2.2.3. Các phương pháp phân tích sản phẩm
Xác định các chất lượng nấu (cooking quality) của bánh canh: (AOAC, 2000, có sửa đổi).
Chất lượng nấu của sợi bánh canh được xác định thông qua thời gian nấu và khả năng hấp thu nước của sợi bánh canh:
Thời gian nấu (cooking time): (phút)
Cân 5 gam bánh canh. Dùng nồi chứa 250 ml nước. Đun sơi nước. Khi nước sơi thì cho các sợi bánh canh vào. Lưu ý đậy kín nắp khi đun sơi. Thời gian nấu được tính từ lúc bắt đầu từ lúc cho sợi bánh canh vào nước sôi cho đến khi sợi bánh canh được hồ hóa hồn tồn. Khi lõi trắng ở giữa sợi bánh canh biến mất thì xem như sợi bánh canh được hồ hóa hồn tồn.
Khả năng hút nước của sợi bánh canh (%)
Phương pháp xác định độ hút nước của sợi bánh canh được tiến hành theo AACC (2000). Cân 5g bánh canh luộc trong 250 ml nước sơi trong vịng 5 phút. Sau đó, để ráo nước trong vịng 1 phút. Cân khối lượng bánh canh sau khi được làm ráo. Kết quả độ hút nước của bánh canh được xác định theo cơng thức sau
Trong đó: G2: Khối lượng bánh canh sau khi luộc (g) G1: Khối lượng bánh canh trước khi luộc (g) X1: Độ hút nước (%)
Xác định độ thối hóa của sợi bánh canh (%)
Cân 5 gam sợi bánh canh sau khi đã cắt. Bảo quản trong 3h. Sau đó cân lại khối lượng. Từ đó, xác định độ mất nước của sợi bánh canh.
3. Kết quả thí nghiệm và bàn luận
3.1. Ảnh hưởng của các nguyên liệu đến thời gian nấu của bánh canh
37
Thoigiannau N Mau 1 3 Mau 2 3 Mau 3 3 Mau 4 3 Mau 5 3 Total 15
Bảng 2.3. Kiểm tra tính đồng nhất của các phương sai
Test of Homogeneity of Variances
Thoigiannau
Levene df1 df2 Sig.
Statistic
.773 4 10 .567
Xét p_value (sig.) ≤ α (mức ý nghĩa) bác bỏ giả thuyết H0, nghĩa là có mối quan hệ có ý nghĩa giữa các biến cần kiểm định.
Từ bảng 2.3, nhận thấy rằng Sig. > 0.05 nên chấp nhận giả thuyết H0. Điều đó có nghĩa là khơng có sự khác nhau về phương sai của các kết quả thu được, vì vậy tiếp tục xét bảng 2.4 phân tích phương sai ANOVA.
Thoigiannau
Between Groups
Within Groups Total
Bảng 2.4 cho ta thấy rằng p_value (Sig,) < 0.05 vì vậy bác bỏ giả thuyết Ho Có sự khác biệt có ý nghĩa trong thống kê về thời gian nấu giữa các mẫu bánh canh.
Bảng 2.5. Phân tích ý nghĩa về sự khác biệt về thời gian nấu của các mẫu bánh canh Thoigiannau Tukey HSD Maubanhcanh Mau 1 Mau 4 Mau 2 Mau 3 Mau 5 Sig.
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000.
Các có chữ khác thể
Bảng 2.6. Kết quả thời gian nấu giữa các mẫu bánh canh
Mẫu Độ hút nước trung bình (%) ± Độ lệch chuẩn
1 200 ± 1.73a
4 251 ± 1.00b
2 270 ± 1.00c
3 305 ± 1.15d
5 355 ± 1.51e
sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0.05).
Nhận xét
Từ kết quả trên bảng 1.5, nhận thấy rằng có sự khác biệt về thời gian nấu giữa các mẫu bánh canh. Thời gian nấu giữa các mẫu bánh canh tằng dần
theo thứ tự: Mẫu 1 (200 giây) < Mẫu 4 (251 giây) < Mẫu 2 (270 giây) < Mẫu 3 (305 giây) < Mẫu 5 (355 giây).
Bàn luận
Mẫu 1: Thời gian nấu ngắn nhất. Mẫu này khơng có bổ sung phụ gia cũng như sử dụng 100% bột gạo.
Hồ hóa là q trình hạt tinh bột hấp thụ nước và trương nở khi được gia nhiệt ở một nhiệt độ và lượng nước nhất định. Khi đó, liên kết hydro giữa các phân tử amylose và amylopectin bị phá vỡ, phân tử amylose di chuyển ra khỏi hạt, nước tự do liên kết với phân tử amylopectin sau đó. Khả năng hồ hóa của tinh bột phụ thuộc một phần vào tỷ lệ amylose : amylopectin. Trong bột gạo, hàm lượng amylose cao, khi hồ hóa các liên kết hydro bị bẻ gãy, amylose thốt ra ngồi. Lúc đó nước tự do tiếp tục đi vào liên kết chặt chẽ với các vùng định hình của cấu trúc xoắn kép làm cho amylopectin sưng lên dẫn đến cấu trúc tinh thể bị phá vỡ (Delcour, Jan A.Hoseney, R. Carl, 2010), vì vậy sợi bánh canh trương nở nhanh hơn. Mẫu này xem như mẫu chuẩn để so sánh với các mẫu cịn lại.
Mẫu 2: Thời gian nấu có tăng so với mẫu 1.
Ở mẫu này có bổ sung bột năng nên thời gian nấu tăng so với mẫu 1. Nguyên nhân là do hàm lượng amylopectin có trong bột năng (83%) cao hơn bột gạo (78%), việc bổ sung thêm bột năng làm tăng hàm lượng amylopectin giảm hàm lượng amylose. Chính vì vậy, q trình hồ hóa sẽ diễn ra lâu hơn so với mẫu 1 dẫn đến thời gian nấu tăng.
Mẫu 4: Thời gian nấu dài hơn mẫu 1 nhưng lại ngắn hơn mẫu 2
Ởmẫu này có bổ sung bột năng và xanthan gum. Vì có bổ sung bột năng nên thời gian nấu sẽ dài hơn so với mẫu 1. Tuy nhiên kết quả lại giảm nhẹ so với mẫu 2. Nguyên nhân có thể là do mẫu này có bổ sung Xanthan gum - chất thuộc nhóm hydrocolloids.
Theo Kaur, A. và cơng sự (2015) về ảnh hưởng của guar gum và xanthan gum đối với tính chất nhão và tạo mì của tinh bột khoai tây, ngơ và đậu xanh. Thời gian nấu lâu hơn khi có xanthan gum có thể là do lượng nước cung cấp cho các hạt tinh bột có trong sợi mì bị hạn chế, gây ra sự chậm trễ trong q trình trương nở và hồ hóa của các hạt. Nguồn hydrocolloid không ảnh hưởng đáng kể đến thời gian nấu. Sự mất chất rắn trong q trình nấu mì có ý nghĩa lớn vì nó ảnh hưởng đến kết cấu và hình thức của sản phẩm cuối cùng.Vì vậy, thời gian nấu của mẫu này sẽ dài hơn so với mẫu chuẩn.
Theo Nghiên cứu của Javaid, A. B., Xiong và công sự (2018) khi quan sát cấu trúc các mẫu dười kính hiển vi điện tử quét (SEM) thấy rằng khi tăng hàm lượng xanthan gum, cấu trúc trở nên rỗng, xốp, khả năng khuếch tán của các phân tử nước vào tinh bột trở nên dễ dàng hơn nên mức độ hồ hóa sẽ tăng
dần. Chính vì vậy, khi bổ sung xanthan gum khả năng hồ hóa và trương nở của tinh bột được đẩy nhanh, vì vậy thời gian có giảm nhẹ so với mẫu 2.
Hình 2.11. Ảnh hiển vi SEM của một đối chứng, b 0,30%, c 0,60%, d 0,90% XG
Mẫu 3: Thời gian nấu dài hơn so với mẫu 1,2,4
Đây là mẫu có bổ sung bột năng và STPP (sodium tripolyphosphate). Như đã biện luận ở mẫu 2, khi có bổ sung bột năng thì thời gian nấu của bánh canh sẽ tăng. Tuy nhiên, ở mẫu này có bổ sung thêm muối phosphate nên thời gian nấu sẽ lâu hơn so với các mẫu 1,2 và 4.
STPP là tác nhân tạo liên kết ngang có khả năng tạo thành liên kết giữa các phân tử ete hoặc este giữa nhóm hydroxyl trên phân tử tinh bột giúp tạo độ dẻo dai, chắc cho sản phẩm (Rutenberg, M. W., & Solarek, 1984). Các phân tử tinh bột chuỗi ngắn tạo liên kết ngang với gốc phosphate, hình thành cấu trúc tinh thể có trật tự cao (Wang, 2011), vì vậy khả năng để các phân tử nước khuếch tán vào bên trong hạt sẽ khó khăn hơn sẽ cản trở sự hồ hóa dẫn đến kéo dài thời gian nấu.
Mẫu 5: Thời gian nấu dài nhất
Mẫu này có bổ sung cả xanthan gum, STPP, bột năng và thay 10% bột gạo bằng bột khoai lang tím. Như các biện luận trên, các mẫu được bổ sung phụ gia sẽ có thời gian nấu lâu hơn. Bên cạnh đó, khi thay 10% bột gạo bằng bột khoai lang tím cũng làm tăng thời gian nấu bánh canh bởi vì trong bột khoai lang tím có chứa hàm lượng xơ cao (Eman AM, Mahmoud,2012). Mà chất xơ lại là đại phân tử có khả năng liên kết với nước cao, khi đó xơ sẽ cạnh tranh nước với tinh bột làm các hạt tinh bột giảm khả năng trương nở (Eman AM, Mahmoud, 2012).
3.2. Ảnh hưởng của các nguyên liệu đến khả năng hấp thụ nước của bánh canh
Bảng 2.7. Xử lý số liệu độ hấp thụ nước của các mẫu bánh canh
Descriptives dohutnuoc N Mean Mau 1 3 16.3433 Mau 2 3 18.2067 Mau 3 3 22.9467 Mau 4 3 26.7300 Mau 5 3 27.6833 Total 15 22.3820
Bảng 2.8. Kiểm tra tính đồng nhất của các phương sai
Test of Homogeneity of Variances
dohutnuoc
Levene df1 df2 Sig.
Statistic
4.032 4 10 .034
Xét p_value (sig.) ≤ α (mức ý nghĩa) bác bỏ giả thuyết H0, nghĩa là có mối quan hệ có ý nghĩa giữa các biến cần kiểm định.
Từ bảng 2.8 ta thấy rằng Sig. (0.034) < 0.05 Bác bỏ giả thuyết H0, có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các mẫu với mức α = 0.05
Bảng 2.9. Bảng thể hiện sự khác nhau có ý nghĩa giữa các mẫu
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000.
Bảng 2.10. Kết quả khảo sát khả năng hút nước của các mẫu bánh canh
Mẫ u 1 16.3433 ± 1.31a 2 18.2067 ± 0.46a 3 22.9467 ± 0.18b 4 26.7300 ± 1.13c 5 27.6833 ± 0.22c
( Các giá trị có chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0.05).
Bàn luận
Mẫu 1 có thành phần chính là bột gạo, khơng bổ sung bột năng cũng như phụ gia. Mẫu này có khả năng hút nước kém nhất so với các mẫu còn lại. Đây được xem là mẫu chuẩn để so sánh với các mẫu khác. Các hạt tinh bột thường sắp xếp tạo nên các khoảng trống để phân tử nước xâm nhập vào bên trong (Sarko & Wu, 1978). Khi có nước ở nhiệt độ cao vừa đủ, tinh bột trong nội nhũ trải qua phản ứng hồ hóa. Trong q trình này, tinh bột hạt nở ra, các protein trong nội nhũ phân hủy, và các hạt liên kết với nhau, tạo nên sự gắn kết bền chặt giữa chúng ( Tester & Morrison, 1990).
Mẫu 2 có bổ sung bột năng nên tỷ lệ hút nước cao hơn so với mẫu 1. Nguyên nhân là do bột năng có hàm lượng amylopectin cao, khi hồ hóa các mạch này sẽ liên kết với nước làm tăng khả năng hút nước của tinh bột.
Mẫu 3 là mẫu có bổ sung bột năng và STPP. Như đã biện luận ở mẫu 2, khi bổ sung bột năng thì khả năng hút nước sẽ tăng. Bên cạnh đó việc bổ sung STPP cũng làm cho khả năng hút nước tăng là do STPP có khả năng hình thành
hoặc ether hoặc ester nối liên kết giữa các nhóm hydroxyl (-OH) trên cùng một ưphân tử hay giữa các phân tử tinh bột với nhau (Rutenberg và Solarek, 1984) do đó nước khó tương tác với các hạt tinh bột hơn. Polyphosphate cũng tạo điều kiện thuận lợi cho q trình hồ hóa tinh bột và giúp bánh canh hút và giữ nước nhiều hơn (Fu, B. X., 2008).
Mẫu 4 là mẫu có bổ sung bột năng và xanthan gum. Kết quả ở bảng 1.9 cho thấy rằng khả năng hấp thụ nước của mẫu này tăng đáng kể so với mẫu 1 và mẫu 2. Khả năng hấp thụ nước tăng là do trong thành phần có bổ sung bột năng. Brennan & Tudorica (2007) báo cáo rằng Xanthan gum góp phần vào độ bền cấu trúc của bột nhào. Phân tích Farinograph đã chỉ ra rằng Xanthan gum làm tăng khả năng hấp thụ nước, thời gian phát triển của bột nhào và độ ổn định của bột nhào (Brennan & Tudorica, 2007; Linlaud và cộng sự, 2009). Sự hiện diện của các chuỗi tích điện âm trong phân tử làm tăng khả năng hydrate hóa của xanthan gum ngồi ra giúp giữ nước ở dạng liên kết, giữ nước bên trong khối bột, tránh mất ẩm (Katzbauer, 1998).
Mẫu 5 là mẫu có bổ sung bột năng, xanthan gum, STPP và 10% bột khoai lang tím nên khả năng hấp thụ nước cao nhất so với các mẫu cịn lại. Trong bột khoai lang tím thành phần chủ yếu là xơ nên sẽ cạnh tranh nước với tinh bột tuy nhiên vì bổ sung với tỉ lệ khơng cao nên ảnh hưởng khơng đáng kể. Bên cạnh đó, do có bổ sung cả bột năng, xanthan gum va STPP nên độ hấp thụ nước sẽ cao hơn so với các mẫu còn lại.
3.3. Ảnh hưởng của các ngun liệu đến độ thối hóa của bánh canh
Bảng 2.11. Mức độ thối hóa của các mẫu bánh canh
Mẫu Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Các khảo sát 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 44
Phân tích kết quả: Kết quả thu được sẽ được phân tích bằng phần mềm phân tích số liệu IBM SPSS Statistics 20. Sau khi phân tích dữ liệu cho ra kết quả như sau:
Bảng 2.12. Các đại lượng thống kê mơ tả mức độ thối hóa của bánh canh
1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 Total Fixed Effec Mo Randts del om Effec ts Descriptives Dothoaihoa N Mean 12.036 3 667 9.7800 3 00 8.1366 3 67 6.4233 3 33 4.8100 3 00 1 8.2373 5 33
Bảng 2.13. Kiểm tra tính đồng nhất của các phương sai về độ thối hóa của các sợi bánh canh
Test of Homogeneity of Variances
Dothoaihoa Levene
Statistic df1 df2 Sig.
1.337 4 10 .322
Từ bảng ta thấy p – value (Sig) > α = 0.05 => Chấp nhận giả thuyết H0. Điều này có nghĩa là khơng có sự khác biệt về phương sai.
Bảng 2.14. Phân tích phương sai ANOVA về độ thối hóa của bánh canh
ANOVA Dothoaihoa Between Groups Within Groups Total
Từ kết quả Anova thu được ta thấy: p – value (Sig.) < α = 0.05 → Bác bỏ giả thuyết H0. Điều này có nghĩa là có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các mẫu khảo sát.
Bảng 2.15. Phân tích ý nghĩa về sự khác nhau giữa độ thối hóa của bánh canh
Dothoaihoa
Duncan
Mau N 5.0000 3 4.0000 3 3.0000 3 2.0000 3 1.0000 3 Sig.
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000.
Bảng 2.16. Kết quả độ thối hóa của bánh canh giữa các mẫu
Mẫu
Độ thối hóa 4.81 ±0.46a
trung bình (%)
Nhận xét và bàn luận:
Từ kết quả trên ta thấy, mức độ thối hóa của mẫu bánh canh giảm dần theo thứ tự sau: Mẫu 1> Mẫu 2> Mẫu 3> Mẫu 4> Mẫu 5.
Mẫu 1: nguyên liệu từ bột gạo (100g) phối trộn với nước và khơng bổ sung phụ gia. Do đó, tính chất của mẫu 1 sẽ có độ thối hóa cao nhất vì sự tương tác phân tử (liên kết hydro giữa các chuỗi tinh bột) xảy ra sau khi liên kết với nước thì khả năng giữ nước của mẫu bánh canh sẽ kém, đồng thời nước cũng dễ dàng thoát ra khỏi mẫu và dẫn đến cấu trúc sợi bánh canh sẽ trở nên cứng hơn (ThS. Nguyễn Đặng Mỹ Duyên, 2018).
Mẫu 2: nguyên liệu được bổ sung thêm bột năng. Vì trong bột gạo chứa hai thành phần: amilose và amilopectin, việc giảm bột gạo sẽ giúp cho hàm lượng amilose giảm vì nếu hàm lượng amilose cao thì khả năng giữ nước sẽ thấp (James BeMiller, 2008). Mặt khác, bổ sung bột năng sẽ làm tăng hàm lượng amilosepectin hơn và một trong tính chất của bột năng sẽ tương tự như các tinh bột chứa nhiều amilosepectin. Do đó, mẫu 2 sẽ có khả năng giữ nước tốt hơn so với mẫu 1.
Mẫu 3: Nguyên liệu được bổ sung vào là STPP. Muối phosphate là cầu nối giữa nhóm -OH với các phân tử tinh bột với nhau tạo thành mạch dài ( Roy Whistler và cộng sự, 1984). Khi liên kết ngang trong phụ gia STPP giúp khả năng ngấm vào dung dịch của tinh bột tốt hơn (David R.Davies và cộng sự, 1957). Do đó, mẫu 3 có khả năng hút nước tốt hơn mẫu 2.
Mẫu 4: Nguyên liệu được bổ sung vào là Xanthan gum. Do đặc tính của polyelectrolyte của phân tử xanthan khi tương tác trong dung dịch nước làm đặc, làm chất phân tán và chất ổn định nhũ tương và huyền phù, nên khả năng
giữ và sự thất thoát hơi nước thấp (F. GarcõÂa-Ochoaa, 2000). Ngồi ra, polysaccharide của nó có khả năng chống lại enzym suy thoái và cấu trúc mạch đơn sẽ tạo khả năng ngậm nước tốt nhờ liên kết hydro (G. Sworn và cộng sự, 2009). Do đó, mẫu 4 sẽ giữ nước tốt hơn so với mẫu 3.
Mẫu 5: nguyên liệu được bổ sung vào là cả hai phụ gia STPP và Xanthan gum. Dựa vào tính chất của hai phụ gia được bổ sung vào mẫu bánh canh ở mẫu 2, 3 nên khi bổ sung STPP sẽ giúp tạo mạch tinh bột dài hơn và xanthan gum