% người tiêu dùng chấp nhận iii ABSTRACT With the purpose of using the brewery byproducts, this study focuses on the addition of brewers’ spent grain (BSG) to the fiber-rich biscuit recipes Products are healthy for consumers and increase economic efficiency In the brewing process, depending on the product, manufacturers may use alternative materials Here, the BSG of this study were come from batches of 75% barley malt and 25% rice BSG is a fiber rich source, of which the total fiber content is 57.67 ± 2.15, insoluble fiber and soluble fiber, respectively, of 49.17 ± 2.4 and 8.51 ± 0.32, the ratio of insoluble fiber and soluble fiber was 5.79 ± 0.48 The treatment of BSG with Viscozyme®Cassava C improved the fiber content in BSG with water content in the hydrolysis mixture of 3.5 g water / g dry BSG; The enzyme concentration was U / g dry matter and the hydrolysis time was 60 minutes BSG increased by 71% Some of the functional properties of BSG after enzyme treatment also vary with the decrease of water absorption capacity and water retention capacity With a flour replacement ratio of 10% to 50%, the doughs were increased hardness while cohesiveness and springiness decreased The cookies had higher levels of fiber and protein, minerals, and lipids while starch was reduced By increasing the proportion of BSG, in terms of physical properties, diameter and thickness of the cookies decreased while the SF index increased, in terms of color and hardness, the cake became darker and harder Finally, the preference of the cookies decreases as the BSG percentage increases After the enzyme treatment of BSG, the hardness of the dough was decreased, the cohesiveness was increased but the springiness was did not change The soluble fiber content of cookies was increases after treatment Enzyme treatment results in increased cookies’ diameter, reduced the thickness resulting in increased SF and the cookies are darker Cookies with 20% untreated BSG were achieved consumers’ acceptance; Meanwhile, cookies with 30% treated btrewers’ spent grain were achieved consumers’ acceptable iv LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tác giả nhóm hướng dẫn TS Trần Thị Thu Trà Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực không chép từ nguồn tài liệu hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo theo yêu cầu Tác giả luận văn Hà Huy Đạt v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN .ii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH xi CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Bã malt 2.1.1 Giới thiệu 2.1.2 Thành phần hóa học 2.2 Ứng dụng enzyme để xử lý nguyên liệu giàu xơ 2.2.1 Giới thiệu 2.2.2 Ứng dụng xylanase cellulase để thủy phân bã malt 2.3 Tình hình ứng dụng bã malt để sản xuất thực phẩm giàu xơ 11 2.3.1 Bổ sung trực tiếp bã malt vào thực phẩm để tăng hàm lượng xơ, khoáng vitamin 11 2.3.2 Thủy phân lên men bã malt 15 2.3.3 Trích chiết thu nhận chất từ bã malt 16 2.4 Những điểm đề tài 17 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 3.1 Nguyên liệu 18 vi 3.1.1 Bã malt 18 3.1.2 Chế phẩm enzyme 18 3.1.3 Nguyên liệu để làm bánh 20 3.2 Hóa chất thiết bị 21 3.2.1 Hóa chất phân tích 21 3.2.2 Thiết bị 21 3.3 Nội dung nghiên cứu 22 3.3.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 23 3.3.2 Xử lý bã malt phương pháp enzyme 24 3.3.3 Đánh giá thay đổi số tính chất chức 25 3.3.4 Thử nghiệm thay phần bột mì bã malt chưa qua xử lý enzyme để tạo sản phẩm bánh quy giàu chất xơ 26 3.4 Các phương pháp phân tích 30 3.5 Phương pháp xử lý số liệu 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 32 4.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 32 4.2 Xử lý bã malt phương pháp enzyme 34 4.2.1 Ảnh hưởng lượng nước hỗn hợp thủy phân 34 4.2.2 Ảnh hưởng nồng độ enzyme 35 4.2.3 Ảnh hưởng thời gian thủy phân 38 4.2.4 Đánh giá thay đổi số tính chất chức 40 4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ bã malt bổ sung đến tính chất bột nhào bánh quy: sử dụng mẫu bã malt chưa qua qua xử lý 41 4.3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ bã malt đến tính chất lý bột nhào 41 4.3.2 Ảnh hưởng tỷ lệ bã malt đến tiêu vật lý bánh quy 44 vii 4.3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ bã malt đến thành phần hóa học bánh quy 51 4.3.4 Ảnh hưởng tỷ lệ bã malt đến chất lượng cảm quan bánh quy 55 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 5.1 Kết luận 57 5.2 Kiến nghị 58 CHƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 CHƯƠNG PHỤ LỤC 67 7.1 Các phương pháp phân tích 67 7.1.1 Xác định hàm lượng ẩm 67 7.1.2 Xác định hàm lượng protein 68 7.1.3 Xác định hàm lượng lipid tổng 71 7.1.4 Xác định hàm lượng chất xơ khơng hịa tan, chất xơ hòa tan chất xơ tổng 72 7.1.5 Xác định hàm lượng tro 76 7.1.6 Xác định hàm lượng tinh bột 77 7.1.7 Xác định hàm lượng carbohydrate tổng 80 7.1.8 Xác định hoạt tính enzyme 80 7.1.9 Khả hút nước (WAC) 83 7.1.10 Khả giữ nước (WRC) 83 7.1.11 Khả giữ dầu (OHC) 84 7.1.12 Khả trương nở (SC) 85 7.2 Phương pháp đánh giá chất lượng bán thành phẩm sản phẩm 85 7.2.1 Đánh giá tính chất lý bột nhào 85 7.2.2 Đánh giá chất lượng bánh quy 86 7.3 Số liệu thí nghiệm 90 79 Nồng độ glucose (g/L) 0.5 1.5 Độ hấp thu 0.255 531 0.797 1.044 Đường chuẩn xác định hàm lượng glucose Nồng độ glucose (g/L) 2.5 y = 1.9005x + 0.0015 R² = 0.9997 1.5 0.5 0 0.2 0.4 0.6 OD 0.8 1.2 Hình 7.2 Đường chuẩn xác định hàm lượng tinh bột Chuẩn bị mẫu phân tích Cân 2g mẫu nguyên liệu (đã xác định độ ẩm) vào túi giấy Mẫu nguyên liệu tách béo trích ly với dung dịch ethanol 80% (v/v) để loại bỏ đường hịa tan Sau mẫu phân tán đệm phosphate pH = 6.0 đun sơi 30 phút, sau thêm α − amylase tiếp tục giữ nhiệt 30 phút Làm nguội mẫu đến 60oC, điều chỉnh pH mẫu 4.5 cho chế phẩm glucoamylase vào, tiếp tục thủy phân 60oC 30 phút Kết thúc trình thủy phân tinh bột mẫu không làm biến đổi màu Lugol Định mức hỗn hợp nước cất bình định mức 100 mL ly tâm (3000 vòng/phút, 15 phút) để thu dịch trích Dịch trích thu đem định mức tiến hành xác định hàm lượng glucose mẫu tương tự quy trình xây dựng đường chuẩn (nồng độ glucose dịch trích phải pha lỗng cho nằm khoảng đường chuẩn) Tính toán kết x Hàm lượng tinh bột (%) = 0.1 a  0.9   D  100% 80 Trong đó: a (g/L): hàm lượng glucose có 100ml mẫu khảo sát x (g): khối lượng mẫu khảo sát D: hệ số pha loãng 0.9: hệ số chuyển đổi glucose sang tinh bột 7.1.7 Xác định hàm lượng carbohydrate tổng Hàm lượng carbohydrate tổng tính tốn theo công thức Haque cộng (2002) [109]: Hàm lượng carbohydrate (%) = 100% – hàm lượng ẩm (%) – hàm lượng protein (%) – hàm lượng lipid tổng (%) – hàm lượng tro (%) 7.1.8 Xác định hoạt tính enzyme 7.1.8.1 Thiết bị • Cân phân tích • Bể điều nhiệt • Thiết bị Vortex • Thiết bị khuấy từ • Thiết bị đo quang phổ hấp thu UV-Vis 7.1.8.2 Dụng cụ • Ống nghiệm chịu nhiệt giỏ ng ng nghim ã Micropipet 1000 àL 7.1.8.3 Húa chất • Đệm citrate: Hịa tan hồn tồn 21 g monohydrate citric acid (C6H8O7.H2O) vào khoàng 75 mL nước cất Sau dung NaOH điều chỉnh đến pH = 4.3 (khoảng g NaOH) Pha loãng thành 100 mL kiểm tra pH Khi đệm citrate M pha lỗng đến 0.05 M pH = 4.8 Sau pha loãng, đệm citrate kiểm tra điều chỉnh đến pH = 4.8 (nếu cần thiết) 81 • Cơ chất CMC: Hịa tan hồn tồn 0.5 g CMC (Carboxymethyl cellulose) vào khoảng 70 mL đệm citrate Sau hịa tan hồn tồn, định mức lên 100 mL đệm citrate • Enzyme pha lỗng: Chế phẩm enzyme cellulase pha loãng 1000 lần cách sử dụng 0.1 mL enzyme pha loãng lên 100 mL dung dịch đệm citrate • Dung dịch glucose mg/mL: hịa tan hồn tồn g glucose tinh khiết vào đệm citrate định mức thành lít đệm citrate • Thuốc thử DNS 7.1.8.4 Trình tự tiến hành Xây dựng đường chuẩn Chuẩn bị dãy nồng độ glucose chuẩn bảng bên dưới: Nồng độ glucose (mg/0.5 mL) 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 Thể tích glucose mg/mL (mL) 0.5 Thể tích nước cất (mL) 4.5 Hút 0.5 mL CMC 0.5% vào ống nghiệm ủ 50oC 10 phút Sau 10 phút, lấy mẫu cho vào ống nghiệm 0.5 mL dung dịch glucose chuẩn bị bảng mL thuốc thử DNS, lắc Đun sôi phút, làm nguội nhanh nước lạnh Thêm mL nước cất vào đo bước sóng 540 nm Ghi lại giá trị độ hấp thu Đường chuẩn thu 82 Nồng độ glucose (mg/0.5 mL) Độ hấp thu 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.138 0.287 0.685 0.971 1.338 1.610 Nồng độ glucose (mg/0.5ml) y = 0.5475x + 0.0096 R² = 0.9986 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.5 OD 1.5 Hình 7.3 Đường chuẩn xác định hoạt tính enzyme Chuẩn bị mẫu phân tích • Đối với mẫu trắng Hút 0.5 mL CMC 0.5% vào ống nghiệm ủ 50oC 10 phút Sau 10 phút, lấy mẫu cho vào ống nghiệm 0.5 mL dịch enzyme pha loãng mL thuốc thử DNS, lắc Đun sôi phút, làm nguội nhanh nước lạnh Thêm mL nước cất vào đo bước sóng 540 nm Ghi lại giá trị độ hấp thu • Đối với ống nghiệm có chứa enzyme Hút 0.5 mL dịch enzyme pha loãng 0.5 mL CMC 0.5% vào ống nghiệm ủ 50oC 10 phút Sau 10 phút, lấy mẫu cho vào ống nghiệm mL thuốc thử DNS, lắc Đun sôi phút, làm nguội nhanh nước lạnh Thêm mL nước cất vào đo bước sóng 540 nm Ghi lại giá trị độ hấp thu Tính tốn kết Hoạt tính enzyme tính theo cơng thức: Hoạt tính enzyme (U/mL) = C  1000 0.18  0.5  10 83 Trong đó: C (mg): hàm lượng glucose có 0.5 mL mẫu tính từ đường chuẩn 0.18 (mg): khối lượng µmol glucose 0.5 (mL): thể tích enzyme 10 (phút): thời gian ủ nhiệt 7.1.9 Khả hút nước (WAC) 7.1.9.1 Thiết bị • Cân phân tích • Thiết bị ly tâm 7.1.9.2 Dụng cụ • Ống ly tâm 7.1.9.3 Trình tự tiến hành Cân 3g mẫu nguyên liệu (đã sấy ẩm) cho vào ống ly tâm, thêm 30ml nước cất vào ống Sau sử dụng máy lắc vortex để đảo trộn 30 giây Mẫu để nhiệt độ phòng Sau giờ, mẫu ly tâm tốc độ 2800 vòng/phút 10 phút Bỏ phần nước bề mặt, cân lấy phần mẫu hút nước, ghi lại khối lượng.[110] Khả hút nước (g nước/g khối lượng khơ) = Trong đó: m1 (g): khối lượng mẫu hút nước mo (g): khối lượng mẫu khô ban đầu 7.1.10 Khả giữ nước (WRC) 7.1.10.1 Thiết bị • Cân phân tích • Thiết bị ly tâm • Tủ sấy 7.1.10.2 Dụng cụ • Ống ly tâm thủy tinh 𝑚1−𝑚0 𝑚0 84 7.1.10.3 Trình tự tiến hành Cân 0.5g mẫu nguyên liệu cho vào ống ly tâm, thêm 15ml nước cất vào ống Sau sử dụng đũa thủy tinh để trộn mẫu 30 giây Mẫu để nhiệt độ phòng 18 Sau đó, mẫu ly tâm tốc độ 4000 vòng/phút 20 phút Bỏ phần nước bề mặt, cân lấy phần mẫu ẩm ta thu ma (g) Sau cân, mẫu đưa vào tủ sấy nhiệt độ 105oC sấy đến khối lượng không đổi Khối lượng mẫu khô sau sấy xác định, gọi mk (g) Khả giữ nước mẫu tính cơng thức bên dưới[111]: WRC (g/g) = 𝑚𝑎−𝑚𝑘 𝑚𝑘 Trong đó: ma (g): khối lượng mẫu ẩm trước sấy mk (g): khối lượng mẫu khô sau sấy 7.1.11 Khả giữ dầu (OHC) 7.1.11.1 Thiết bị • Cân phân tích • Thiết bị ly tâm 7.1.11.2 Dụng cụ • Ống ly tâm 7.1.11.3 Trình tự tiến hành Cân 0,5 g mẫu nguyên liệu (đã sấy ẩm) cho vào ống ly tâm, thêm 10ml nước cất vào ống Sau sử dụng máy lắc vortex để đảo trộn 30 giây Mẫu để nhiệt độ phịng qua đêm Sau đó, mẫu ly tâm tốc độ 4000 vòng/phút 30 phút Bỏ phần dầu bề mặt, khối lượng mẫu ghi nhận lại, gọi m1 Khả giữ dầu tính tốn cơng thức sau[94]: OHC (g /g) = 𝑚1−𝑚0 𝑚0 Trong đó: m1 (g): khối lượng mẫu hút dầu 85 mo (g): khối lượng mẫu khô ban đầu 7.1.12 Khả trương nở (SC) 7.1.12.1 Thiết bị • Cân phân tích 7.1.12.2 Dụng cụ • Ống đong 10ml 7.1.12.3 Trình tự tiến hành Cân 0,2g mẫu nguyên liệu cho vào ống đong 10ml, thêm 10ml nước cất vào ống trộn đũa thủy tinh Sau mẫu để nhiệt độ phịng 18 Thể tích bị chiếm lớp mẫu sau 18 ghi nhận lại, gọi V Khả trương nở tính tốn cơng thức bên dưới[112]: SC (ml/g) = 𝑉 𝑚 Trong đó: V (ml): thể tích bị chiếm mẫu sau ngâm nước m (g): khối lượng mẫu ban đầu 7.2 Phương pháp đánh giá chất lượng bán thành phẩm sản phẩm 7.2.1 Đánh giá tính chất lý bột nhào Bột nhào xác định tính chất lý với thiết bị đo lý Instron Testing Machine (Model 5543, Instron, Hoa Kỳ) 86 Hình 7.4 Giản đồ lực - thời gian phép đo TPA Bột nhào định hình vào khn trụ với đường kính 42 mm chiều cao 40 mm Phép đo TPA sử dụng với đầu đo đâm xuống mẫu 10 mm (độ biến dạng 25%), vận tốc đầu đo mm/s Các tiêu xác định bao gồm độ cứng, độ cố kết độ phục hồi khối bột nhào [113] Giản đồ lực – thời gian phép đo TPA mơ tả Hình 7.4 • Độ cứng (N) - Hardness: đỉnh lực cao chu kỳ nén đầu tiên, cho biết giá trị độ cứng khối bột nhào • Độ cố kết - Cohesiveness: tỷ số phần diện tích chu kỳ nén thứ hai phần diện tích chu kỳ nén thứ nhất, tức S2/S1 Độ cố kết cho biết tỷ lệ khả chịu đựng khối bột nhào lần nén sau so với lần nén đầu tiên, ngồi cịn cho biết lực nhào nhào trộn khối bột • Độ phục hồi (mm) - Springiness: chiều dài đoạn nén chu kì nén thứ hai Độ đàn hồi định đến độ nở bánh quy theo chiều cao 7.2.2 Đánh giá chất lượng bánh quy Chất lượng bánh quy đánh giá dựa tiêu vật lý (kích thước, độ cứng, màu sắc), thành phần hóa học chất lượng cảm quan 87 7.2.2.1 Kích thước bánh quy Đường kính, độ dày số đường kính/độ dày (Spread Factor - SF) tiêu chất lượng quan trọng nhà sản xuất người tiêu dùng [101].Phương pháp xác định tiêu đề xuất Silky cộng (2014) sau [102]: • Đường kính (D): đo đường kính mẫu bánh thước kẹp lấy giá trị trung bình, bánh xoay 90o sau lần đo đo lại lần để giảm thiểu sai số • Độ dày (T): đặt bánh quy xếp chồng lên nhau, dùng thước kẹp đo lấy giá trị trung bình • Chỉ số SF: tính tốn theo cơng thức: SF = D/T 7.2.2.2 Độ cứng bánh quy Độ cứng thông số cấu trúc quan trọng thể chất lượng bánh quy [114] Độ cứng bánh quy xác định thiết bị đo lý Instron Testing Machine (Model 5543, Instron, Hoa Kỳ) Phép đo sử dụng phép đo đâm xuyên Đầu đo đường kính 4mm, độ đâm xuyên 1mm vận tốc đầu đo 5mm/s, 7.2.2.3 Màu sắc bánh quy Màu sắc bánh quy ảnh hưởng đến mức độ chấp nhận người tiêu dùng (Sahan cộng sự, 2013) [115] Màu sắc bánh đo thiết bị đo màu Model CR-300 (Konica Minolta, Nhật Bản) Hệ màu sử dụng CIE Lab, bao gồm số L, a, b: • Trục L chạy từ (đen - black) đến 100 (trắng - white) biểu thị độ sáng mẫu • Trục a chạy từ -a (xanh lục - green) đến +a (đỏ - red) • Trục b chạy từ -b (xanh lam - blue) đến +b (vàng - yellow) • Khoảng sai biệt màu sắc ΔE tính theo cơng thức: E = Trong đó: (L o − L* ) + (a o − a* ) + (b o − b* ) 88 Lo, ao, bo: giá trị L, a, b mẫu đối chứng có 0% Bã malt L*, a*, b*: giá trị L, a, b mẫu phân tích Hình 7.5 Hệ màu CIE - Lab 7.2.2.4 Chất lượng cảm quan bánh quy Bánh quy giàu chất xơ có lợi mặt dinh dưỡng, tốt cho tiêu hóa để thương mại hóa, chúng cần phải người tiêu dùng chấp nhận Để lượng hóa mức độ yêu thích người tiêu dùng sản phẩm, đề tài sử dụng phép thử cho điểm thị hiếu [102] Các mẫu bánh quy chuẩn bị sẵn với tỷ lệ bã malt mẫu thị trường (mẫu đối chứng), 0%, 10%, 20%, 30%, 40% 50% Thí nghiệm tiến hành đối tượng 60 người độ tuổi từ 18 – 25 Mỗi người đánh giá nhận 11 mẫu bánh chuẩn bị theo công thức mẫu bánh quy thương mại hóa sử dụng bột lúa mì từ hạt lúa mì chưa qua trình xay xát, thương hiệu McVitie’s (Anh Quốc) Mỗi mẫu bánh mã hóa chữ số Dựa mức độ yêu thích chung, họ cho điểm mẫu theo thang đo từ đến sau: 1- Cực kỳ khơng thích 2- Rất khơng thích 3- Khơng thích 4- Tương đối khơng thích 5- Khơng thích khơng ghét 6- Tương đối thích 7- Thích 8- Rất thích 9- Cực kỳ thích 89 7.2.2.5 Phiếu đánh giá cảm quan bánh quy Quy trình đánh giá cảm quan bánh quy giàu chất xơ sử dụng mẫu phiếu hướng dẫn phiếu trả lời Hình 7.6 Hình 7.7 Hình 7.6 Phiếu hướng dẫn đánh giá cảm quan Hình 7.7 Phiếu trả lời đánh giá cảm quan 90 7.3 Số liệu thí nghiệm Bảng 7.1 Ảnh hưởng lượng nước hỗn hợp thủy phân (trên chất khô) đến hàm lượng SDF, IDF, TDF, tỷ lệ IDF:SDF bã malt Lượng nước hỗn hợp thủy phẩn (g SDF (%) IDF (%) TDF (%) IDF:SDF 3.5 9.54 ± 0.11a 41.86 ± 0.08a 51.4 ± 0.16a 4.39 ± 0.05d 4.0 8.65 ± 0.1b 41.63 ± 0.2a 50.27 ± 0.13b 4.82 ± 0.08c 4.5 7.92 ± 0.04c 40.28 ± 0.43b 48.2 ± 0.44c 5.09 ± 0.05b 5.0 7.55 ± 0.08d 39.68 ± 0.18b 47.23 ± 0.19d 5.26 ± 0.07a nước/g bã malt khơ) (Trong cột, giá trị có kí tự in thường (a đến f) khác biểu thị khác có ý nghĩa thống kê (α = 0.05)) Bảng 7.2 Ảnh hưởng nồng độ enzyme đến hàm lượng SDF, IDF, TDF tỷ lệ IDF:SDF bã malt Nồng độ enzyme SDF (%) IDF (%) TDF (%) IDF:SDF 7.01 ± 0.49c 51.99 ± 0.66a 59.01 ± 0.64a 7.44 ± 0.58a 8.14 ± 0.32c 48.03 ± 0.43b 56.18 ± 0.65b 5.9 ± 0.21b 9.54 ± 0.11b 41.86 ± 0.08c 51.4 ± 0.16c 4.39 ± 0.05c 12.82 ± 0.69a 37.94 ± 0.61d 50.76 ± 0.26c 2.97 ± 0.2d 12 9.94 ± 0.35b 31.9 ± 0.38e 41.84 ± 0.41d 3.21 ± 0.13d 15 7.73 ± 0.3c 28.8 ± 0.75f 36.53 ± 0.85e 3.73 ± 0.16cd (U/g) (Trong cột, giá trị có kí tự in thường (a đến f) khác biểu thị khác có ý nghĩa thống kê (α = 0.05)) 91 Bảng 7.3 Ảnh hưởng thời gian thủy phân đến hàm lượng IDF, SDF, TDF tỷ lệ IDF:SDF bã malt Thời gian xử lý SDF (%) IDF (%) TDF (%) IDF:SDF 30 12.82 ± 0.69b 37.94 ± 0.61a 50.76 ± 0.26a 2.97 ± 0.2a 60 14.51 ± 0.37a 34.09 ± 0.94b 48.59 ± 0.64b 2.35 ± 0.12b 90 12.08 ± 0.46b 30.09 ± 0.97c 42.17 ± 0.67c 2.49 ± 0.16b 120 10.98 ± 0.12c 28.14 ± 0.89cd 39.11 ± 0.91d 2.56 ± 0.08b 150 8.43 ± 0.09d 26.71 ± 0.76d 35.14 ± 0.68e 3.17 ± 0.12a (phút) (Trong cột, giá trị có kí tự in thường (a đến f) khác biểu thị khác có ý nghĩa thống kê (α = 0.05)) Bảng 7.4 Ảnh hưởng tỷ lệ thay bã malt đến độ cứng, độ cố kết độ phục hồi bột nhào Tỷ lệ Độ cứng (N) Độ cố kết (J) Độ phục hồi (mm) thay bã Bã malt chưa Bã malt Bã malt chưa Bã malt Bã malt chưa Bã malt malt xử lý xử lý xử lý xử lý xử lý xử lý 2.03 ± 0.14 dA 2.03 ± 0.14 eA 0.33 ± 0.02 aA 0.33 ± 0.02 aA 1.77 ± 0.03 aA 1.77 ± 0.03 aA 10 6.83 ± 0.35 cdA 2.13 ± 0.13 eB 0.25 ± 0.01 bB 0.30 ± 0.00 abA 1.72 ± 0.09 abA 1.73 ± 0.01 aA 20 6.39 ± 0.49 cA 3.02 ± 0.06 dB 0.21 ± 0.02 bcB 0.29 ± 0.01 bcA 1.63 ± 0.04 bcA 1.64 ± 0.04 bA 30 9.07 ± 1.74 bcA 4.27 ± 0.34 cB 0.23 ± 0.03 cA 0.25 ± 0.01 cdA 1.55 ± 0.06 cA 1.55 ± 0.03 cA 40 10.17 ± 0.46 bA 6.70 ± 0.15 bB 0.22 ± 0.01 bcA 0.24 ± 0.02 deA 1.55 ± 0.04 cA 1.53 ± 0.01 cA 50 18.12 ± 1.83 aA 0.16 ± 0.04 cA 0.21 ± 0.02 eA 1.53 ± 0.01 cA 1.52 ± 0.02 cA (%) 9.1 ± 0.19 aB (Trong cột, giá trị có kí tự in thường (a đến f) khác biểu thị khác có ý nghĩa thống kê (α = 0.05)) (Trong dòng tiêu, giá trị có kí tự in hoa (A đến B) khác biểu thị khác có ý nghĩa thống kê (α = 0.05)) 92 Bảng 7.5 Ảnh hưởng tỷ lệ bã malt chưa qua qua xử lý đến độ cứng bánh quy Tỷ lệ thay bã malt Đỉnh lực (N) (%) Bã malt chưa xử lý Bã malt xử lý 5.16 ± 0.13cA 5.16 ± 0.13bA 10 9.32 ± 0.9bA 5.5 ± 0.12abB 20 ± 1.47bcA 6.15 ± 1.68abA 30 10.12 ± 1.45bA 7.11 ± 1.6abA 40 11.76 ± 1.12bA 7.39 ± 0.67abB 50 16.84 ± 2.62aA 7.92 ± 0.03aB (Trong cột, giá trị có kí tự in thường (a đến f) khác biểu thị khác có ý nghĩa thống kê (α = 0.05)) (Trong dòng tiêu, giá trị có kí tự in hoa (A đến B) khác biểu thị khác có ý nghĩa thống kê (α = 0.05)) 93 Bảng 7.6 Ảnh hưởng tỷ lệ bã malt chưa qua qua xử lý đến thành phần chất xơ bánh quy Tỷ lệ SDF (%) IDF (%) TDF (%) thay bã Bã malt Bã malt Bã malt Bã malt Bã malt Bã malt malt chưa xử lý xử lý chưa xử lý xử lý chưa xử lý xử lý (%) 10 20 30 40 50 0.74 ± 0.20 0.74 ± 0.20 eA fA 1.02 ± 0.20 1.45 ± 0.12 d eB bcB abB fA 3.09 ± 0.09 2.19 ± 0.07 4.11 ± 0.18 3.64 ± 0.05 eA eB eA eB 4.69 ± 0.92 3.77 ± 0.13 6.00 ± 1.04 5.86 ± 0.18 dA dA dA cA 7.44 ± 0.24 5.12 ± 0.17 9.09 ± 0.31 8.04 ± 0.13 cA cB cA dB dA 1.94 ± 0.14 3.56 ± 0.12 9.56 ± 0.19 bA bA 2.27 ± 0.08 4.22 ± 0.10 11.59 ± 0.17 aB 1.72 ± 0.31 fA fA cA 1.64 ± 0.08 2.91 ± 0.18 0.98 ± 0.11 1.72 ± 0.3 fA eA 1.31 ± 0.14 2.09 ± 0.07 cdB 0.98 ± 0.11 aA aA 6.60 ± 0.15 11.51 ± 0.32 10.15 ± 0.07 bB bA bB 8.14 ± 0.02 13.86 ± 0.19 12.36 ± 0.11 aB aA aB (Trong cột, giá trị có kí tự in thường (a đến f) khác biểu thị khác có ý nghĩa thống kê (α = 0.05)) (Trong dòng tiêu, giá trị có kí tự in hoa (A đến B) khác biểu thị khác có ý nghĩa thống kê (α = 0.05)) ... Chun ngành: Cơng Nghệ Thực Phẩm Mã số : 60540101 I TÊN ĐỀ TÀI: THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG BREWER’S SPENT GRAIN TRONG SẢN XUẤT BÁNH COOKIES GIÀU XƠ II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Khảo sát trình xử lý bã malt chế... tế Trong qui trình sản xuất bia, tùy theo sản phẩm, nhà sản xuất sử dụng liệu khác Ở đây, bã malt nghiên cứu có xuất xứ từ mẻ nấu 75% malt đại mạch 25% liệu gạo Bã malt nguồn nguyên liệu giàu xơ, ... dưỡng có chức đặc biệt trở thành dịng sản phẩm cao cấp ưa chuộng Sản phẩm bánh quy giàu xơ lên xu hướng sử dụng sản phẩm nghèo lượng, đường, giàu chất xơ Chất xơ (Dietary Fiber) phân tử polysaccharide