Chỉ tiêu Hàm lượng (%db) Carbohydrates 78.92 Xơ 4.24 Béo 3.08 Protein 9.96 Độ ẩm 3.80
Kết quả phân tích cho thấy thành phần carbohydates của mẫu bột gạo lứt là 81.8%. Kết quả này cao hơn so với nghiên cứu Islam, M. Z và cộng sự năm 2012 (77.31%). Điều này cho thấy, mỗi nguyên liệu thu được từ các vùng khác nhau sẽ có hàm lượng dinh dưỡng khác nhau tùy theo điều kiện khí hậu, đất đai, cách chăm sóc, giống cây trồng, … Các polysaccharide không phải tinh bột trong gạo lứt bao gồm polysaccharide hòa tan trong nước và chất xơ khơng hịa tan. Các chất xơ khơng hịa tan sẽ tạo phức với tinh bột và có tác dụng hạ cholesterol trong máu (Juliano, 1985). Những người tiêu thụ thực phẩm giàu chất xơ khơng hịa tan sẽ giảm nguy cơ mắc bệnh sỏi mật (Liu và cộng sự, 2003). Thành phần carbohydrates cịn lại ngồi chất xơ trong bột gạo lứt chủ yếu là amylose và amylopectin. Hoover và công sự, (1996) đã báo cáo hàm lượng amylose trong bột gạo lứt là 28.3 % cao hơn hàm lượng amylose trong semolina (22,7%). Như vậy, khi bổ sung bột gạo lứt với tỉ lệ tăng dần đồng nghĩa với hàm lượng amylose trong thành phần bột nhào cũng tăng lên. Gianibelli (2005) đã chứng minh việc tăng hàm lượng amylose đã làm tăng độ cứng cho mì ống (Gianibelli và cộng sự, 2005). Sharma (2002) cũng đã báo cáo tổn thất khi nấu của mì spaghetti giảm khi hàm lượng amylose thấp. Do đó, khi bổ sung bột gạo lứt với tỉ lệ càng cao thì tổn thất khi nấu sẽ càng lớn. Như vậy carbohydrates trong bột gạo lứt khi được bổ sung vào mì spaghetti có khả năng sẽ gây ảnh hưởng đến kết cấu cũng như chất lượng nấu của mì spaghetti.
41
Kết quả phân tích cũng cho thấy thành phần xơ của mẫu bột gạo lứt là 4.24%. Kết quả này cao hơn so với nghiên cứu Islam, M. Z và cộng sự năm 2012 (1.23%). Lớp vỏ cám trong gạo lứt có hàm lượng chất xơ cao và khơng bị chà xát trong quy trình sản xuất gạo lứt (Juliano và cộng sự, 1964). Như vậy, bổ sung bột gạo lứt vào cơng thức mì spaghetti sẽ làm tăng hàm lượng chất xơ trong mì ống, giúp thúc đẩy q trình tiêu hóa, giảm táo bón, ngăn ngừa ung thư ruột kết và điều chỉnh lượng đường trong máu (Amanat Ali và Sankar Devarajan, 2017). Tuy nhiên, hàm lượng xơ trong gạo lứt có thể làm suy yếu cấu trúc mạng tinh bột. Do đó làm tăng tổn thất khi nấu và tăng độ cứng, giảm độ đàn hồi của spaghetti (Cabrera-Chávez và cộng sự, 2012; Fiorda và cộng sự, 2013). Bên cạnh đó, chất xơ có khả năng cạnh tranh mạnh mẽ với bột nhào. Điều này sẽ ảnh hưởng nhiều đến độ ẩm và chất lượng của mì (Ito S và Ishikawa Y., 2004).
Kết quả phân tích cũng cho thấy chất béo của mẫu bột gạo lứt là 3.08%. Kết quả này cao hơn so với nghiên cứu Islam, M. Z và cộng sự năm 2012 (2.80%). Các nghiên cứu về gạo lứt đã chỉ ra rằng, thành phần chất béo của bột gạo lứt có chứa các acid béo khơng bão hòa, làm giảm cholesterol và các chất khơng biến đổi tồn tại trong dầu cám gạo có thể trở nên quan trọng trong thực phẩm chức năng cho sức khỏe tim mạch (Most và cộng sự, 2005).
Kết quả phân tích cho thấy protein của mẫu bột gạo lứt là 9.96%. Kết quả này cao hơn so với nghiên cứu Islam, M. Z và cộng sự năm 2012 (8.50%). Cám gạo chứa 12-16% protein có giá trị dinh dưỡng cao. Việc bổ sung cám gạo giúp cải thiện hàm lượng lysine và tạo nên hương vị cho spaghetti (Lynn, 1969). Thành phần protein của gạo lứt không gây dị ứng và tác dụng chống ung thư của nó làm cho nó trở thành một loại protein ngũ cốc cao cấp với nhiều ứng dụng (Gul và cộng sự, 2015; Tuncel và cộng sự, 2014). Protein của bột gạo lứt rất giàu globulin và albumin, nhưng hàm lượng glutelin và prolamin rất thấp (Sila Bhattacharya, 2017). Prolamin và glutelin là 2 thành phần protein chịu trách nhiệm hình thành mạng gluten. Do đó, việc bổ sung bột gạo lứt vào mì làm suy yếu mạng gluten của bột nhào, dẫn đến một lượng lớn chất rắn thốt ra trong q trình nấu mì spaghetti (Chillo, S và cộng sự, 2008).
Kết quả phân tích cũng cho thấy độ ẩm của mẫu bột gạo lứt chỉ có 3.80%. Độ ẩm này thấp hơn nhiều so với nghiên cứu Islam, M. Z và cộng sự năm 2012 (9.61%). Độ ẩm của bột có liên quan đến hoạt động của vi sinh vật, đặc biệt là nấm (Hoseney, 1994). Nghiên cứu của Muhammad Nasir, 2003 chỉ ra rằng độ ẩm của bột nằm trong khoảng từ 9-10% là
42
tối ưu cho quá trình bảo quản trong thời gian dài. Như vậy, độ ẩm của bột gạo lứt trong nghiên cứu này là thấp nhưng phù hợp cho việc bảo quản lâu dài.
Như vậy, bột gạo lứt thu được trong nghiên cứu này đảm bảo được hàm lượng dinh dưỡng cần thiết và là nguồn cung cấp chất xơ và lipid tốt. Ngoài ra, độ ẩm bột gạo lứt thấp giúp tăng thời gian bảo quản.
3.2. Ảnh hưởng của bột gạo lứt bổ sung đến tính chất hóa lý và kết cấu của bột nhào 3.2.1. Ảnh hưởng của bột gạo lứt bổ sung đến độ ẩm bột nhào 3.2.1. Ảnh hưởng của bột gạo lứt bổ sung đến độ ẩm bột nhào
Độ ẩm của bột nhào là một trong những yếu tố quan trọng thể hiện khả năng hút nước và giữ nước của khối bột (Damodaran S, Paraf A, 1997). Độ ẩm bột nhào sẽ ảnh hưởng đến khả năng cán cắt và tạo hình spaghetti. Độ ẩm bột nhào bị ảnh hưởng bởi tính chất của bột bổ sung và sự tương tác giữa các thành phần bên trong khối bột nhào (Piwińska, M và cộng sự, 2015). Bảng 3.2. Độ ẩm bột nhào (%) STT Tỉ lệ bổ sung (%) Độ ẩm bột nhào* (%) 1 0 31.60± 0.20a 2 5 31.00 ± 0.20b 3 10 30.67 ± 0.23c 4 15 30.33 ± 0.12d 5 20 29.73 ± 0.12e 6 25 29.20 ± 0.20f *Giá trị trung bình ±SD, n=3.
Các giá trị có các chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau về mặt thống kê (P ≤ 0.05). Kết quả nghiên cứu cho thấy độ ẩm bột nhào giảm dần, tỷ lệ nghịch với sự gia tăng hàm lượng bột gạo lứt trong công thức. Từ kết quả xử lý thống kê, cho thấy độ ẩm bột nhào của các mẫu mì bổ sung bột gạo lứt có sự khác biệt đáng kể ở mức ý nghĩa 5%.
Điều này được giải thích là do bột gạo lứt có độ ẩm thấp (3.8%) hơn so với bột semolina. Do đó khi bổ sung vào cơng thức, bột gạo lứt cạnh tranh nước với bột nhào và làm giảm độ ẩm bột nhào. Mặt khác, độ ẩm bột nhào thay đổi cũng liên quan đến hàm lượng chất xơ cao trong bột gạo lứt và sự tương tác giữa chất xơ và gluten (Wang và cộng sự, 2002). Điều này có thể được giải thích bằng số lượng nhóm hydroxyl tồn tại trong cấu trúc sợi, cho phép tương tác với nước thông qua liên kết hydro (Rosell và cộng sự, 2001).
43
Gạo lứt có hàm lượng chất xơ cao nên khi càng tăng tỷ lệ bổ sung bột gạo lứt thì khả năng hấp thụ nước càng nhiều, lượng nước liên kết hình thành nhiều hơn dẫn đến độ ẩm bột nhào càng giảm. Khi đánh giá về các điều kiện chế biến được sử dụng để sản xuất các sản phẩm mì ống cho thấy có nhiều biến thể trong các thông số được sử dụng bởi các nhà sản xuất khác nhau.
Hummel (1966) khuyến nghị hàm lượng nước trong bột nhào spaghetti 30% là thích hợp cho q trình chế biến mì. Nếu độ ẩm bột nhào quá thấp thì khối bột nhào khơng hình thành được, cịn độ ẩm bột nhào q cao thì khối bột nhào sẽ nhão gây khó khăn cho q trình cán, tạo hình sản phẩm. Như vậy, độ ẩm của các mẫu bột nhào bổ sung bột gạo lứt đều phù hợp cho quá trình chế biến mì spaghetti. Bên cạnh đó, khả năng hấp thụ nước của bột nhào cũng ảnh hưởng đến màu sắc của mì thành phẩm. Oh và cộng sự (1985) đã quan sát thấy rằng có sự gia tăng độ sáng của sợi mì khi hấp thụ nước ở mức thấp hơn. Điều này là do sự giảm q trình hóa nâu của enzym (polyphenol oxidase) và q trình oxy hóa sắc tố carotenoid khi hấp thụ nước thấp hơn (Nicolas, 1978). Walsh và cộng sự (1971) cũng phát hiện ra rằng độ hút nước cao sẽ ảnh hưởng xấu đến màu của mì ống.
3.2.2. Ảnh hưởng của bột gạo lứt đến chất lượng gluten bột nhào
Bảng 3.3. Chất lượng gluten bột nhào*
Tỉ lệ bổ sung
(%) Gluten ướt (%) Gluten khô (%) Độ kéo căng (cm) 0 38.38± 0.18a 22.31± 0.05a 16.23± 0.55a 5 35.62± 0.28b 19.58± 0.03b 14.17± 0.25b 10 32.38± 0.26c 18.37± 0.03c 11.63± 0.42c 15 26.97± 0.78d 16.98± 0.08d 10.07± 0.35d 20 23.92± 0.38e 14.49± 0.06e 9.13± 0.25e 25 15.53± 0.35f 9.38± 0.03f 8.47± 0.25f *Giá trị trung bình ±SD, n=3.
Các giá trị có các chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau về mặt thống kê (P ≤ 0.05). Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi tăng tỷ lệ bột gạo lứt thay thế, hàm lượng gluten ướt, gluten khơ và độ căng gluten đều có xu hướng giảm. Theo kết quả xử lý thống kê, cho thấy các mẫu mì bổ sung bột gạo lứt có sự khác biệt đáng kể so với mẫu đối chứng ở mức ý nghĩa 5%.
44
Hàm lượng gluten ướt giảm dần từ 38.38% ở mẫu đối chứng xuống 15.53% ở mẫu 25%. Hàm lượng gluten khô cũng tương tự. Do khi tăng hàm lượng bột gạo lứt với các tỉ lệ lần lượt là 5%, 10%, 15%, 20% và 25% đồng nghĩa với việc giảm lượng bột semolina có trong bột nhào, dẫn đến việc làm giảm hàm lượng protein tham gia hình thành mạng gluten. Ngồi ra, bột gạo lứt rất giàu chất xơ, sẽ ngăn cản sự hình thành mạng gluten. Vì vậy, việc thay thế một phần bột semolina bằng bột gạo lứt sẽ gây ra sự suy yếu mạng gluten (Wang, L. và cộng sự, 2016). Chillo, S và cộng sự (2008) cũng chứng minh rằng bổ sung bột kiều mạch vào mì spaghetti cũng làm giảm hàm lượng gluten bột nhào.
Độ căng gluten có xu hướng giảm dần khi tăng hàm lượng bột gạo lứt thay thế. Mẫu đối chứng có chất lượng gluten trung bình (16.23%). Những mẫu bổ sung bột gạo lứt có độ căng gluten kém. Độ căng gluten của khối bột có liên quan đến hàm lượng protein có trong bột (Gupta, Batey, & MacRitchie, 1992). Trong bột gạo lứt có hàm lượng protein (9.99%) thấp hơn semolina (11%) nên độ căng gluten giảm dần khi tăng hàm lượng bột gạo lứt. Mặc khác, sự kém ổn định của bột nhào liên quan đến sự pha lỗng bột semolina bởi cám. Có ít protein dự trữ để tạo thành ma trận gluten và có nhiều hạt cám hơn tham gia vào ma trận gluten. Sự hiện diện của các hạt cám gây cản trở sự phát triển của bột, dẫn đến suy yếu tính chất bột nhào. Các nhà nghiên cứu khác đã báo cáo rằng độ ổn định của bột nhào giảm khi nồng độ cám tăng lên (Ưzboy và Kưksel 1997; Zhang và Moore 1997).
3.2.3. Ảnh hưởng của bột gạo lứt bổ sung đến kết cấu bột nhào
Bảng 3.4. Kết quả đo kết cấu bộ nhào*
STT Tỉ lệ bổ sung (%) Độ cứng (g) Độ cố kết Độ đàn hồi (mm) 1 0 679.33 ± 20.34a 0.287± 0.015a 3.35 ± 0.05a 2 5 755.33 ± 23.71b 0.250 ± 0.010b 3.09 ± 0.07b 3 10 852.67 ± 26.35c 0.233 ± 0.006c 2.94 ± 0.05c 4 15 911.67 ± 17.64d 0.223 ± 0.006c 2.76 ± 0.03d 5 20 1061.50 ± 24.25e 0.207 ± 0.006d 2.57 ± 0.08e 6 25 1235.17 ± 53.20f 0.197 ± 0.006d 2.19 ± 0.07f *Giá trị trung bình ±SD, n=3.
Các giá trị có các chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau về mặt thống kê (P ≤ 0.05). Khi bổ sung bột gạo lứt với hàm lượng càng cao thì độ cứng càng tăng. Kết quả phân tích cho thấy các mẫu có sự khác biệt với mẫu đối chứng ở mức ý nghĩa 5%. Khi bổ sung
45
25% bột gạo lứt độ cứng tăng gấp 2 lần so với mẫu đối chứng. Điều này là do trong vỏ cám của gạo lứt có chứa một lượng lipid và các lipid này tương tác với các hạt tinh bột làm giảm sự phá vỡ hạt tinh bột (Matsuo, Dexter, Boudreau, & Daun, 1986). Nó sẽ tạo ra một mạng gel tinh bột vững chắc trong mì ống, dẫn đến làm tăng độ cứng của sợi mì (Edwards và cộng sự, 1995). Ngồi ra, hàm lượng chất xơ cao hơn cũng có vai trị trong việc tạo nên sự vững chắc của các sản phẩm mì ống. Nhờ vào khả năng hấp thụ nước của bột gạo lứt do số lượng nhóm hydroxyl tồn tại trong cấu trúc sợi, cho phép tương tác với nước thông qua liên kết hydro (Rosell và cộng sự, 2001). Ngoài ra, khi bổ sung bột gạo lứt, hàm lượng cám tăng lên và giảm hàm lượng protein dẫn đến làm suy giảm mạng gluten khối bột nhào. Các nghiên cứu trước đây về việc bổ sung các nguyên liệu giàu chất xơ vào semolina dẫn đến sự thay đổi độ cứng của mì ống (Ajila và cộng sự, 2010). Mặt khác, Sozer và cộng sự (2007) báo cáo rằng mì spaghetti được chế biến từ semolina bổ sung với bột có hàm lượng cám cao cho độ cứng cao hơn so với mẫu đối chứng.
Độ cố kết giảm dần khi tăng hàm lượng bột gạo lứt vào mì spaghetti. Độ cố kết của các mẫu khảo sát đều có sự khác biệt so với mẫu đối chứng với mức ý nghĩ 5%. Có thể giải thích cho lý do tại sao độ cố kết giảm là bởi vì giảm tổng lượng tinh bột khi thêm cám và cám có chứa chất xơ, chịu trách nhiệm cho sự suy yếu của mạng lưới gel tinh bột (Cleary & Brennan, 2006). Mặt khác, cám trong gạo lứt cũng có tác dụng làm loãng suy yếu mạng gluten (Kordonowy & Youngs, 1985). Do đó, độ cố kết của bột nhào cũng giảm dần khi tăng hàm lượng bột gạo lứt bổ sung vào thành phần spaghetti.
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy độ đàn hồi giảm dần khi bổ sung bột gạo lứt với tỉ lệ tăng dần. Kết quả xử lý thống kê cho thấy có sự khác biệt với mẫu đối chứng ở mức ý nghĩa 5%. Điều này là do việc bổ sung bột gạo lứt làm tăng hàm lượng chất xơ, dẫn đến làm suy yếu liên kết protein-tinh bột trong quá trình hình thành mạng gluten mì spaghetti (Tudorica, C. M., Kuri, V., & Brennan, C. S. 2002). Bổ sung bột gạo lứt vào mì spaghetti cũng làm giảm hàm lượng glutenin trong bột nhào. Đây là thành phần protein chịu trách nhiệm cho các tính chất đàn hồi của bột (McCann, T. H., & Day, L., 2013). Vì vậy, tăng hàm lượng bột gạo lứt bổ sung sẽ làm giảm độ đàn hồi của khối bột nhào.
3.3. Ảnh hưởng của bột gạo lứt bổ sung đến tính chất hóa lý và kết cấu của spaghetti 3.3.1. Ảnh hưởng của bột gạo lứt bổ sung đến độ ẩm sợi mì 3.3.1. Ảnh hưởng của bột gạo lứt bổ sung đến độ ẩm sợi mì
46 Bảng 3.5. Độ ẩm sợi mì STT Tỉ lệ bổ sung (%) Độ ẩm sợi mì* (%) 1 0 29.87 ± 0.23a 2 5 29.40 ± 0.20b 3 10 28.73 ± 0.23c 4 15 28.27 ± 0.12d 5 20 27.87 ± 0.12e 6 25 27.13 ± 0.12f *Giá trị trung bình ±SD, n=3.
Các giá trị có các chữ cái khác nhau trong cùng một cột là khác nhau về mặt thống kê (P ≤ 0.05). Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung bột gạo lứt đến độ ẩm sợi mì cho thấy độ ẩm sợi mì có xu hướng giảm dần khi tăng dần tỉ lệ bổ sung bột gạo lứt trong công thức. Theo kết quả xử lí thống kê, độ ẩm sợi mì của các mẫu bổ sung bột gạo lứt đều có sự khác biệt rõ rệt ở mức ý nghĩa 5%.
Kết quả nghiên cứu cho thấy xu hướng độ ẩm của bột nhào và sợi mì tương tự nhau độ ẩm sợi mì thấp hơn so với độ ẩm bột nhào là do có sự thất thốt ẩm trong q trình cán, cắt, tạo hình sợi mì. Sự mất ẩm phụ thuộc vào tỉ lệ diện tích bề mặt tiếp xúc (Inazu và cộng sự, 2000). Quá trình cán, cắt làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc của sợi mì dẫn đến một phần ẩm trong sợi mì bị mất trong quá trình này. Theo nghiên cứu của Ren và cộng sự (2012) với độ ẩm trên, khi thêm 0,04% ethylparaben, 0,05% Sodium Diacetate, 0,04% R- polysaccharide vào mì tươi, có thể bảo quản mì ít nhất 14 ngày trong điều kiện làm lạnh.
3.3.2. Ảnh hưởng của bột gạo lứt bổ sung đến chất lượng nấu spaghetti
Bảng 3.6. Chất lượng nấu spaghetti*
STT Tỉ lệ bổ sung (%)
Thời gian nấu (s) Độ hấp thụ nước (%)