Phương pháp phân tích

5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.2 Phương pháp phân tích

2.2.2.1 Phương pháp phân tích cơ bản

Các chỉ tiêu độ ẩm, hàm lượng protein, hàm lượng béo, tro tổng, xơ dinh dưỡng (dietary fibre), carbohydrate, năng lượng được kiểm nghiệm cho mẫu nguyên liệu ban đầu hạt đậu ngự khô. Các chỉ tiêu được phân tích tại Phòng kiểm nghiệm Công ty TNHH EUROFINS Sắc Ký Hải Đăng tại địa chỉ Lô E2b-3, Đường D6, Khu công nghệ cao, Quận 9, TP. HCM. Mỗi chỉ tiêu thể hiện trong kết quả đều kèm theo phương pháp thử đã được công nhận bởi cơ quan chức năng.

2.2.2.2 Phương pháp đo các tính chất bọt

100ml dịch đậu sau khi thu nhận được đánh bằng máy đánh trứng với tốc độ cao nhất trong thời gian 20 phút tại nhiệt độ phòng (nhiệt độ không vượt quá 30 độ C).

Đặc tính cấu trúc (độ cứng, độ đàn hồi, độ cố kết, độ dai, độ dẻo)

Các đặc tính cấu trúc của bọt (độ cứng, độ đàn hồi, độ cố kết, độ dai) được phân tích bằng máy phân tích cấu trúc TPA (Texture Profile Analysis). Ở nghiên cứu này, phương pháp TPA được sử dụng để xác định một số đặc tính cấu trúc của bọt với mô tả như sau: Dùng dụng cụ vét bột nhẹ nhàng vét đầy bọt vào một vật chứa hình trụ (dày 2cm, đường kính 6cm), sau đó dùng thước thẳng gạt bằng bề mặt trên của vật chứa sao cho chiều cao của bọt ngang bằng với bề dày vật chứa. Vận tốc đầu dò là 5 mm/s với lực nén 50% biến dạng so với ban đầu, và nén 2 lần. Lực nén là 5g, đầu đo TA4/1000 Cylinder có đường kính 38,1mm và dày 20mm. Phần mềm đo TPA trên thiết bị sẽ cho ra kết quả tương ứng từng mẫu.

Độ tăng thế tích bọt và độ ổn định bọt

100ml dịch đậu ban đầu, sau khi đánh thì bọt được chuyển nhanh tay và nhẹ nhàng vào ống đong dung tích 1 lít. Thể tích bọt (hf max) được ghi nhận. Tổng thời gian kể từ khi bắt đầu chuyển bọt vào ống đong đến khi ghi kết quả không quá 2 phút. Sau đó, ống đong để yên trong thời gian 30 phút, ghi nhận lại kết quả thể tích bọt (hf(t)) và thể tích dịch đậu (hl (t)) thời điểm này [32]

Hình 2.2 Hình ảnh mô tả bọt sau khi đánh và để ổn định 30 phút sau khi đánh [32] Độ tăng thể tích bọt (FC) được tính theo công thức tham khảo từ Lawhon và cộng sự Độ tăng thể tích bọt (FC) được tính theo công thức tham khảo từ Lawhon và cộng sự (1972) [33]:

% FC = 𝑇ℎể 𝑡í𝑐ℎ 𝑠𝑎𝑢 𝑘ℎ𝑖 đá𝑛ℎ – 𝑇ℎể 𝑡í𝑐ℎ 𝑡𝑟ướ𝑐 𝑘ℎ𝑖 đá𝑛ℎ

𝑇ℎể 𝑡í𝑐ℎ 𝑡𝑟ướ𝑐 𝑘ℎ𝑖 đá𝑛ℎ 𝑥 100

Độ ổn định bọt được tính theo công thức tham khảo từ theo Joyce Boye và cộng sự (2010) [34].

% FS = 𝑇ℎể 𝑡í𝑐ℎ 𝑏ọ𝑡 để 𝑠𝑎𝑢 30 𝑝ℎú𝑡

𝑇ℎể 𝑡í𝑐ℎ 𝑏ọ𝑡 𝑛𝑔𝑎𝑦 𝑠𝑎𝑢 𝑘ℎ𝑖 đá𝑛ℎ𝑥 100

2.2.2.3 Phương pháp đo các đặc tính bánh

Đặc tính bánh được phân tích theo Nazanin Fatemeh Rahmati và cộng sự (2014)

nghiên cứu về sử dụng sữa đậu thay thế trứng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và đặc tính cảm quan [15].

Xác định khối lượng riêng (Cake density, g/cm3) và thể tích riêng (Specific Volume, cm3/g)

Thể tích của chất rắn có hình dạng không xác định được đo bằng phương pháp thế chỗ chất rắn: bằng hạt, cụ thể là hạt mè cho nghiên cứu này. Khối lượng riêng được đo theo phương pháp thế chỗ chất rắn bằng hạt, kết quả thể hiện cho cả khối lượng riêng (g/cm3) và thể tích riêng (cm3/g) của bánh. Thể tích của bánh được đo bằng cách đo khối lượng vật chứa mẫu và lắp đầy bởi hạt.

Vseeds = Wseeds / ρseeds

Vcake=Vcontainer - Vseeds

Khối lượng riêng của bánh = Wcake/ Vcake Thể tích riêng của bánh = Vcake/ Wcake

Trong đó: W: Khối lượng (g); V: Thể tích (cm3); ρ: Tỷ trọng (g/cm3)

Độ giảm khối lượng bánh sau quá trình nướng và trong quá trình lưu trữ

Độ giảm khối lượng của bánh trong quá trình nướng được tính như sau:

% Độ giảm khối lượng = 𝑊1 – 𝑊2

𝑊1 𝑥100

W1 là khối lượng bột bánh được chuyển vào mỗi cup đồng nhất khối lượng (25g) W2 là trọng lượng của bánh nướng sau 30 phút để nguội ở nhiệt độ phòng.

Khối lượng của các mẫu bánh được đo sau 5 ngày lưu trữ để xác định độ giảm khối lượng của bánh sau khi nướng.

Cấu trúc bánh (độ cứng, độ đàn hồi, độ cố kết, độ dai)

Các đặc tính kết cấu của mẫu bánh (độ cứng, độ đàn hồi, độ cố kết, độ dai) được phân tích bằng máy phân tích cấu trúc TPA (Texture Profile Analysis) tham khảo theo

Nurul Atiqah Sani và cộng sự (2014) có chỉnh sửa[35]. Mẫu bánh được cắt dạng hình hộp khối vuông với kích thước 2,0 x 2,0 x 2,0 cm được lấy theo vị trí ở hình 3.4. Vận tốc đầu dò là 5 mm/s với lực nén 50% biến dạng so với ban đầu và nén 2 lần. Lực nén là 5g, đầu đo TA4/1000 Cylinder có đường kính 38,1mm và dày 20mm.

Hình 2.3 Cách lấy mẫu bánh đo cấu trúc bánh

Đo màu bánh cupcake

Các mẫu bánh được cắt giữa dọc từ trên xuống. Mỗi cái bánh cupcake được đo màu tại 5 vị trí ngẫu nhiên gồm 3 vị trí ở bề mặt cắt bên trong, 1 vị trí ở vỏ ngoài xung quanh bánh, và 1 vị trí ở bề mặt trên của bánh. Thiết bị đo màu ghi nhận từng vị trí.

Hình 2.4 Hình ảnh mô tả vị trí đo màu mẫu bánh cupcake

2.2.2.4 Phương pháp chụp SEM

Mẫu được đo SEM tại Trung tâm phân tích thí nghiệm công nghệ cao. Địa chỉ Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 18 phố Viên, phường Đức Thắng, quận Bắc Liêm, Hà Nội.

2.2.2.5 Phương pháp thu thập và xử lý kết quả

Các thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên lặp ba lần, phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm xử lý số liệu Statgraphics, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa p < 0,05.

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1 Xác định thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu đậu ngự

Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu đậu ngự

Chỉ tiêu Hàm lượng (% khối lượng)

Carbohydrates 60,2

Xơ hòa tan 2,23

Xơ thô 1,48

Xơ dinh dưỡng 18,7

Béo 1,44

Protein 22,6

Độ ẩm 11,5

Tro 4,28

Kết quả do Phòng kiểm nghiệm Công ty TNHH EUROFINS Sắc Ký Hải Đăng thực hiện. Xem phụ lục đính kèm.

Thành phần dinh dưỡng của hạt đậu ngự sử dụng trong nghiên cứu này được phân tích với kết quả tại bảng 4.1. Độ ẩm đậu nguyên liệu khoảng 11,5%. Độ ẩm là một yếu tố quan trọng quyết định sự ổn định sản phẩm trong lưu trữ vì độ ẩm cao trong hạt có thể dẫn đến hư hỏng bởi sự tấn công của vi khuẩn và nấm. Hạt đậu có độ ẩm thấp có thể được lưu trữ trong một thời gian dài hơn. Kết quả khá tương đồng với độ ẩm của hạt chickpea (10,35% ± 0,31%) trong nghiên cứu của Saleh A. Alajaji và Tarek A. El-Adawy (2006) [36].

Kết quả phân tích về thành phần dinh dưỡng đậu ngự cho thấy đậu ngự rất giàu protein, chứa đến khoảng 22,6% protein. Protein rất cần thiết trong chế độ ăn uống, sử dụng cho quá trình tổng hợp và sửa chữa các mô cơ thể, hormone, enzyme cũng như các chất khác cần thiết cho hoạt động khỏe mạnh. Hàm lượng protein trong hạt đậu ngự theo nghiên cứu của M. O. Aremu (2010) cũng lên đến 25,9% ± 2,3%) [5], và 23,64% ± 0,5% theo Saleh A. Alajaji và Tarek A. El-Adawy (2006) [36].

Hàm lượng carbohydrate trong đậu ngự cho kết quả khoảng 60,2%. Carbohydrate là nguồn năng lượng chính được lưu trữ dưới dạng glycogen và đóng vai trò là nguồn dự trữ glucose. Giá trị carbohydrate tìm được trong một số nghiên cứu khác như 51,5%, 57,3% và 59,62% tương ứng đối với đậu tirga, đậu pinto và đậu thận trắng (Amir et al., 2006) [37], hay 60,6% trong hạt đậu ngự theo nghiên cứu của M. O. Aremu (2010) [5].

Hàm lượng chất xơ thô cho kết quả khoảng 1,48% và xơ dinh dưỡng khoảng 18,7%. Mặc dù chất xơ thô có ít giá trị thực phẩm nhưng chúng đóng một vai trò thiết yếu trong việc kiểm soát các bệnh khác nhau bằng cách thực hiện các chức năng sinh lý nhất định. M. O. Aremu (2010) cũng cho kết quả hàm lượng xơ thô trong hạt đậu ngự khoảng 2,5% ± 0,05% [5]. Hàm lượng chất béo thô chỉ khoảng 1,44%, kết quả nằm trong khoảng 1-3% tương đồng cho hầu hết các loại đậu [38]. Hàm lượng tro khoảng 4,28%, cũng nằm trong khoảng 4-5% như đã nghiên cứu bởi một số tác giả khác đối với các loại đậu khác nhau [39].

3.2 Ảnh hưởng của các phương pháp chế biến để thu nhận dịch đậu đến tính chất bọt của dịch đậu ngự tính chất bọt của dịch đậu ngự

Tiến hành thu dịch đậu theo nhiều phương pháp khác nhau như trình bày ở thí nghiệm 1, lần lượt khảo sát tính chất bọt của dịch thu nhận và kết quả thể hiện như hình 3.1.

d d c bc bc abc ab abc a 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Độ cứ ng 1 ( g) d d c bc bc bc ab bc a 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Độ cứ ng 2 ( g) b ab ab ab ab ab a a a 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Độ cố k ết c c b a ab ab ab ab ab 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Độ đà n hồ i ( m m ) d d c bc bc bc ab ab a 0 10 20 30 40 50 60 Độ dẻo ( N) d d c b b b ab ab a 0 1 2 3 4 5 6 7 Độ da i ( m J)

Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của các phương pháp chế biến và thu nhận dịch đậu đến tính chất bọt

Chú thích hình 3.1: PP1: Đun sôi trong nồi áp suất; PP2: Đun sôi trong nồi áp suất và ủ 1 giờ; PP3: Đun sôi trong nồi ủ và ủ 12 giờ; PP4: Đun sôi trong 30 phút; PP5: Đun sôi trong 15 phút, kết hợp vi sóng 15 phút; PP6: Đun sôi trong 45 phút; PP7: Đun sôi trong 30 phút, kết hợp vi sóng 15 phút; PP8: Đun sôi trong 60 phút; PP9: Đun sôi trong 45 phút, kết hợp vi sóng 15 phút.

Ghi chú hình 3.1: Các mẫu có cùng ký tự (a), (b), (c), (d), (e) trên một biểu đồ thì sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa α = 0,05.

Bọt có các tính chất tốt nhất ở mẫu PP7, PP8 và PP9 (Độ cứng 1 đạt trung bình khoảng 35,17g đến 38,83g; độ cứng 2 khoảng 34,17g đến 38,83g; độ dẻo 40,87N đến 45,13N; độ dai 5,02mJ đến 5,57mJ; độ tăng thể tích bọt khoảng 626,67% đến 660%; độ ổn định bọt khoảng 79,06% đến 82,08%). Các tính chất bọt yếu nhất khi sử dụng phương pháp đun trong nồi áp suất, giá trị các thông số ở phương pháp này chỉ khoảng một nửa so với các phương pháp còn lại (Độ cứng 1 trung bình khoảng 15,67g đến 17,83g; độ cứng 2 khoảng 16,17g đến 16,67g; độ đàn hồi 9,66mm đến 9,86mm; độ dẻo khoảng 17,57N đến 18,77N; độ dai 1,70mJ đến 1,78mJ; độ tăng thể tích bọt 336,67% đến 348,33%). Khi cùng chế biến và thu nhận dịch đậu trong nồi áp suất, kết quả cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về tính chất bọt khi giữ trong nồi ở thời gian ngắn và dài.

Tương tác kỵ nước có thể bị ảnh hưởng khi có tác động của áp suất [40] [41]. Thậm chí đối với một số nguyên liệu, áp suất cao có thể làm biến tính protein hoàn toàn và làm lộ các nhóm kỵ nước ra bên ngoài, protein bị giảm hẳn hoặc mất đi khả năng hòa tan [41]. Miroljub và cộng sự (2004) đã tổng hợp nghiên cứu và cho ra rằng, cấu trúc

e e d c cd b a a a 0 100 200 300 400 500 600 700 800 Độ t ăng t hể tích bọ t (%) e cd cd d c b a a a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Độ ổ n địn h bọ t (%)

protein đậu nành và các tương tác protein-protein rất nhạy cảm với áp suất. Tương tác kỵ nước và liên kết tĩnh điện bị phá vỡ do sử dụng áp suất cao dẫn đến làm thay đổi cấu trúc bậc ba và bậc bốn của protein [42].

Tính chất bọt ở mẫu sử dụng phương pháp ủ nóng cho giá trị khá tương đồng với các mẫu đun và vi sóng ở khoảng 30 đến 45 phút. Khi ủ nóng và thu nhận dịch đậu, bọt có kết quả độ cứng 1 và 2 trung bình khoảng 30,67g và 29,83g, độ cố kết 1,12, độ đàn hồi 11,96mm, độ dẻo 34,33N, độ dai 4,03mJ, độ tăng thể tích bọt 410% và độ ổn định bọt là 46,53%. Còn khi đun và vi sóng với thời gian 30 đến 45 phút, độ cứng 1 đạt khoảng 32,17g đến 34,33g; độ cứng 2 trung bình khoảng 32,67g đến 34g, độ cố kết 1,13 đến 1,16, độ đàn hồi 12,83mm đến 13,30mm, độ dẻo 37,13N đến 38,90N. Tuy nhiên, thời gian cho phương pháp ủ này quá dài so với các phương pháp khác, điều này làm ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất thu nhận và chi phí thực hiện.

Độ cứng 1 của mẫu PP6 (34,33g ± 0,29g), PP7 (35,50g ± 1,50 g), PP8 (35,17g ± 5,53g) và PP9 (38,83g ± 4,31g) là cao nhất và tương đồng nhau. Độ tăng thể tích bọt, độ ổn định của bọt, độ dai, độ dẻo ở các mẫu PP7, PP8, PP9 không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê, đạt giá trị lớn nhất. Độ đàn hồi và độ cố kết của tất cả các mẫu bọt sau khi đun và vi sóng là như nhau.

Như vậy, nhìn chung kết quả cho thấy không có sự khác biệt khi có xử lý kết hợp đun và vi sóng so với chỉ đun thông thường. Khi tổng thời gian xử lý từ 45 phút trở lên, bọt sẽ tăng thể tích hơn và ổn định hơn. Xử lý nhiệt ở một thời gian đủ dài thì protein và các hợp chất có đặc tính tạo bọt sẽ trích ly ra chất lỏng nhiều hơn. Bên cạnh đó, việc xử lý nhiệt cũng kích thích các liên kết protein duỗi ra và tăng tương tác protein- protein, nâng cao độ nhớt và tạo điều kiện cho sự hình thành lớp liên kết màng protein chắc chắn tại giao diện của bóng khí [43].

Eman Hassan (2015) đã thực hiện nghiên cứu để chế biến bánh quy biscuit với hàm lượng cholesterol thấp từ nguyên liệu đậu nành được quay vi sóng [43]. Mẫu đậu nành được quay vi sóng ở các mức thời gian 60 giây, 120 giây và 300 giây. Kết quả tác giả cũng cho thấy không có sự khác biệt về độ tăng thể tích bọt giữa các mẫu có

và không quay vi sóng. Yixiang Xu và cộng sự (2014) đã nghiên cứu tính chất bọt trên nguyên liệu là ba giống đậu chickpea (Pedro, Sierra, Commercial) [30]. Tác giả so sánh độ tăng thể tích bọt và độ ổn định bọt giữa ba phương pháp gồm đun sôi thông thường trong 90 phút, đun trong nồi áp suất 20 phút, và quay vi sóng 15 phút. Kết quả cho thấy đối với giống đậu Pedro, độ tăng thể tích bọt và độ ổn định bọt giữa cả ba phương pháp cho giá trị giống nhau; giống Sierra thì phương pháp xử lý mẫu bằng vi sóng tốt hơn so với áp suất và đun thông thường, còn Commercial thì xử lý quay vi sóng và áp suất tốt hơn đun. Như vậy, kết quả ở thí nghiệm nghiên cứu của chúng tôi và nghiên cứu của Yixiang Xu và cộng sự (2014) không nói lên được sự tương đồng chung về khái niệm lý thuyết. Để giải thích điều này, theo chúng tôi có lẽ là do nguyên liệu sử dụng khác nhau, phương pháp thực hiện và các thông số thay đổi khác sẽ dẫn đến kết quả khác biệt.

Cấu trúc vi mô của các hạt đậu được thực hiện thêm nhằm cho thấy rõ việc có hay không ảnh hưởng của các phương pháp chế biến và thu nhận dịch đậu đến tính chất bọt. Kết quả thể hiện tại hình 3.2. Các hạt có hình elip hoặc bầu dục với kích thước trung bình khoảng 50-75µm. Bề mặt các hạt thô khá mịn, và có một số mảng protein bị phá vỡ trong quá trình xay xát. Sau khi trải qua quá trình xử lý nhiệt, hình dạng hạt không còn nguyên vẹn như ban đầu mà có nhiều hình dạng khác nhau do bị nứt, vỡ, rách. Yixiang Xu và cộng sự (2014) cũng có thực hiện chụp SEM cấu trúc hạt, bề mặt các hạt bị xói mòn sau khi trải qua quá trình đun và vi sóng, và kích thước hạt lớn hơn so với hạt thô ban đầu chưa qua xử lý.

A B C

D E F

G H I

K

Hình 3.2 Hình ảnh chụp SEM cấu trúc hạt đậu ngự

Chú thích hình 3.2: A: Bột đậu thô chưa qua xử lý; B: Bột đậu sau khi đun đậu trong nồi áp suất; C: Bột đậu sau khi đun sôi đậu trong nồi áp