Tiểu luận sản phẩm tạo màu và mùi trong sản phẩm bánh nướng

Nướng bánh là khâu quan trọng trong sản xuất bánh vì trong quá trình này xảy ra rất nhiều các phản ứng hoá lý trong khối bột nhào, quyết định chất lượng sản phẩm.. Giai đoạn 1: giai đoạn

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM

MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG, BÁNH KẸO



o0o Tiểu luận

\

GVDH: Cô Hồ Xuân Hương

SVTH: Võ Thị Tuyết Nhạn

MSSV: 09214841

LỚP HP: 210504401

Tp HCM, tháng 2/ 2012

Mục lục

PHẢN ỨNG TẠO MÀU VÀ MÙI TRONG CÁC

SẢN PHẨM BÁNH NƯỚNG

A Mở đầu 3

B Nội dung 4

1 Khái niệm 4 2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng 4 3 Chế độ nướng bánh 4 4 Các biến đổi trong quá trình nướng 5 4 1 Biến đổi vật lý: 5

4 2 Biến đổi hoá lý: 6

4 3 Biến đổi hoá học 8

4 4 Biến đổi sinh học 8

4 5 Biến đổi cảm quan 8

5 Phản ứng tạo màu 8 5.1 Tạo màu mới do phản ứng Caramel 8

5.2 Phản ứng tạo màu do melanoidin 9

6 Phản ứng tạo mùi 11 C Kết luận 12

TÀI LIỆU THAM KHẢO 13

A M đ u ở đầu ầu

Hiện nay trên thị trường Việt Nam có nhiều loại bánh, vừa được sản xuất trong nước vừa nhập khẩu, do đó, mặt hàng bánh ngày càng đa dạng, phong phú và không ngừng cải tiến, nâng cao về chất lượng cả về hình dáng, màu sắc và mùi vị Bánh biscuits là loại thực phẩm rất phổ biến và rất được mọi người ưa chuộng Vì bánh không những tiện lợi trong sử dụng, giá cả lại phù hợp mà cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho cơ thể (100g bánh có thể tạo ra khoảng

376 Kcal) Khi ta đói ta có thể ăn nhanh một mẫu bánh, cũng như căng thẳng trong công việc thì một mẫu bánh thích hợp khẩu vị làm ta dễ chịu hơn nhiều Bánh đáp ứng được nguồn năng lượng đó là vì bánh là loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng với đầy đủ các thành phần như glucid, protein, lipid (trong đó glucid chiếm tỉ lệ lớn trong bánh)

Bánh biscuits được làm từ các nguyên vật liệu chính là bột mì, tinh bột bắp, đường, mạch nha, bơ, trứng, sữa, muối Từ các nguyên vật liệu chính này, khi phối trộn với một số loại nguyên vật liệu riêng như: sô-cô-la, đậu phộng, hạt điều, bột pho mai, mè, dừa, các loại hương liệu và quy trình chế biến khác nhau tạo ra nhiều loại bánh có hương vị riêng biệt như: bánh petit beurre, các loại bánh soda: soda pho mát, soda cam, soda sữa, bánh bơ hạt điều, bơ đậu phộng, bơ mè đen, bánh quy dừa, các loại bánh cookies: cookies cam, sữa, pho mai, cà phê, sô-cô-la

Mỗi loại bánh mang một hương vị riêng đặc trưng như tên gọi sản phẩm Và quá trình nướng góp phần không nhỏ vào việc tạo nên hương vị, màu và mùi cho bánh thêm hấp dẫn Sau các quá trình gia công kỹ thuật, không những trái thái, màu sắc mà hương vị của các sản phẩm thực phẩm Có những nguyên liệu hay bán thành phẩm qua những quá trình gia công kỹ thuật nào đó như gia nhiệt thì mùi thơm bị yếu đi hoặc bị mất đi hoàn toàn Ngược lại có nhiều trường hợp, các sản phẩm sau khi chế biến thì hương thơm của nó lại càng được gia tăng, hoặc từ một nguyên liệu không có mùi trở nên có mùi thơm hoàn toàn mới

Nướng bánh là khâu quan trọng trong sản xuất bánh vì trong quá trình này xảy ra rất nhiều các phản ứng hoá lý trong khối bột nhào, quyết định chất lượng sản phẩm Do đó em đã chọn đề tài này để tìm hiểu Đây là một lĩnh vực rất rộng và sâu, trong một thời gian ngắn, em không thể nào tìm hiểu được hết, nếu có gì sai sót, mong cô tận tình giúp đỡ

Lời cám ơn:

có điều kiện tiếp cận với môn công nghệ sản xuất đường, bánh kẹo, môn học cần thiết trong cuộc sống và học tập

truyền đạt cho chúng em những kiến thức bổ ích

thành nhanh chóng đề tài

B N i dung ội dung

1 Khái ni m ệm

Nướng bánh: nướng là quá trình xử lý nhiệt, mà nhiệt lượng truyền vào sản phẩm bằng bức

xạ Nhiệt truyền vào thực phẩm từ bề mặt và không khí trong lò và ẩm thoát ra từ thực phẩm và thoát ra ngoài lò nướng Bánh biến đổi sâu sắc nhất trong giai đoạn nướng, trước khi nướng, bánh không an được, sau khi nướng bánh rất phù hợp với dinh dưỡng của con người Trước khi nướng là một khối bột nhào, có thể nhào nặn thành hình dạng khác nhàu Sau khi nướng không thể thay đổi hình dạng được, chỉ có thể bóp vụn bánh

Nướng là một trong những quá trình công nghệ phức tạp, trong đó xảy ra những biến đổi hoá học, lý học, hoá lý làm cho sản phẩm đạt chất lượng yêu cầu

Mục đích của quá trình nướng:

nướng, độ ẩm bánh giảm (1 – 4%), giúp dễ bảo quản

mặt

2 Các y u t nh h ếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng ố ảnh hưởng đến quá trình nướng ảnh hưởng đến quá trình nướng ưở đầu ng đ n quá trình n ếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng ướng ng

không giòn, dễ gây ra ứng lực gãy, và bảo quản bánh sẽ không được lâu

3 Ch đ n ếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng ội dung ướng ng bánh

Giai đoạn 1: giai đoạn truyền nhiệt, truyền ẩm

Tinh bột bị hồ hóa thu hút một lượng nước đáng kể làm cho bánh khô hơn; protein bị đông

trúc xốp; hơi ẩm bốc ra làm giảm dần độ ẩm của bánh; lớp ngoài cùng chưa thành vỏ cứng mà chỉ mới thành lớp mỏng dẻo và đàn hồi, do vậy chưa ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt, sản

Độ ẩm không khí: 65 – 70%

Do sự di chuyển gradient ẩm, ẩm di chuyển từ trong ra ngoài Dòng ẩm vào bằng 1.6 – 1.7 dòng ẩm ra nên ẩm ở bề mặt bánh giảm nhiều Tạo điều kiện cho quá trình hoá keo, hoá ly` xảy

ra Tạo một lớp màng đàn hồi trên bề mặt bánh nên giữ được cấu trúc của bánh

Do sự chênh lệch gradient nhiệt nên nhiệt dịch chuyển từ ngoài vào trong

Giai đoạn 2:

Màu và mùi chủ yếu hình thành ở giai đoạn này Ở giai đoạn này có các quá trình dextrin hoá tạo lớp vỏ bánh, quá trình Caramel tạo màu vàng cho vỏ bánh và mùi thơm, đường khử + acid amin ( phản ứng Maillard) tạo mùi vị cho sản phẩm

Nước ở trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái hơi, tổng lượng khí tạo ra là lớn nhất, thể tích bánh đạt được là tốt nhất

Tạo cấu trúc cho bánh: thuốc nở bị phân huỷ hoàn toàn

Tạo màu sắc cho bánh: ở bề mặt phản ứng tạo màu diễn ra

Không làm ẩm buồng nướng

Giai đoạn 3: Đây là giai đoạn giảm nhiệt, tránh làm cháy bánh, cố định cấu trúc sản phẩm

và kết thúc quá trình bay hơi nước Thời gian nướng là một thông số quan trọng quyết định chất lượng sản phẩm Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, truớc hết là nhiệt độ lò nướng, hàm

ẩm của bột nhào, loại bột nhào, kích thước và khối lượng sản phẩm

Quá trình khuếch tán ẩm kết thúc

4 Các bi n đ i trong quá trình n ếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng ổi trong quá trình nướng ướng ng

4 1 Bi n đ i v t lý: ếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng ổi trong quá trình nướng ật lý:

a Nhiệt độ

Nhiệt độ bánh thay đổi không ngừng trong quá trình nướng do sự thay đổi nhiệt của bánh sống với bề mặt đốt nóng của lò và không khí trong lò nướng

Ở giai đoạn đầu, nhiệt độ lớp ngoài tăng nhanh trong lúc ở trung tâm thì chậm chạp Khi nhiệt độ lớp ngoài tiến đến không đổi thì nhiệt độ tâm bánh tăng dần, do vậy gradient giảm dần

Ở thời kì cuối, nhiệt độ bề ngoài tăng do quá trình bốc hơi kết thúc, trong khi nhiệt độ tâm tiến đến không đổi, dẫn đến sự tăng vọt của gradient nhiệt độ

Sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình nướng

b Khối lượng:

Khối lượng giảm do nhiều nguyên nhân Do một phần nước liên kết bị thoát ra ngoài trong quá trình nướng Hoặc do độ ẩm bên ngoài vỏ bánh giảm từ 16÷25% xuống còn 7÷10%, càng làm tăng sự thoát hơi nước Bên cạnh đó, trong quá trình nướng, một số chất bị phân huỷ như thuốc nở,…

c Thể tích:

Có sự thay đổi do tác dụng của các khí sinh ra sau khi phân huỷ thuốc nở ở nhiệt độ nướng Khi nhiệt độ nướng bánh tăng thì áp suất và thể tích của các khí tăng lên, dẫn đến kích thước các

lỗ hỏng trong bánh tăng, do đó làm cho thể tích bánh tăng

d Màu sắc:

Cũng thay đổi, từ màu trắng ngà của nguyên liệu chuyển sang màu trắng ở cuối giai đoạn 1, rồi chuyển sang màu vàng tươi ở cuối giai đoạn 2 Khi kết thúc giai đoạn 3 thì bánh nướng có màu vàng đặc trưng cho bánh Màu được tạo thành do các phản ứng như Carramel Melanoidin, phân huỷ thuốc nở và các chất khác, làm cho bánh có màu vàng tươi, hương vị đặc trưng, tăng giá trị cảm quan và chất lượng sản phẩm

4 2 Bi n đ i hoá lý: ếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng ổi trong quá trình nướng

Sự thoát hơi ẩm:

Trong lò nướng luôn duy trì một lượng ẩm tuỳ thuộc vào từng giai đoạn nướng Biến đổi ẩm luôn tiến hành song song với biến đổi nhiệt Đặc trưng của biến đổi ầm là quá trình dịch chuyển

ẩm để cân bằng với môi trường

Sự biến đổi ẩm bao gồm 3 giai đoạn bốc hơi

Giai đoạn 1: tốc độ bốc hơi tăng dần

Trong giai đoạn này, bánh sống được gia nhiệt mạnh, các lớp trên bề mặt bột nhào bị mất nước tạo nên sự chênh lệch ẩm giữa lớp bên ngoài và lớp bên trong ( gradient ẩm), cho nên ẩm

từ các lớp bên trong cũng chuyển ra ngoài

Cuối giai đoạn 1, gradient nhiệt độ giảm còn gradient ẩm vẫn tăng nhờ sự khử nước của các lớp bề mặt bánh Sự dịch chuyển bên trong bánh ngừng lại, độ ẩm của các lớp bên trong mẫu bánh được giữ ổn định

Giai đoạn 2: tốc độ bốc hơi cố định

Sự bốc hơi nước đạt mức cực đại Vùng bốc hơi đi dần dần vào bên trong bánh Do phân huỷ thuốc nở, thể tích bánh tăng mạnh và suất hiện gradient áp suất (áp suất bên trong sản phẩm

so với áp suất của môi trường xung quanh)

Giai đoạn 3: tốc độ bốc hơi giảm xuống, rồi sau đó không đổi Sự bốc hơi ẩm ở các lớp bên trong bánh với tốc độ giảm dần, ẩm chuyển từ lớp bên trong ra bên ngoài làm giảm độ ẩm của bánh sau khi nướng Một phần nước liên kết ở lớp vỏ bị bay hơi chuẩn bị cho sự hình thành vỏ

Sự biến đổi của hệ keo:

Sự hồ hoá này xảy ra trong suốt quá trình nướng, thu hút một lượng nước đáng kể làm bánh đạt

độ khô thích hợp

Sự biến đổi trạng thái dưới tác dụng của nhiệt độ cao, trạng thái của sản phẩm biến đổi tạo thành cấu trúc mao xốp và sự tạo thành vỏ

keo Nước tách ra được tinh bột hấp thụ Còn tinh bột thì bị hồ hoá một phần tạo thành khung xốp mà trên bề mặt có cấu trúc một lớp mỡ bóng

Tạo lớp vỏ bánh: khi cường độ bay hơi ẩm trên bề mặt xảy ra mạnh mẽ và tinh bột lớp ngoài

đã bị hồ hoá phần nào, sự chuyển ẩm đến bề mặt sẽ không bù đắp lượng ẩm mất đi, bề mặt sẽ khô dần và tạo thành lớp vỏ cứng Khi đã khô, nhiệt độ lớp ngoài tăng dần, làm cháy sém sản phẩm tại đó Lớp vỏ tạo thành sớm hay muộn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, do

đó cần điều chỉnh chế độ nướng thích hợp

Tốc độ hình thành vỏ phụ thuộc vào:

4 3 Bi n đ i hoá h c ếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng ổi trong quá trình nướng ọc

Tinh bột: hàm lượng tinh bột giảm vì một phần bị phân huỷ trong quá trình nướng bánh tạo

ra các dextrin và đường

Đường: hàm lượng giảm do tham gia phản ứng caramel và maillard, tuy vậy lượng đường này giảm không đáng kể

Protein: hàm lượng protein tổng nhìn chung không thay đổi

Chất béo: hàm lượng chất béo giảm do hấp phụ không bền lên khung bánh, tuy nhiên lượng

Chất khoáng: photpho giảm, còn các chất khoáng khác ít biến đổi

4 4 Bi n đ i sinh h c ếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng ổi trong quá trình nướng ọc

Enzyme: tại những điểm mà tốc độ nhiệt tăng nhanh ( phần vỏ) các loại enzyme hầu như bị

vô hoạt ngay Còn lại những phần bên trong của vật liệu nhiệt độ tăng chậm hơn, thời gian enzyme được duy trì ở nhiệt độ tối thích cho hoạt động của chúng kéo dài hơn, do vậy chúng hoạt động mạnh hơn

hoàn toàn sau khi nướng

4 5 Bi n đ i c m quan ếu tố ảnh hưởng đến quá trình nướng ổi trong quá trình nướng ảnh hưởng đến quá trình nướng

Màu và mùi tạo ra làm thay đổi hoàn toàn tính chất cảm quan của bánh

Màu: bánh chuyển dần sang màu vàng nâu do phản ứng Maillard, phản ứng tạo Dextrin của tinh bột, phản ứng Caramel

Mùi: cấu tử hương được tạo thành là mùi đặc trưng của bánh nướng do phản ứng Maillard, phản ứng oxy hoá chất béo tự do tạo aldehyde, lactone, cetone, ester…

5 Ph n ng t o màu ảnh hưởng đến quá trình nướng ứng tạo màu ạo màu

5.1 T o màu m i do ph n ng Caramel ạo màu ớng ảnh hưởng đến quá trình nướng ứng tạo màu

Phản ứng Caramel hoá có ảnh hưởng lớn đến màu sắc của các sản phẩm giàu đường như bánh, kẹo, mứt,… Phản ứng xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường Tuy nhiên, phụ thuộc vào nồng độ đường, thành phần pH của môi trường, thời gian đun nóng,… vẫn có các sản phẩm của sự caramel ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của đường

Phản ứng gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn đầu: tạo nên andryhit: glucozan, fructozan, saccarozan là những hợp chất không màu

Giai đoạn sau: xảy ra trùng hợp hoá các đường đã được hydrate hoá để tạo các sản phẩm có màu vàng nâu

Ví dụ như đối với saccaroza, sơ đồ phản ứng caramen hoá như sau:

C12H22O11 – H2O  C6H10O5 + C6H10O5

Đến 185 – 190oC sẽ tạo thành izosaccarozan:

Khi mất đi 14% nước sẽ tạo thành caramelen:

Và khi mất đi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu đen

Tất cả các sản phẩm của caramel hoá đều có vị đắng Vì vậy, muốn bánh có màu đẹp mà không có vị đắng phải điều chỉnh nhiệt độ nướng bánh thích hợp

5.2 Ph n ng t o màu do melanoidin ảnh hưởng đến quá trình nướng ứng tạo màu ạo màu

Phản ứng giữa đường và các acid amin xảy ra rất phổ biến trong sản xuất các sản phẩm thực phẩm Các thành phần tham gia phản ứng là protein và glucid Tuỳ thuộc vào yêu cầu về tính chất cảm quan của từng sản phẩm mà người ta tạo điều kiện để tăng cường phản ứng tối đa hoặc kiềm hãm phản ứng tới mức tối thiểu

Phản ứng gồm 3 giai đoạn:

hoá hay gọi là bị chuyển nội phân Phẩm vật của sự chuyển vị amadori là chất khởi đầu để tạo thành polyme có màu sẫm gọi là elanoidin

Trong sản xuất bánh quy, màu sắc của vỏ bánh hầu như do phản ứng này quyết định Do acid amin tự do, đường khử tạo ra khi lên men, cùng với nhiệt độ nướng thích hợp sẽ tạo thành hợp chất màu melanoidin

a Ảnh hưởng của acid và đường

Qua cơ chế phản ứng, ta thấy một trong những sản phẩm của giai đoạn trung gian là furfurol

và oxymetylfurfurol kèm theo sự tái tạo lại acid amin vốn đã tham gia tương tác với đường ở giai

Glucozan + levulozan  izosaccarozan

C12H20O10 – H2O  ( C12H18O9) hoặc C24H36O18

C12H20O10 + C24H36O18 – 3H2O  C36H48O18

đoạn đầu Như vậy có thể xem acid amin là một chất xúc tác trong giai đoạn đầu Các acid amin tham gia phản ứng khác nhau phụ thuộc vào nhiệt độ, pH và lượng nước

Cường độ của phản ứng cũng phụ thuộc vào bản chất của đường khử Glucose phản ứng mãnh liệt hơn cả, sau đó là galactose và lactose

Cường độ của phản ứng còn phụ thuộc vào nồng độ đường Tỷ lệ giữa acid amin và đường thích hợp nhất là 1/2 hoặc 1/3 Nhưng phản ứng có thể diễn ra ngay cả khi nồng độ acid amin không đáng kể và tỷ lệ acid amin/ đường rất nhỏ như 1/40 thậm chí 1/300

b Ảnh hưởng của nước

Để phản ứng melanoidin diễn ra cực đại thì xung quanh mỗi phân tử protein phải tạo nên lớp đơn phân glucose và lớp đơn phân nước Như vậy, sự có mặt của nước là điều kiện rất cần thiết để tiến hành phản ứng Nồng độ chất tác dụng càng cao, lượng nước càng ít thì phản ứng xảy ra càng mạnh

c Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH

đó sẽ giảm khả năng thu màu của malt thu được

Phản ứng melanoidin có thể thực hiện trong khoảng pH khá rộng, tuy nhiên trong môi trường kiềm phản ứng xảy ra nhanh hơn Trong môi trường pH < 3, quá trình tạo melanoidin rất yếu và chủ yếu là sự phân huỷ đường, nhưng khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phản ứng tăng nhanh ngay cả khi trong môi trường acid

Các acid amin khác nhau tham gia phản ứng khác nhau, phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và nước

d Các chất kiềm hãm và tăng tốc phản ứng

Phản ứng caramen hoá, oxy hoá và melanoidin là những phản ứng có sự tham gia của các hợp chất cacbonyl Vì vậy, chất kìm hãm là những chất phản ứng được với nhóm cacbonyl, như dimedol, hydroxylamin, bisulfit Những chất này sẽ kết hợp với các chất khác nhau phát sinh trong giai đoạn trung gian, do đó làm ngừng các quá trình tiếp theo của phản ứng

Ví dụ: dimedon kết hợp với aldehyt có thể làm ngừng hẳn phản ứng melanoidin Khí SO2, H2SO3 hoặc muối của nó ( bisulfit của natri hay kali) là những chất kìm hãm mạnh mẽ phản ứng melanoidin

Các chất tăng tốc phản ứng melanodin có acid lactic và phosphat Muối của acid lactic làm tăng tốc phản ứng này rất mạnh Dung dịch đệm phosphat không những làm tăng nhanh vận tốc phản ứng giữa acid amin và glucoza mà còn làm phản ứng nâu hoá của glucoza tinh khiết

Ngoài ra, cường độ tạo màu của vỏ bánh còn phụ thuộc vào nhiệt độ của buồng nướng, độ xốp thưa dày của bánh trong khay nướng, thời gian nướng