Đề tài nghiên cứu sản xuất bánh cookie trà xanh

-1- PHẦN MỞ ĐẦU Bánh cookie là một sản phẩm quen thuộc và được nhiều lứa tuổi ở Việt Nam và trên thế giới yêu thích bởi tính năng tiện dụng, giá trị dinh dưỡng cao và giá cả phù hợp. Nhu cầu sử dụng bánh trên thị trường nước ta hiện nay rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên các sản phẩm bánh trong nước lại không đáp ứng đủ cả về số lượng lẫn chất lượng và chủng loại do đó bánh ngoại nhậ p hầu như chiếm lĩnh thị trường. Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, với mong muốn tạo ra một sản phẩm mới từ nguồn nguyên liệu tự nhiên có nhiều dược tính nên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sản xuất bánh cookie trà xanh”. Trong quy trình chế biến chúng tôi bổ sung thêm bột trà xanh vào thành phần của bánh cookie nhằm tạo ra sản phẩm có hương và vị đặc trư ng tự nhiên của trà xanh. Mục tiêu nghiên cứu - Tạo ra sản phẩm mới “Bánh cookie trà xanh” nhằm đa dạng hóa sản phẩm công nghiệp. - Sản phẩm có chứa một số hợp chất hóa học có lợi cho sức khỏe từ trà xanh như: Catechin có tác dụng giảm nguy cơ đột biến gen, giảm cholesterol, cao huyết áp, đường máu, diệt vi khuẩn cúm, ngừa sâu răng, hơi thở hôi; Những chất polyphenol có trong trà xanh có vai trò quan trọng trong việc phòng chống l ại bệnh ung thư. Đặc biệt, chất chống oxy hoá EGCG (epigallotechin gallate) là loại polyphenol chủ yếu tạo nên dược tính của trà xanh; Theanine giúp tăng cường khẩu vị… -2- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về bánh cookie 1.1.1. Định nghĩa, phân loại bánh cookie  Định nghĩa Bánh cookie là một loại sản phẩm nướng dạng nhỏ được làm chủ yếu từ bột mì, đường và chất béo. Bánh có độ ẩm dưới 5%, khi bao gói trong bao bì không hút ẩm có thể bảo quản được 6 tháng hoặc hơn. Bánh cookie có thể được làm với nhiều hình dạng kích thước khác nhau, sau khi nướng xong bánh có thể được phủ chocolate, kẹp kem hoặc thêm những h ương vị khác nhau tùy thích [10].  Phân loại: [11] Bánh cookie có thể được phân loại theo các phương pháp khác nhau dựa trên:  Tên gọi chủ yếu dựa trên cấu trúc và độ cứng. Ví dụ: biscuit, cracker và cookie .,  Phương pháp tạo hình bột nhào và loại bột nhào. Ví dụ: lên men, làm nở (developed), cán, cắt (đơn giản hay rập nổi), ép khuôn, ép đùn, deposited, cắt bằng dây, coextruded.  Sự bổ sung vào công thức với chất béo và đường.  Một cách phân lo ại khác cũng có thể được sử dụng để mô tả quá trình phụ khi sản xuất bánh cookie. Bánh cookie thuộc nhóm bánh xốp (short-dough). Sản phẩm thuộc nhóm này thường phân biệt với các nhóm khác qua bột nhào, bột nhào của loại bánh này thiếu dai và đàn hồi. Bột mì hay các loại bột khác là thành phần nguyên liệu chủ yếu, hàm lượng chất béo và dung dịch đường có mặt trong bột nhào tạo nên cấu trúc bột nhào mềm, dính và sự hình thành mạng gluten được giảm tố i thiểu. Cấu trúc của bánh cookie loại này gồm một hỗn hợp protein, tinh bột và tinh thể đường. Trong bột nhào không có một ma trận protein liên tục và chất béo thì tồn tại ở dạng các hạt cầu béo lớn hoặc những khối (giọt) lớn dính liền với nhau giữa những khối protein và tinh bột. Cấu trúc của loại bánh này khá thô do có bọt khí hình thành trong suốt -3- quá trình nướng. [10] Bánh cookie có thể được phân loại theo phương pháp tạo hình như cookie dạng thanh, cookie tạo hình bằng cách ép đùn, cookie tạo hình bằng cách nặn, cookie tạo hình bằng máy ép, cookie dạng cuộn. Ngoài ra cookie còn thể được phân loại theo tính chất đặc biệt như: cookie ít calo, cookie không béo hay cookie giàu xơ… 1.1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc bánh Đối với người tiêu dùng, chất lượng là một trong những nhân tố chủ yế u ảnh hưởng đến sự lựa chọn một sản phẩm. Các đặc tính chủ yếu liên quan đến chất lượng của bánh cookie là cấu trúc, mùi vị và màu sắc bề mặt của bánh cookie. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng lên 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 quả n… 1.1.2.1. Ảnh hưởng của các thành phần nguyên liệu cơ bản đến cấu trúc bánh Bột mì là thành phần chủ yếu của bánh cookie. Nó góp phần tạo nên cấu trúc, độ cứng và hình dạng của bánh. Những ảnh hưởng này của bột mì ở mức độ như thế nào tùy thuộc vào hàm lượng béo và đường của từng loại bánh khác nhau và cách thức trộn bột nhào. Tính chất chủ yếu của bột mì cần quan tâm đ ó chính là hàm lượng và chất lượng protein trong bột mì và mạng gluten hình thành khi trộn bột mì với nước. Tùy từng loại bánh và mức độ yêu cầu phát triển mạng gluten mà sử dụng loại bột mì có hàm lượng protein thích hợp. Bánh cookie, bột nhào mềm, chảy, hạn chế hình thành mạng gluten thì nên sử dụng bột mì có khoảng 8% protein [10]. Chất béo là một thành phần cần thiết trong sản xuất bánh cookie và là thành phần quan trọng nhất sau bột mì và đường. Chấ t béo thể hiện chức năng cấu trúc trong bột nhào. Trong quá trình cookie nhào trộn bột nhào, có sự canh tranh bề mặt bột mì giữa pha nước và pha béo. Nước hay dung dịch đường tương tác với protein bột mì để hình thành nên một mạng lưới dính liền, dai gọi là mạng gluten. Khi chất -4- béo phủ lên bột mì, mạng lưới này bị phá vỡ tính liên tục và tính chất cảm quan sau khi nướng của bánh ít cứng, mềm hơn và có khuynh hướng tan ra trong miệng. Nếu hàm lượng chất béo cao, chức năng bôi trơn trong bột nhào thể hiện rõ rệt, chỉ cần ít nước hoặc thậm chí không cần nước cũng đạt được một độ chắc mong muốn, ít mạng gluten được hình thành và sự trương nở, hồ hóa của tinh b ột cũng giảm tạo ra một cấu trúc rất mềm. Bột nhào dễ dàng đứt gãy khi kéo, ta chỉ kéo được đoạn ngắn. Do đó chất béo giúp làm xốp bánh cookie. Loại và lượng chất béo sử dụng có ảnh hưởng lớn lên tác dụng làm xốp và vì vậy ảnh hưởng lớn lên chất lượng bánh cookie. Đối với bánh cookie, loại chất béo không ảnh hưởng quan trọng nhưng lượng chất béo trong công thức ảnh hưởng lên độ nở của bánh cookie và khi tăng hàm lượng chất béo thì độ chắc của bột nhào sẽ giảm [8]. Khi hàm lượng đường cao, trong quá trình nướng, chất béo sẽ kết hợp với dịch syrup và ngăn cản nó trở thành một khối cứng trong suốt khi nguội. Nghiên cứu về sự hình thành cấu trúc lỗ hổng của bánh trong quá trình nướng cho thấy chất béo có khuynh hướng kìm hãm sự lan truyền của khí qua các thành tế bào trong suốt giai đo ạn tới hạn của quá trình nướng ở giai đoạn nhiệt độ khoảng 38 – 58 o C khi bột nhào trở nên mềm hơn và trước khi các hạt tinh bột từ mạng gluten hấp thu nước và trương nở làm cho mạng gluten trở nên dai và chắc hơn. Sự ổn định này của các bọt khí tạo nên một cấu trúc tốt hơn. Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy trong quá trình làm bột nhào, các tinh thể béo ở dạng bán rắn sẽ tách khỏi pha lỏng và bị bao bọc trong màng protein. Màng protein này cho phép một số lượng lớn các tinh thể này gắn kết với các bọt khí. Trong quá trình nướng các tinh thể béo tan chảy và màng protein gắn chặt trong bề mặt của các bọt khí như thể chúng giãn ra vì vậy làm bền bọt hơn và những tinh thể nhỏ hơn sẽ có ảnh hưởng lớn hơn đến thuộc tính cơ học trong quá trình nướng. Điều này giải thích lý do tại sao bột nhào làm từ chất béo dạng bán rắn tạo cấu trúc tốt hơn so với chất béo d ạng lỏng khi nướng [10]. Đường là một thành phần quan trọng của bánh cookie xốp (short-dough). Nó góp phần tạo nên cấu trúc, hương, vị ngọt và màu sắc cho bánh cookie. Số lượng, -5- kích thước hạt và loại đường sử dụng có ảnh hưởng lên chất lượng của bánh cookie. Hàm lượng đường tan vào dung dịch tùy thuộc vào kích thước hạt đường, ảnh hưởng lên độ nở của bánh cookie và thuộc tính cơ học của bột nhào. Đường được coi là một tác nhân hạn chế sự hình thành mạng gluten do nó cạnh tranh nước mà lẽ ra sẽ đựơc hấp thu bởi gluten. Đường trong bột nhào bánh cookie tan hoàn toàn hoặc tan một phần còn tùy vào lượng nước có trong bột nhào và sau đó kết tinh lại hoặc tạo thành dạng tinh thể vô định hình sau khi nướng. Chính vì vậy đường có ảnh hưởng mạnh mẽ lên cấu trúc của bánh cookie. Nếu hàm lượng đường saccharose trong bánh cao thì bánh cứng. Kích thước của tinh thể đường cũng như tỉ lệ hòa tan của chúng khi bột nhào được làm nóng lên trong lò nướng ảnh hưởng đến độ nở của bột nhào xốp (short dough) khi nướng và ảnh hưởng đến hình d ạng, độ giòn của bánh thành phẩm. Khi đường tan nó hòa vào pha lỏng của bột nhào đến một lúc nào đó dung dịch đường sẽ bão hòa, lượng đường làm giảm lượng nước cần trong bột nhào. Đường làm thay đổi điểm hồ hóa tinh bột lên nhiệt độ cao hơn, điều này làm cho bột nhào có nhiều thời gian để nở hơn trong lò nướng. Đường được coi như là một chất chống oxy hóa trong bánh cookie và nó góp phần tăng thời gian bảo qu ản của bánh bằng việc làm chậm quá trình ôi hóa chất béo. Khi hàm lượng đường và béo cao làm giảm lượng nước dùng trong quá trình tạo bột nhào, nên protein không được hydrad hóa toàn bộ, dẫn đến hàm lượng gluten ướt trong bánh cookie thấp hơn bánh cracker. Cấu trúc bánh cookie là hỗn hợp những phần tử protein và tinh bột. Thành gluten của bánh cookie dày hơn bánh cracker và chất béo tồn tại trong những thể cầu lớn hoặc tạo thành dạng khối. Điều này dẫn đến sự khác nhau về c ấu trúc khi ăn: giòn, dễ vỡ và xốp. 1.1.2.2. Ảnh hưởng của độ ẩm lên cấu trúc bánh cookie [9]. Cấu trúc của những loại bánh cookie thương mại có thể khác nhau thậm chí trong cùng một cái bánh. Điều này xảy ra chủ yếu là do sự phân bố ẩm không đồng đều trong sản phẩm, điều này là không thể tránh khỏi trong quá trình nướng thông thường. Do đó, có thể nói độ ẩm của bánh cookie là một yếu tố quan trọ ng quyết -6- định chất lượng của bánh. Quy định nghiêm ngặt về hàm ẩm là rất quan trọng vì hàm ẩm ảnh hưởng đến tính ổn định và thời gian bảo quản của sản phẩm. Ngoài ra, những tính chất cảm quan như độ giòn có thể bị ảnh hưởng ngược lại khi hàm ẩm của bánh tăng lên. Việc bao gói thì rất quan trọng để bảo quản những sản phẩm này trong một môi trường khô, như ng thường bao bì vẫn không thể đảm bảo hoàn toàn điều đó. Tuy nhiên, những thực phẩm bán lẻ hoặc bảo quản tại gia đình, độ ẩm của không khí xung quanh thường cao, ảnh hưởng đến chất lượng của bánh cookie. Việc bảo quản dưới điều kiện độ ẩm xung quanh cao làm tăng nhanh và sinh ra ứng suất. Nội ứng suất này có thể gây ra sự gãy vỡ có thể nhìn thấy hoặc không nhìn th ấy ở bánh cookie. Những bánh cookie thương mại thường có chất lượng dao động bởi vì sự không đồng bộ về điều kiện nướng hoặc thêm cả điều kiện bảo quản và quá trình mua bán. Bánh thường có khuynh hướng có vết nứt nhỏ sau một vài giờ sau khi nướng. Hiện tượng này đã trở thành một dấu hiệu để kiểm tra. Nguyên nhân chính của hiện tượng này là sự chênh lệch ẩm trong bánh m ới nướng. Ở tâm và những phần dày hơn của bánh cookie chắc chắn có nhiều ẩm hơn những phần rìa (mép) do kết quả của quá trình bay hơi khi nướng. Trong suốt quá trình làm nguội và bảo quản sau đó ẩm sẽ khuếch tán từ nơi có độ ẩm cao (tâm) đến phần có độ ẩm thấp (mép), hoặc phần có ẩm thấp có thể hút ẩm từ môi trường xung quanh. Sự di chuyển ẩm mở r ộng ra phần mép của bánh cookie và thu hẹp ở tâm gây ra một ứng suất tích tụ ở bánh cookie. Khi những ứng suất này vượt quá một giá trị tới hạn, sự gãy vỡ sẽ xảy ra trên bánh. 1.2. Tổng quan về bột trà xanh (Matcha): Matcha hay Maccha (抹茶) là một loại bột trà xanh của Nhật, được chế biến từ nguyên liệu trà xanh giống Yabukita, trà xanh Nhật Bản. Với công nghệ tiên tiến, Matcha vẫn giữ được hương vị tươi ngon và màu xanh nguyên chất của trà. Ngày nay, Matcha không chỉ sử dụng trong buổi tiệc trà đạo mà còn được đưa vào các món ăn cũng như đồ uống hàng ngày của người dân Nhật Bản và phổ biến khắp nơi -7- trên thế giới như mì mochi và soba, kem trà xanh và rất nhiều loại wagashi (bánh kẹo Nhật Bản). 1.2.1. Lịch sử và phương pháp sản xuất bột trà xanh (matcha) Vào thời nhà Đường ở Trung Quốc (618-907), lá trà được hấp và nặn thành những viên trà để bảo quản và buôn bán. Trà được chuẩn bị trước bằng cách rang lên và tán thành bột, sau đó đem sắc bột trà thành phẩm với nước sôi, cho thêm muối. Vào thời nhà Tống (960-1279), ph ương pháp làm bột trà từ lá trà hấp sẵn đã được hong khô, và pha trà bằng cách khuấy bột trà với nước sôi trong một cái bát đã trở nên phổ biến. Chế biến và tiêu thụ bột trà đã hình thành nên một nghi lễ trong Thiền tông Phật giáo. Một quy định tồn tại lâu đời nhất, có tên là Chanyuan qinggui (những Quy định về sự thanh tịnh nơi Thiền viện, 1130), đã miêu tả chi tiết về nghi thức uống trà. Thiền tông Phậ t giáo cùng với những phương pháp chế biến bột trà của người Trung Quốc đã được một vị thầy tu tên Eisai lưu truyền sang Nhật Bản vào năm 1191. Bột trà dần bị quên lãng ở Trung Quốc, nhưng ở Nhật, nó tiếp tục trở thành một phần không thể thiếu trong các thiền viện, và còn được những người có địa vị trong xã hội đánh giá cao suốt từ thế kỉ 14 đến thế kỉ 16. Bên cạnh sự phát triển này, các chủ đồn điền trồng trà ở Uji đã hoàn thiện kĩ thuật sản xuất loại trà tuyệt hảo matcha. Matcha được làm từ những loại lá trà sống trong bóng râm, cũng là nguyên liệu để làm nên gyokuro (một loại trà cao cấp ở Nhật).Việc chế biến matcha bắt đầu từ vài tuần trước khi thu hoạch, khi mà các bụi lá trà được che mát để tránh ánh nắng mặt trời chi ếu trực tiếp. Việc này làm chậm lại quá trình phát triển, biến những lá trà chuyển sang màu xanh thẫm và gây ra sự tiết chất amino axit khiến lá trà có vị ngọt hơn. Người ta chỉ hái những ngọn trà non nhất. Sau khi thu hoạch, nếu như bình thường lá trà sẽ cuộn lại do được hong khô, sản phẩm sẽ là trà gyokuro (đọng hơi sương). Tuy nhiên, nếu lá trà giữ hình dạng phẳng khi bị hong khô, chúng sẽ bị vỡ và tạo thành tencha (碾茶). Tencha sau đó được bỏ gân, cắt cuống, và tán thành một loại bột mịn, màu xanh tươi và dễ tan gọi là matcha. Để nghiền được 30g -8- matcha, phải mất hơn một giờ để hoàn thành. Cần chú ý rằng chỉ có tencha đã được nghiền được gọi là matcha, còn những loại bột trà xanh như bột sencha, được gọi là konacha (粉茶). Hương vị của matcha vượt trội bởi chất amino axit. Matcha cao cấp nhất có vị ngọt sâu sắc và hương vị đậm đà hơn những loại cơ bản hoặc có chất lượng thấp hơn làm ra từ lá trà thu hoạch vào cuối năm. Khu vực nổi tiếng nhất với nghề sản xuất matcha là Uji ở Kyoto, Nishio ở Aichi, Shizuoka, và phía bắc Kyūshū. 1.2.2. Phân loại Thông thường matcha đắt hơn so với các loại trà khác, dù giá cả của nó còn tuỳ thuộc vào chất lượng. Việc phân loại matcha được xác định dựa trên nhiều yếu tố.  Nơi phân bố của bụi cây trà: Vị trí mà loại lá làm tencha phân bố trên các bụi cây trà rất quan trọng. Ngọn cao nhất sẽ cho loại lá mềm và dễ uốn. Nó sẽ tạo ra nguyên liệu tốt hơn cho những loại cao cấp hơn. Những lá già hơn thì cứng hơn, cho ra loại chất lượng thấp hơn từ nguyên liệu có màu hung hung. Hương vị thơm ngon hơn là kết quả của việc cây dồn chất dinh dưỡng để phát triển lá.  Xử lý trước khi chế biế n: Lá tencha thường được hong khô trong bóng râm ngoài trời và không bao giờ phơi ra ánh nắng trực tiếp. Tuy nhiên, ngày nay, việc sấy khô được làm chủ yếu trong nhà. Matcha sẽ có màu xanh rực rỡ nhờ cách xử lý này.  Tán nhuyễn: Việc tán nhuyễn thành bột tự bản thân nó đã là một nghệ thuật tạo hình. Nếu không có những thiết bị và kĩ thuật phù hợp, matcha sẽ bị cháy và dẫn đến giảm chất lượng.  Sự oxi hoá: Sự oxi hoá cũng là một yếu tố trong việc phân loại. Matcha phơi ra ngoài không khí có thể dễ dàng bị phân huỷ. Matcha đã bị oxi hoá có mùi cỏ khô đặc trưng và màu xanh hơi ngả nâu. 1.2.3. Thành phần hoá học của bột trà xanh (Matcha): -9- Những nghiên cứu gần đây cho thấy trà xanh cung cấp nhiều lợi ích cho sức khoẻ với nhiều khảo cứu được chứng minh và cho biết rằng trà xanh có thể ngăn ngừa ung thư, huyết áp cao, tăng cường hệ thống miễm nhiễm. Thành phần quan trọng của trà là tác dụng của chất antioxidant có trong lá trà. Các thành phần chứa nhiều antioxidant được khám phá trong lá trà như: catechins, flavonoids va polyphenols. Trà xanh chứa polyphenols, đặc biệt là catechins, thành phần quan trọng nhất c ủa epigallo catechin gallate. Trà xanh cũng còn chứa carotenoids, tocopherols, và nhiều hợp chất phytochemistry. Đối với antioxidant thì trà xanh có nhiều hơn trà đen, trà xanh dùng trong phương diện sinh học, có nhiệm vụ bảo vệ răng, sạn thận, ung thư, cholesterol và quan trọng hơn cả là cải thiện về phẩm của xương và còn nhiều nữa chưa được biết (Cabrera C, and Giménez R ., 2006.) [5]. Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của bột trà xanh (Matcha) Nutrient Per 1g Matcha Total Catechins 105mg EGCg 61 mg Total Amino Acids 34 mg L-theanine 14.26 mg Caffeine 35mg Fiber 318mg Carbs 447mg Vitamin C 1.75mg Vitamin A 291 units Potassium 26.6mg Calories 3 “Nguồn: http://www.matchasource.com” -10- 1.2.3.1 Catechins: [5] Catechins là chất không màu, tan trong nước tạo thành một hợp chất có vị đắng chát và cảm giác se lại nơi khướu giác sau khi uống (Cabera C and Gimerez R., 2006). Catechins gồm có flavan-3-ols có tổng hàm lượng đo được 25% của tổng trọng lượng của lá trà phơi khô. Epi-gallocatechin gallate (EGC) thì thấy có nhiều nhất trong hàm lượng kể trên thường đo được bằng 10% tổng sản lượng của lá trà tươi được phơi khô. Đó là gồm những lá trà non cho ta rất nhiều hóa chấ t kể trên, nên kỹ thuât hái trà để có catechins nhiều nhất là hái 2 lá từ búp và cả búp hơn là các lá thứ ba và thứ tư. Phân tích và khảo sát ta thấy chúng có tới 3-4 benzens vòng và 7-8 nhóm OH, chúng hợp thành polyphenols. Trong việc trồng trà, nếu câ trà trồng trong bóng mát, bóng râm, không có ánh sáng, thì catechins coi như bị triệt (catechins is suppressed), và trà có được có hàm lượng catechinns thấp hơn, khoảng 10% của polyphenols Trong catechins ta thấy có những các chất chia làm 2 nhóm sau đây: a- Nhóm có 3 cattechins: - Catechins )C); (—)-epicatechin (EC), (—)- epicatechin gallate (ECG); b- Nhóm có 3 gallocatechins như:(—)-epigallocatechin gallate (EGCG), (—)- epigallocatechin (EGC),và +Gallocatechins (GC). Tất cả các hợp chất này chiếm một hàm lượ ng từ 20-30% trọng lượng của lá trà sau khi sấy khô. Trong trà có 6 catechins như sau: catechin (C), epicatechin (EC), epicatechin gallate (ECG), gallocatechin (GC), epigallocatechin (EGC), and epigallocatechin gallate (EGCG) nơi đó “epi “có nghĩa là có cùng một cấu trúc như catechins nhưng các định hướng khác nhau nếu nhìn trong không gian 3 chiều nên các tác dụng hóa học cùng khả năng oxy hóa cũng khác nhau. Những catechins được oxy hoá bởi PPO trước hết hợp thành một hợp chất trung gian gọi là orthoquinones, chất nầy rất hoạt động và kết hợp thành cặp với theaflavins (TF), nó có phân tử lớn hơn và duy nhất trong hóa họ c. Cặp catechins hợp với 6 theaflavins như sau: . hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu sản xuất bánh cookie trà xanh . Trong quy trình chế biến chúng tôi bổ sung thêm bột trà xanh vào thành phần của bánh cookie. tạo ra sản phẩm có hương và vị đặc trư ng tự nhiên của trà xanh. Mục tiêu nghiên cứu - Tạo ra sản phẩm mới Bánh cookie trà xanh nhằm đa dạng hóa sản phẩm