Ứng dụng chitosan để cải thiện chất lượng và bảo quản bánh mì tươi

Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 2 LỜI CẢM TẠ
 Trong những năm học vừa qua, dưới sự chỉ dạy tận tình của các thầy cô thuộc Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm đã cung cấp cho tôi những kiến thức quý báo về chuyên ngành chế biến thực phẩm. Đặc biệt trong ba tháng thực hiện luận văn tốt nghiệp tại phòng thí nghiệm của Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ đã tạo điều kiện cho mỗi sinh viên vận dụng những kiến thức lý thuyết đã được học vào nghiên cứu thực tiễn. Điều này nhằm trang bị đầy đủ cả về mặc lý thuyết lẫn thực hành cho mỗi sinh viên bước vào môi trường mới. Để đạt được những thành tựu như ngày nay tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô đã giảng dạy cho tôi trong những năm vừa qua. Đặc biệt là thầy Nhan Minh Trí, cán bộ hướng dẫn tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp. Thầy đã cung cấp cho tôi những kiến thức quý báo và tận tình giúp đỡ tôi để hoàn thành tốt đề tài của mình. Và tôi cũng chân thành cám ơn Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện và hổ trợ những trang thiết bị cần thiết khi thực hiện đề tài. Chân thành cám ơn toàn thể các bạn sinh viên thuộc Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm đã giúp đỡ tôi trong thời gian qua. Sinh viên thực hiện Dương Thị Diễm Trang Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 3 TÓM LƯỢC
 Bánh mì tươi là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và đáp ứng nhu cầu ăn nhanh cho người tiêu dùng trong xã hội công nghiệp hóa.Vì thế, vấn đề nâng cao chất lượng và kéo dài thời hạn sử dụng bánh mì tươi đang được đặt ra.Việc ứng dụng chitosan để cải thiện chất lượng và bảo quản bánh mì tươi là một việc làm hết sức cần thiết. Thí nghiệm được tiến hành bằng cách lần lượt cho vào các mẫu bánh mì tươi loại chitosan phân tử lượng cao, loại phân tử lượng thấp với các nồng độ 0,3%, 0,1%, 0,01%. Sau đó mang đi bảo quản ở điều kiện nhiệt độ mát và nhiệt độ phòng, theo dõi các chỉ tiêu: khối lượng, màu sắc (máy COLORIMETER), cấu trúc (máy RHEOTEX), pH (máy pH METER) và đánh giá cảm quan các mẫu sau khi nướng chín, số liệu cảm quan được thống kê bằng phần mềm STATGRAPHIC Pluc 4.0, so sánh kết quả thống kê và kết quả đo đạt chọn ra mẫu chứa loại và nồng độ chitosan tốt nhất. Kết quả cho thấy - Khi bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng, loại chitosan phân tử lượng thấp có khả năng bảo quản tốt hơn loại phân tử lượng cao. Tuy nhiên, loại phân tử lượng cao thì giữ được màu sắc, cấu trúc tốt và sự giảm khối lượng ít hơn. Mẫu chứa 0,01% phân tử lượng thấp cho kết quả tốt nhất. Đối với các mẫu chứa chitosan loại phân tử lượng cao thì ở nồng độ 0,3% cho kết quả bảo quản tốt. - Khi bảo quản ở điều kiện nhiệt độ mát thì loại phân tử lượng cao giữ được chất lượng của bánh tốt hơn. Điều này có thể thấy rõ do khối lượng, màu sắc, cấu trúc, pH thay đổi rất ít. Đặc biệt ở nồng độ 0,01%. Còn đối với loại phân tử lượng thấp thì nồng độ 0,3% là nồng độ mà khi bổ sung vào bánh giữ được chất lượng bánh tốt nhất. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 4 MỤC LỤC
 Trang Chương I: Đặt vấn đề ..........................................................................................1 1.1 Giới thiệu ...................................................................................................1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................1 Chương II: Lược khảo tài liệu ............................................................................2 2.1 Nguyên liệu làm bánh mì............................................................................2 2.1.1 Bột mì ................................................................................................2 2.1.2 Nấm men ...........................................................................................4 2.1.3 Nước ..................................................................................................4 2.1.4 Muối ..................................................................................................5 2.2 Quy trình sản xuất bánh mì tươi .................................................................5 2.3 Những biến đổi sinh hóa trong quá trình sản xuất bánh mì tươi ..................6 2.4 Các hiện tượng hư hỏng xảy ra trong quá trình bảo quản bánh mì tươi .......7 2.4.1 Sự lão hóa tinh bột .............................................................................7 2.4.2 Hiện tượng mốc bánh mì....................................................................8 2.5 Chitosan .....................................................................................................8 2.5.1 Giới thiệu chung về Chitosan .............................................................8 2.5.2 Hoạt động chống vi sinh vật của chitosan.........................................10 2.5.3 Ứng dụng chitosan trong sản xuất bánh mì tươi ...............................11 2.6 Ảnh hưởng của bao bì đến chất lượng của bánh mì tươi ...........................13 2.7 Tồn trữ lạnh thực phẩm ............................................................................14 2.7.1 Giới thiệu.........................................................................................14 2.7.2 Kiểm soát các điều kiện tồn trữ và nhiệt độ ......................................15 2.7.3 Tác động lên thực phẩm ...................................................................15 Chương III: Phương tiện và phương pháp thí nghiệm....................................16 3.1 Phương tiện thí nghiệm ...........................................................................16 3.1.1 Địa điểm ...................................................................................... 16 3.1.2 Nguyên liệu ................................................................................. 16 3.1.3 Hóa chất ..................................................................................... 16 3.1.4 Thiết bị ....................................................................................... 16 3.2 Phương pháp thí nghiệm ...................................................................... 17 3.2.1 Thí nghiệm 1....................................................................................17 3.2.2 Thí nghiệm 2....................................................................................20 Chương IV: Kết quả - thảo luận.......................................................................22 4.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan đến khả năng bảo quản bánh mì tươi ở nhiệt độ thường......................................................................22 4.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan đến khả năng bảo quản bánh mì tươi ở nhiệt độ mát (40C-50C)...........................................................29 Chương V: Kết luận – đề nghị ..........................................................................36 5.1 Kết luận....................................................................................................36 5.2 Đề nghị.....................................................................................................36 Tài liệu tham khảo ...............................................................................................37 Phụ chương ........................................................................................................38 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 5 DANH SÁCH BẢNG
 Trang Bảng 2.1: Thành phần hóa học của các loại bột ....................................................... 3 Bảng 2.2: Khả năng chống vi sinh vật của chitosan trong sản phẩm bánh mì tươi.. 11 Bảng 2.3: Chỉ tiêu chất lượng của hai loại chitosan sử dụng trong thí nghiệm ....... 12 Bảng 2.4: Khả năng thấm thấu của một số loại màng mỏng................................... 13 Bảng 3.1: Điểm đánh giá cảm quan sản phẩm bánh mì .......................................... 21 Bảng 4.1: Cảm quan màu của vỏ bánh mì sau khi nướng chín ............................... 26 Bảng 4.2: Cảm quan mùi thơm của bánh mì sau khi nướng chín............................ 26 Bảng 4.3: Cảm quan cấu trúc của bánh mì sau khi nướng chín .............................. 27 Bảng 4.4: Cảm quan vị của bánh mì sau khi nướng chín........................................ 28 Bảng 4.5: Cảm quan màu vỏ bánh mì sau khi nướng chín...................................... 33 Bảng 4.6: Cảm quan mùi thơm của bánh mì sau khi nướng chín............................ 33 Bảng 4.7: Cảm quan cấu trúc của bánh sau khi nướng chín.................................... 34 Bảng 4.8: Cảm quan vị của bánh sau khi nướng chín............................................. 35 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 6 DANH SÁCH HÌNH
  Trang Hình 2.1: Sơ đồ qui trình sản xuất bánh mì tươi....................................................... 5 Hình 2.2: Công thức cấu tạo của chitosan ................................................................ 8 Hình 2.3: Phản ứng chuyển đổi chitin thành chitosan............................................... 9 Hình 3.1: Nhiệt kế ................................................................................................. 16 Hình 3.2: Cân ........................................................................................................ 16 Hình 3.3: Máy đo pH............................................................................................. 16 Hình 3.4: Máy đo cấu trúc ..................................................................................... 15 Hình 3.5: Máy đo màu........................................................................................... 15 Hình 3.6: Máy nhồi bột.......................................................................................... 15 Hình 3.7: Lò nướng ............................................................................................... 15 Hình 3.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1........................................................................ 18 Hình 3.9: Sản phẩm bánh mì tươi .......................................................................... 19 Hình 3.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2...................................................................... 20 Hình 4.1: Sự thay đổi khối lượng khi sử dụng loại chitosan PTLC và loại PTHT bảo quản ở nhiệt độ phòng ................................................. 22 Hình 4.2: Sự thay đổi màu của vỏ bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC và loại PTLT bảo quản ở nhiệt độ phòng ...................................... 23 Hình 4.3: Sự thay đổi độ cứng của ruột bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC và loại PTLT bảo quản ở nhiệt độ thường ........................ 24 Hình 4.4: Sự thay đổi pH của bánh mì khi sử dụng loại chitosan PTLC và loại PTLT bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng.................................. 25 Hình 4.5: Sự thay đổi khối lượng khi sử dụng loại chitosan PTLC và loại PTLT bảo quản ở nhiệt độ mát...................................................... 29 Hình 4.6: Sự thay đổi màu của bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC và PTLT bảo quản ở nhiệt độ mát ................................................. 30 Hình 4.7: Sự thay đổi độ cứng của ruột bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC và PTLT bảo quản ở nhiệt độ mát ................................... 31 Hình 4.8: Sự thay đổi pH của bánh mì tươi khi sử dụng loại chitosan PTLC và loại PTLT bảo quản ở nhiệt độ mát ........................................... 32 Hìh 4.9: Biễu đồ màu............................................................................................. 38 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 7 Chương I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, chất lượng cuộc sống và nhu cầu của con người ngày càng cao, nhất là nhu cầu về lương thực thực phẩm. Con người đòi hỏi thực phẩm phải đa dạng, tiện dụng, an toàn và hiệu quả. Bánh mì là loại thực phẩm được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày, chúng cung cấp một lượng glucid và protein tương đối tốt cho cơ thể, song song đó chúng cũng góp phần đáp ứng nhu cầu ăn nhanh của con người. Hiện nay, có rất nhiều cơ sở sản xuất bánh mì với nhiều thương hiệu khác nhau và mỗi thương hiệu lại có rất nhiều mẫu mã, chủng loại nhằm đáp ứng nhu cầu thị hiếu đa dạng của người tiêu dùng. Bánh mì tươi là một loại sản phẩm rất được các nhà hàng, khách sạn, quán ăn ưa chuộng bởi nó có thể đáp ứng được nhu cầu luôn sẵn sàng có được sản phẩm bánh mì nóng, giòn và thơm ngon chỉ sau vài phút nướng để phục vụ cho thực khách. Tuy nhiên, bánh mì tươi cũng dễ bị hư hỏng vật lý (khô bánh) và vi sinh vật tấn công. Do đó, vấn đề đặt ra là sử dụng phụ gia để cải thiện chất lượng cũng như để bảo quản. Hiện nay, chitosan là một loại phụ gia đang được nghiên cứu để nhằm cải thiện chất lượng của nhiều loại thực phẩm trong đó có bánh mì tươi. Trong công nghệ sản xuất bánh mì tươi, chitosan được dùng để giữ chất lượng của bánh và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm này bởi chitosan có khả năng hút nước, giữ ẩm, kháng nấm, kháng khuẩn, không độc, dùng an toàn cho người, có tính hoà hợp sinh học cao với cơ thể, có khả năng tự phân huỷ sinh học và đặc biệt chúng có nguồn gốc từ thiên nhiên ( được tách chiết từ vỏ các loài giáp xác như: tôm, cua, hến, trai, sò, mai mực,....) nên khi sử dụng chitosan cũng góp phần giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường do các phế thải thủy sản gây ra. Chính vì vậy, việc nghiên cứu về chitosan để cải thiện chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản của bánh mì tươi là một vấn đề đang được quan tâm. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan bổ sung vào bánh mì tươi đến khả năng giữ ẩm và ức chế sự phát triển vi sinh vật khi bảo quản ở nhiệt độ phòng (280C- 300C). - Khảo sát ảnh hưởng của loại và nồng độ chitosan bổ sung vào bánh mì tươi đến khả năng giữ ẩm và ức chế sự phát triển vi sinh vật khi bảo quản ở nhiệt độ mát (40C-50C). Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 8 Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Nguyên liệu làm bánh mì: - Nguyên liệu sản xuất bánh mì chủ yếu là bột mì, nước, nấm men và muối. Ngoài ra tùy theo loại bánh mà có các nguyên liệu phụ khác như: đường, chất béo, sữa, trứng và một số phụ gia khác. Trong trường hợp cá biệt có thể trộn một phần các loại bột lương thực khác nhưng không quá 15%. 2.1.1 Bột mì Bột mì là thành phần chính để sản xuất bánh mì, thành phần hoá học của bột mì phụ thuộc vào loại và giống hạt đem sản xuất bột, điều kiện canh tác và kỹ thuật chế biến bột. Nhìn chung trong bột mì có chứa một số thành phần chính như sau: - Gluxit: Trong bột mì thì gluxit là thành phần chủ yếu nhất, chiếm 71,6 ÷ 79% khối lượng của bột. Gluxit của bột mì bao gồm tinh bột, đường và cellulose trong đó tinh bột là thành phần chủ yếu nhất. Thông thường hàm lượng tinh bột chiếm 70 ÷ 80% so với tổng lượng gluxit. Trong quá trình chế biến bánh mì, phần lớn tinh bột được chuyển thành dạng hồ hoá, còn một phần do tác dụng của enzyme amylase chuyển thành đường đơn giản như: glucose, fructose và maltose. Nhờ sự chuyển hoá này trong quá trình sản xuất bánh mì mà nấm men có điều kiện phát triển mạnh. Ngoài thành phần tinh bột, trong bột mì còn có các loại đường (glucose, fructose, saccharose…), tổng lượng đường trong nguyên liệu bột mì là: 1,8 ÷2,8% so với tổng lượng chất khô. Hàm lượng cellulose trong nguyên liệu bột mì là 0,1 ÷ 2%, phụ thuộc vào phẩm chất của bột. - Protein: Trong bột mì nguyên liệu protein chiếm 12 ÷ 15,8% so với tổng lượng chất khô. Protein của bột mì thường gặp ở 4 dạng: anbumin, globulin, glutelin và prolamin. + Anbumin và globulin là protein đơn giản, anbumin tan trong nước còn globumin chỉ tan trong dung dịch muối loãng. Hai thành phần này có vai trò quan trọng đối với sự tiêu hoá của cơ thể con người, trong bột mì nguyên liệu nó chứa khoảng 10% so với tổng lượng protein chung. + Glutelin và prolamin là hai thành phần chủ yếu của protein trong bột mì (chiếm khoảng 80% tổng lượng protein). Hai thành phần này tạo nên gluten của bột mì, có khả năng hút nước mạnh và khi hút nước nó tạo được độ dai, đàn hồi của bột nhào. Trong quá trình sản xuất bánh mì, gluten đóng vai trò quan trọng, ngoài tác dụng tạo độ dẻo, dai, đàn hồi của bột nhào, gluten còn có khả năng giữ bọt khí làm cho bánh nở và tạo được khả năng hút nước mạnh của thành phẩm. Protein của nguyên liệu bột mì cũng chứa nhiều acid amin không thay thế rất cần thiết cho cơ thể con người: triptosan, lysine, methyonin…. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 9 - Lipid: Hàm lượng lipid trong bột khoảng 2 ÷ 3%, trong đó ¾ là chất béo trung tính, số còn lại là phosphatid, sterin, sắc tố và vitamin tan trong chất béo. Trong bảo quản, chất béo dễ bị phân hủy giải phóng acid béo tự do ảnh hưởng đến độ acid và vị của bột đồng thời cũng ảnh hưởng tới gluten. Trong bột mì có khoảng 0,4 ÷ 0,7% phosphatid thuộc nhóm lecithin. Lecithin là chất béo háo nước, có hoạt tính bề mặt cao, nhũ hóa tốt nên có tác dụng làm tăng chất lượng bánh. - Enzyme: Trong bột mì cũng có đủ các hệ enzyme như trong hạt lúa mì. Tuy nhiên, trong sản xuất bánh mì cần đặc biệt lưu ý tới protease và amylase. + Protease phân giải phân tử protein cấu trúc bậc 3, do đó gluten bị vụn nát làm giảm chất lượng bột nhào. Protease của bột mì có hoạt độ mạnh ở nhiệt độ 45 ÷ 470C và pH = 4,5 ÷5,6. Khi bổ sung chất khử thì hoạt độ protease tăng, nhưng với chất oxy hóa và muối thì hoạt độ của enzyme này giảm. + Amylase thủy phân tinh bột giúp cho bột nhào lên men nhanh và tăng chất lượng bánh vì lượng đường có trong bột không đủ cho quá trình lên men. Tác dụng tích cực này chỉ có đối với β - amylase vì nó phân hủy tinh bột thành maltose, còn α - amylase phân hủy tinh bột thành dextrin mà dextrin liên kết với nước kém nên làm cho ruột bánh bị ướt, do đó làm giảm chất lượng bánh. Ngoài các thành phần trên, trong bột mì nguyên liệu còn chứa các thành phần vitamin và chất khoáng cần thiết cho cơ thể con người. Thành phần hoá học của bột mì nguyên liệu phụ thuộc vào loại bột được thể hiện ở bảng sau: Bảng 2.1: Thành phần hoá học của các loại bột Nguồn:Cơ sở lý thuyết và kỹ thuật sản xuất thực phẩm ( Nguyễn Xuân Phương, Nguyễn Văn Thoa) Ngoài ra để đánh gía chất lượng của bột mì người ta còn dựa vào các chỉ tiêu lý học khác: + Độ ẩm: Độ ẩm của bột mì đưa vào sản xuất là W = 14,5% Hàm lượng tính theo chất khô (%) Hàm lượng vitamin Hàm lượng khoáng Loại bột Độ trơ Xenlulose Pentozơ Tinh bột Đường chung Đạm Chất béo B1 B2 PP CaO P2O 5 Fe2O Thượng hạng 0.65 0.10 1.95 79.0 1.8 12.0 0.8 0.5 0.4 10 10 70 1.0 Loại I 0.75 0.30 2.50 77.5 2.0 14.0 1.5 1.0 0.5 20 30 200 4.0 Loại II 1.25 0.00 3.50 71.0 2.8 15.5 1.9 2.8 0.8 30 60 440 9.0 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 10 + Tạp chất sắt: 3mg/1kg bột + Màu sắc trắng đều, không có mùi vị lạ. + Độ mịn: lọt qua rây N037 + Bột không bị vón cục, có độ acid là 3 ÷3,5 2.1.2 Nấm men Nấm men là loại nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất bánh mì, nó có tác dụng tạo thành hương thơm và độ nở của bánh mì. Nấm men dùng để sản xuất bánh mì thuộc loại nấm men lên men rượu, thuộc họ Saccharomyces cerevisiae. Nhờ sự hoạt động của nấm men, CO2 được tạo thành làm cho bột nhào nở và tạo nên độ xốp của bánh mì thành phẩm. Trong nấm men bánh mì trung bình chứa nước 68 ÷ 75%, protid 13 ÷ 14%, glicozen 6,8 ÷8%, xenluloza 1,8%, chất béo 0,9 ÷2,0 %, tro 1,77 ÷ 2,5%. Ngoài ra còn có sinh tố D, B1, B2, B6, PP, axid pentotenic, axid zolic và biotin, chất khoáng như: K, P, Mg, Ca, Fe và một số nguyên tố vi lượng khác. Nấm men dùng trong sản xuất bánh mì có thể sử dụng ở 3 dạng: nấm men ép, nấm men nước và nấm men khô. - Nấm men ép: loại nấm men này có độ ẩm W = 60 ÷ 70%, có màu xám nhạt và hoạt độ của nó tương đối cao, nhưng có nhược điểm là khó bảo quản. Nhiệt độ bảo quản thích hợp nhất của loại nấm men này là 0 ÷ 40C. - Nấm men khô: loại nấm men này có độ ẩm W = 10%, nó dễ chuyên chở và bảo quản. Nhưng có nhược điểm là độ hoạt động của nấm men thấp. - Nấm men nước: loại nấm men này được sử dụng ở dạng dung dịch, hoạt độ của nấm men này cao hơn hẳn so với hai loại nấm men trên. Nhược điểm đối với loại nấm men này là yêu cầu kỹ thuật nuôi cấy và nhân giống phức tạp. Điều kiện thích hợp cho các loại nấm men trên hoạt động là nhiệt độ 28 ÷ 300C và pH = 5,5 ÷5,8. 2.1.3 Nước - Nước dùng để trộn bột nhào là nước uống được bình thường. Nước phải trong suốt, không màu, không có NH3, H2S, không có các vi sinh vật gây bệnh. - Độ cứng của nước thích hợp là từ 7 ÷ 9mg đương lượng trong 1lít (1mg đương lượng chứa 20,04 mg Ca2+ và 12,06 mg Mg2+ trong 1lít). Các muối trong nước cứng cũng góp phần làm cho gluten chặt lại, vị nước cứng gây cho bánh không ngon, vì vậy nước có độ cứng cao không sử dụng trong công nghiệp bánh mì. Nếu nước không đạt tiêu chuẩn phải được xử lý trước khi sử dụng. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 11 2.1.4 Muối - Lượng muối dùng để sản xuất các loại bánh mì với tỷ lệ 1 ÷ 2,5% so với lượng bột. - Muối ăn có tác dụng làm cho vị của bánh ngon hơn, gluten chặt lại. Muối ăn có ảnh hưởng đến trạng thái hoạt động của các vi sinh vật trong bột nhào và độ hoạt động của enzyme. - Muối ăn sử dụng trong công nghiệp sản xuất bánh mì phải đảm bảo tiêu chuẩn thực phẩm: - Hàm lượng muối NaCl: 96,5 ÷ 99,2% - Các chất không tan: 0,05 ÷ 0,9% Ngoài ra, tùy theo từng loại bánh mì mà có thể bổ sung các phụ gia khác như: trứng sữa, bơ….. 2.2 Quy trình sản xuất bánh mì tươi Hình 2.1: Sơ đồ qui trình sản xuất bánh mì tươi Bột mì Nhào bột (45% ẩm) Chia nhỏ, tạo hình Lên men (80 phút) Nướng sơ bộ (150-1600C, 15 phút) Làm nguội Bảo quản Phụ gia Nấm men Nước Vô bao bì Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 12 2.3 Những biến đổi sinh hóa trong quá trình sản xuất bánh mì Quy trình sản xuất bánh mì thường bao gồm 6 khâu chính: nhào bột, lên men, chia bột, vê bánh, tạo hình, nướng. Những biến đổi sinh hóa trong từng khâu không giống nhau. - Trong khi nhào bột, protein và tinh bột hút nước, trương lên và kết lại thành khối cùng với các cấu tử khác. Lượng oxy xâm nhập vào bột tùy theo cường độ nhào và chất lượng của bột + Hợp chất protein của bột đóng vai trò chủ yếu để tạo thành độ đàn hồi và độ dẽo của khối bột nhào. Các hợp chất protein không tan trong nước, hút nước trương lên như bị căng ra tạo màng hoặc mạng dây chằng chịt. Do đó khối bột nhào có tính dai và đàn hồi.“ Bộ xương” cấu tạo từ protein đó được gọi là gluten. Tinh bột cũng hút nước nhưng thể tích tăng không đáng kể. - Trong quá trình lên men bột nhào thì sự lên men rượu đóng vai trò chủ yếu. Các monosaccharide chuyển hóa thành rượu và CO2. Từ một phân tử đường hexose phân hủy thành hai phân tử rượu và hai phân tử CO2. Phức hệ enzyme dùng trong bánh mì có khả năng phân hủy tất cả các loại đường cơ bản trong khối bột nhào (glucose, fructose, saccarose, maltose). Glucose và fructose bị phân hủy trực tiếp. Saccarose chuyển thành glucose, fructose nhờ enzyme saccarase. Vận tốc chuyển hóa saccarose bằng enzyme saccarase rất lớn chỉ vài phút sau khi nhào bột là tất cả saccarose đều được chuyển hóa thành glucose và fructose. Phân tử maltose cũng phân hủy thành hai phân tử glucose nhờ enzyme maltase. Saccarose và maltose được tạo thành do các enzyme phân hủy tinh bột hoạt động trong quá trình lên men bột nhào. + Lượng khí CO2 tích tụ trong khối bột nhào tạo nên những túi khí. Bộ xương gluten có tác dụng giữ các túi khí, do đó khối bột trở nên xốp và thể tích tăng lên rõ rệt. + Trong quá trình lên men, độ acid của bột nhào tăng lên, đó là do trong khi lên men có một số acid được tạo thành như: acid lactic, acetic, citric, tartaric, malic, suxinic và một vài acid hữu cơ khác. Trong đó acid lactic và acid acetic được tích tụ nhiều hơn cả (trên 2/3 tổng lượng acid nói trên). Sự thay đổi độ acid trong thời gian lên men có ý nghĩa khá lớn, quá trình trương và peptin hóa các hợp chất protein trong bột được tăng cường khi độ acid tăng. Độ acid còn ảnh hưởng đến tác dụng của enzyme trong khối bột nhào. Vị và mùi thơm của bánh cũng là do sự tích tụ các acid và một số andehyd, các sản phẩm tác dụng tương hổ giữa acid acetic và các thành phần khác có trong bột. Acid lactic làm cho bánh có vị dễ chịu, trái lại acid acetic và một số acid bay hơi khác làm cho bánh có vị khó chịu. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 13 + Trong quá trình lên men protein trong bột nhào không chỉ thay đổi trạng thái (trương lên) mà còn bị thủy phân. Đó là do trong men bánh mì có chứa một lượng lớn glutation có khả năng hoạt hóa protease trong bột. - Trong những phút đầu tiên của quá trình nướng bánh, nhiệt độ nướng bánh khoảng 30 ÷ 400C, sự phát triển của nấm men và vi khuẩn lên men acid được tăng cường. Sau đó giảm xuống và ngưng hoạt động khi nhiệt độ >700C. + Ở giai đoạn đầu của quá trình nướng cũng xảy ra quá trình thuỷ phân tinh bột bằng enzyme và bằng các acid có trong khối bột nhào. Trong quá trình lên men và lên men kết thúc, tinh bột được thuỷ phân rất ít nhưng cường độ thuỷ phân tinh bột tăng khi bột nhào được gia nhiệt. Nhiệt độ thích hợp cho sự hoạt động của enzyme β -amylase là 62 ÷640C và của enzyme α -amylase là 71 ÷750C. Khi nhiệt độ tăng quá cao thì sự hoạt động của hệ enzyme bị ngưng. + Nếu hàm lượng acid trong khối bột nhào cao thì có thể rút ngắn được quá trình thuỷ phân tinh bột bằng enzyme, nhưng do hàm lượng của acid trong bột nhào không đáng kể nên sự thuỷ phân tinh bột bằng acid thấp. + Trong quá trình nướng bánh có gần 70 hợp chất gây hương vị được tạo thành (rượu, acid, andehid, ceton…) tạo nên hương vị thơm ngon đặc trưng cho bánh mì. Đặc biệt ở lớp vỏ ngoài đã xảy ra phản ứng maillard tạo melanoidin, các chất màu và các chất thơm. Các chất gây mùi thơm từ lớp vỏ khuếch tán một phần vào ruột bánh và một phần thoát ra môi trường. 2.4 Các hiện tượng hư hỏng thường gặp trong quá trình bảo quản bánh mì tươi 2.4.1 Sự lão hoá - Sau khi nướng khoảng 10 ÷ 15 giờ, bánh bắt đầu bị lão hoá: mùi và vị thơm bắt đầu giảm dần, vỏ cứng trở nên mềm dẻo, tính chất ruột bánh bắt đầu thay đổi nhiều (kém đàn hồi và dễ vỡ). Người ta cho rằng nguyên nhân của quá trình lão hoá là do tinh bột bị thoái hoá. Các gel tinh bột được tạo thành trong quá trình nướng do bị hồ hoá không bền. Trong thời gian bảo quản, gel bị thoái hoá, tinh bột nhã nước ra, các phân tử tinh bột kết chặt lại và giảm thể tích, chung quanh tinh bột tạo thành lớp không khí làm cho ruột bánh dễ bị vỡ ra. Nghiên cứu cấu trúc tinh bột bằng tia X cho thấy, tinh bột đã trở lại trạng thái trước đây của nó trong bột mì và bột nhào. Cấu trúc vô định hình của tinh bột đã chuyển lại cấu trúc tinh thể. Trong bánh mì càng chứa nhiều protid thì quá trình lão hoá xảy ra càng chậm. Một số nhà nghiên cứu cho rằng: protid phục hồi tính chất của ruột bánh, hút nước trở lại và ruột bánh vẫn giữ được tính đàn hồi lâu hơn. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 14 2.4.2 Hiện tượng mốc - Bánh mì hay bị mốc ngoài vỏ do bánh không được giữ gìn sạch sẽ, bị nhiễm nhiều bào tử mốc và bảo quản ở điều kiện nóng ẩm (t = 25 ÷ 300C, độ ẩm 80 ÷ 85% hoặc cao hơn) cũng như độ ẩm của bánh mì cao. Bánh mì bị mốc có mùi khó chịu, dùng để ăn có thể gây nguy hiểm vì trong số mốc đó có thể có giống sinh ra độc tố gây ngộ độc cho người. - Đôi khi trong ruột bánh mì xuất hiện những bột phấn trong, do nấm men Endomyces fibuliger và nấm Monilia variabilis. Những nấm men này lẫn trong bột và không bị chết trong quá trình nướng bánh vì chúng có khả năng chịu nhiệt cao. Bánh mì bị phấn trắng làm giảm giá trị thương phẩm nhưng không gây nguy hiểm đối với sức khoẻ con người. 2.5 Chitosan 2.5.1 Giới thiệu chung về Chitosan - Chitosan là một polysaccharide, là dẫn xuất deaxetyl hoá của chitin, trong đó nhóm (–NH2) thay thế nhóm (-COCH3) ở vị trí C2. Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D- glucozamin liên kết với nhau bởi các liên kết β -(1-4)-glicozit, do vậy chitosan có thể gọi là poly β -(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-glucozơ hoặc là poly β -(1-4)-D- glucozamin (cấu trúc III). - Công thức phân tử của chitosan: ( C6H11O4N )n - Phân tử lượng: Mchitosan= (161.07)n Hình 2.2: Công thức cấu tạo của Chitosan - Chitosan là chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có màu trắng hoặc vàng nhạt, không mùi, không vị. Chitosan có thể hòa tan trong dung dịch acid loãng tạo thành dung dịch không màu, sánh, nhớt. - Chitosan không tan trong nước và rư._.