Bai 4. Phu Gia Cai Thien Cau Truc Bot Mi [PDF]

Zitiervorschau

Bài 4. PHỤ GIA CẢI TẠO CHẤT LƯỢNG BỘT MÌ

* Mục đích thí nghiệm: - Bài thí nghiệm này giúp sinh viên tìm hiểu về vai trò của các phụ gia cải thiện chất lượng bột mì. - Thực hiện các thao tác bằng cách bổ sung phụ gia cải thiện chất lượng bột mì vào thực phẩm. - Quan sát và kiểm tra những sản phẩm thực phẩm khi có và khi không có phụ gia. * Chỉ tiêu khảo sát: - Xác định hàm lượng gluten có trong bột mì. - Xác định chất lượng gluten của bột mì bao gồm: Loại bình thường và loại bổ sung phụ gia cải thiện cấu trúc với các nồng độ khác nhau. + Xác định độ đàn hồi. + Xác định độ căng đứt

I. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1. Bột mì

1.1. Nguồn gốc Bột mì được sản xuất bằng cách nghiền hạt lúa mì. Lúa mì có nguồn gốc từ Tây Nam Á . Việc trồng trọt lúa mì đã bắt đầu lan rộng ra ngoài khu vực Tây Nam Á trong thời đại đồ đá mới. Với tỷ lệ gia tăng dân số trong khu vực sử dụng lúa mì như là loại lương thực chính đang suy giảm, trong khi năng suất vẫn tiếp tục tăng nên diện tích gieo trồng lúa mì hiện tại đã bắt đầu xu hướng giảm. 1.2. Phân loại Bột mì có 2 loại: Bột mì trắng và bột mì đen. + Bột mì trắng được sản xuất từ hạt lúa mì trắng. Lúa mì trắng có hai loại là cứng và mềm, loại lúa mì cứng có chất lượng cao hơn. + Bột mì đen được sản xuất từ lúa mì đen. Nguyên liệu nước ta chủ yếu là nhập của nước ngoài vì nước ta không chuyên trồng cây lúa mì. Để đáp ứng nhu cầu sản xuất trong nước ta chỉ nhập bột lúa mì trắng người ta sử dụng bột mì trắng bởi vì bột mì trắng tạo ra bánh có độ xốp cao hơn, độ axit cao hơn, độ ẩm nhỏ hơn so với bánh được sản xuất từ lúa mì đen (ruột bánh có màu nâu tối). Ngoài cách phân loại là bột mì trắng và bột mì đen. Tùy vào loại sản phẩm sản xuất mà người ta chia bột mì ra làm nhiều loại khác nhau như:

Bột bánh bao

Bột bánh ngọt

Cake flour

Bột bánh mì

Pastry flour

1.3. Thành phần hóa học của bột mì 1.3.1. Protit Hàm lượng protit trong các loại bột mì khác nhau thì không giống nhau.Hàm lượng protit tăng dần từ bột hạng cao đến bột hạng thấp, nhưng về mặt dinh dưỡng thì protit trong bột hạng cao giá trị hơn. Protit trong bột mì cũng gồm có 4 loại: + Anbumin (hòa tan trong nước). + Globumin (hòa tan trong dung dịch muối trung tính). + Prolamin (hòa tan trong dung dịch rượu rượu 60 – 80%), còn có tên gọi là gliadin.

+ Glutelin (hòa tan trong dung dịch kiềm yếu 0.2%), còn có tên gọi là glutenin. Trong 4 loại protit nói trên, hàm lượng anbumin và globulin chiếm khoảng 20%, còn 80% là prolamin và glutelin. Tỷ lệ gliadin và glutenin trong bột mì tương đương nhau. Khi đem bột mì nhào với nước và để yên một thời gian sẽ tạo thành gluten. Rửa bột nhào cho tinh bột trôi đi, còn lại một khối dẻo đó là gluten. Mặc khác, khi protein bị biến tính thì các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phân tử bị đứt, những liên kết cũ sẽ được thay bằng liên kết mới, những nhóm kỵ nước được lộ ra ngoài, các phân tử nút mạng sẽ nhốt các phân tử nước vào bên trong tạo thành mạng lưới không gian ba chiều có trật tự gọi là mạng gel. Mạng lưới này vừa dai dẻo, vừa đàn hồi, có tác dụng giữ khí và làm khối bột nhào trương nở.

Sơ đồ biễu diễn các gliadin và glutenin của bột mì và mạng lưới protein đàn hồi có mặt trong bột nhào. 1.3.2. Gluxit Gluxit trong bột mì gồm có tinh bột, dextrin, xenluloza, hemixenlulza, gluxit keo và các loại đường. - Tinh bột: + Tinh bột là glucid quan trọng nhất của bột, bột mì hạng cao chứa 80% tinh bột.

Tinh bột gồm hai cấu tử amylose và amylosepectin. + Amylose: cho màu xanh với iod, dễ hòa tan trong nước nóng và tạo nên dung dịch có độ nhớt không cao. Nếu bột có nhiều amylose bột có màu trắng trong. + Amylose pectin: cho màu tím đỏ với iod, chỉ hòa tan khi đun nóng và tạo nên dung dịch có độ nhớt cao. Nếu bột chứa nhiều amylose pectin sẽ cho màu trắng đục. Tinh bột của các loại bột khác nhau thì không giống nhau về kích thước hình dáng khả năng trương nở và nhiệt độ hồ hoá cũng khác nhau. Độ lớn và độ nguyên của hạt tinh bột có ảnh hưởng tính rắn chắc khả năng hút nước và hàm lượng đường của bột nhào. Hạt tinh bột nhỏ, hạt tinh bột vỡ sẽ bị đường hoá nhanh hơn trong quá trình sản xuất bánh. Tinh bột của các bột khác nhau thì khác nhau về hình dạng, kích thước, khả năng trương nở và hồ hóa. Tinh bột được xem là tác nhân tạo khí trong bột nhồi. Dưới tác dụng của enzym, tinh bột bị phân cắt một phần tạo thành đường mantose, đây là cơ chất để nấm men sử dụng trong quá trình lên men, khí CO2 được hình thành. Ngoài ra, tinh bột còn góp phần tạo thành cấu trúc bánh. Phần tinh bột không bị chuyển hóa thành đường sẽ hút nước, trương nở, tăng độ nhớt khối bột, bám dính vào khung gluten, khi nướng quá trình hồ hóa xảy ra, tinh bột đồng tạo gel với protein. Nhờ có tinh bột mà bánh không bị ướt: khi nướng nhiệt cao, protein biến tính, khả năng giữ nước kém, nước bị tách ra, lúc này tinh bột sử dụng lượng nước này để hồ hóa, như thế bánh không bị lượng nước tách ra làm ướt bánh. - Dextrin (C6H12O5)n: + Dextrin (C6H10O5) là sản phẩm được tạo ra trong quá trình thủy phân tinh bột. Khối lượng phân tử và tính chất của dextrin phụ thuộc vào mức độ thủy phân của tinh bột. + Là những chất keo kết hợp với nước tạo dung dịch dính.

+ Khối lượng phân tử và tính chất của dextrin phụ thuộc vào mức độ thuỷ phân của tinh bột. + Dextrin ít liên kết với nước, do đó khi nhào bột có hàm lượng dextrin cao thì ruột bánh chặt và kém đàn hồi. Người ta chia dextrin thành các loại: + Amylosedextrin: Là dạng bột màu trắng, có cấu tạo gần giống tinh bột, cho màu tím với tinh bột. + Eritrodextrin: Cho màu đỏ nâu với Iod. + Acrodextrin và maltodextrin: Là những dextrin đơn giản nhất, không cho màu với iod. - Xenlulose (C6H12O5)n: Có công thức chung gần giống như tinh bột nhưng khác nhau về cấu trúc phân tử và các tính chất lý hóa học. Phân tử của xenluloza gồm có trên 1500 gốc glucoza. Xenluloza không tan trong nước lạnh và nước nóng. Thủy phân xenluloza bằng axit khó hơn thủy phân tinh bột. Cơ thể người không thể tiêu hóa được xenluloza và chính hàm lượng xenluloza làm giảm giá trị thực phẩm của bột. Trong bột hạng cao chứa khoảng 0.1 – 0.15% xenluloza, còn trong bột nghiền lẫn chứa 2.3%. - Hemixenlulose: Là polysacccarit cấu tạo từ các gốc pentozan (C5H8O4)n và hecxosan (C6H10O5)n. Hemixenluloza không hòa tan trong nước, nhưng hòa tan trong kiềm. Nó dể thủy phân hơn xenluloza. Hàm lượng hemixenluloza phụ thuộc vào hạng bột, thường khoảng 2 – 8%. Cơ thể không tiêu hóa được hemixenluloza. - Gluxit keo:

Là các pentozan hòa tan, chủ yếu có chứa trong nội nhũ của hạt. Trong bột mì hàm lượng gluxit keo vào khoảng 1.2 %. Gluxit keo có tính háo nước rất cao và đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bánh mì, đặc biệt là bánh mì đen. Khi trương nở trong nước các gluxit keo cho ta những dịch keo. Dịch keo này có ảnh hưởng rõ rệt đến các tính chất lý học của bột nhào. - Các chất đường: Trong bột có hàm lượng đường không cao. Tổng hàm lượng glucose và fructose từ 0.1 – 0.2%, maltose 0.1 – 0.5%, saccarose 0.2 – 0.6%. + Hàm lượng đường trong bột phụ thuộc vào hạng bột và chất lượng hạt bột mì. + Hàm lương đường chung trong bột mì trắng vào khoảng 1.8 – 4.0%, trong bột mì đen khoảng 4.0 – 6.5%. + Đường rất cần thiết cho quá trình lên men. Vì đường là cơ chất cho nấm men sử dụng. Chất lượng bánh phụ thuộc nhiều vào khả năng sinh đường và tạo khí của bột. Trong bột có đủ đường thì vỏ bánh vàng, ruột thơm ngon, bánh nở to và đều, lượng đường cần thiết khoảng 5,5-6% so với hạt. Tuy nhiên số còn lại hình thành do quá trình thuỷ phân tinh bột trong quá trình lên men. 1.3.3. Các lipit Là những chất hữu cơ kỵ nước có cấu trúc khác nhau, không hòa tan trong nước nhưng có khả năng hòa tan trong các dung môi hữu cơ. - Trong bột mì có chứa các loại lipid: phosphatid, triglycerin, sterin, chiếm 2 – 3% so với khối lượng bột. - Trong bột các lipid ở trạng thái kết hợp với protid và glucid. Những hợp chất này có ảnh hưởng đến tính chất của gluten, chúng góp phần làm cho gluten chặt hơn. - Ngoài ra trong thành phần của bột mì có khoảng 0,4-0,7% phosphatid thuộc nhóm lecithin là chất nhủ hoá có tính háo nước (lipid là những chất hữu cơ kỵ nước)

hoạt tính bề mặt cao. Do đó làm tăng tính đồng nhất của khối bột nhào, dễ dàng cho việc nhào bột và tạo hình. Đồng thời làm tăng chất luợng của bánh. 1.3.4. Các enzym Các enzym là những hợp chất protid có chất xúc tác thuỷ phân các chất phức tạp thành các chất đơn giản phục vụ cho quá trình lên men. Người ta thường quan tâm tới 2 loại enzyme là amylase và protease. + Enzym thuỷ phân protid chia làm hai loại: proteinaza và polipeptidaza tác dụng của chúng là thuỷ phân protid có cấu trúc phức tạp thành những hợp chất đơn giản, chúng cắt đứt mối liên kết giữa protid với nước, giai đoạn này rất cần thiết cho sự giấm chín của bột nhào. Trong công đoạn nhào bột một số protid không tan trong nước sẽ liên kết với nước làm cho khối bột trở nên dẻo và đàn hồi. + Enzyme thuỷ phân tinh bột gồm α – amylaza và β – amylaza trong điều kiện tối thích chúng có thể thuỷ phân 95% tinh bột trong bột. + α – amylaza thuỷ phân tinh bột cắt đứt mối liên kết α – 1,4 glucoside cho ra dextrin trong thời gian nước sẽ làm giảm khả năng giữ nước của ruột bánh. Nếu trong bột nhào lượng α – amylaza cao sẽ ảnh hưởng xấu đến trạng thái của ruột bánh trong thời gian nướng. Để giảm độ hoạt động của α – amylaza trong trường hợp cần thiết có thể tăng acid của bột nhào. + β – amylaza cũng tham gia vào quá trình đường hoá tinh bột, xúc tác cắt đứt liên kết glucoside của α- 1,4 glucan hình thành maltose làm tăng chất lượng của sản phẩm. + Enzyme protease: Là enzyme phân giải protein cấu trúc bậc ba, do đó gluten bị vụn nát làm giảm chất lượng bột nhào Hoạt độ của protease tăng khi sử dụng chất khử và bị ức chế dưới tác dụng của chất oxy hóa và muối ăn. 1.4. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của bột mì

1.4.1. Trạng thái cảm quan Bột mì tốt màu trắng hoặc trắng ngà mịn tơi, mùi vị thơm dịu dễ chịu không có mùi vị lạ, đắng chua khét, không có mùi mốc, không sâu mọt không lẫn tạp chất, rác, đất cát. 1.4.2. Chỉ tiêu hoá lý + Độ ẩm không quá 14%. + Độ chua không quá 40 (Bằng số ml NaOH 1N để hoà tan 100g bột). + Hàm lượng gluten khô không ít hơn 7 – 8%. + Trạng thái gluten ướt: màu trắng đồng nhất, co giãn, đàn hồi như cao su. + Gluten khô vẫn giữ được màu trắng sáng của gluten ướt. + Không được có vi nấm độc và độc tố vi nấm.

2. Giới thiệu phụ gia sử dụng 2.1. Phụ gia cải thiện chất lượng bột mì Phụ gia cải thiện chất lượng bột mì là loại phụ gia khi cho vào bột mì sẽ làm tăng độ dai, khả năng giữ khí, độ căn đứt, độ đàn hồi... của loại bột mì đó. Việc bổ sung phụ gia trong sản xuất nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chế biến, sản phẩm tạo ra sẽ tăng giá trị về cấu trúc và giá trị cảm quan. Chất phụ gia khi được bổ sung vào bột, thành phần các chất trong phụ gia có khả năng phản ứng tạo cầu nối với khung mạng protein của bột tạo nên một khung mạng vững chắc, từ đó cấu trúc của bột mì được cải thiện. Để tăng chất lượng gluten, người ta thường cho thêm tác nhân oxi hóa như vitaminC, Kali bromac, Canxi peroxyt, Canxium bromate,… Các chất nhũ hóa làm mềm ruột bánh và làm mạnh bột nhào như Sodium Stearoyl – 2 – lactylate, ethocylated mono... các enzyme như protease, amylase...ngược lại những chất khử sẽ làm giảm chất lượng gluten.

Vì thời gian và trang thiết bị trong phòng thí nghiệm nên phụ gia sử dụng trong bài thí nghiệm là Axit ascobic (vitamin C). 2.2. Axit ascobic (vitamin C)

2.2.1. Nguồn gốc Vào thế kỷ thứ XV – XVI, những cuộc phát triển địa lý của Anh, Pháp,… trong các chuyên tham quan đó, những nhà thám hiểm luôn thấy thủy thủ của họ phải chết vì căn bệnh rất kỳ lạ với triệu chứng là mệt mỏi, đau khớp, chảy máu nướu… Đó là bệnh Scurvy (hay Scorbut). Đến năm 1774, James Lind, bác sĩ hàng hải quý tộc Anh, đã phát hiện ăn trái cây sẽ phòng tránh được bệnh scurvy. Ông cho rằng những người thủy thủ đi biển chỉ tiếp xúc những món ăn khô, mặn, ít ăn trái cây đã dẫn đến căn bệnh trên. Kinh nghiệm của Lind đã cứu sống rất nhiều thủy thủ trong những chuyến hành trình bằng đường biển sau này. Người dã nghiên cứu kỹ về vitamin C là Albert Szent-Györgyi (1893-1986) gốc Hungary và ông được trao giải Nobel y học 1937 về công lao trên. Cũng vào năm đó, giải Nobel hóa học được trao cho Walter Norman Haworth, người Anh, tổng hợp thành công vitamin C. Tuy nhiên, quy trình tổng hợp vitamin C lại có tên là Tadeus Reichstein,

người cũng tổng hợp thành công vitamin C cùng lúc với Haworth (2 người tìm ra cách tổng hợp hòan tòan độc lập). Điều này sẽ làm cho giá thành vitamin C rẻ hơn rất nhiều, vì trước đây vitamin này được chiết ra từ trái cây băng phương pháp khá phức tạp. Hiện nay, vitamin C không còn lạ với mọi người. Từ trái cây cho đến nước uống, từ viên thuốc cho đến kẹo ngậm, đều có sự hiện diện của axit ascorbic 2.2.2. Đặc điểm về công thức, tên gọi và cấu trúc hóa học - Theo IUPAC: axit ascobic có tên là 2-oxo-L-threo-hexono-1,4- lactone-2,3enediol . - Tên thông thường: axit ascorbic, vitamin C. - Khối lượng phân tử: 176,13 g/mol. - Có dạng: bột màu trắng đến vàng nhạt (khan). - Số CAS: [50-81-7]. - Nhiệt độ nóng chảy: 1930C (phân hủy). -

pKa: pKa1 = 4,17, pKa2 = 11,56.

- Khả năng hòa tan trong nước cao. - Công thức phân tử: C6H8O6. - Công thức cấu tạo:

Vitamin C tồn tại ở hai dạng: là dạng khử (gọi là acid ascorbic), dạng oxy hóa (acid dehydroascorbic)

Dạng oxy hóa

Dạng khử

2.2.3. Tính chất của viatmin C - Vitamin C tồn tại trong cơ thể chúng ta dưới hai dạng D và L, tham gia vào các hoạt động khác nhau của cơ thể. Dạng D không có hoạt tính sinh học. Dạng L khi bị ôxy hóa lần đầu chuyển thành acid dehydro ascorbic (hơi ngả màu) vẫn còn hoạt tính sinh học của vitamin C. Nếu tiếp tục ôxy hóa nữa sẽ thành diketo golunat (màu vàng sẫm) mất hoạt tính sinh học của vitamin C. - Vitamin C rất dễ bị ôxy hóa trong không khí; khi nhiệt độ tăng cao; dưới tác dụng của ánh sáng; sự có mặt của enzym, có sự hiện diện của sắt, đồng. - Vitamin C kết tinh không màu hoặc hơi vàng, rất dễ tan trong nước (300g/lít). Dung dịch nước 5% có pH = 3. Có khi dùng dạng muối natri dễ tan trong nước hơn (900g/lít). 2.2.4. Cơ chế tác dụng của vitamin C Vitamin C đóng vai trò như một tác nhân oxy hóa, khi cho vitamin C vào bột nhào, dưới tác dụng của oxy, Vitamin C sẽ bị oxy hóa và chuyển đổi thành deascorbic axid. Trong thành phần của protid có chứa nhiều axit amin cistein (có nhóm –SH) thì khi có chất oxi hóa vào sẽ chuyển liên kết -SH thành liên kết -S-S- (disunfit), có tác dụng

giảm cường độ thủy phân protein và làm cấu trúc của protein chặt lại. Khi tạo thành các nhóm disunfil thì số liên kết ngang của phân tử protein tăng lên, gluten trở nên đàn hồi hơn, tăng cường liên kết protein tạo mạng lưới bền chặt, chất này có tác dụng làm gluten chặt lại, tính chất vật lý của bột nhào tốt hơn.

R-SH

RS +

O

____________

R-SH

+ H2O RS

Bên cạnh đó chất oxi hóa còn có tác dụng làm hạn chế sự hoạt động của hệ enzyme α – amylase thủy phân tinh bột thành dextrin ảnh hưởng đến chất lượng bột nhào. 2.2.4. Vai trò của vitamin C

+ Kìm hãm sự lão hóa của tế bào, nhờ phản ứng chống oxy hóa vitamin ngăn chặn ảnh hưởng xấu của các gốc tự do. + Kích thích sự bảo vệ các mô: chức năng đặc trưng riêng của viamin C là vai trò quan trọng trong quá trình hình thành collagen, một protein quan trọng đối với sự tạo thành và bảo vệ các mô như da, sụn, mạch máu, xương và răng.

+ Ngăn ngừa ung thư: kết hợp với vitamin E tạo thành nhân tố quan trọng làm chậmquá trình phát bệnh của một số bênh ung thư (vòm miệng, dạ dày.v.v…) + Tăng cường khả năng chống nhiễm khuẩn: Kích thích tổng hợp nên interferon chất ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn và virut trong tế bào. + Dọn sạch cơ thể: Vitamin C làm giảm các chất thải có hại đối với cơ thể như thuốc trừ sâu, kim loại nặng, CO, SO2, và cả những chất độc do cơ thể tạo ra. + Chống lại tính thiếu máu: Vitamin C kích thích sự hấp thụ sắt bởi ruột non. Sắt chính là nhân tố tạo màu cho máu và làm tăng nhanh sự tạo thành hồng cầu, cho phép làm giảm nguy cơ thiếu máu. + Nếu thiếu C, cơ thể người mất dẫn sức đề kháng, có nguy cơ mắc bệnh Scurvy cao. + Nếu cơ thể được cung cấp nhiều C hơn so với bình thường thì có xu hướng giảm lượng hấp thu và đào thải sinh tố C một cách hoang phí trong nước tiểu, lâu ngày có thể dẫn đến rối lọan tiêu hóa, thừa sắt trong máu, giảm độ bền hồng cầu, đặc biệt là sỏi thận (canxi oxalat) do tạo axit oxalic là sản phẩm của sự dư thừa axit ascorbic… + Axit ascorbic là chất chống oxi hóa, tham gia vào các quá trình tổng hợp enzim, tăng sức đề kháng, phục hồi sức khỏe, đặc biệt ngăn ngừa bệnh scurvy ở người. + Axit ascorbic còn được dùng làm chất bảo quản thực phẩm, hương vị cho một số nước uống làm tăng giá trị dinh dưỡng. + Vitamin C có nhiều trong các loại rau quả tươi như nước cam, chanh, quít, và có hàm lượng cao trong rau xanh, đặc biệt là bông cải xanh, tiêu, khoai tây, cải brussel,rau cải, cà chua, cam, quýt, chanh, bưởi… 2.2.5. Tác hại của vitamin C - Liều lượng sử dụng 0.2 – 0.5 gam/ ngày (không nên vượt quá 1 gam/ngày). - Trẻ em dùng liều ½ liều này, nên chia thành nhiều lần trong ngày.

- Nếu dùng thừa vitamin C sẽ gây rối loạn tiêu hóa, tiêu chảy nóng rát dạ dày, gây hiện tượng thừa sắt, giảm độ bền của hồng cầu, giảm khả năng diệt khuẩn của bạch cầu…

II. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 1. Quy trình tiến hành thực hiện

Bột mì Cân

25g Thêm 15mL nước

Thêm 15mL axit ascorbic 0.1%

25g Thêm 15mL axit ascorbic 0.2%

Trộn đều Vê tròn, cho vào chén đậy kín 25g

Ủ 20 phút Rửa nước muối (NaCl 1%, KI 10%) Rửa nước

Tinh bột bột

Dung dịch Iot

Kiểm tra tinh bột Để ráo Xác định hàm lượng và chất lượng gluten

Kết quả

2. Giải thích quy trình 2.1. Nguyên liệu - Bột mì rây để loại bỏ tạp chất, tạo độ đồng đều về chất lượng và kích thước bột. - Cân 3 lần chính xác khối lượng 25g bột mì.

- Pha dung dịch acid ascorbic (Vitamin C) 2.2. Phối trộn nước Sau khi cân 25g bột cho vào 3 beacher rồi lần lượt bổ sung 15mL nước, dung dịch axit ascorbic 0.1%, axit ascorbic 0.2%, ta được mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3, sau đó trộn đều, vê tròn.

Mục đích là cho tinh bột và gluten hút nước trương nở. Khi nhào trộn với nước thành phần protein không hòa tan là glutelin và gliadin hút nước trương nở tạo thành cấu trúc khung mạng gluten. Gluten là thành phần quan trọng tạo cấu trúc cho sản phẩm. 2.3. Ủ Sau khi trộn đều và vê thành cục cho bột vào cốc đậy kín để ủ trong 20 phút.

- Mục đích: Quá trình ủ là thời gian cho gluten hút nước trương nở, ổn định chất lượng bột nhào. Ngoài ra quá trình ủ nhằm để tránh sự mất hoạt tính của vitamin C dưới tác dụng của oxy không khí lmaf ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. 2.4. Rửa

Rửa dưới tia nước nhỏ trên rây. Bột sau khi ủ 20 phút, cục bột được mang đi rửa, đầu tiên được rửa với dung dịch nước muối (NaCl 1%, KI%), sau đó rửa bằng nước.

Mục đích của quá trình rửa bằng nước muối là để loại bỏ protein tan trong nước muối (globulin), rửa bằng nước để loại đi loại protein tan trong nước, lúc này thành phần trong protein là gliadin và glutein (là hai thành phần cấu tạo nên gluten). Quá trình rửa có thể tiến hành bằng hai cách: Rửa dưới vòi nước có rây hoặc Rửa trong thau chứa nước. Rửa cho đến khi nào hết tinh bột. 2.5. Kiểm tra tinh bột Muốn thử xem trong mẫu còn tinh bột hay không sử dụng dung dịch iod. Cho vào nước vắt từ gluten một giọt dung dịch Iod, dung dịch không còn màu xanh là đã rửa hết tinh bột. 2.6. Xác định hàm lượng và chất lượng gluten Để xác định chất lượng của gluten, ta quan sát màu sắc, xác định hàm lượng Gluten, độ căng đứt và độ đàn hồi của khối gluten. - Quan sát màu sắc:

Màu sắc đặc trưng là trắng ngà, xám, xẩm… - Hàm lượng Gluten: Cân gluten đã ép khô với độ chính xác 0.01g. Hàm lượng gluten ướt được tính theo công thức sau:

X1 =

G1 ×100%. G

Trong đó: G: Khối lượng mẫu cân (g). G1: Khối lượng gluten ướt cân được (g). - Xác định độ căng đứt:

Dùng hai tay kéo dài khối gluten trên thước chia milimet cho tới khi đứt, tính chiều dài từ lúc đứt. Thời gian kéo dài là 10 giây. Khi kéo không được xoắn sợi gluten.

+ Độ căng đứt biểu thị như sau: . Độ căng ngắn: 10cm. . Độ căng trung bình: 10 – 20cm. . Độ căng dài: >20cm. - Xác định độ đàn hồi:

+ Phương pháp tiến hành

Để đánh giá độ đàn hồi, dùng khối gluten còn lại khi đã xác định độ căng đứt. Dùng hai tay kéo dài miếng gluten trên thước khoảng 7cm trong vòng 10 giây, rồi buông tay ra hoặc dụng ngón trỏ hoặc ngón tay cái bóp miếng gluten. Theo mức độ và vận tốc phục hồi chiều dài và hình dạng ban đầu của miếng gluten. + Nhận định độ đàn hồi của nó qua 3 mức độ:

. Gluten đàn hồi tốt: Gluten có khả năng phục hồi hoàn toàn chiều dài và hình dạng ban đầu sau khi kéo hay nén. . Gluten đàn hồi kém: Hoàn toàn không trở lại trạng thái ban đầu và bị đứt sau khi kéo. . Gluten đàn hồi trung bình: Mang tính chất giữa hai loại tốt và xấu.

III. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 1. Kết quả thí nghiệm Sau khi rửa sạch tinh bột ta được khối gluten, để ráo và tiến hành xác định hàm lượng và chất lượng gluten ta được kết quả như sau:

Mẫu M0 (15mL nước) Thông số

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Trung

Nhận xét

bình Màu sắc Hàm lượng Gluten

Trắng ngà 7.36

7.21

7.35

7.31

12%

Độ đàn hồi (cm)

3

3

3

3

Tốt

Độ căng đứt (cm)

19

19.5

20

19.5

Trung bình

(g)

- Hàm lượng gluten trong mẫu M0: X0 =

G 3 × 100 = ×100 = 12%. G0 25

Mẫu M1 (15mL Acid ascorbic 0.1%) Thông số

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Trung

Nhận xét

bình Màu sắc Hàm lượng Gluten

Trắng ngà 7.05

7.19

7.22

7.15

10.52%

Độ đàn hồi (cm)

2.5

2.6

2.8

2.63

Tốt

Độ căng đứt (cm)

15

14

14.5

14.5

Trung bình

(g)

- Hàm lượng gluten trong mẫu M1: X1 =

G 2.63 × 100 = ×100 = 10.52%. G0 25

Mẫu M2 (15mL Acid ascorbic 0.2%) Thông số

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Trung

Nhận xét

bình Màu sắc Hàm lượng Gluten

Trắng ngà 6.87

6.87

6.92

6.89

10.68%

Độ đàn hồi (cm)

2.5

2.7

2.8

2.67

Tốt

Độ căng đứt (cm)

14

15

16

15

Trung bình

(g)

- Hàm lượng gluten trong mẫu M2: X2 =

G 2.67 × 100 = ×100 = 10.68%. G0 25

- Mối quan hệ giữa hàm lượng gluten ướt và hàm lượng Vitamin C Analysis of Variance Table

Response: Ham.luong.Gluten Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F) group

2 0.271022 0.135511 25.250 0.001198 **

Residuals 6 0.032200 0.005367 --Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Tukey multiple comparisons of means 95% family-wise confidence level

Fit: aov(formula = Ham.luong.Gluten ~ group)

$group diff

lwr

upr

p adj

2-1 -0.1533333 -0.3368607 0.03019405 0.0941552 3-1 -0.4200000 -0.6035274 -0.23647261 0.0010160 3-2 -0.2666667 -0.4501941 -0.08313928 0.0101922

Dựa vào các thông số trên, ta nhận thấy không có sự khác biệt về hàm lượng gluten giữa mẫu bổ sung 0.1% vitamin C và mẫu trắng, nhưng có sự khác biệt giữa mẫu có bổ sung 0.2% vitamin C và mẫu trắng. Điều này có thể được giải thích như sau: Vitamin C chỉ là chất hỗ trợ tăng cường cấu trúc khung mạng gluten, tức là nó chỉ có tác dụng cải thiện chất lượng. Nhưng với hàm lượng 0.1% thì chưa có tác dụng đáng kể. Ở mức 0.2% thì vitamin C có tác dụng nhưng còn ở mức thấp. - Mối quan hệ giữa độ đàn hồi và hàm lượng Vitamin C Analysis of Variance Table Response: Do.dan.hoi

Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F) group

2 0.246667 0.123333 7.9286 0.02069 *

Residuals 6 0.093333 0.015556 --Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1

Tukey multiple comparisons of means 95% family-wise confidence level

Fit: aov(formula = Do.dan.hoi ~ group)

$group diff

lwr

upr

p adj

2-1 -0.36666667 -0.6791244 -0.05420889 0.0263939 3-1 -0.33333333 -0.6457911 -0.02087556 0.0389374 3-2 0.03333333 -0.2791244 0.34579111 0.9431973

Quan sát các giá trị bôi đen ở trên và biểu đồ, có thể kết luận được rằng: “Hàm lượng vitamin ở mức 0.1% và 0.2% không có ảnh hưởng gì đến độ đàn hồi của bột mì”. - Mối quan hệ giữa độ căng đứt và hàm lượng Vitamin C Analysis of Variance Table

Response: Do.cang.dut Df Sum Sq Mean Sq F value Pr(>F) group

2 0.246667 0.123333 7.9286 0.02069 *

Residuals 6 0.093333 0.015556 ---

Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1 Tukey multiple comparisons of means 95% family-wise confidence level

Fit: aov(formula = Do.cang.dut ~ group)

$group diff

lwr

upr

p adj

2-1 -0.36666667 -0.6791244 -0.05420889 0.0263939 3-1 -0.33333333 -0.6457911 -0.02087556 0.0389374 3-2 0.03333333 -0.2791244 0.34579111 0.9431973

Quan sát các giá trị bôi đen bên trên (Pvalue = 0.02069 < 0.05) và biểu đồ, có thể kết luận được rằng: “Hàm lượng vitamin ở mức 0.1% và 0.2% không có ảnh hưởng gì đến độ căng đứt của bột mì”.

2. Bàn luận kết quả - Nhận xét Kết quả thực hành này không đúng như lý thuyết hoàn toàn. Nếu như theo lý thuyết khi khi chúng ta bổ sung vitamin C thì cấu trúc gluten chặt hơn, độ căng đứt tốt hơn (theo như giải thích ở phần cơ chế). - Nguyên nhân dẫn đến sai số + Quá trình pha hóa chất, cân hóa chất không đúng.

+ Quá trình nhào quá lâu phá vỡ cấu trúc của khung mạng gluten. + Quá trình ủ không đảm bảo, oxy không khí lọt vào làm cho vitamin C bị mất hoạt tính và gây ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. + Quá trình rửa không đều tay, có thể là bóp quá mạnh. Điều này làm cho khung gluten bị gãy vụn và làm sai kết quả thí nghiệm. + Cân 2 số nên xác định hàm hượng vitamin phối trộn vào không chính xác. + Thao tác phối trộn không đều làm vitamin C phân phối không đều trong toàn bộ khối bột, dẫn đến hiện tượng không đồng nhất giữa các phần. + Cường độ nhào trộn chưa phù hợp vì dưới tác động của quá trình nhào trộn thì các mạch phân tử protein mới duỗi mạch ra, sắp xếp lại các liên kết, lộ các gốc tương tác ra ngoài thì sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự tác dụng của vitamin C. + Hóa chất bị hỏng hoặc hàm lượng tạp chất cao. + Trong quá trình rửa gluten đã thất thoát một lượng gluten đáng kể do thao tác rửa không phù hợp.

IV. TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1. Trình bày cơ chế hoạt động của phụ gia sử dụng trong thí nghiệm Vitamin C đóng vai trò như một tác nhân oxy hóa, khi cho vitamin C vào bột nhào, dưới tác dụng của oxy, Vitamin C sẽ bị oxy hóa và chuyển đổi thành deascorbic axid. Trong thành phần của protid có chứa nhiều axit amin cistein (có nhóm –SH) thì khi có chất oxi hóa vào sẽ chuyển liên kết -SH thành liên kết -S-S- (disunfit), có tác dụng giảm cường độ thủy phân protein và làm cấu trúc của protein chặt lại. Khi tạo thành các nhóm disunfil thì số liên kết ngang của phân tử protein tăng lên, gluten trở nên đàn hồi hơn, tăng cường liên kết protein tạo mạng lưới bền chặt, chất này có tác dụng làm gluten chặt lại, tính chất vật lý của bột nhào tốt hơn.

R-SH

RS +

O

____________

R-SH

+

H2O

RS

Bên cạnh đó chất oxi hóa còn có tác dụng làm hạn chế sự hoạt động của hệ enzyme α-amylase thủy phân tinh bột thành dextrin ảnh hưởng đến chất lượng bột nhào. Câu 2. Nêu mối quan hệ của gluten với protein trong bột mì? Khi đem nhào bột mì với nước và để một thời gian , gliadin và glutenine sẽ hút nước tạo thành mạng phân bố đều trong bột nhào. Rửa bột nhào cho trôi đi tinh bột thì được một khối dẻo, đó là gluten. Gluten thu được khi rửa bột nhào gọi là gluten ướt, gluten ướt chứa 65 – 70% nước. Gluten vừa dai vừa đàn hồi, có tác dụng giữ khí làm cho khối bột nhào nở ra. Trong mạng gluten này các mạch protein đã được định hướng, sắp xếp và duỗi ra một phần, từ đó làm tăng các phản ứng kị nước và tạo thành nhiều cầu disulfide. Protein bột mì được chia làm bốn loại: - Albumin: Hòa tan trong nước. - Globulin: Hòa tan trong dung dịch muối trung tính. - Promalin: Hòa tan trong dung dịch rượu 60 – 80%, còn gọi là glutenin. - Glutenin: Hòa tan trong dung dịch kiềm yếu 0.2%, còn gọi là glutenin. Câu 3. Nêu các tiêu chuẩn bột mì để sản xuất bánh mì, bánh cookies và mì sợi? - Bánh mì: Bột mì để làm bánh mì (Bread), gluten cao hơn và khỏe hơn, để làm cho bánh nở khỏe, giữ được hình dạng của bánh sau khi nướng.

Bột với hàm lượng protein 12% (nguyên thủy, không tính các protein nhân tạo mà các nhà sản xuất bột cho vào) là thích hợp nhất cho làm bánh mì, nếu thấp hơn thì gọi là bột yếu không đủ các protein để tạo mạng lưới, ổ bánh sẽ bị xẹp không giữ được khí sinh ra bởi con men. Bột có hàm lượng protein lớn hơn 12% gọi là bột mạnh. Trong trường hợp này bánh cũng không nở lớn vì mạng lưới quá nhiều protein quá chặt không có khoảng không để tạo độ giãn. Các nhà lò Việt nam đang sử dụng bột có hàm lượng protein thấp và không ổn định để sản xuất bánh mì nên chất lượng của bánh lại phụ thuộc vào các sản phẩm phụ gia vì trong phụ gia phần lớn chứa chất hoạt tính có thể bổ sung và tạo các nối với các protein của bột tạo được các khung protein giữ khí vững chắc trong quá trình lên men. Bột mì để làm bánh cookies có gluten thấp hơn bánh mì. Vì đặc điểm bột nhào của bánh cookies là sự tạo khung gluten bị hạn chế tối đa. - Mì sợi: Loại bột mì thường dùng là loại bột mì hạng cao (bột thường được sản xuất từ lúa mì có độ trắng trong là 95%, thường là loại lúa mì cứng thường cao hơn là 1.5 – 4% so với loại lúa mì mềm, đồng thời có chất lượng gluten tốt hơn). % Gluten ướt: 30 – 32% ứng với % Protein: 11 – 14%. % Gluten ướt: 28 – 30% ứng với % Protein: 9 – 10%. - Bánh cookies: % Gluten ướt: < 28 % ứng với % Protein: 8 %. Bánh mì là sản phẩm đòi hỏi cấu trúc khung mạng gluten phát triển, độ đàn hồi cao, độ xốp nở cao nên bột sử dụng trong sản xuất bánh mì thường là bột số 10 – 11. Sử dụng bột mỳ có hàm lượng protein cao để tạo cấu trúc tốt cho sản phẩm. Bột mì là thành phần chính trong sản xuất bánh mì và gluten là thành phần quyết định cấu trúc bánh. Để bánh có độ xốp nở to, đàn hồi thì khung mạng gluten phải phát triển, phải có khả năng

giữ khí tốt để nhốt được CO2 hình thành trong quá trình lên men và chịu được áp lực giãn nở của khí trong quá trình nướng để tránh hiện tượng sụp khung bánh. Đối với bánh bao có cấu trúc mềm, xốp, không cần đàn hồi, dai dẻo như bánh mì nên thường dùng bột mì số 8 (bột mì đa dụng). Loại bột mì có hàm lượng protein chiếm khoảng 8%, cấu trúc khung mạng gluten phát triển trung bình. Đối với bánh cookies là loại bánh có chứa hàm lượng chất béo và đường cao nên khung mạng gluten rất kém phát triển thậm chí không hình thành. Chính vì vậy, đối với loại bánh này bột mì số 8 là thích hợp vì nếu sử dụng các loại bột mì số cao thì gluten hút nước trương nở kém vì sự cạnh tranh của đường và sự bao vây của chất béo làm khung mạng gluten không phát triển. Câu 4. Trình bày những tác hại có thể xảy ra khi sử dụng sai những phụ gia trong bài thí nghiệm? Chất phụ gia cũng như thực phẩm khi vào cơ thể sẽ bị phân giải thành những phân tử đơn giản và nhỏ nhất, sau đó vào máu, vào màng tế bào rồi được tái hợp hình thành các chất khác. Việc sử dụng phụ gia thực phẩm trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm là một việc rất cần thiết. Nếu sử dụng phụ gia sai mục đích có thể không mang lại tác dụng gì hoặc mang lại những tác dụng không mong muốn hoặc có thể làm hư hỏng bột mì và ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Nếu sử dụng quá mức quy định cũng có thể có nguy cơ gây ngộ độc và bệnh tật cũng như ung thư. Câu 5. Kể tên một vài loại phụ gia cải thiện tính chất bột mì khác? Để tăng chất lượng gluten ngoài tác nhân oxi hóa là vitamin C người ta còn sử dụng kali bromat, canxi peroxyt, calcium bromated, K và canxi iodate… Các chất nhũ hóa làm mềm ruột bánh và làm mạnh bột nhào như sodium stearoyl – 2 – lactylate, ethoxylated mono, succinylated mono,… Các enzyme như protease, amylase.

Câu 6. Kể tên các phụ gia trong túi phụ gia bánh mì và nêu vai trò của từng loại? Các phụ gia trong túi phụ gia gồm: Muối ăn, chất nhũ hóa, E427, đường, enzym, E10, E1101, muối khoáng, E510, E39, E223, E516, chất oxy hóa, E300. Vai trò của từng loại phụ gia: - Muối ăn: Nếu sử dụng với nồng độ thấp thì có tác dụng làm cho gluten chặt lại và tăng khả năng hydrate hóa làm tăng khả năng hút nước lên, cường độ thủy phân protit giảm đi rõ rệt. - Các chất oxy hóa: Các chất oxy hóa như Axit ascorbic, kali bromat, peroxyt và một số chất oxi hóa khác có tác dụng tăng cường khung mạng gluten, tăng sự bền chặt của khung mạng do sự tác động lên liên kết SH trong phân tử cystein tạo thành các cầu nối đisunfua trong phân tử cystin kết nối các phân tử protein lại với nhau. - Đường: + Tạo màu cho vỏ bánh. + Tạo vị cho sản phẩm. + Tạo cấu trúc. + Gia tăng tốc độ hình thành bọt khí (quá trình lên men trong bột nhào). + Đường dạng tinh thể dùng để trang trí trên bề mặt bánh qui sau khi nướng. + Đường làm tăng điểm nhiệt độ gletatin hóa của tinh bột, do đó cho phép kéo dài thời gian nướng bánh. + Nếu hàm lượng saccharose nhiều thì bánh quá cứng, khung mạng không phát triển do khả năng hút nước kém hơn vì sự cạnh tranh nước của các phân tử đường, làm giảm khả năng hydrate hóa của gluten.