CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.1 Đánh giá tính chất nguyên liệu bột
4.1.1 Thành phần hóa học
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của các loại bột
Gạo lứt đỏ Tinh bột Đậu
Xanh Tinh bột Bắp Tinh bột Dong Riềng
Tinh bột Khoai Mì
Tinh bột Khoai Tây Độ ẩm (%) 11,40 ± 0,10a 4,37 ± 0,23bc 4,18 ± 0,10c 4,20 ± 0,17c 4,57 ± 0,31b 4,08 ± 0,11c
Protein
(% chất khô) 8,20 ± 0,06a 0,27 ± 0,01bc 0,23 ± 0,00c 0,30 ± 0,00b 0,18 ± 0,00d 0,18 ± 0,01d Lipid
(% chất khô) 4,06 ± 0,05a 0,05 ± 0,00d 0,06 ± 0,00c 0,08 ± 0,00b 0,06 ± 0,00c 0,08 ± 0,00b Tinh bột
(% chất khô) 78,10 ± 1,14c 92,38 ± 0,86a 92,22 ± 1,54a 94,23 ± 0,82a 88,08 ± 0,22b 92,63 ± 0,58a Amylose
(% chất khô tinh bột)
10,36 ± 0,36d 49,69 ± 1,10a 34,99 ± 0,91b 37,17 ± 3,91b 25,81 ± 0,15c 28,13 ± 1,08c
Chất xơ tổng (%
chất khô) 1,58 ± 0,01 - - - - -
Tro
(% chất khô) 1,56 ± 0,04a 0,14 ± 0,00c 0,09 ± 0,01d 0,31 ± 0,01b 0,09 ± 0,00d 0,08 ± 0,00d Carbohydrate
(% chất khô) 84,59 ± 0,25b 99,54 ± 0,28a 99,62 ± 0,05a 99,31 ± 0,51a 99,67 ± 0,43a 99,66 ± 0,63a Các chữ cái khác nhau trên cùng 1 hàng biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%.
Thành phần hóa học của nguyên liệu gạo lứt đỏ ST và các loại tinh bột: đậu xanh, bắp, dong riềng, khoai mì, khoai tây được trình bày trong Bảng 4.1. Độ ẩm của gạo đỏ (11,4%) và các loại tinh bột (<5%) đều thấp phù hợp với độ ẩm để bảo quản.
Hàm lượng lipid (4%), chất xơ tổng (1,58%), tro (1,56%) của gạo lứt đỏ cao hơn trong gạo xát, điều này làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm làm từ gạo lứt.
Trong khi đó, các loại tinh bột đậu xanh, bắp, dong riềng, khoai mì, khoai tây đều có hàm lượng protein, lipid, tro dưới 0,5% và hầu như không chứa chất xơ. Hàm lượng tinh bột đều trên 90% và carbohydrate đạt trên 99%. Điều này cho thấy các loại tinh bột gần như đã được loại bỏ hoàn toàn tạp chất.
26
Theo nghiên cứu của Hoàng và cộng sự (2006), các loại gạo phù hợp để làm bún tươi có hàm lượng protein trong khoảng 7,57 ÷ 10,84% và tỷ lệ amylose cao trong khoảng 22 – 30% [13]. Gạo lứt đỏ ST có hàm lượng protein 8,2% đạt yêu cầu nhưng hàm lượng amylose lại rất thấp (10,36%) chưa phù hợp để sản xuất bún. Trong khi đó, hàm lượng amylose của các loại tinh bột đều cao trên 25%. Cụ thể, hàm lượng amylose của tinh bột bắp, dong riềng, khoai mì, khoai tây lần lượt vào khoảng 35%, 37%, 25%, 28%, đặc biệt đậu xanh có hàm lượng amylose cao vượt trội (50%). Do đó, nghiên cứu này sẽ khảo sát bổ sung tinh bột để cải thiện cấu trúc của sợi bún.
4.1.2 Đường cong biến đổi độ nhớt theo nhiệt độ của huyền phù bột
Hình 4.1 biểu diễn đường cong thay đổi độ nhớt của bột gạo lứt đỏ và các loại tinh bột đậu xanh, bắp, dong riềng, khoai mì, khoai tây dưới tác động của nhiệt độ.
Hình 4.1 Đường cong độ nhớt theo nhiệt độ (RVA) của nguyên liệu.
Nhiệt độ bắt đầu hồ hóa (Ton) của các cả 5 loại tinh bột không có sự khác biệt (70 ± 3℃) và đều cao hơn gạo lứt (50℃). Độ nhớt bắt đầu hồ hóa của huyền phù 5%
của các loại bột giảm dần theo thứ tự tinh bột đậu xanh (38 cP), tinh bột khoai mì (32 cP), tinh bột bắp (28 cP), tinh bột khoai tây (25 cP), bột gạo lứt đỏ (23 cP) và tinh bột dong riềng (16 cP).
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
1 14 27 40 53 66 79 92 105 118 131 144 157 170 183 196 209 222 235 248 261 274 287 300 313 326 339 352 365 378 Nhiệt độ (℃)
Độ nhớt (cP)
Thời gian (giây)
Bắp Đậu Xanh Dong Riềng Khoai Mì
Gạo Đỏ Khoai Tây Nhiệt Độ
27
Bảng 4.2 Thông số biến đổi độ nhớt theo nhiệt độ của nguyên liệu
Gạo lứt đỏ
Tinh Bột Đậu Xanh
Tinh Bột Bắp
Tinh Bột Dong Riềng
Tinh Bột Khoai Mì
Tinh Bột Khoai Tây Nhiệt độ bắt đầu
hồ hóa (oC) 50 73 72 73 70 69
Độ nhớt khi bắt
đầu hồ hóa (cP) 23 38 28 16 32 25
Nhiệt độ đạt
đỉnh nhớt (oC) 95 92 > 95 86 76 76
Độ nhớt tại đỉnh
(cP) 2437 2454 > 691 3799 7578 9552
Độ giảm nhớt
(cP) 932 645 > 127 5318 2293 7894
Độ nhớt cuối
(cP) 3138 3197 > 610 2200 2779 3392
Nhiệt độ đạt đỉnh nhớt (Tpeak) của tinh bột các loại hạt (gạo, đậu xanh, bắp) đều trên 90oC cao hơn tinh bột các loại củ (khoai mì, khoai tây và dong riềng), khoảng 76oC – 86oC. Trong đó, Tpeak của tinh bột đậu xanh là 92℃ gần với Tpeak của với bột gạo lứt ST đỏ (95℃) nhất. Đặc biệt, với tinh bột bắp đường cong biểu diễn độ nhớt theo nhiệt độ trong khoảng từ 50oC đến 95oC không có đỉnh nhớt. Điều này cho thấy, nhiệt độ đạt đỉnh nhớt của tinh bột bắp lớn hơn 95℃.
Độ nhớt tại đỉnh nhớt của huyền phù 5% của các loại bột giảm dần theo thứ tự tinh bột khoai tây (9552 cP), tinh bột khoai mì (7578 cP), tinh bột dong riềng (3799 cP), tinh bột đậu xanh (2454 cP) và bột gạo lứt ST đỏ (2437 cP) là xấp xỉ nhau. Sau khi đạt được đỉnh nhớt, khi nhiệt độ 95oC vẫn được duy trì trong 120 giây, các loại bột đều thủy phân dẫn đến độ nhớt huyền phù giảm. Tinh bột khoai tây bị thủy phân giảm nhớt nhiều nhất (7894 cP) sau đó đến tinh bột dong riềng (5318 cP), tinh bột khoai mì (2293 cP), bột gạo lứt (932 cP) và tinh bột đậu xanh (645 cP). Như vậy khả năng bị phá vỡ hạt làm tăng độ nhớt cũng như thủy phân làm giảm độ nhớt của nhóm tinh bột củ cao hơn so với tinh bột của hạt (gạo lứt và đậu xanh).
Độ nhớt cuối khi nhiệt độ hỗn hợp giảm xuống còn 50oC của nhóm tinh bột củ và nhóm tinh bột hạt không có sự khác biệt rõ ràng, tinh bột dong riềng có giá trị độ nhớt cuối thấp nhất (2200 cP) còn bột gạo lứt ST đỏ, tinh bột đậu xanh, tinh bột khoai tây và tinh bột khoai mì đều có độ nhớt cuối trong khoảng 3000 ± 300 cP.
28
Theo Hoàng Kim Anh, tinh bột đậu xanh và hạt ngũ cốc có cấu trúc tinh thể dạng A. Ở cấu trúc này, trong quá trình hồ hóa các sợi amylose xoắn kép sắp xếp cạnh nhau theo hình lục giác, phần trung tâm lục giác cũng là một chuỗi xoắn kép khiến cho các bó sợi gắn kết chặt chẽ. Đối với tinh bột củ, các phân tử tinh bột có cấu trúc dạng B hoặc C tương tự như dạng A, nhưng vùng tâm lục giác chứa nhiều nước và nhiều khoảng trống làm các phân tử nước dễ dàng khuếch tán vào bên trong, phá vỡ hạt và thủy phân tinh bột củ, điều này làm cấu trúc tinh bột bị lỏng lẻo, kém bền hơn so với tinh bột các loại hạt. Vì vậy nhiệt độ cần thiết để hồ hóa của các tinh bột củ sẽ thấp hơn so với gạo, bắp và đậu xanh [59].
Giản đồ nhớt cho thấy đường cong độ nhớt của gạo lứt đỏ và tinh bột đậu xanh có nhiều điểm tương đồng với nhau như Tpeak, độ nhớt tại đỉnh nhớt và tại thời điểm cuối. Nhiệt độ đạt đỉnh nhớt của tinh bột đậu xanh thấp hơn 3℃ so với bột gạo đỏ nhưng nhiệt độ bắt đầu hồ hóa của tinh bột đậu xanh lại cao hơn đến 23℃, điều này cho thấy tinh bột đậu xanh cần cung cấp nhiều năng lượng hơn bột gạo lứt ST đỏ để hồ hóa.