Đồ án Nghiên cứu quy trình chế biến bánh phồng bổ sung tảo spirulina và bột đậu nành

175 trang thiennha21 13/04/2022 5900

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu quy trình chế biến bánh phồng bổ sung tảo spirulina và bột đậu nành", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_nghien_cuu_quy_trinh_che_bien_banh_phong_bo_sung_tao_s.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu quy trình chế biến bánh phồng bổ sung tảo spirulina và bột đậu nành

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN BÁNH PHỒNG BỔ SUNG TẢO SPIRULINA VÀ BỘT ĐẬU NÀNH Ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm Giảng viên hướng dẫn : TS.Trần Thị Thu Trà Sinh viên thực hiện : Nguyễn Ngọc Vân Anh MSSV: 1311110152 Lớp: 13DTP06 TP. Hồ Chí Minh, 2017
BM01/QT05/ĐT-KT Khoa: PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: . (CQ, LT, B2, VLVH) 1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số trong nhóm ): (1) MSSV: Lớp: Ngành : Chuyên ngành : 2. Tên đề tài đăng ký : Sinh viên đã hiểu rõ yêu cầu của đề tài và cam kết thực hiện đề tài theo tiến độ và hoàn thành đúng thời hạn. TP. HCM, ngày tháng năm . Sinh viên đăng ký (Ký và ghi rõ họ tên)
LỜI CAM ĐOAN Tôi tên: Nguyễn Ngọc Vân Anh Sinh ngày: 25/02/1995 Sinh viên lớp: 13DTP06 MSSV: 1311110152 Tôi xin cam đoan: - Những nội dung trong đồ án này là do em thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của TS. Trần Thị Thu Trà. - Các số liệu trích dẫn trong ĐATN được thực hiện như bố trí thí nghiệm đưa ra, quá trình thực hiện đồ án nghiêm túc, có trách nhiệm. - Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa được ai công bố trong bất cứ hình thức nào trước khi em báo cáo tại hội đồng. - Mọi tham khảo dùng trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng, lấy từ những nguồn có uy tín. Không có tình trạng sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay gian trá. Một lần nữa em xin cam đoan những điều nói trên là đúng sự thực, nếu có gì sai phạm em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước hội đồng đánh giá đồ án. Sinh viên Nguyễn Ngọc Vân Anh i
LỜI CẢM ƠN Đồ án này được hoàn thành nhờ sự giúp đỡ tận tình của nhà trường, thầy cô giáo trong Khoa và bạn bè. Tôi xin chân thành cám ơn các tập thể và cá nhân đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp. Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến ban giám hiệu trường Đại học Công nghệ Tp.HCM, quý thầy cô trong Khoa Công nghệ sinh học – thực phẩm môi trường, đã tạo điều kiện học tập, tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian theo học tại trường. Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên hướng dẫn của tôi TS. Trần Thị Thu Trà, giảng viên Khoa Kỹ thuật Hóa Học, Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và động viên tôi trong suốt quá trình làm đồ án. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Mặc dù đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, song sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy tôi rất mong được sự góp ý của quý thầy cô để đồ án được hoàn chỉnh hơn. Xin gửi đến thầy cô, gia đình và bạn bè lời chúc sức khỏe và hạnh phúc. ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii Xin gửi đến thầy cô, gia đình và bạn bè lời chúc sức khỏe và hạnh phúc. ii CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 3 1.1 Tảo Spirulina 3 1.1.1 Phân loại 3 1.1.2 Nguồn gốc tảo spirulina 4 1.1.3 Môi trường sống của Tảo Spirulina 4 1.1.4 Đặc điểm của tảo Spirulina 5 1.1.4.1 Đặc điểm hình thái 5 1.1.4.2 Đặc điểm dinh dưỡng 5 1.1.4.3 Đặc điểm sinh trưởng và sinh sản 6 1.1.5 Thành phần dinh dưỡng của tảo Spirulina 6 1.1.5.1 Protein 6 1.1.5.2 Các Vitamin 7 1.1.5.3 Khoáng chất 8 1.1.5.4 Các acid amin 9 1.1.5.5 Các sắc tố 10 [23,25,26] 1.1.6 Công dụng của tảo Spirulina 11 1.2 Tình hình nuôi trồng tảo Spirulina trên thế giới và ở Việt Nam 13 1.2.1 Nuôi trồng tảo Spirulina trên thế giới 13 1.2.2 Nuôi trồng tảo Spirulina ở Việt Nam 14 1.3 Nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên thế giới và ở Việt Nam 15 1.3.1 Nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên thế giới 15 1.3.2 Nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina ở Việt Nam 20 1.4 Tình hình sản xuất vả tiêu thụ bánh phồng ở thế giới và Việt Nam 22 iii
1.4.1 Bánh phồng trên thế giới 22 1.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bánh phồng ở Việt Nam 24 1.5 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm chiên 27 1.5.1 Nhiệt độ và thời gian chiên 27 1.5.2 Kích thước sản phẩm 27 1.5.3 Tỉ lệ dầu và sản phẩm 27 1.5.4 Vật dụng chiên 27 1.5.5 Chất liệu dầu khi chiên 28 CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Thời gian và địa điểm làm thí nghiệm 29 2.2 Nguyên liệu 29 2.2.1 Bột năng 29 2.2.2 Tảo Spirulina 29 2.2.3 Bột đậu nành 30 2.2.4 Gia vị 31 2.2.4.1 Đường 31 2.2.4.2 Muối 32 2.2.4.3 Bột tỏi 32 2.2.4.4 Bột tiêu 33 2.2.4.5 Bột ngọt 33 2.2.5 Phụ gia 34 2.3 Dụng cụ và thiết bị sử dụng 34 2.4 Quy trình chế biến bánh phồng bổ sung tảo Spirulina 35 2.4.1 Quy trình chế biến dự kiến 35 2.4.2 Thuyết minh quy trình 35 2.4.2.1 Hồ hóa 36 2.4.2.2 Phối trộn 36 iv
2.4.2.3 Tráng 36 2.4.2.4 Hấp 36 2.4.2.5 Sấy 1 36 2.4.2.6 Định hình 37 2.4.2.7 Sấy 2 37 2.4.2.8 Thành phẩm 37 2.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm 37 2.5.1 Bố trí thí nghiệm tổng quát 37 2.5.2 Bố trí thí nghiệm cho từng khảo sát 39 2.5.2.1 TN1: Khảo sát phương pháp xử lý bột ban đầu 39 2.5.2.2 TN2: Khảo sát tỉ lệ gia vị trong công thức phối trộn 40 2.5.2.3 TN3: Khảo sát tổng lượng nước trong hỗn hợp 40 2.5.2.4 TN4: Khảo sát lượng nước phối trộn 41 2.5.2.5 TN5: Khảo sát lượng tảo bổ sung vào sản phẩm 42 2.5.2.6 TN6: Khảo sát Khảo sát tỉ lệ bột đậu nành và bột năng 42 2.6 Các phương pháp phân tích 43 2.7 Phương pháp xử lý số liệu 43 CHƢƠNG 3. KẾT QỦA VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Kết quả TN1: Khảo sát phương pháp xử lý bột ban đầu 44 3.1.1 Kết quả 44 3.1.2 Thảo luận 48 3.1.3 Kết luận TN1 50 3.2 Kết quả TN2: Khảo sát tỉ lệ gia vị trong công thức phối trộn 50 3.2.1 Kết quả 50 3.2.2 Thảo luận 51 3.2.3 Kết luận TN2 51 3.3 Kết quả TN3: Khảo sát lượng nước sử dụng 52 v
3.3.1 Kết quả 52 3.3.2 Thảo luận 59 3.3.3 Kết luận TN3 61 3.4 Kết quả TN4: Kết quả khảo sát tỷ lệ nước hồ hóa/ phối trộn 61 3.4.1 Kết quả 61 3.4.2 Thảo luận 64 3.4.3 Kết luận TN4 64 3.5 Kết quả TN5: khảo sát hàm lượng tảo Spirulina 64 3.5.1 Kết quả 64 3.5.2 Thảo luận 69 3.5.3 Kết luận TN5 71 3.6 Kết quả TN6: khảo sát tỉ lệ bột năng : bột đậu nành 71 3.6.1 Kết quả 71 3.6.2 Thảo luận 76 3.6.3 Kết quả TN6 78 3.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm 78 3.7.1 Công thức hoàn chỉnh của sản phẩm 78 3.7.2 Đánh giá sản phẩm theo TCVN 3215:1979 79 3.7.3 Phân tích thành phần hóa học 79 3.7.4 Đánh giá chất lượng sản phẩm so với một số sản phẩm bánh phồng trên thị trường 80 3.8 Năng lượng chuyển hóa 81 3.9 Thiết kế bao bì 82 3.9.1 Logo sản phẩm 82 3.9.2 Nhãn dán bao bì 82 CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 4.1 Kết luận 83 vi
4.2 Kiến Nghị 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CTCP: Công ty cổ phần TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TN 1: thí nghiệm 1 viii
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tảo Spirulina 3 Hình 1.2 Tảo Spirulina quan sát dưới kình hiển vi 5 [23] Hình 1.3 Giá trị dinh dưỡng của tảo Spirulina so với các loại thực phẩm khác 7 Hình 1.4 Các sản phẩm có bổ sung bột tảo 17 [30] Hình 1.5 Các sản phẩm từ tảo trong mỹ phẩm 17 [30,31] Hình 1.6 Các sản phẩm từ tảo trong y học 18 Hình 1.7 Bánh phồng tôm có nguồn gốc từ Indonesia 23 Hình 1.8 Bánh phồng Krupuk Hình 1.9 Món Ketoprak 23 [21] Hình 1.10 Doanh thu của hai doanh nghiệp Sa Giang và Bích Chi (2010-2016) 25 Hình 1.11 Cơ cấu doanh thu của hai doanh nghiệp Sa Giang và Bích Chi (2010- [22] 2015) 25 Hình 1.12 Giá trị và tăng trưởng của sản phẩm Snack trên thị trường (2010-2014)[29] 26 Hình 2.1 Bột năng Vĩnh Thuận loại 1kg 29 Hình 2.2 Tảo Vĩnh Hảo dạng bột nguyên chất 30 Hình 2.3 Bột đậu nành Kinako 31 Hình 2.4 Gia vị sử dụng trong đồ án nghiên cứu 34 Hình 3.1 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý bột ban đầu đến độ chảy và độ ẩm của bột nhào 44 Hình 3.2 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý bột ban đầu đến biến đổi của miếng bột tạo hình sau quá trình sấy 45 Hình 3.3 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý bột ban đầu đến biến đổi của bánh phồng sau quá trình chiên 47 Hình 3.4 Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến độ chảy của bột nhào và độ ẩm 52 Hình 3.5 Ảnh hưởng của hảm lượng nước đến biến đổi của miếng bột tạo hình sau quá trình sấy 56 ix
Hình 3.6 Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến biến đổi của bánh phồng sau quá trình chiên 57 Hình 3.7 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước phối trộn đến độ chảy và độ ẩm của bột nhào 61 Hình 3.8 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước phối trộn đến biến đổi của miếng bột tạo hình sau quá trình sấy 62 Hình 3.9 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước phối trộn đến biến đổi của bánh phồng sau quá trình chiên 63 Hình 3.10 Ảnh hưởng của tỉ lệ tảo đến độ chảy và độ ẩm của bột nhào 65 Hình 3.11 Ảnh hưởng của tỉ lệ tảo đến biến đổi của miếng bột tạo hình sau quá trình sấy 66 Hình 3.12 Ảnh hưởng của tỉ lệ tảo đến biến đổi của bánh phồng sau quá trình chiên 67 Hình 3.13 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột năng và bột đậu nành đến độ chảy và độ ẩm của bột nhào 71 Hình 3.14 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột năng và bột đậu nành đến biến đổi của miếng bột tạo hình sau quá trình sấy 72 Hình 3.15 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý bột ban đầu đến biến đổi của bánh phồng sau quá trình chiên 73 Hình 3.16 Một số sản phẩm bánh phồng trên thị trường 80 Hình 3.17 Logo sản phẩm 82 Hình 3.18 Nhãn dán bao bì của sản phẩm bánh phồng tảo 82 x
DANH MỤC BẢNG [11] Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng tổng hợp của Spirulina 6 [17] Bảng 1.2 Thành phần vitamin trong tảo Spirulina 8 [11] Bảng 1.3 Thành phần khoáng chất trong tảo Spirulina 9 [11] Bảng 1.4 Thành phần axit amin trong tảo Spirulina 10 [11] Bảng 1.5 Các sắc tố trong tảo Spirulina 10 [17] Bảng 1.6 Tình hình sản xuất tảo Spirulina trên thế giới năm 2000 14 Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của 100gr bột năng 29 Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của bột tảo Vĩnh Hảo nguyên chất 500gr 30 Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng của bột nành Kinako 200g 31 Bảng 2.4 Thông tin dinh dưỡng cùa đường làm bánh Biên Hòa 32 Bảng 2.5 Thông tin dinh dưỡng cùa muối 32 Bảng 2.6 Thông tin dinh dưỡng cùa bột tỏi 32 Bảng 2.7 Thông tin dinh dưỡng cùa bột tiêu 33 Bảng 2.8 Công thức bánh phồng tảo dự kiến 38 Bảng 2.9 Những thông số không đổi trong quá trình nghiên cứu 39 Bảng 2.10 Tỉ lệ các công thức gia vị 40 Bảng 2.11 Tỉ lệ nước hồ hóa và nước phối trộn khảo sát trong TN4 41 Bảng 2.12 Các tỉ lệ bột năng : bột đậu nành khảo sát 43 Bảng 3.1 Ảnh hưởng của hai phương pháp xử lý đến độ nở sản phẩm 48 Bảng 3.2 Kết quả tổng hạng của 4 công thức gia vị về mùi vị 51 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến cấu trúc và khả năng tráng bánh 53 Bảng 3.4 Kết quả so màu của hỗn hợp sau khi phối trộn đối với các hàm lượng nước 5454 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của lượng nước đến khả năng tráng bánh và sản phẩm sau khi chiên 58 Bảng 3.7 Ảnh hưởng của tỉ lệ tảo đến màu sắc của hỗn hợp xi
sau phối trộn và sản phẩm sau khi chiên 68 Bảng 3.8 Kết quả tổng hạng của 5 mẫu bánh với 5 tỉ lệ tảo khác nhau, thử bằng phép thử so hàng thị hiếu về tổng thể 70 Bảng 3.9 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột năng : bột đậu nành đến khả năng tráng bánh và độ nở của sản phẩm 75 Bảng 3.10 Kết quả tổng hạng của các mẫu bánh với các tỉ lệ bột năng : bột đậu nành, thử bằng phép thử so hàng thị hiếu về tổng thể 77 Bảng 3.11 Kết quả đánh giá cảm quan theo TCVN 3215:79 79 Bảng 3.12 Một số thành phần hóa học trong sản phẩm 79 Bảng 3.13 Một số thành phần hóa lý trong sản phẩm 80 Bảng 3.14 So sánh hàm lượng đạm và cacbonhydrate của sản phẩm nghiên cứu với sản phẩm trên thị trường (g/100g) 81 Bảng 3.15 Giá trị sinh nhiệt của các chất dinh dưỡng trong cơ thể [33] 81 xii
DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Quy trình chế biến bánh phồng tảo Spirulina dự kiến 35 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ nghiên cứu 38 Sơ đồ 4.1 Chế biến bánh phồng tảo chính thức 83 xiii
PHẦN MỞ ĐẦU Từ xưa, nhu cầu ăn uống đã trở thành một trong những nhu cầu không thể thiếu của con người. Và ngày nay, khi nền kinh tế đất nước cũng như thế giới ngày càng phát triển thì nhu cầu đó càng được nâng cao và trở nên cấp thiết. Chính vì vậy, khi một sản phẩm thực phẩm được đưa ra thị trường thì không chỉ phải đáp ứng an toàn về vệ sinh thực phẩm, chất lượng cảm quan mà còn phải phù hợp thị hiếu của người tiêu dùng, mẫu mã phải liên tục thay đổi và đa dạng hóa. A. ĐẶT VẤN ĐỀ Bánh phồng được xem là đặc sản của miền Tây Nam Bộ, thường được bán dưới dạng chưa chiên và có thể được xếp vào nhóm thực phẩm snack (snack food). Tuy là một trong những thực phẩm truyền thống nhưng luôn hấp dẫn bởi kết cấu giòn tan, bánh có độ xốp và vị mặn dịu nên ngoài ăn kèm với gỏi, bánh phồng còn được sử dụng như món ăn vặt, ăn chơi dùng để giải trí. Nhờ có sự thay đổi trong sản phẩm: thay nguyên liệu tôm bằng cua, mực, cá basa, cũng như thay đổi về hình dạng sản phẩm hoặc hàm lượng nguyên liệu sử dụng trong công thức chế biến nhằm đa dạng hóa sản phẩm mà các loại bánh phồng đã và đang là một trong những sản phẩm được ưa thích, bán chạy nhất trên thị trường. Tuy nhiên sản phẩm bánh phồng dành cho người ăn chay lại không được đa dạng như bánh phồng dành cho người ăn mặn và hàm lượng chất dinh dưỡng trong bánh phồng chay thấp hơn. Bên cạnh đó, tảo Spirulina là một loại tảo được nhiều người biết tới bởi nhưng công dụng mà chúng đem lại cho sức khỏe và sắc đẹp con người, spriulina đã tồn tại trên trái đất cách đây khoảng 3.6 tỷ năm. Hàm lượng protein trong Spirulina thuộc vào loại cao nhất trong các thực phẩm hiện nay (55%-70%). Nhiều nghiên cứu cho thấy việc bổ sung tảo xoắn spirulina vào khẩu phần ăn sẽ giúp cân đối thành phần dinh dưỡng, đặc biệt cho những người ăn chay. Vì vậy, việc thay thế nguyên liệu đạm động vật có trong bánh phồng truyền thống bằng tảo spirulina sẽ 1
phần nào giải quyết được vấn đề đưa ra một loại bánh phồng chay có nguồn đạm cao hơn so với sản phẩm có mặt trên thị trường. Tuy nhiên tảo Spirulina có mùi tanh, khó sử dụng với liều lượng cao trong chế biến, do đó việc bổ sung thêm bột đậu nành nhằm hạn chế mùi tanh ở tảo, đồng thời đậu nành cũng là loại thực vật có nguồn protein cao là một giải pháp hết sức cần thiết. Do đó, trong đồ án này ngoài sử dụng nguyên liệu tảo thì bột đậu nành là nguyên liệu thứ hai thay cho nguyên liệu đạm động vật có trong sản phẩm hiện nay (tôm, mực, cua, cá, ). Tương tự như các sản phẩm bánh phồng hiện nay, bánh phồng bổ sung tảo spirulina và bột đậu nành không chỉ giòn, xốp thơm ngon có thể dùng chung với các món ăn làm món ăn của bạn trở nên giàu dinh dưỡng, có thể sử dụng được cho cả người ăn mặn lẫn người ăn chay, mà sản phẩm còn tiện dụng do có thể chế biến nhanh tại nhà, dùng như một món ăn vặt, giải trí, B. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Nhằm đa dạng hóa sản phẩm bánh phồng có trên thị trường. Tạo ra sản phẩm bánh phồng bổ sung tảo Spirulina và bột đậu nành có độ giòn, xốp, mùi vị thơm ngon và mang lại giá trị dinh dưỡng cao hơn so với bánh phồng chay hiện có. - Đồng thời đưa ra một sản phẩm chế biến từ tảo Spirulina trong ngành thực phẩm. C. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Thu thập tài liệu có liên quan đến Tảo spirulina, các sản phẩm sử dụng, bổ sung tảo spirulina, công nghệ chế biến và sản xuất bánh phồng. - Khảo sát thông số của quá trình chế biến như: tỷ lệ các gia vị sử dụng, hàm lượng nước, phương pháp xử lý bột, . - Khào sát các hảm lượng đạm của sản phẩm sau khi chế biến. - Đánh giá cảm quan sản phẩm bánh phồng bổ sung tảo spirulina. 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 Tảo Spirulina 1.1.1 Phân loại Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng, tảo Spirulina hay còn gọi là tảo xoắn (tên khoa học là Arthrospira platensis) là loại vi tảo dạng sợi xoắn màu xanh lục, chỉ có thể quan sát thấy hình xoắn sợi do nhiều tế bào đơn cấu tạo thành dưới kính hiển vi, là một trong những loài sinh vật lâu đời nhất trên trái đất. Nó sinh trưởng tự nhiên ở vùng nhiệt đới trong các hồ nước mặn của Châu Phi, Trung và Nam Mỹ từ 3,5 tỷ năm trước. Spirulina là tên gọi do nhả tảo học người Đức – Deurben đặt vào năm 1827 dựa trên hình thái đặc trưng nhất là dạng sợi xoắn ốc với khoảng 5-7 vòng đều nhau không phân nhánh [7,11]. Thực chất, đây không phải là một sinh vật thuộc ngành Tảo (Algae) vì Tảo thuộc giới sinh vật có nhân thật (Eukaryotes) còn Spirulina thuộc ngành Vi khuẩn lam (Cyanobactera), chúng thuộc giới sinh vật có nhân sơ hay nhân nguyên thủy (Prokaryotes). Những nghiên cứu mới nhất lại cho biết chúng cũng không phải thuộc chi Spirulina mà lại thuộc chi Arthrospira Những nghiên cứu mới nhất cho thấy, chúng không thuộc chi Spirulina mà là thuộc chi Arthrospira [5,11]. Tên khoa học hiện nay của loài này là Arthrospira platensis. Về phân loại khoa học [11,14]: Giới : Bacteria Ngành : Cyanobacteria Lớp : Chroobacteria Bộ : Oscillatoriales Họ : Phormidiaceae Chi : Arthrspira Loài : A.platensis Hình 1.1 Tảo Spirulina 3
1.1.2 Nguồn gốc tảo spirulina Theo một số nghiên cứu gần đây tảo Spirulina đã xuất hiện trên trái đất từ 3,6 tỷ năm trước. Chúng thường sinh trưởng ở các khu vực như Nam Mỹ, Trung Mỹ và Châu Phi. Lý do, đây đều là những vùng có khí hậu nhiệt đới hoang dã. Đặc biệt, Spirulina chỉ sống được ở các hồ nước mặn. Những cái hồ có loại tảo này sinh trưởng thường có màu xanh lam vì số lượng quá nhiều của chúng. Loại tảo này do tiến sĩ Clement người Pháp tình cờ phát hiện vào những năm 1960 khi đến hồ Tchad ở Trung Phi. Nhà khoa học này không khỏi kinh ngạc khi vùng đất cằn cỗi, đói kém quanh năm nhưng những thổ dân ở đây rất cường tráng và khỏe. Khi tiến sĩ Clement tìm hiểu về thức ăn của họ, bà phát hiện trong mùa không săn bắn, họ chỉ dùng một loại bánh màu xanh mà nguyên liệu chính là thứ họ vớt lên từ hồ [11]. Qua phân tích, bà phát hiện ra loại bánh có tên Dihe hay còn gọi là Techuilatl (sau này được truyền bá sang châu Âu) có thành phần chính là tảo Spirulina. Nhận thấy sự thần kỳ này Clement quyết định đem loại tảo này về cho các nhày dược nghiên cứu chi tiết hơn. Giới khoa học bị thu hút bởi các công trình nghiên cứu về Spirulina. Đầu tiên là công bố của một người Bỉ. Đến năm 1973, Tổ chức Lương nông quốc tế (FAO) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý, đặc biệt trong chống suy dinh dưỡng và chống lão hóa. 1.1.3 Môi trường sống của Tảo Spirulina Trong môi trường sống có độ kiềm cao, pH thích hợp khoảng 8,5 – 11 tối ưu nhất là pH = 9,5. Tảo Spirulina có thể sống trong nhiệt độ nước là 20-40oC, thích hợp nhất là 35oC. 4
1.1.4 Đặc điểm của tảo Spirulina 1.1.4.1 Đặc điểm hình thái Spirulina được xem là chi vi khuẩn lam cổ đã từng xuất hiện cách đây hơn 3,6 tỉ năm. Trước đây, người ta cũng gọi nó là tảo lam nhưng chính xác nó là vi khuẩn lam cổ có lịch sử lâu đời hơn tảo nhân thật hay thực vật bậc cao hơn 1 tỉ năm (Henrikson, 1999). Hình 1.2 Tảo Spirulina quan sát dưới kình hiển vi Quan sát dưới kính hiển vi điện tử cho thấy Spirulina có dạng lông, cấu tạo đơn bào, có lớp vỏ capsule, thành tế bào có nhiều lớp, có cơ quan quang hợp hoặc hệ phiến thylakoid, riboxom và những sợi ADN nhỏ. Spirulina (Arthrospira) là loài có khả năng vận động tiến về phía trước hoặc phía sau, sự vận động này được thực hiện bởi các lông ở sườn bên cơ thể. Các sợi lông này có đường kính 5 - 7nm và dài 1 - 2µm nằm quanh cơ thể, các lông này hoạt động như tay chèo giúp vi khuẩn lam hoạt động (Fox, 1996). 1.1.4.2 Đặc điểm dinh dưỡng Spirulina là vi sinh vật quang dưỡng bắt buộc, chúng không thể sống hoàn toàn không có ánh sáng. Do đó phải đảm bảo các chỉ tiêu ánh sáng, nhiệt độ, pH, điều kiện khuấy trộn, đảm bảo cho tảo phát triển tốt nhất. Môi trường dinh dưỡng của Spirulina gồm các dưỡng chất: cacbon, nitơ, chất khoáng đa lượng và 5
vi lượng. Nếu môi trường có những vi lượng khoáng khác thì Spirulina cũng sẽ hấp thụ. Sự hấp thu có hại: Pb, Cd, Hg, As, Sự hấp thu có lợi: Senlen, Sắt, Germani và có thể cả Iod. 1.1.4.3 Đặc điểm sinh trưởng và sinh sản Cũng giống như sự phát triển chung theo qui luật tăng trưởng của các sinh vật. Spirulina cũng trải qua các giai đoạn: thích nghi, logarit, đường thẳng, giảm, ổn định, suy tàn. Tảo Spirulina có phương thức sinh sản vô tính (phân chia từ một sợi tảo mẹ trưởng thành). Trong thời kì sinh sản tảo Spirulina nhạt màu ít sắc tố xanh hơn bình thường. Spirulina có vòng đời khá đơn giản và tương đối ngắn. Trong điều kiện tối ưu (nuôi trong phòng thí nghiệm) vòng đời khoảng 1 ngày. Trong điều kiện tự nhiên là khoảng 3-5 ngày. 1.1.5 Thành phần dinh dưỡng của tảo Spirulina 1.1.5.1 Protein Spirulina chứa hàm lượng protein rất cao và chứa đầy đủ các vitamin. Spirulina có giá trị dinh dưỡng cao vì chứa hàm lượng protein cao và các chất có hoạt tính sinh học khác. Chỉ số hóa học (chemical score - C.S) của protein của tảo cũng rất cao. Ngoài ra, tỷ lệ chất xơ trong tảo cũng rất cao. Phần lớn chất béo trong Spirulina là axit béo không no. Đây là điều hiếm thấy trong các thực phẩm tự nhiên khác. Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng tổng hợp của Spirulina [11] STT Thành phần Số lƣợng (% chất khô) 1 Protein tổng số 55 † 70 2 Đường tổng số 15 † 25 3 Chất béo (Lipid) 06 † 08 4 Khoáng chất (Tro) 7 † 13 5 Chất xơ 08 † 10 6
Giá trị protein trung bình của Spirulina là 65%, cao hơn so với nhiều loại thực phẩm. Ví dụ, hàm lượng protein của cá và thịt là 15-20%, nước tương là 35%, sữa cô đặc là 35%, trứng là 12% và của ngũ cốc là 8-14% (R. Herehson, Earth Food Spirulina, Konore Press, 1977). Hình 1.3 Giá trị dinh dưỡng của tảo Spirulina so với các loại thực phẩm khác [23] 1.1.5.2 Các Vitamin Tảo Spirulina chứa Provitamin A (β-caroten) (chiếm 1,4 % chất khô) cao hơn 20 lần so với trong cà rốt, đây là chất chống oxy hóa mạnh, bảo vệ cơ thể khỏi những tổn hại cơ bản. Spirulina giàu vitamin A dễ chuyển hóa, cần thiết cho mắt, làn da, răng, móng, tóc, xương và một hệ thống miễn dịch tốt, bảo vệ cơ thể khỏe mạnh. Bên cạnh đó, Spirulina là một nguồn giàu vitamin B, đặc biệt là vitamin B12, quan trọng với người ăn chay, gấp 2 – 6 lần gan bò sống [7]. Thực phẩm dinh dưỡng [9] này cũng chứa các vitamin khác như B1, B2, B6, E và H , có nguồn sắt cao, chứa 14 chất khoáng tự nhiên và nhiều nguyên tố vi lượng. Spirulina cung cấp 21% thiamin và riboflavin so với nhu cầu hàng ngày. 7
Bảng 1.2 Thành phần vitamin trong tảo Spirulina [17] Nhu cầu % so với nhu Vitamin Trên 10g hàng ngày cầu hàng ngày cho phép cho phép Vitamin A ( β-carotene) 23000 IU 5000 460 Vitamin B (Thiamine) 1 0,31 μg 1,5 21 Vitamine B (Riboflavin) 2 0,35 μg 1,7 21 Vitamin B (Niacin) 3 1,46 μg 20 7 Vitamin B (Pyridoxine) 6 80 μg 2,0 4 VitaminB (Cyanocobalamine) 12 32 μg 6,0 533 Citamine E (α-tocoferol) 1 IU 30 3 Folacin 1 μg 400 0,04 Panthothenic acid 10 μg 10 1 Biotin 0,50 μg - - Inositol 6,40 - - 1.1.5.3 Khoáng chất Spirulina chứa nhiều chất khoáng có ý nghĩa đối với dinh dưỡng người và động vật. Trong đó, những chất khoáng cần thiết cho hoạt động bình thường của hệ thần kinh và tim mạch như kali, magiê hoặc cho tạo máu như sắt đều cao. Sắt trong Spirulina có khả năng hấp thụ cao hơn dạng sắt trong rau quả và hầu hết các loại thịt. Spirulina giàu sắt và canxi, hỗ trợ tốt cho máu, cho xương và răng. Lượng canxi trong Spirulina cao hơn trong sữa [7], lượng sắt trong Spirulina cao hơn gấp 12 lần so với các loại thực phẩm khác. Tảo spirulina cũng chứa những nguyên tố khoáng đa lượng và cả các nguyên tố khoáng vi lượng. Lượng K và Ca chiếm lượng lớn nhất trong các khoáng đa 8
lượng (160 μg và 100 μg/10g Spirulina), trong các khoáng vi lượng thì Mn chiếm hàm lượng cao nhất (500 μg/10g Spirulina). Bảng 1.3 Thành phần khoáng chất trong tảo Spirulina [11] Khoáng chất Trên 10g Nhu cầu hàng ngày % so với nhu cầu hàng ngày Calcium 100 μg 1000 μg 10 Iron 15 μg 18 μg 83 Zinc 300 μg 15 μg 2 Phosphorous 90 μg 1000 μg 9 Magnesium 40 μg 400 μg 10 Copper 120 μg 2 μg 6 Sodium 60 μg 2 - 5 μg 1 Potassium 160 μg 6 μg 3 Manganese 500 μg 3 μg 17 1.1.5.4 Các acid amin Trong tảo Spirulina chứa 18 trong số 20 loại axit amin thiết yếu được biết đến[16]. Do đó tảo Spirulina là nguyên liệu có hàm lượng protein rất cao, chúng được miêu tả như là một loại protein hoàn hảo. 9
Bảng 1.4 Thành phần axit amin trong tảo Spirulina [11] Axit amin thiết Hàm Các axit amin Hàm %/ %/ tổng yếu lượng/10g khác lượng/10g tổng Phenylalanine 280 μg 4,5 % Glycine 320 μg 5,2 % Threonine 320 μg 5,2 % Histidine 100 μg 1,6 % Tryptophan 90 μg 1,5 % Proline 270 μg 4,3 % Valine 400 μg 6,5 % Serine 320 μg 5,2 % Isoleucine 350 μg 5,6 % Tyrosine 300 μg 4,8 % Leucine 540 μg 8,7 % Alanine 470 μg 7,6 % Lysine 290 μg 4,7 % Arginine 430 μg 6,9 % Methionine 140 μg 2,3 % AsparticAcid 610 μg 9,8 % Cystine 60 μg 1,0 % GlutamicAcid 910 μg 14,6 % 1.1.5.5 Các sắc tố Tảo Spirulina có màu xanh lam-lục chủ yếu là do phycocyanin tạo nên [11]. Ngoài ra còn do sự góp mặt của chlorophyll, β-caroten. Caroten trong tảo Spirulina cao gấp 10 lần trong củ cà rốt. Bảng 1.5 Các sắc tố trong tảo Spirulina [11] Sắc tố Màu sắc Hàm lượng trong 100g Phycocyanin Xanh da trời 14000 mg Chlorophyll Xanh lá cây 1000 mg Carotenoids Màu vàng cam 470 mg 10
1.1.6 Công dụng của tảo Spirulina [23,25,26] - Chống dị ứng: những nghiên cứu khoa học cho thấy rằng uống 2 gram tảo xoắn một lần mỗi ngày trong 6 tháng khiến cho giảm các triệu chứng dị ứng ở người to. Tảo xoắn chống lại những phản ứng dị ứng bằng bí quyết ngăn chặn phóng thích histamin – chất tạo nên triệu chứng dị ứng: chẳng hạn như chảy nước mũi, chảy nước mắt, nổi mề đay, và sưng mô mềm. - Giảm bệnh tiểu đường: ở các người có bệnh tiểu đường, uống 1 gram tảo xoắn hai lần mỗi ngày sẽ làm giảm lượng trục đường trong máu. - Tăng hiệu suất tập thể dục: các nghiên cứu công nghệ chỉ ra rằng uống 6 gram tảo xoắn mỗi ngày trong 4 tuần giúp các vận khích lệ tăng khả năng chạy nước rút (tăng sự dai sức của cơ bắp ở thời kỳ nước rút). - Giảm cholesterol: theo nghiên cứu khác cho thấy rằng: tảo xoắn có khả năng khiến giảm lipoprotein tỷ trọng phải chăng (LDL hay cholesterol “xấu”), nâng cao lipoprotein tỷ trọng cao (HDL hay cholesterol “tốt”). - Giảm triệu chứng mãn kinh sớm: tiêu dùng một, 6 gam tảo xoắn hàng ngày trong 8 tuần khiến cho giảm lo âu và trầm cảm ở nữ giới mãn kinh. - Hỗ trợ miễn dịch: tảo Spirulina khiến cho nâng cao phân phối kháng thể, những protein chống nhiễm trùng, và các tế bào lympho, bạch huyết cầu để cải thiện khả năng miễn dịch và giúp hạn chế nhiễm trùng và những bệnh kinh niên như ung thư. - Phòng chống suy dinh dưỡng: tiêu dùng tảo xoắn kết hợp cùng chế độ ăn hợp lý cho trẻ mang đến hiệu quả nâng cao cân nặng ở trẻ suy dinh dưỡng. Tảo xoắn phối hợp có hạt kê, đậu nành và đậu phộng cho tác dụng chống suy dinh dưỡng rất khả quan. - Bổ sung Protein: thành phần của tảo xoắn chiếm khoảng 65% là protein, vì vậy tảo xoắn là một nguồn đạm dồi dào và chất dinh dưỡng khác, tảo xoắn được tiêu dùng như là một chất bổ sung dinh dưỡng. 11
- Giảm bệnh liên quan tới kháng sinh: theo nghiên cứu cho thấy trong ống thử, spirulina đã xúc tiến sự vững mạnh của L.acidophilus và men vi sinh khác. Qua đó có thể thấy rằng tảo xoắn với khả năng điều chỉnh sự cân bằng đường ruột, dự phòng đi tả và táo bón, - Tác dụng chống nhiễm trùng: những nghiên cứu trên ống thử chỉ ra rằng tảo xoắn mang hoạt tính chống herpes, cúm và HIV. - Giảm cân, chống lão hóa: chứa nhiều loại chất chống lão hóa như β- caroten, vitamin E, axít γ-linoleic. Những chất này có tác dụng chống ôxi hóa, làm chậm sự lão hóa của tế bào, đồng thời sắt, canxi có nhiều trong tảo vừa dễ hấp thụ vừa có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị các bệnh thường gặp ở người già như thiếu máu, xốp xương. - Giảm ngộ độc asen: Nghiên cứu cho thấy rằng uống kết hợp tảo xoắn và kẽm hai lần mỗi ngày trong 12 tuần sẽ làm giảm nồng độ thạch tín(asen) và tác động của nhân ngôn trên da ở những người sống trong khu vực nhiễm asen trong nước uống. - Cải thiện bệnh thiếu chú ý, rối loạn tăng động (ADHD): sự phối hợp của lá tảo xoắn, hoa mẫu đơn, sâm ấn độ, rau má ta, rau sam, và húng chanh làm cải thiện bệnh ADHD (rối loàn tăng động). - Chống mệt mỏi: uống 1gr tảo xoắn 3 lần/ngày, giúp cải thiện sự mệt mỏi ở người mang hội chứng mỏi mệt kinh niên. - Giảm ung thư miệng: Trong một nghiên cứu, uống spirulina để giảm thương tổn tiền ung thư ở các người nhai thuốc lá - Chống các bệnh về gan: chứng cớ sơ bộ cho thấy tảo Spirulina sở hữu thể giúp bảo vệ chống lại các tổn thương gan và xơ gan (suy gan) ở các người bị viêm gan mãn tính. - Giảm các bệnh về mắt: Spirulina cắt zeaxantuin nồng độ cao, 1 chất dinh dưỡng quan trọng gây hại đến sức khỏe của mắt, giúp giảm nguy cơ đục thủy tinh thể và thoái hóa điểm vàng can dự đến tuổi tác. - Là nguồn sản xuất protein, vitamin B12 và các khoáng chất. 12
- Hàm lượng khoáng chất và các nguyên tố vi lượng phong phú có thể phòng tránh bệnh thiếu máu do thiếu dinh dưỡng một cách hiệu quả. - Ngoài ra tảo Spirulina có những tác dụng đã và đang được các nhà khoa học nghiên cứu như tác dụng kích thích tế bào tủy xương, hồi phục chức năng 1.2 Tình hình nuôi trồng tảo Spirulina trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1 Nuôi trồng tảo Spirulina trên thế giới Từ năm 1970, Spirulina đã được trồng ở nhiều nước trên thế giới, các nước sản xuất vi tảo chủ yếu tập trung ở Châu Á và vành đai Thái Bình Dương. Những khu vực và vùng lãnh thổ có sản lượng vi tảo lớn là Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Hoa Kỳ, Mehico Vào những năm 1970, một doanh nghiệp tảo đầu tiên của Hoa Kỳ đã bắt tay vào nuôi thử nghiệm mô hình pilot trên các bể nhân tạo. Họ chọn thung lũng hoang mạc Imperial thuộc bang California vì nơi đây có nhiệt độ trung bình cao nhờ ánh nắng mặt trời và tránh xa vùng ô nhiễm đô thị. Đến năm 1981, một sự hợp tác đầu tiên giữa doanh nhân California và thương nhân Nhật Bản đã hình thành nên Earthrise Farms và chính thức đi vào sản xuất ổn định năm 1982 [7]. Sản lượng Spirulina hiện nay trên thế giới khoảng 1000 tấn khô/năm. Những nước đi đầu sản xuất đại trà loại tảo này là Mêhicô, Mỹ, Nhật, Đài Loan, Ấn Độ và Israel. Trại tảo lớn nhất là ở Hawaii có khoảng 25 ha và mới đây là Trung Quốc có khoảng 16 ha. Nhu cầu Spirulina trên thế giới là rất lớn, tuy nhiên sản lượng chưa nhiều nên giá bán những chế phẩm Spirulina còn khá cao [5]. Hiện nay trên thế giới còn có các trang trại nuôi trồng tảo Spirulina với quy mô lớn, chất lượng cao như: - Trang trại Twin Tauong (Myanmar) - Trang trại Sosa Texcoco (Mehico) - Công ty tảo Siam (Thái Lan) - Trang trại Chenhai (Trung Quốc) - Nông trại Hawai (Hoa Kỳ) 13
Bảng 1.6 Tình hình sản xuất tảo Spirulina trên thế giới năm 2000 [17] Công ty Địa điểm Diện tích Sản lượng Giá thành (ha) (tấn khô) (USD/kg) Soda-Texcoco Mehico 12 300 Earthrise Hoa Kì 5,5 340 Cyanotech Hoa Kì 2 170 Siam Algae Thái Lan 3,8 480 Blue Continent Đài Loan - 480 5 – 18 Nippon Spirulina Nhật Bản 1,5 40 Bình Thuận Việt Nam 0,5 8 Nhiều công ty Trung Quốc 200 2798 Nhiều công ty Ấn Độ 12,2 260 Nhiều công ty Cu Ba - 40 1.2.2 Nuôi trồng tảo Spirulina ở Việt Nam Ở Việt Nam, tảo Spirulina được giáo sư Ripley D.Fox - nhà nghiên cứu về tảo và các chế phẩm của nó tại "Hiệp hội chống suy dinh dưỡng bằng các sản phẩm từ tảo" (A.C.M.A) tại Pháp, đưa vào Việt Nam từ năm 1985 [5]. Hiện nay, có 2 nơi nuôi trồng tảo Spirulina lớn ở nước ta, đó là: - Công ty cổ phần Tảo Vĩnh Hảo (Bình Thuận). - Cơ sở ở Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh. Việc nuôi trồng Spirulina tại thành phố Hồ Chí Minh lại là nguồn nguyên liệu sản xuất thức ăn chủ yếu cho gà, tôm Sau một thời gian không tìm được đầu 14
ra và giá thành chưa hợp lý nên các cơ sở trên đã không thể tiếp tục việc nuôi trồng được nữa. Nhìn chung, lịch sử nghiên cứu và nuôi trồng tảo Spirulina ở nước ta đã thu được nhiều kết quả ban đầu đáng khích lệ. Tuy nhiên cho đến nay việc nuôi trồng tảo vẫn mang tính nhỏ lẻ, lạc hậu, không đáp ứng được nhu cầu sử dụng tảo ngày càng tăng cao. Vì vậy, trước những giá trị về mọi mặt mà tảo Spirulina mang lại, cần phải tiến hành cải thiện, thúc đẩy ngành công nghiệp nuôi trồng tảo nhằm đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu ra thị trường nước ngoài. 1.3 Nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên thế giới và ở Việt Nam 1.3.1 Nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina trên thế giới Năm 1973, Tổ chức Nông Lương quốc tế và Tổ chức Y tế thế giới đã chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý, đặc biệt trong chống suy dinh dưỡng và chống lão hóa. Đáng lưu ý trước hết là công trình nghiên cứu phòng chống ung thư gây ra bởi tia phóng xạ hạt nhân cho các nạn nhân của sự cố Nhà máy Điện hạt nhân Chernobul đã thu được kết quả rất tốt khi điều trị bằng Spirulina nguyên chất. Khi uống Spirulina, lượng chất phóng xạ đã được đào thải khỏi đường tiểu của người bị nhiễm xạ rất cao. Kết quả này đã được biểu dương tại hội nghị quốc tế về tảo năm 1998 ở cộng hòa Czech [7]. Tại Ấn Độ, một nghiên cứu năm 1995 đã chứng tỏ với liều dùng 1g Spirulina/ngày, có tác dụng trị ung thư ở những bệnh nhân ung thư do thói quen nhai trầu thuốc. Ở Nhật, Hiroshi Nakamura cùng Christopher Hill thuộc Liên đoàn vi tảo quốc tế cùng một số nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu Spirulina từ năm 1968 [6]. Cũng ở Nhật, đã có một số đề tài nghiên cứu chống HIV/AIDS sử dụng Spirulina. Gần đây, việc phát hiện và đưa vào sử dụng một số chất có hoạt tính sinh học ở Spirulina đã góp phần không nhỏ thúc đẩy quá trình nghiên cứu, sản xuất cũng như ứng dụng có hiệu quả sinh khối tảo này. 15
Năm 1994, người Nga đã cấp bằng sáng chế cho Spirulina như một loại thực dược giúp làm giảm các phản ứng do các bệnh nhiễm xạ gây ra, 270 trẻ em nạn nhân vụ nổ Chernobyl được dùng 5g tảo Spirulina mỗi ngày liên tục trong vòng 45 ngày đã giúp lượng nucheic nhiễm xạ giảm xuống 50% và bình thường hóa những cơ quan nhạy cảm bị dị ứng [11]. Đến nay, tảo Spirulina đã và đang được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực nghiên cứu, cũng như trong cuộc sống. 1.3.1.1 Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong thực phẩm [16,19] Từ những năm 1970, ở Nhật Bản và ở Mỹ, tảo Spirulina đã được xem là một loại siêu thực phẩm. Hiện tại, có 2 loại thực phẩm Spirulina: - Loại thứ nhất là các viên và dạng con nhộng được làm từ bột Spirulina - Loại thứ 2 là thực phẩm chứa Spirulina và các thành phần khác. Ví dụ như mì ăn liền, các bánh dinh dưỡng, thức uống và bánh bao. Ngoài ra tảo Spirulina được nghiên cứu bổ sung vào rất nhiều sản phẩm thực phẩm như: mì sợi, yaourt, kẹo, trà xanh, bánh quy, bánh mì, bia . Các sản phẩm này được bày bán ở siêu thị của nhiều nước như: Chi Lê, Pháp, Cu Ba, Đức, Thụy Sỹ, Nhật, Tây Ban Nha, Mehico, Đan Mạch, Hà Lan, Mỹ, Úc, New Zealand . - Mì sợi bổ sung Spirulina: Spirulina được sử dụng để bổ sung vào mì gói và mì sợi. Để sản xuất sản phẩm này với màu sắc đẹp, chỉ bổ sung 0,1-1,0% Spirulina vào bột mì. Sản phẩm này đã được nghiên cứu sản xuất và ứng dụng rộng rãi. - Trà xanh bổ sung Spirulina: Trà, đặc biệt là trà xanh, rất tốt cho sức khỏe vì giàu vitamin C, trong khi Spirulina ít vitamin C nhưng giàu các thành phần dinh dưỡng khác. Sản phẩm trà xanh bổ sung Spirulina sẽ có thành phần dinh dưỡng tương đối hoàn thiện. Ở Đức, người ta đã bắt đầu đưa tảo vào bia, gọi là bia xanh, một người dùng 1 ngày 5g tảo là đủ các chất thiết yếu. Cơ thể có thể hấp thụ mỗi ngày 30 – 45g, dùng thừa cũng vô hại. Nguời bị bệnh nặng không ăn được có thể bơm tảo thẳng vào dạ dày là đủ các chất dinh dưỡng. 16
Hình 1.4 Các sản phẩm có bổ sung bột tảo 1.3.1.2 Nghiên cứu ứng dụng Spirulina trong mỹ phẩm Trong mỹ phẩm, Spirulina làm phóng thích các hoạt chất tác động hiệu quả trong nước tắm, trong kem xoa mặt và toàn thân nhờ hàm lượng magie và kali cao, giúp cơ thể chống lại các khối u xơ ở cơ bắp. Dịch chiết từ tảo còn được sử dụng trong một số sản phẩm như thuốc đắp, thuốc làm mặt nạ, kem hoặc để dùng tắm trong liệu pháp biển. Ngoài ra, các thành phần chiết xuất từ tảo Spirulina như protein, polysaccharid, vitamin và khoáng được dùng để sản xuất các mỹ phẩm làm đẹp cho phụ nữ như: mỹ phẩm săn sóc bảo vệ da đầu, bảo vệ tóc, bảo vệ da, làm lành sẹo mau chóng, chống mụn nhọt và làm trắng da [30]. Hình 1.5 Các sản phẩm từ tảo trong mỹ phẩm [30] 17
1.3.1.3 Nghiên cứu ứng dụng tảo trong y học Nhờ những tác dụng có lợi cho cơ thể, tảo Spirulina đang chứng minh hiệu quả vượt trội của nó trong vai trò là một loại thực phẩm chức năng hữu hiệu, cũng như một loại bổ sung tuyệt vời để tăng cường hoạt chất của các loại thuốc chữa bệnh. Các yếu tố cấu tạo nên Spirulina gồm 75% là chất hữu cơ và 25% là khoáng chất [6]. Vì thế tảo chứa các chất căn bản trong việc trị liệu. Hình 1.6 Các sản phẩm từ tảo trong y học [30,31] Các đặc tính trị bệnh của tảo rất nhiều như tái bổ sung nước, muối khoáng và dinh dưỡng cho cơ thể. Chất chiết từ tảo lam được dùng làm chất tá dược bao viên thuốc, thuốc sủi hoặc thuốc viên nang 24 và cả những loại thuốc không tan trong dạ dày, chỉ phóng thích hoạt chất ở ruột non. Ngoài ra, một số nghiên cứu còn chỉ ra rằng tảo lam còn có thể được sử dụng làm thuốc cầm máu và sát trùng. Sau phát hiện này, hàng loạt tập đoàn dược phẩm thế giới đã đầu tư phát triển tảo thành thuốc. Trên thế giới đã có rất nhiều sản phẩm Spirulina được bán dưới dạng thuốc với nhiều tên gọi khác nhau như Linagreen, Heilina, Spirulina kayaky, Spirulian C, Light Force Spirulina. Spirulina sản xuất dưới dạng viên nén, mỗi viên có trọng lượng 500mg trong đó chứa khoảng 200 – 300 mg tảo khô. Loại này được sử dụng để chữa trị một số bệnh như viêm gan, viêm khớp, ung thư, tăng cường sức khỏe, giảm cân và phòng chống suy dinh dưỡng ở trẻ em [31]. 18
Các nghiên cứu cũng cho thấy chiết xuất tảo Spirulina có khả năng ngăn ngừa ung thư miệng: chiết xuất này cho thấy là ngăn ngừa được sự phát triển của khối u trong miệng chuột túi. Các chuột thử nghiệm được tiêm dịch Spirulina 3 lần mỗi tuần trong 28 tuần. Những con không được điều trị, tất cả đều có những khối u nói trên bên phải miệng. Các chuột được tiêm dịch Spirulina đã cho thấy là số lượng và kích thước khối u đã giảm xuống một các đáng kể so với những con không được điều trị [31]. Một số bệnh viện ở thành phố Kumming, tỉnh Yuan, Trung Quốc dùng Spirulina như một loại thuốc có tác dụng giảm lượng lipit trong máu. Đại học Bắc Kinh đã chiết xuất thành công phân tử có hoạt tính sinh học từ Spirulina để ngăn chặn ảnh hưởng của việc nhiễm các kim loại nặng, cũng như ngăn chặn sự phát triển của các khối u. Nhiều cơ quan ở Trung Quốc đã tập trung vào các nghiên cứu sinh học phân tử ngăn chặn khối u bướu, chống lại sự lão hóa và chống các tia phóng xạ [15]. 1.3.1.4 Nghiên cứu ứng dụng tảo làm thức ăn cho vật nuôi [17,18] Vào năm 1985, công ty Weihai Aquatic Produce bắt đầu sản xuất sản phẩm chứa Spirulina CH-881 1981 cho bào ngư. Tỉ lệ sống sót của bào ngư tăng từ 37,4% lên 85% khi bổ sung Spirulina vào thức ăn. Spirulina cũng được sử dụng làm thức ăn cho cá cảnh, loại thứ ăn này được sản xuất tại công ty Guangdong Jiande, phổ biến ở Nhật Bản và các nước Đông Nam Á. Tảo Spirulina còn có thể được sử dụng làm thức ăn thay thế quan trọng cho tôm để kích thích khả năng tăng trưởng nhanh, tăng khả năng miễn dịch và sống sót của tôm. Thức ăn cho tôm có bổ sung Spirulina giúp làm giảm thời gian nuôi và tỉ lệ tử vong. Ngoài ra, Spirulina giúp tăng sức đề kháng của các loài cá có giá trị cao, tăng khả năng sống sót từ 15% lên 30%. Khi thêm Spirulina vào thức ăn gia súc, gia cầm, tốc độ sinh trưởng của chúng tăng lên. 19
1.3.1.5 Nghiên cứu ứng dụng tảo để xử lý môi trường Từ năm 1975, Oswald và cộng sự tại trường Đại Học Tổng Hợp Califonia đã thử nghiệm dùng Spirulina trong xử lý nước thải công nghiệp và đi đến kết luận rằng: trong hệ xử lý nước thải Spirulina có vai trò tạo O2, tăng độ kết lắng, loại trừ kim loại và các chất hữu cơ độc hại. Tảo Spirulina đã và đang được rất nhiều nước trên thế giới sử dụng để cải tạo nước, xử lý nước thải từ các nhà máy, nước thải công nghiệp, nước ô nhiễm [10]. 1.3.2 Nghiên cứu và ứng dụng tảo Spirulina ở Việt Nam Trong những năm 1985-1995, đã có những nghiên cứu cấp Nhà nước thuộc lĩnh vực công nghệ sinh học như nghiên cứu của GS.TS. Nguyễn Hữu Thước và cộng sự (Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) với đề tài "Công nghiệp nuôi trồng và sử dụng tảo Spirulina". Đề tài cấp thành phố của Bác sĩ Nguyễn Thị Kim Hưng (TP Hồ Chí Minh) và cộng sự với tiêu đề "Nghiên cứu sản xuất và sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong dinh dưỡng điều trị" v.v Từ nhiều năm nay, Nhà nước đã chú trọng vào việc nghiên cứu và nuôi trồng thử nghiệm vi tảo Spirulina, bước đầu thành công ở một số nơi như Vĩnh Hảo, Đắc Lắc, Đồng Nai Từ nguồn nguyên liệu Spirulina đạt chất lượng cao và ổn định, các nhà khoa học đã sản xuất thành công một số loại thuốc như Linavina, Lactogil (Xí nghiệp Mekophar); Cốm bổ, Bột dinh dưỡng Enalac (Trung Tâm Dinh Dưỡng Trẻ Em Thành Phố Hồ Chí Minh), Gelule Spilina (Lebo, Helvinam, Trường Đại Học Y Dược); Supermilk (Công Ty Mekopharma), Mebilina F (Xí Nghiệp Mebiphar), Tảo Spirulina (Công Ty FITO Pharmar) [13]. Theo báo cáo khoa học tháng 05 năm 1997 của Trung Tâm Dinh Dưỡng Trẻ Em, từ năm 1989, Trung tâm được thành phố giao cho chức năng nghiên cứu và phát triển Spirulina. Việc tiêu thụ tảo Spirulina trong vài năm gần đây gặp khó khăn, vì người tiêu dùng chưa quen với màu sắc và mùi tảo. Vì vậy, Trung tâm đã 20
nghiên cứu và đưa Spirulina vào thức ăn, vì khi đưa Spirulina vào cơ thể bằng con đường này sẽ thuận lợi hơn vì ít chịu ảnh hưởng của yếu tố cảm quan, đồng thời góp phần hồi phục nhanh chóng sức khỏe cho bệnh nhân. Ngoài ra, Trung tâm còn sản xuất bột dinh dưỡng Enalac có bổ sung Spirulina để giải quyết vấn đề suy dinh dưỡng ở trẻ em, phục hồi đi cho người già, bước đầu đã đạt được nhiều thành quả đáng khích lệ. Để sản xuất 50 -100 tấn bột dinh dưỡng/tháng, cần cung cấp số lượng Spirulina khô là 750-1500 kg. Điều này cho thấy, nhu cầu cung cấp Spirulina hiện nay là rất lớn. Tại Viện Nghiên cứu Ứng dụng công nghệ (Bộ Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường) đã chiết xuất được một số chất có hoạt tính sinh học cao như Phycocyanin. Việc kết hợp Phycocyanin và tia xạ Cobalt 60 trong điều trị bệnh ung thư vòm họng. Kết quả là hạn chế được 70-80% sự phát triển của tế bào ung thư, bệnh nhân phục hồi và tăng thể trọng sau đó. Nhiều loại vitamin, khoáng và các hợp phần dinh dưỡng khác trong Spirulina có tác dụng bồi dưỡng sức khỏe, chống suy dinh dưỡng, bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của chất phóng xạ và chống suy mòn do nhiễm hơi độc [13]. Các sản phẩm được chế biến từ tảo Spirulina tại Việt Nam cũng đã xuất hiện ngày càng nhiều và đa dạng. Những chế phẩm đó là sản phẩm giao thoa giữa thực phẩm và thuốc - còn gọi là thực dược, dưỡng dược hay thực phẩm chức năng. Thực phẩm dinh dưỡng được dùng ở dạng viên, dạng nước uống, siro, yaourt, bột dinh dưỡng Có thể dùng tảo nguyên chất để uống hoặc trộn vào thức ăn như nấu canh, làm bánh. Trước đây, đã từng có bột dinh dưỡng Enalac, Sonalac có 5% tảo. Đến nay đã có 5 sản phẩm Spir@ của Công ty DETECH - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam được Cục An toàn vệ sinh thực phẩm - Bộ Y tế cấp phép lưu hành trên thị trường [23]: - Spir@ B (Tảo bồi bổ): tảo xoắn Spirulina dùng cho người suy dinh dưỡng, người mới ốm dậy cần bồi bổ phục hồi sức khoẻ 21
- Spir@ HA (Tảo điều hoà huyết áp): Tảo xoắn Spirulina kết hợp tinh chất Hoa Hòe, Hoa Cúc dùng cho người bị tăng huyết áp, giảm stress và tăng cường trí nhớ cho người già . - Spir@ CĐ (Tảo phòng chống độc): Tảo xoắn Spirulina kết hợp tinh chất Cao hạt nho: dùng để tăng sức đề kháng, chống độc, khử gốc tự do - Dia-Spir@ (Tảo phòng chống tiểu đường): Tảo xoắn Spirulina kết hợp Vitamin, khoáng chất dùng cho người bị bệnh đái tháo đường týp 1 và týp 2. - Spir@ Cid (Tảo phòng chống ung thư): Tinh nghệ nguyên chất kết hợp với tảo xoắn Spirulina, Cao hạt nho dùng hỗ trợ cho việc phòng và chữa các bệnh ung thư. 1.4 Tình hình sản xuất vả tiêu thụ bánh phồng ở thế giới và Việt Nam 1.4.1 Bánh phồng trên thế giới Bánh phồng tôm là một trong những sản phẩm thực phẩm Việt Nam nổi tiếng trên làng ẩm thực thế giới. Trên thế giới, các nước sản xuất bánh phồng tôm như: Indonesia, Malaysia, Việt Nam, Thái Lan và Trung Quốc thì Nhật Bản, các nước Tây Âu và Mỹ là thị trường xuất khẩu chủ yếu của các nước sản xuất bánh phồng tôm. Nếu như Trung Quốc và Thái Lan nghiên về sản xuất bánh phồng tôm chế biến sẵn để dùng ngay hoặc bánh phồng tôm dạng Snack thì Việt Nam, Indonesia lại xuất khẩu bánh phồng tôm chưa chiên là chủ yếu. Malaysia cũng có sản xuất bánh phồng tôm (nguồn gốc từ Indonesia) nhưng không nhiều. Theo một số tài liệu, bánh phồng tôm (Krupuk Udang) dùng trong món ăn này là một trong những sản phẩm đặc trưng và truyền thống của người dân Indonesia. Bánh phồng tôm Krupuk Udang, được đánh giá là có chất lượng cao nhất trong các loại. Cũng giống như phương cách ẩm thực Việt Nam, Krupuk Udang được dùng để ăn kèm với một khai vị nào đó trong bữa tiệc. Bánh có màu vàng, được chế biến từ tôm tươi và tinh bột sắn. 22
Hình 1.7 Bánh phồng tôm có nguồn gốc từ Indonesia Bên cạnh đó, ở Indonesia, người tiêu dùng còn biết đến 2 món ăn có thể nói là tương đối giống nhau về tính chất nhưng đều có hương vị đặc trưng. Ngoài ra, một số quốc gia khác như Thái Lan, Trung Quốc, Nhật Bản cũng có những sản phẩm tương tự nhưng ít được quan tâm hơn (mặc dù quy mô sản xuất rất lớn) Hình 1.8 Bánh phồng Krupuk Hình 1.9 Món Ketoprak - Bánh phồng Krupuk [20] là một món ăn khá đa dạng và phổ biến nên dễ dàng tìm krupuk ở bất kỳ đâu. Từ chợ, siêu thị lớn đến cả những quán tạp hóa nhỏ xíu. Từ loại đã được chiên sẵn cho đến hàng khô đóng gói. Bánh làm từ khoai, sắn cho đến cả tôm, cá, mực. Thậm chí còn có loại krupuk làm từ da bò, da gà phơi khô. Bánh phồng krupuk không trắng như bánh phồng tôm của Việt 23
Nam. Nhưng cắn một miếng sẽ thấy bánh giòn, xốp vừa béo ngậy, vừa mằn mặn lại thơm mùi vị hải sản, cảm giác có đôi chút khác lạ hơn về hình dáng so với bánh phồng tôm của Việt Nam. - Ketoprak [24] là một trong những món ăn nổi tiếng nhất Jakarta, được bán nhiều trên đường phố bởi những nhười bán hàng rong và xe bán hàng lưu động. Món Ketoprak bao gồm bún, đậu phụ chiên, dưa chuột cắt lát, ketupat (gạo được bọc trong lá và hấp), và giá sống, sau đó đổ nước xốt đậu phộng ngọt và bánh cracker lên trên. Phần ngon nhất của món ăn này là bánh cracker hơi mặn, giòn tan, nhìn giống phồng tôm của Việt Nam, tuy nhiên vị thì nhạt hơn nên khi ăn phải nhúng vào sốt đậu phộng ngọt. Tuy nhiên, hầu hết mọi người đều đồng ý rằng phần ngon nhất của món ăn này chính là bánh cracker hơi mặn được nhúng vào xốt đậu phộng ngọt. Ngoài các loại sản phẩm chính thống, các nhà công nghệ còn phối trộn thêm vào bánh một số nguyên liệu khác nhau như rau gia vị, thịt khô, nhằm tạo sự phong phú về mặt chủng loại hàng hóa và cảm quan. Đó cũng là một thế mạnh của các nhà sản xuất bánh phồng tôm ở Nhật Bản và Trung Quốc nhằm tăng giá trị thương phầm của bánh phồng tôm. 1.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ bánh phồng ở Việt Nam Từ bao năm nay, bánh phồng tôm, được xem là đặc sản của miền Tây Nam Bộ, là món ăn vặt vô cùng quen thuộc với người tiêu dùng Việt Nam. Dù các loại snack chế biến theo kiểu phương Tây đã xuất hiện và tràn ngập các cửa hàng tạp hóa, chợ và siêu thị thì món phồng tôm chế biến từ bột khoai mì vẫn không mất đi sức hút. Có thể nói quê hương của món phồng tôm là vùng đất Sa Giang (Đồng Tháp). Chính vì thế, đây cũng là nơi đặt trụ sở của 2 doanh nghiệp phồng tôm lớn nhất Việt Nam là CTCP Thực phẩm Bích Chi và CTCP Xuất nhập khẩu Sa Giang. Ngoài phồng tôm thì Bích Chi và Sa Giang còn có những hộ gia đình sản xuất ở quy mô thủ công chiếm một tỉ lệ rất nhỏ. 24
Hình 1.10 Doanh thu của hai doanh nghiệp Sa Giang và Bích Chi (2010-2016)[21] Có thể thấy được rằng, doanh thu mà bánh phồng tôm đem lại cho cà hai công ty ngày càng tăng. Tỷ suất lợi nhuận/doanh thu của 2 doanh nghiệp phồng tôm tương đương nhau, trong những năm qua đều ở mức 10 – 11%. Trong năm 2003, thị trường nội địa của công ty Sa Giang đã tiêu thụ 743 tấn bánh phồng tôm trị giá đến 13 tỷ đồng (nguồn tin từ www.vietlinh.com). Hình 1.11 Cơ cấu doanh thu của hai doanh nghiệp Sa Giang và Bích Chi (2010- 2015) [22] 25
Có thể thấy trong giai đoạn 2010 - 2015, thị trường nước ngoài của doanh nghiệp Bích Chi đóng góp tỷ trọng doanh thu tăng dần và lấn át thị trường nội địa kể từ năm 2013. Không những vậy, theo số liệu thống kê vào tháng 6 năm 2016 cho thấy, thị phần tại thị trường nội địa của cà hai doanh nghiệp có sự tăng nhẹ, xuất khẩu đi 40 quốc gia trên thế giới đã giúp Sa Giang và Bích Chi kiếm ra số tiền không nhỏ mỗi năm nhờ việc bán bánh phồng tôm. Với kết quả kinh doanh tốt như vậy, không chỉ 2 doanh nghiệp Sa Giang và Bích Chi mà còn sản phẩm bánh phồng Việt Nam nói chung hứa hẹn sẽ giữ vững mức tăng trưởng và trên đà phát triển. Hình 1.12 Giá trị và tăng trưởng của sản phẩm Snack trên thị trường (2010- 2014)[29] Có thể thấy từ năm 2010 đến năm 2014, sự tăng trưởng của mặt hàng bánh snack ngày càng tăng, nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng nhiều. Với sự tăng trưởng ngày càng cao cả về sản phẩm bánh phồng chưa và đã qua chế biến sẵn (snack) cho thấy khả năng phát triển của loại sản phẩm này là khá lý tưởng. 26
1.5 Những yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm chiên 1.5.1 Nhiệt độ và thời gian chiên Nhiệt độ và thời gian chiên ảnh hưởng rất lớn đến sản phẩm chiên. Khi chiên ở nhiệt độ thấp và thời gian ngắn làm cho lượng ẩm trong nguyên liệu thoát ra ít, sản phẩm mềm và không đạt nhiệt độ chiên cần thiết. Khi chiên ở nhiệt độ thấp và thời gian dài thì lượng ẩm thota1 ra nhiều nhưng lượng dầu thấm vào sản phẩm cũng nhiều làm giảm giá trị cảm quan. Khi chiên ở nhiệt độ cao và thời gian ngắn thì lớp vỏ ở bề mặt sản phẩm sẽ cứng nhanh chóng làm cho lượng ẩm bên trong không thoát ra được cũng ảnh hưởng đến giá trị cảm quan. Khi chiên ở nhiệt độ cao và thời gian dài thì lượng ẩm thoát ra đến lúc cân bằng nhưng thời gian chiên dài sẽ làm khét sản phẩm. Vì vậy cần khảo sát nhiệt độ và thời gian chiên dành cho sản phẩm bánh phồng tảo spirulina và bột đậu nành. 1.5.2 Kích thước sản phẩm Kích thước gồm có bề mặt và bề dày sản phẩm. Có thể nói kích thước là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Nếu sản phẩm có bề dày lớn thì khi chiên, lượng ẩm bên trong thoát ra không hết, khi lượng ẩm thoát ra hết cần có thời gian dài, như vậy sẽ làm cho sản phẩm bị khét. Nếu bề mặt tiếp xúc của sản phẩm lớn thì khi chiên, ẩm trong nguyên liệu dễ thoát ra nhưng lượng dầu thấm vào cũng nhiều, lượng dầu nhiều và bề mặt tiếp xúc lớn cũng gây trở ngại cho quá trình sử dụng sau khi chiên: bánh dễ bị mềm sau chiên. 1.5.3 Tỉ lệ dầu và sản phẩm Tỉ lệ dầu và sản phẩm cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phâm. Nếu dầu ít, sản phẩm nhiều thì khi chiên dầu không đủ làm cho bánh phồng nên sẽ giảm giá trị khi cảm quan. Ngược lại, khi dầu nhiều, sản phẩm ít thí khi chiên nhiệt của dầu tác dụng vào sản phẩm càng nhiều, nếu thời gian ngắn thì làm cho sản phẩm nở chưa hết, khi nở hết (thời gian dài) thì nhiệt quá cao làm bánh dễ khét. 1.5.4 Vật dụng chiên Vật dụng chiên cũng là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nếu sử dụng vật dụng chiên không dủ thể tích thì bánh sẽ không nở đều và có hiện tượng cong khi thể tích vật dụng nhỏ, làm cho sản phẩm có hình dạng không bắt mắt. 27
1.5.5 Chất liệu dầu khi chiên Dầu tham gia vào quá trình chiên với 2 chức năng: vứa là chất tải nhiệt vừa là thành phần của sản phẩm, do đó chất lượng dầu cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Nếu sử dùng dầu chiên trong thời gian dài (dầu chiên đi chiên lại nhiều lần) sẽ làm cho các chỉ số như: chỉ số iod, chỉ số acid, chỉ số xà phòng hóa thay đổi làm ảnh hưởng đến giá trị cảm quan như chất lượng sản phẩm. Thông thường người ta dựa vào các chỉ số này để đánh giá chất lượng dầu, khi dầu không đạt các chỉ số này thì bị loại bỏ. Yêu cầu đối với dầu chiên: - Mùi: không ôi khét - Màu: trong sáng, không lắng cặn - Lượng ẩm và các tạp chất bay hơi không quá 3% - Chỉ số acid < 0,2 (đối với dầu tinh, mới sử dụng lần đầu) 28
CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thời gian và địa điểm làm thí nghiệm  Thời gian: 17/05/2017 đến 16/07/2017  Địa điểm: Phòng thí nghiệm trường Đại học Công nghệ TPHCM 2.2 Nguyên liệu 2.2.1 Bột năng Hình 2.1 Bột năng Vĩnh Thuận loại 1kg Bột năng được tinh chế từ củ khoai mì, là nguyên liệu chính tạo cấu trúc cho sản phẩm. Bột năng sử dụng trong nghiên cứu là bột năng của công ty Vĩnh Thuận, được mua ở siêu thị Aeon mall. Yên cầu kỹ thuật đối với bột năng: - Bột có màu trắng mịn, không vón cục, không lẫn tạp chất. - Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát. Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của 100gr bột năng Chất béo bão hòa (gr) Sodium (mg) Cacbonhydrate (gr) 0.7 10 (<1%) (28%) 2.2.2 Tảo Spirulina 29
Tảo Spirulina nhằm cung cấp lượng protein cho sản phẩm, tăng giá trị dinh dưỡng. Tảo Spirulina sử dụng trong đồ án là tảo Vĩnh Hảo dạng bột nguyên chất loại 500gr, được mua tại chi nhánh Công ty cổ phần Tảo Vĩnh Hảo. Hình 2.2 Tảo Vĩnh Hảo dạng bột nguyên chất Yên cầu kỹ thuật đối với bột tảo Vĩnh Hảo: - Bột có màu xanh lam, mịn, không vón cục. - Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát. - Hạn sử dụng: 3 năm kể từ ngày sản xuất Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của bột tảo Vĩnh Hảo nguyên chất 500gr Gia trị dinh Giá trị dinh dưỡng Thành phần Thành phần dưỡng (mg/kg) Protein 55 – 70% Các khoáng Calci 2.000 – 3.400 Lipid 4 – 7% chất Kali 12.000 – 20.000 Glucide 10 – 16% (mg/kg) Natri 5.000 – 9.000 Beta-Caroten 1.600 – 2.700 Magnesi 3.000 – 4.000 mg/kg Độ ẩm < 10% Phospho 12.000 – 16.000 Độ tro < 10% Số chứng GACP-WHO 2003: nhận BSIVN1049/2012 Số XNCB: 3148/2013/ATTP- XNCB 2.2.3 Bột đậu nành 30
Hình 2.3 Bột đậu nành Kinako Bổ sung bột đậu nành nhằm tăng hàm lượng đạm và giảm bớt mùi tanh của tảo Spirulina cho sản phẩm. Bột đậu nành Kinako được mua tại aeon mall, xuất xứ từ Nhật Bản, nhập khẩu với thương hiệu độc quyền của AEON-topvalu. Yêu cầu kỹ thuật đối với bột đậu nành - Bột không vón cục. - Bao bì còn nguyên vẹn, không bị rách, không có côn trùng. - Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát. Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng của bột nành Kinako 200g Tổng năng lượng Protein Lipid Cacbonhydrate Sodium 457 kcal 35,2 g 24,6 g 32,7 g 0mg 2.2.4 Gia vị 2.2.4.1 Đường Đường sử dụng trong thí nghiệm là loại đường làm bánh (đường bột) của công ty đường Biên Hòa sản xuất, mua tại siêu thị Aeon mall. Yên cầu kỹ thuật đối với đường: - Bột có màu trắng, mịn, không vón cục. - Bao bì còn nguyên vẹn, không bị rách, không có côn trùng. 31
- Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời. - Hạn sử dụng: 2 năm kể từ ngày sản xuất Bảng 2.4 Thông tin dinh dưỡng cùa đường làm bánh Biên Hòa Năng lượng Cacbonhydrat Đường bột bắp 399,2 kcal 99,8g 97% 3% 2.2.4.2 Muối Muối sử dụng là muối tinh sấy có công thức hóa học là NaCl, mua ở siêu thị Aeon mall và được sản xuất tại công ty CP Muối và TM Bà Rịa Vũng Tàu. Yên cầu kỹ thuật đối với muối: - Bột có màu trắng mịn, không vón cục. - Bao bì còn nguyên vẹn, không bị rách, không có côn trùng. - Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời. - Hạn sử dụng: 12 tháng kể từ ngày sản xuất Bảng 2.5 Thông tin dinh dưỡng cùa muối NaCl Độ ầm Chất không tan Iod 99% ≤ 1% ≤ 0,03% 20-40ppm 2.2.4.3 Bột tỏi Bột tỏi sử dụng là bột tỏi của xí nghiệp liên doanh VIANCO loại 50gr, sản xuất 844 quốc lộ 1A, khu phố 7, P. Bình Trị Đông, Q. Bình Tân, TP.HCM. Mua ở siêu thị Aeon mall. Yên cầu kỹ thuật đối với bột tỏi: - Bột có màu trắng ngà, không vón cục, không lẫn tạp chất. - Bao bì còn nguyên vẹn, không bị rách. - Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời. - Hạn sử dụng: 24 tháng kể từ ngày sản xuất Bảng 2.6 Thông tin dinh dưỡng cùa bột tỏi 32
Tỏi Độ ầm Chất chống đông vón 99,5% ≤ 11g/100g 511 2.2.4.4 Bột tiêu Bột tiêu sử dụng mua ở siêu thị Aeon mall, là bột tiêu của công ty TNHH MTV Tam Nông VN (thực phẩm Việt San), loại 50gr được sản xuất tại chi nhánh công ty TNHH MTV Tam Nông VN (83C Lê Ngưng, khu phố 7, Phường Tân tạo A, Quận Bình Tân, TP.HCM). Yên cầu kỹ thuật đối với bột tiêu: - Bột tiêu có màu nâu sậm hoặc đen, không vón cục, không lẫn tạp chất. - Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát. - Hạn sử dụng: 12 tháng kể từ ngày sản xuất Bảng 2.7 Thông tin dinh dưỡng cùa bột tiêu Tiêu đen xay Độ ầm Hàm lượng tạp chất 100% 8,8 - 11,8% ≤ 1% 2.2.4.5 Bột ngọt Bột ngọt sử dụng mua ở siêu thị Aeon mall, là bột ngọt AJI-NO-MOTO (loại cánh nhỏ) của công ty AJI-NO-MOTO VIỆT NAM, được sản xuất tại công ty AJI- NO-MOTO Việt Nam, KCN Biên Hòa 1, Đồng Nai. Yêu cầu kỹ thuật đối với bột ngọt: - Bột tiêu có màu trắng, trong, không vón cục, không lẫn tạp chất. - Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát. - Thành phần: Mononatri glutamate > 99% , chất điều vị 621 - Hạn sử dụng: 12 tháng kể từ ngày sản xuất 33
Đường Muối tinh chế Bột tỏi Bột tiêu Bột ngọt Hình 2.4 Gia vị sử dụng trong đồ án nghiên cứu 2.2.5 Phụ gia Bột nổi còn gọi là Baking Powder (công thức (NH4)2CO3 - Cacbonat amon). Bột nở được mua từ siêu thị làm bánh Nhất Hương. Yêu cầu kỹ thuật đối với bột nổi: - Bột có màu trắng, không vón cục, không lẫn tạp chất. - Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát. - Hạn sử dụng: 12 tháng kể từ ngày sản xuất 2.3 Dụng cụ và thiết bị sử dụng Để tiến hành nghiên cứu đề tài này cần sử dụng các thiết bị và dụng cụ sau: - Tủ sấy - Cân kĩ thuật - Nồi hấp - Nhiệt kế đo dung dịch lỏng 34
- Một số dụng cụ khác 2.4 Quy trình chế biến bánh phồng bổ sung tảo Spirulina 2.4.1 Quy trình chế biến dự kiến Đậu nành Gia vị Tảo Bột năng 1/3 2/3 60oC Xử lý Hòa trộn Bột nở Phối trộn Nước Tráng 2mm Hấp 60-90s Làm nguội o Sấy 1 45 C, 2-4h Định hình Rẻo thừa Sấy 2 45oC, 17-20h Bánh phồng tảo Sơ đồ 2.1 Quy trình chế biến bánh phồng tảo Spirulina dự kiến 2.4.2 Thuyết minh quy trình Quy trình làm bánh lấy trên cơ sở [11] 35
2.4.2.1 Hồ hóa Mục đích: nhằm làm trương nở, phá vỡ một phần hạt tinh bột, hòa tan vào trong nước tạo thành gel. Thuận lợi cho quá trình tráng định hình. Tiến hành: lấy 1/3 lượng bột năng cùng một lượng nước, đem hồ hóa đến 60oC. Sau đó tiến hành phối trộn 2.4.2.2 Phối trộn Mục đích: Tạo hỗn hợp bột nhào đồng nhất có tính chất công nghệ phù hợp với quá trình tạo hình theo quy mô nhỏ và vừa. Tiến hành: Lần lượt phối trộn theo thứ tự 2/3 lượng bột năng còn lại, gia vị, một ít nước phối trộn cho đến khi hết lượng nước. Sau đó cho tảo và bột nổi vào phối trộn cho đến khi hỗn hợp đều. 2.4.2.3 Tráng Mục đích: tạo tấm bột độ dày đồng nhất cho sản phẩm. Tiến hành: sử dụng lá chuối làm lớp lót để tráng bánh. Chuẩn bị lá chuối tươi, rửa sạch, để ráo nước. Sau đó trải hỗn hợp lên trên và tráng đều, độ dày lớp tráng là 2mm. Sau đó đem hấp bánh 2.4.2.4 Hấp Mục đích: cố định cấu trúc lá bột sau khi tráng. Tiến hành: Chuẩn bị nồi hấp, bật công tắt đun sôi nước. Sau khi nhiệt của hơi nước trong nồi ổn định trong khoảng 96 - 980C, lá chuối được tráng bột được đưa vào buồng hấp trong vòng 60-90 giây. Kết thúc quá trình hấp, miếng bột được tách khỏi lá chuối và xếp vào khay chuẩn bị đem sấy. 2.4.2.5 Sấy 1 Mục đích: Làm giảm nhanh độ ẩm bánh, tránh sự phát triển của vi sinh vật, giúp ổn định sơ bộ cấu trúc của bánh. Ngoài ra, bánh sẽ mềm dẻo thích hợp cho công đoạn định hình tiếp theo. 36
Tiến hành: sau khi bánh được vớt ra thì cho vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 450C, trong vòng 2h- 4h. Chuẩn bị đem định hình 2.4.2.6 Định hình Mục đích: tạo hình dáng cho sản phẩm Tiến hành: Sau khi sấy 1, miếng bánh đựơc lấy ra và sử dụng khuôn hình trụ rỗng để tạo hình. Dùng lực ấn để tạo ra những miếng bánh có cùng kích thước 2.4.2.7 Sấy 2 Mục đích: sấy khô để bảo quản sản phẩm Tiến hành: Sau khi định hình, bánh tiếp tục được cho vào sấy trong khoảng thời gian từ 17- 20h ở nhiệt độ 450C. 2.4.2.8 Thành phẩm Bánh sau sấy sẽ được phân loại và đóng gói. Thành phẩm có hàm ẩm < 12% là đạt yêu cầu. 2.5 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 2.5.1 Bố trí thí nghiệm tổng quát 37
Quy trình dự kiến Khảo sát phương pháp xử lý bột Khảo sát tỉ lệ gia vị Khảo sát hàm lượng nước tổng Khảo sát các thông số Khảo sát tỷ lệ nước hồ hóa:phối kỹ thuật trong quá trộn trình chế biến Khảo sát hàm lượng tảo Khảo sát tỉ lệ bột năng:bột đậu nành Đánh giá cảm quan của sản phẩm Phân tích đánh giá chất Kiểm tra chỉ tiêu hóa sinh: hàm lượng sản phẩm lượng protein, đạm, cacbonhydrate Kết luận Sơ đồ 2.2 Sơ đồ nghiên cứu Sau khi qua một vài thí nghiệm sơ bộ để lựa chọn tỷ lệ bột năng, bột đậu nành có thể tạo ra hỗn hợp bột nhào phù hợp với phương pháp tráng hấp, chúng tôi đề nghị công thức bánh phồng tảo dự kiến như trong Bảng 2.8. Trong đó, tỷ lệ công thức gia vị phối trộn bánh phồng tôm được lựa chọn theo đề cương môn thực hành công nghệ thực phẩm 1, trường Đại học Công Nghệ TP. HCM [11]. Bảng 2.8 Công thức bánh phồng tảo dự kiến Nguyên liệu Khối lượng (g) Gia vị Khối lượng (g) Tinh bột sắn (bột năng) 50 Bột ngọt 1.25 Đậu nành 12.5 Bột tiêu 0.5 Tảo spirulina 1.3 Bột tỏi 1 Bột nở 0.6 Muối 2.5 Nước 45 Đường 1.5 38
Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, khi khảo sát một yếu tố bất kỳ, các yếu tố cũng như thông số còn lại sẽ không thay đổi giá trị, chỉ có thông số cần khảo sát sẽ thay đổi theo yêu cầu của từng thí nghiệm. Các thông số cố định trong quá trình chế biến cần giữ nguyên được trình bày ở Bảng 2.9 Bảng 2.9 Những thông số không đổi trong quá trình nghiên cứu STT Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị 1 Nhiệt độ hồ hóa oC 60 2 Thời gian phối trộn Phút 5 3 Chiều dày của miếng bột tráng mỏng mm 2 4 Nhiệt độ hấp bánh oC 96 – 98 5 Thời gian hấp Giây 60 – 90 6 Nhiệt độ sấy 1 oC 45 7 Thời gian sấy 1 Giờ 2 – 4 8 Nhiệt độ sấy 2 oC 45 9 Thời gian sấy 2 Giờ 17 - 20 10 Nhiệt độ chiên oC 160 - 180 2.5.2 Bố trí thí nghiệm cho từng khảo sát 2.5.2.1 TN1: Khảo sát phương pháp xử lý bột ban đầu Mục đích: xác định ảnh hưởng của phương pháp hồ hóa bột năng đến cấu trúc của sản phẩm. Lựa chọn ra phương pháp xử lý bột cho độ nở về thể tích cao nhất. Tiến hành: Bột năng được hồ hóa theo một trong 2 phương pháp - PP1 là Đun nước đến 60oC rồi đem hòa tan 1/3 bột năng - PP2 là Hòa tan 1/3 bột năng vào nước rồi gia nhiệt đến 60oC 39
Sau đó sẽ thực hiện tiếp các bước tiếp theo như quy trình công nghệ đã trình bày trong Sơ đồ 2.1 Bảng 2.8. Các thông số thông nghệ thực hiện theo Bảng 2.9 Khảo sát: Các thông số đo: độ chảy, độ ẩm, trước khi sấy (đường kính, khối lượng, bề dày), sau khi sấy (đường kính, khối lượng, bề dày), sau khi chiên (đường kính, khối lượng, bề dày) Kết luận TN1: phương pháp hồ hóa bột năng cho cấu trúc bánh nở xốp nhất 2.5.2.2 TN2: Khảo sát tỉ lệ gia vị trong công thức phối trộn Mục đích: chọn ra công thức gia vị được ưa thích nhất. Tiến hành: Giữ nguyên phương pháp hồ hóa bột năng đã được lựa chọn trong TN1, quy trình công nghệ trình bày trong Sơ đồ 2.1 và các thông số công nghệ trong Bảng 2.9. Thay đổi tỷ lệ gia vị trong công thức phối trộn theo Bảng 2.10 Bảng 2.10 Tỉ lệ các công thức gia vị Công thức Đường Bột ngọt Tiêu Muối Tỏi 1 1.5 1.25 0.5 2 0.7 2 1.5 1.25 0.5 1.5 0.7 3 1.5 1.25 0.5 1.5 0.5 4 1.5 1.25 0.5 1 0.5 Khảo sát:: Cảm quan về sự ưa thích Kết luận TN2: công thức gia vị có điểm ưa thích chung cao nhất. 2.5.2.3 TN3: Khảo sát tổng lượng nước trong hỗn hợp Mục đích: Xác định quy luật ảnh hưởng của tổng lượng nước bổ sung đến khả năng tráng bánh và chất lượng của bánh phồng tảo. Lựa chọn ra lượng nước thuận lợi cho quá trình chế biến và cho độ nở về thể tích cao nhất. Tiến hành: Giữ nguyên phương pháp hồ hóa bột năng đã được lựa chọn trong TN1, công thức gia vị đạ chọn ở TN2, quy trình công nghệ trình bày trong 40
Sơ đồ 2.1 và các thông số công nghệ trong Bảng 2.9. Thay đổi tổng lượng nước của hỗn hợp trong quy trình chế biến. Thay đổi và khảo sát với 7 hàm lượng nước khác nhau: 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80 (gr) Khảo sát: Các thông số đo: độ chảy, độ ẩm, trước khi sấy (đường kính, khối lượng, bề dày), sau khi sấy (đường kính, khối lượng, bề dày), sau khi chiên (đường kính, khối lượng, bề dày) Kết luận TN3: Chọn ra hàm lượng nước tổng 2.5.2.4 TN4: Khảo sát lượng nước phối trộn Mục đích: nhằm tìm ra lượng nước phối trộn cho sản phẩm có độ tăng thể tích tốt nhất. Tiến hành: Giữ nguyên phương pháp hồ hóa bột năng đã được lựa chọn trong TN1, công thức gia vị đạ chọn ở TN2, tổng lượng nước trong hỗn hợp chọn ở TN3, quy trình công nghệ trình bày trong Sơ đồ 2.1 và các thông số công nghệ trong Bảng 2.9. Tổng lượng nước được xem là 100%, thay đổi tỉ lệ nước hồ hóa : nước phối trộn theo Bảng 2.11 Bảng 2.11 Tỉ lệ nước hồ hóa và nước phối trộn khảo sát trong TN4 Tỉ lệ Nước hồ hóa 85% 80% 75% 70% Nước phối trộn 15% 20% 25% 30% Khảo sát: Các thông số đo: độ chảy, độ ẩm, trước khi sấy (đường kính, khối lượng, bề dày), sau khi sấy (đường kính, khối lượng, bề dày), sau khi chiên (đường kính, khối lượng, bề dày) Kết luận TN4: Chọn ra hàm lượng nước phối trộn thuận lợi cho quá trình tráng, hấp bánh và có sự thay đổi về thể tích sau khi chiên tốt nhất. 41
2.5.2.5 TN5: Khảo sát lượng tảo bổ sung vào sản phẩm Mục đích: Tìm ra tỷ lệ tảo cho độ nở về thể tích tốt nhất và được ưa thích nhất. Tiến hành: Giữ nguyên phương pháp hồ hóa bột năng đã được lựa chọn trong TN1, công thức gia vị đạ chọn ở TN2, tổng lượng nước trong hỗn hợp chọn ở TN3, tỉ lệ nước phối trộn được chọn ở TN4, quy trình công nghệ trình bày trong Sơ đồ 2.1 và các thông số công nghệ trong Bảng 2.9. Thay đổi khối lượng tảo trong công thức chế biến Tổng khối lượng bột mbột = mchất khô (63.8gr) – mgia vị - mbột nổi. mbột được xem là 100%. Thực hiện khảo sát hàm lượng tảo với 5 tỉ lệ: 1, 2, 3, 4 và 5% so với khối lượng mbột (khối lượng bột năng, bột đậu nành và tảo) Khảo sát: Các thông số đo: độ chảy, độ ẩm, trước khi sấy (đường kính, khối lượng, bề dày), sau khi sấy (đường kính, khối lượng, bề dày), sau khi chiên (đường kính, khối lượng, bề dày) Kết luận: Chọn ra tỉ lệ tảo có sự ưa thích về tổng thể cao nhất 2.5.2.6 TN6: Khảo sát Khảo sát tỉ lệ bột đậu nành và bột năng Mục đích: Xác định hàm lượng bột năng, bột đậu nành thích hợp để tạo ra sản phẩm có độ kết dính tốt, độ nở về thể tích tốt và cho giá trị cảm quan tốt nhất. Tiến hành: Giữ nguyên phương pháp hồ hóa bột năng đã được lựa chọn trong TN1, công thức gia vị đạ chọn ở TN2, tổng lượng nước trong hỗn hợp chọn ở TN3, tỉ lệ nước phối trộn được chọn ở TN4, tỉ lệ tảo chọn ở TN5, quy trình công nghệ trình bày trong Sơ đồ 2.1 và các thông số công nghệ trong Bảng 2.9. Thay đổi khối lượng tảo trong công thức chế biến M bột – m tảo = mx. Khảo sát với 5 mức tỉ lệ bột năng : bột đậu nành so với khối lượng mx. Thể hiện ở 42
Bảng 2.12 Các tỉ lệ bột năng : bột đậu nành khảo sát Bột năng 6 5 4 3 2 Bột đậu nành 1 1 1 1 1 Khảo sát: sự thay đổi thể tích sau khi chiên, mức độ ưa thích về màu sắc, mùi vị, cấu trúc và tổng thể của từng tỉ lệ. Kết luận: Chọn ra tỉ lệ bột năng : bột đậu nành có sự ưa thích về tổng thể cao nhất. 2.6 Các phƣơng pháp phân tích - Phương pháp đánh giá cảm quan: phép thử so hàng và phép thử cho điểm thị hiếu (Phụ lục ) - Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi bằng tủ sấy (phụ lục) - Đo độ chảy - Đo độ nở - Đo tỷ trọng - Đo màu 2.7 Phƣơng pháp xử lý số liệu Tất cả thí nghiệm được thực hiện với 3 lần lặp lại để tính kết quả trung bình. Kết quả thí nghiệm được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai Analysis of Variance (ANOVA) với phần mềm Statgraphics plus (version 3.2) và phần mềm Microsoft Excel. Sự khác biệt có nghĩa giữa các kết quả thí nghiệm được so sánh bởi Multiple range tests (p ≤ 0,05). 43
CHƢƠNG 3. KẾT QỦA VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết quả TN1: Khảo sát phƣơng pháp xử lý bột ban đầu 3.1.1 Kết quả 70 60.7 a 62 59.9 a 60 60 58 50 56 40 54 51.2 b 30 (%)m 52 (mm) b 16.7 y 20 50 Độ ẩ Độ 48 10 46 Độ chả Độ 0 44 Không gia nhiệt Gia nhiệt Không gia nhiệt Gia nhiệt phƣơng pháp xử lý bột phƣơng pháp xử lý bột Hình 3.1 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý bột ban đầu đến độ chảy và độ ẩm của bột nhào Qua Error! Reference source not found. cho thấy: ở phương pháp hồ hóa ia nhiệt cho độ chảy (16.7 mm) và độ ẩm (51.2%) có xu hướng thấp hơn so với phương pháp hồ hóa không gia nhiệt: độ chảy (60.7 mm) và (độ ẩm 59.9%) Có sự khác biệt rõ rệt giữa hai phương pháp xử lý bột ban đầu. Khác nhau ở mức ý nghĩa 5% khi xử lý số liệu về độ chảy cũng như độ nở bằng phần mềm Stagratphics. Đối với cả hai phương pháp xử lý bột ban đầu thì độ chảy và độ ẩm tỉ lệ thuận với nhau. Sau khi phối trộn, độ chảy của hỗn hợp ở phương pháp hồ hóa không trực tiếp cao hơn thì độ ẩm của hỗn hợp ở phương pháp này cũng cao hơn. 44
Phƣơng pháp xử lý bột Phƣơng pháp xử lý bột 0 0 Không gia nhiệt Gia nhiệt Không gia nhiệt Gia nhiệt ) -2 -2 % -4 -4 nh ( y (%) y -6 kí -6 -8 ng ng bề dà bề -8 -6.6 -10 đườ -12 -10 -11.1 -14 Đô giảm giảm Đô Độ giảm Độ giảm -12 -16 -14.8 -14 -12.7 -18 Phƣơng pháp xử lý bột Phƣơng pháp xử lý bột 0 0.0 Không gia nhiệt Gia nhiệt Không gia nhiệt Gia nhiệt -5 -5.0 -10.0 (%) -10 ng(%) -15.0 ch -15 lƣợ i i -20.0 -20 thể thể tí -25.0 khố -25 -22.4 -30.0 -27.0 -30 -35.0 Độ giảm giảm Độ -40.0 -35 giảm Độ -35.0 -45.0 -41.4 -40 Hình 3.2 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý bột ban đầu đến biến đổi của miếng bột tạo hình sau quá trình sấy Đối với phương pháp hồ hóa gia nhiệt, trong quá trình gia nhiệt xảy ra hiện tượng hồ hóa làm phá vỡ các hạt tinh bột giúp cho sợi liên kết được nhiều hơn, khả năng liên kết giữa các hạt tinh bột và nước nhiều [9] vì vậy hàm ẩm trong hỗn hợp sau khi phối trộn thấp hơn so với phương pháp hồ hóa không gia nhiệt. Từ Hinhg 3.2 có thể thấy ở phương pháp hồ hóa không gia nhiệt, lượng nước tự do có trong hỗn hợp sau khi phối trộn cũng như sau khi hấp cao hơn do không tạo nhiều mạng liên kết với nước khi hồ hóa dẫn đến việc nước tự do dễ bay hơi và nước bay hơi nhiều hơn so với phương pháp hồ hóa gia nhiệt. Vì vậy độ giảm vể, đường kính, bề dày thể tích cũng như khối lượng sau sấy sau khi sấy ở 45
phương pháp hồ hóa không gia nhiệt cao hơn (có sự thay đổi nhiều hơn) so với phương pháp hồ hóa gia nhiệt. Có thể thấy nước tự do càng nhiều thì sau khi sấy, miếng bánh có nhiều sự thay đổi hơn. Giảm về cà đường kính, bề dày, khối lượng. Đối với phương pháp hồ hóa không gia nhiệt, độ tăng vể đường kính, bề dày, thể tích và khối lượng sau khi chiên thấp hơn so với phương pháp hồ hóa gia nhiệt. Cụ thể sau khi chiên, phương pháp hồ hóa trực tiếp cho độ tăng về thể tích là 405.1% thì độ tăng thể tích ở phương pháp hồ hóa không gia nhiệt chỉ ở 251.5%. Sau chiên, có thể dễ dàng thấy được ở phương pháp hồ hóa gia nhiệt cho độ tăng về thể tích cao gần gấp hai lần so với phương pháp còn lại và sai số ở mức không cao vì vậy có sự khác biệt hoàn toàn giữa hai phương pháp. Sau khi chiên, khối lượng ở phương pháp hồ hóa trực tiếp giảm do lượng nước tự do và bột nổi bay hơi trong khi thể tích lại tăng cao hơn do nước liên kết với bột tạo mạng lưới ở phương pháp này nhiều hơn dẫn đến tỷ trọng có sự giảm nhiều hơn. Khi chiên, nhiệt độ làm phá vỡ liên kết hydro giữa nước và hạt tinh bột làm nước bay hơi dễ hơn nên bánh sẽ nở hơn và khối lượng sau khi chiên thấp hơn. Vì vậy phương pháp tạo ra mạng liên kết nhiều hơn trong quá trình hồ hóa sẽ cho cấu trúc bánh nở hơn, tỷ trọng sau chiên thấp hơn. 46
190 182.7 ) 36 33.7 % 34 180 170 32 nh ( nh ) 160 kí 30 % 150 y y ( ng 28 27.1 140 26 đƣờ Bề dà 130 117.4 24 120 22 110 20 Độ tăng tăng Độ 100 Không gia nhiệt Gia nhiệt Không gia nhiệt Gia nhiệt Phƣơng pháp xử lý bột Phƣơng pháp xử lý bột 450 405.1 70.0 63.9 400 60.0 (%) 350 46.5 ng(%) ch 50.0 300 251.5 250 lƣợ 40.0 i i thể tí thể 200 30.0 150 khố 20.0 100 Độ tăng tăng Độ 50 10.0 0 tăng Độ 0.0 Không gia nhiệt Gia nhiệt Không gia nhiệt Gia nhiệt Phƣơng pháp xử lý bột Phƣơng pháp xử lý bột 1000 900 805.2 ) 3 800 700 600 500 428.2 Tỷ trọng (kg/m Tỷtrọng 400 300 Không gia Gia nhiệt nhiệt Phương pháp xử lý bột Hình 3.3 Ảnh hưởng của phương pháp xử lý bột ban đầu đến biến đổi của bánh phồng sau quá trình chiên 47
Bảng 3.1 Ảnh hưởng của hai phương pháp xử lý đến độ nở sản phẩm Không gia nhiệt Gia nhiệt 3.1.2 Thảo luận Qua Bảng 3.2 cho thấy: phương pháp hồ hóa gia nhiệt trực tiếp cho sản phẩm có độ nở sau khi chiên nhiều hơn. Không những vậy, bánh sau khi chiên của phương pháp hồ hóa gia nhiệt trực tiếp cho cấu trúc giòn và xốp hơn so với phương pháp hồ hóa không gia nhiệt trực tiếp. Tinh bột bản chất không tan trong nước lạnh nhưng sẽ hấp thu nước và trương nở rã hạt và tạo thành dung dịch hồ hóa khi gia nhiệt. Giai đoạn hồ hóa được xem là bắt đầu khi các phân tử nước khuếch tán vào bên trong hạt tinh bột dưới tác dụng của nhiệt năng hay cơ năng. Khi đun nóng huyền phù tinh bột với nước, các phân tử nước sẽ xâm nhập vào bên trong hạt thông qua các “kênh dẫn” trên bề mặt hạt tinh bột làm cho hạt tinh bột trương nở một cách giới hạn. Các phân tử nước này sẽ tạo liên kết hydro với các phân tử amylose và amylopectin, làm yếu đi các liên kết giữa các phân tử tinh bột với nhau. Nếu được 48
cung cấp thêm năng lượng, thường là nhiệt năng, thì các phân tử tinh bột sẽ khuếch tán ra ngoài hạt tinh bột, trở thành tinh bột tan. Quá trình hồ hóa được xem là bắt đầu khi độ nhớt của hỗn hợp tăng. Nhiệt độ tại đó độ nhớt của huyền phù bột – nước bắt đầu tăng vọt được gọi là nhiệt độ bắt đầu hồ hóa (Tonset). Khi đó nước khuếch tán vào trong hạt rất nhiều dẫn đến liên kết giữa các phân tử tinh bột trở nên lỏng lẻo, các hạt tinh bột trương nở rất to, vỡ ra và không còn hình dạng nhất định. Độ nhớt của hỗn hợp tăng dần lên đến cực đại (ηpeak). Nhiệt độ tại thời điểm độ nhớt đạt cực đại gọi là nhiệt độ đạt đỉnh nhớt (Tpeak). Khi làm nguội, hỗn hợp này sẽ có thể tạo cấu trúc gel hay paste tùy theo nguồn gốc và nồng độ tinh bột. Tiếp tục cung cấp nhiệt lượng cho hỗn hợp thì các phân tử nước sẽ bao quanh các phân tử amylose và amylopectin được giải phóng từ hạt tinh bột tạo thành micell nước – tinh bột, hỗn hợp lúc này được gọi là “dung dịch hồ tinh bột” (Lelievre 1976), (Ratnayake and Jackson 2008). Khi thực hiện ở phương pháp hồ hóa trực tiếp, nhiệt năng được cung cấp từ từ và liên tục nên hỗn hợp nhận năng lượng nhiều hơn, các hạt tinh bột sắn trương nở, rã hạt nhiều làm độ nhớt tăng cao. Ngược lại, ở phương pháp không hồ hóa trực tiếp, vì lượng nước sôi bổ sung là có giới hạn nên năng lượng hỗn hợp hấp thu sẽ ít. Hơn nữa, hạt tinh bột không có giai đoạn hấp thu nước trước nên liên kết giữa các phân tử tinh bột chưa được giảm. Khi tiếp xúc trực tiếp với nước nóng, việc phá vỡ liên kết giữa các phân tử tinh bột khó khăn hơn so với phương pháp hồ hóa trực tiếp. Phương pháp hồ hóa gia nhiệt trực tiếp do vậy tạo mạng lưới nhiều hơn khiến cho hỗn hợp có độ nhớt cao hơn nên độ chảy của phương pháp này thấp hơn so với phương pháp hồ hóa không gia nhiệt trực tiếp. Khi mạng lưới liên kết các thành phần trong hỗn hợp sau khi hồ hóa sẽ tạo - màng giữ khí khi chiên các mầm khí trong bánh (như gốc HCO 3 trong bột nổi sẽ giải phóng CO2 vào mạng lưới càng nhiều làm cho bánh càng nở.Vì vậy phương pháp hồ hóa trực tiếp sẽ tạo ra nhiều mạng lưới liên kết nên thể tích bánh sau khi chiên lớn hơn so với phương pháp hồ hóa không gia nhiệt trực tiếp. 49
3.1.3 Kết luận TN1 Phương pháp hồ hóa gia nhiệt đã cho kết quả độ nở về thể tích là tốt nhất nên phương pháp hồ hóa gia nhiệt sẽ được lựa chọn cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.2 Kết quả TN2: Khảo sát tỉ lệ gia vị trong công thức phối trộn 3.2.1 Kết quả Khi thay đổi nguyên liệu tôm trong TL bằng đậu nành và bột tảo thì các giá trị về cảm quan của sản phẩm bánh sẽ thay đổi, do đó cần khảo sát lại tỷ lệ gia vị trong công thức phối trộn. Chúng tôi tiến hành khảo sát sơ bộ trên 4 công thức gia vị và được đưa vào thí nghiệm đánh giá cảm quan. Kết quả được trình bày trong Bảng 3.3 - Công thức 1: được nhận xét mẫu mặn, không hài hòa, đặc trưng mùi tỏi. (công thức ban đầu) - Công thức 2: giảm hảm lượng muối nên được nhận xét mẫu vị vừa phải, đặc trưng mùi tỏi - Công thức 3: từ công thức 2, giảm thêm lượng bột tỏi và được nhận xét là mẫu vị vừa phải, công thức phối trộn hài hòa. - Công thức 4: từ công thức 3 giảm thêm hàm lượng muối nên được nhận xét là thiếu mặn vị không hài hòa, nhạt. Qua kết quả xử lý số liệu ở phụ lục C.6 cho thấy giữa các công thức 1 và 4, 2 và 3, 3 và 4 không có sự khác biệt. Có sự khác biệt giữa các công thức 1 và 2, 1 và 3, 2 và 4, khác biệt ở mức 5%. Công thức 2 và 4 cho kết quả ưa thích cao hơn so với hai công thức còn lại, công thức 2 cho mức độ ưa thích cao nhất, công thức 1 cho mức độ ưa thích thấp nhất. 50
3.2.2 Thảo luận Tổng hợp kết quả sau khi phân tích số liệu: Ftest =12,65 và Ftra bảng = 9,49 Do Ftest(36,95) > Ftra bảng (9,49) => Có sự khác biệt về mức độ ưa thích giữa các sản phẩm ở mức ý nghĩa α = 0,05. Bảng 3.3 Kết quả tổng hạng của 4 công thức gia vị về mùi vị Mẫu thử Tổng hạng Mức ý nghĩa(*) 1 45 a 2 74 b 3 67 bc 4 54 ac (*) Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa = 5% Từ kết quả phân tích trên, ta thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích của người thử đối với 4 công thức gia vị ở mức ý nghĩa 5%. Mẫu bánh với công thức gia vị 1 và 4 có mức độ ưa thích thấp nhất và không có sự khác biệt về mức độ ưa thích ở mức ý nghĩa 5%. Cả 2 mẫu bánh đều có tỉ lệ muối cao nhất và tỉ lệ bột tỏi thấp nhất nhưng cho cảm nhận bánh mặn và nhạt hơn so với hai công thức còn lại, vì vậy mức độ cho sự ưa thích của người tiêu dùng là thấp nhất. Mẫu bánh với công thức 2 và 3 có mức độ ưa thích cao và không có sự khác biệt giữa hai mẫu và khác biệt so với các mẫu còn lại ở mức ý nghĩa 5%. Công thức 2 cho sự ưa thích của người tiêu dùng cao nhất. 3.2.3 Kết luận TN2 Công thức gia vị 2 đã cho kết quả mức độ ưa thích về mùi vị là tốt nhất nên công thức gia vị 2 sẽ được lựa chọn cho các thí nghiệm tiếp theo. 51
3.3 Kết quả TN3: Khảo sát lƣợng nƣớc sử dụng 3.3.1 Kết quả 120 108.7 100 y = 3.15x - 141.61 97.3 R² = 0.9982 80 77.7 60 63.7 47.7 40 31.3 Độ chảy Độ (mm) 20 15.7 0 40 50 60 70 80 90 Lƣợng nƣớc (gr) 56.0 54.5 53.7 54.0 52.3 51.5 52.0 49.9 50.0 47.6 y = -0.0072x2 + 1.2415x + 1.0008 48.0 R² = 0.9961 46.0 45.0 Độ ẩm ẩm Độ (%) 44.0 42.0 40.0 40 50 60 70 80 90 Lƣợng nƣớc (gr) Hình 3.4 Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến độ chảy của bột nhào và độ ẩm Nhìn vào Hình 3.4 cho thấy nước tự do và nước liên lết đều làm tăng độ chảy tuyến tính theo đường độ chảy = 3,15 nước – 141,61 với R2 = 0,99982, ở lượng nước 50gr cho độ chảy 15.7mm và độ chảy tăng dần đến lượng nước 80gr (108 mm). Đồng thời, nước liên kết với bột làm tăng độ ẩm của bột nhào theo đường độ ẩm = 0,0071 nước2 + 1,2415 nước + 1,0008 với R2 = 0,9961. Hàm ẩm ở lượng nước 50gr (42.4%) tăng lên ở lượng nước 80gr (54.5%) 52
Hàm lượng nước phối trộn tỉ lệ thuận với độ chảy, lượng nước càng tăng thì độ chảy của hỗn hợp bột nhào càng cao, vận tốc chảy tăng, độ nhớt giảm (chảy càng nhanh). Bảng 3.4 Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến cấu trúc và khả năng tráng bánh Lƣợng Hỗn hợp sau Ẩm sau Nhận xét khả năng tráng bánh nƣớc phối trộn phối trộn Hỗn hợp khi phối trộn nặng tay, 50 Rất đặc khó tráng bánh. Bánh sau khi hấp dễ 45 tháo rời Hỗn hợp khi phối trộn hơi nặng tay, khó tráng. Bánh sau khi hấp dễ 55 Đặc 47,6 tháo rời khỏi lá chuối. Bánh bị khô bế mặt Hỗn hợp dễ phối trộn, dễ tráng 60 Đặc vừa bánh. Bánh sau hấp dễ tháo rời, bị khô 49,9 bề mặt. Hỗn hợp dễ phối trộn, dễ tráng 65 Hơi đặc 51,5 bánh. Bánh sau khi hấp dễ tháo rời 70 Hơi đặc Hỗn hợp dễ phối trộn, dễ tráng 52,3 bánh.Bánh sau khi hấp dễ tháo rời Hỗn hợp dễ phối trộn, dễ tráng 75 Hơi loãng 53,7 bánh. Bánh sau hấp hơi dính khi tháo. Hỗn hợp dễ phối trộn, khó tráng bánh do độ chảy cao. Sau khi hấp khó 80 Loãng 54.,5 tháo rời khỏi lá chuối do dính, bánh dễ bị giãn sau khi tháo 53
Bảng 3.5 Kết quả so màu của hỗn hợp sau khi phối trộn đối với các hàm lượng nước Lượng nước (gr) Hình ảnh của hỗn hợp sau Giá trị so màu phối trộn L: 36 50 a: -29 b: 20 L: 40 55 a: -25 b: 19 L: 41 60 a: -22 b:19 L: 48 65 a: -20 b: 19 L: 49 70 a: -20 b: 19 L: 50 75 a: -19 b: 19 L: 52 80 a: -18 b: 18 54
Sau khi phối trộn, khi tăng lượng nước sử dụng thì màu của hỗn hợp càng có màu nhạt dần ( giá trị L càng tăng), màu xanh của tảo càng ít do hàm lượng chất khô không đổi trong khi lượng nước tăng làm cho hỗn hợp phối trộn có màu càng nhạt ( giá trị âm của a càng nhò) và giá trị b không làm ảnh hưởng đến giá trị màu của sản phẩm. Qua quá trình thí nghiệm thấy rằng: công thức 50gr và 80gr nước thì khó định hình được vì ở hàm lượng nước 50gr, hỗn hợp sau khi phối trộn rất đặc, khó khăn trong việc tráng và làm nhẵn bề mặt. Còn ở lượng 80gr nước thì hỗn hợp loãng, độ chảy cao nên trong khi hấp hỗn hợp bột không giữ được hình dạng, dễ chảy về hai phía khi đưa lá chuối vào hấp hoặc chảy về 2 phía khi bề mặt nồi hấp không bằng phẳng. Vì vậy loại hai công thức khảo sát với lượng nước 50 và 80gr. Khảo sát độ kết dính và nở của sản phẩm với các mẫu 55gr, 60gr, 65gr, 70gr và 75gr. Dựa vào kết quả phân tích từ Hình 3.5, ta thấy rằng hàm lượng nước ảnh hưởng đến đường kính, bề dày, thể tích cũng như khối lượng miếng bánh sau khi sấy. Hàm lượng này có khuynh hướng giảm dần (thay đổi càng nhiều) sau khi sấy khi ta tăng hàm lượng nước. Tuy nhiên ở hàm lượng nước 70, 75 và 80gr có sự thay đổi vể đường kính, khối lượng cũng như bề dày ít chênh lệch với nhau có thể do khả năng tạo mạng liên kết giữa tinh bột và nước đã bão hòa, dẫn đến việc nước tự do nhiều mà lượng chất khô không đổi, dẫn đến hiện tượng miếng bánh sau khi sấy càng co (thay đổi càng nhiều) khi tăng hàm lượng nước. Thay đổi vể thể tích giảm đi (từ -14% đến -26.7%) khi khảo sát lượng nước từ 50gr đến 80gr. Sự thay đổi càng giảm dần theo lượng nước, đạt hàm lương thấp nhất ở 50gr nước là -14% (thay dổi ít nhất) và tăng dần sự thay đổi đến cao nhất ở 80gr nước là -26.7%. 55
Lƣợng nƣớc (gr) Lƣợng nƣớc (gr) 0.0 0 ) 50 55 60 65 70 75 80 50 55 60 65 70 75 80 -2.0 -2 -4.0 -4.1 -4 -6.0 -6.3 -6 -8.0 -6.6 -8.3 dày bề (%) giảm Độ -6.8 -7.0 -8 -7.4 -10.0 -9.3 -7.5 -9.8 -7.9 Độ giảm Độ giảm đƣờng kính(% -10.2 -10.3 -8.8 -12.0 -10 Lƣợng nƣớc (gr) Lƣợng nƣớc (gr) 0.0 0.0 50 55 60 65 70 75 80 -5.0 50 55 60 65 70 75 80 -5.0 -10.0 -10.0 -15.0 -15.8 -15.0 -20.0 -14.0 -19.1 -25.0 -20.0 -18.3 -30.0 -25.8 -21.8 -29.5 -25.0 -32.1 -23.8 -24.7 -35.0 -32.5 -33.3 -25.7 (%) lƣợng khốigiảm Độ -26.7 -30.0 -40.0 Độ giảm Thể tích (%) Thểtích giảm Độ Hình 3.5 Ảnh hưởng của hảm lượng nước đến biến đổi của miếng bột tạo hình sau quá trình sấy Ở Hình 3.6 cho thấy sau khi chiên, khi lựơng nước càng tăng thì khối lượng càng giảm do lượng nước tự do và bột nổi bay hơi trong khi thể tích lại tăng cao hơn do nước liên kết với bột tạo mạng lưới tạo ra trong quá trình hồ hóa càng nhiều dẫn đến tỷ trọng có sự giảm nhiều hơn. Khi chiên, nhiệt độ làm phá vỡ liên kết hydro giữa nước và hạt tinh bột làm nước bay hơi dễ hơn nên hàm lượng nước sử dụng càng nhiều thì bánh sẽ nở hơn và khối lượng sau khi chiên thấp hơn. Vì vậy lượng nước càng nhiều thì tạo ra mạng liên kết trong quá trình hồ hóa càng nhiều làm cho bánh nở hơn (độ tăng về thể tích cao hơn). 56
250.0 70.0 63.8 63.8 63.8 62.9 209.7 60.0 55.1 200.0 183.8 191.4 48.0 50.0 157.9 150.0 139.9 40.0 114.7 29.5 93.0 30.0 100.0 20.0 50.0 10.0 (%) dày bề tăng Độ Độ tăng đƣờng kính (%) đƣờng kính tăng Độ 0.0 0.0 50 55 60 65 70 75 80 50 55 60 65 70 75 80 Lƣợng nƣớc (gr) Lƣợng nƣớc (gr) 800.0 730.5 45.0 39.3 679.5 651.2 40.0 700.0 35.1 584.3 33.0 600.0 35.0 477.1 30.0 500.0 25.5 25.0 400.0 370.0 20.6 thể tích (%) 20.0 18.0 7 7 300.0 223.8 15.2 15.0 200.0 10.0 Độ tang Độ 100.0 5.0 0.0 0.0 50 55 60 65 70 75 80 Độ tăng khốilƣợng (%) 50 55 60 65 70 75 80 Lƣợng nƣớc (gr) lƣợng nƣớc (gr) 800 720.6 700 ) 3 600 500 460.1 429.3 400 357.8 277.0 275.3 300 280.1 200 Tỷ trọng (kg/m Tỷtrọng 100 0 50 55 60 65 70 75 80 lƣợng nƣớc (gr) Hình 3.6 Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến biến đổi của bánh phồng sau quá trình chiên 57
Có thể thấy, khi ta tăng hàm lượng nước trong công thức chế biến thì sau khi chiên, tuy với hàm lượng nước 75 và 80gr sự tăng về đường kính, bề dày và thể tích. Sau khi chiên, càng nhiều nước thì khối lượng thay đổi càng ít do liên kết mạng trong quá trình hồ hóa tăng, khi chiên thì lượng nước tự do và bột nổi bay hơi ít, trong khi thể tích lại tăng cao hơn do nước liên kết với bột tạo mạng lưới ở phương pháp này nhiều hơn dẫn đến tỷ trọng có sự giảm. Bảng 3.6 Ảnh hưởng của lượng nước đến khả năng tráng bánh và sản phẩm sau khi chiên Lượng Hình ảnh bánh sau Hình ảnh bánh sau Hình ảnh của bánh sau nước khi tráng khi hấp khi chiên 50 55 60 58
65 70 75 80 3.3.2 Thảo luận Khi ta tăng hàm lượng nước trong công thức chế biến thì mạng liên kết tạo ra giữa bột và nước trong quá trình hồ hóa tăng dẫn đến khối bột tăng. Do lượng chất khô được giữ không đổi nên khi tạo hình, tỉ lệ chất khô trong hỗn hợp bột sau phối 59
trộn ít sẽ làm tăng độ chảy cũng như độ ẩm của hỗn hợp. Tuy nhiên lớp bột khi tráng sẽ khó cố định tốt. Sau khi hấp sẽ có hiện tượng dễ rách và co nhiều khi sấy. Mục đích của thí nghiệm này là để xác định hàm ẩm của hỗn hợp bột sau khi phối trộn thích hợp cho việc chảy khối bột qua khe hẹp xuống băng tải để tạo thành dải bột mỏng trong công nghiệp. Yêu cầu của bột chảy qua khe cần liên tục, khi xuống đến băng tải cần trải đều, có chiều dày đều, bề mặt láng và không bị chảy loang ra khi vào hấp. - Mẫu 50 gr nước: hỗn hợp bột nhão rất đặc hầu như không chảy, chảy rất ít. Bánh dễ tháo rời - Mẫu 55gr nước: hỗn hợp bột nhão có chảy nhưng độ chảy không nhiều so với mẫu nước 50gr. Bánh dễ tháo rời - Mẫu 60gr nước: hỗn hợp bột có độ chảy dài hơn so với 2 mẫu trước nhưng không loang ra ngoài vì cấu trúc hơi đặc. Bánh dễ tháo rời - Mẫu 65 gr nước: hỗn hợp bột chảy đều hơn, vận tốc chảy nhanh hơn các mẫu trước, khối bột được xuống đều và không loang ra ngoài. Bánh dễ tháo rời - Mẫu 70 gr nước: hỗn hợp chảy đều, nhanh hơn mẫu nước. Không bị loang khi tráng. Bánh dễ tháo rời - Mẫu 75 và 80 gr nước: hỗn hợp chảy đều, tốc độ chảy nhanh, nhưng xuất hiện loang bề mặt khi tráng bánh, rõ nhất ở mẫu 80gr nước. Bánh hơi dính khi tháo khỏi lá chuối, miếng bánh bắt đầu giãn theo chiều tháo bánh. Nhưng với quá trình sản xuất thủ công cũng như đưa vào quy mô công nghiệp, các công đoạn cần được thực hiện liên tục (thời gian chờ càng ngắn càng tốt) nên việc tách miếng bánh ra khỏi lá chuối hoặc băng tải cũng là thao tác cần được chú trọng. Bên cạnh đó, khi tăng hàm lượng nước, mạng liên kết tăng đến mức không tạo ra mạng liên kết nữa thì sẽ dẫn đến việc tồn tại càng nhiều nước tự do trong miếng bánh. Càng nhiều nước tự do thì trong quá trình sấy, nước bốc hơi càng nhiều sẽ dẫn đến co thể tích và xuất hiện ứng lực trong quá trình sấy. Khi chiên ở 60
các vị trí có ứng lực sẽ nở không đồng đều, bánh sẽ nở theo chiều ứng lực kéo thì nở to hơn làm cho bánh bị nứt. Cụ thể ở bảng 3.5 cho thấy hàm lượng nước càng cao thì độ nở của bánh càng nhiều tuy nhiên ở lượng nước 75 - 80gr, miếng bánh sau khi hấp bắt đầu có hiện tượng khó gỡ do độ dính của bánh tăng và sau khi chiên, bánh có hiện tượng có ứng lực và làm nứt bánh. Vì vậy thấy rằng chọn hàm lượng 70gr nước là thích hợp. 3.3.3 Kết luận TN3 - Quy luật khi tăng hàm lượng nước càng thì càng dễ tráng, biến đổi về thể tích sau sấy và độ nở sau chiên càng tăng, tỷ trọng giảm. - Lượng nước 70gr đã cho kết quả dễ tráng và tháo bánh, có sự biến đổi sau sấy và sau chiên cho độ nở bánh là tốt nhất nên lượng nước được chọn trong công thức chế biến = 70gr sẽ được lựa chọn cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.4 Kết quả TN4: Kết quả khảo sát tỷ lệ nƣớc hồ hóa/ phối trộn 3.4.1 Kết quả 190.0 y = -200x2 + 634x + 4.7667 177.3 R² = 0.9993 170.0 149.7 150.0 độ chảy 124.7 130.0 độ ẩm Poly. (độ chảy) 110.0 95.0 90.0 Linear (độ ẩm) 70.0 y = 5.5463x + 52.7 53.5 53.8 54.1 54.3 R² = 0.9971 50.0 10% 15% 20% 25% 30% 35% tỉ lệ nƣớc phối trộn Hình 3.7 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước phối trộn đến độ chảy và độ ẩm của bột nhào 61
Độ chảy tăng theo đường: độ chảy = - 200 nước2 phối trộn + 634 nước phối trộn – 4,7667 với R2 = 0,9993, ở lượng nước phối trộn 15% cho độ chảy 95 mm và tăng dần đến tì lệ nước 30% (177 mm). Tỉ lệ nước phối trộn tăng làm tăng độ ẩm của bột nhào theo đường độ ẩm = 5,5463 nước + 52,7 với R2 = 0,9971. Tỉ lệ nước phối trộn Tỉ lệ nước phối trộn 0 0 -1 15% 20% 25% 30% 15% 20% 25% 30% -5 -2 -1.2 -1.8 -3 -10 -7.5 -4 -15 -12.6 -5 -4.3 -16.1 -20 -18.4 -6 (%) bề giảm Độ dày Độ giảm đ. kính (%) đ. giảm Độ kính -5.7 -7 -25 Tỉ lệ nước phối trộn Tỉ lệ nước phối trộn 0 0 -5 15% 20% 25% 30% -5 15% 20% 25% 30% -10 -10 -15 -10.9 -15 -20 -14.6 -20 -25 -30 -25 -23.1 -35 -30 -34.2 Độ giảm thể tíchthể giảm Độ (%) -27.4 -35.0 Độ giảm k.lượng (%) k.lượng giảm Độ -40 -36.5 -35 -45 -41.4 Hình 3.8 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước phối trộn đến biến đổi của miếng bột tạo hình sau quá trình sấy Qua Hình 3.8, sự thay đổi đường kính sau sấy ít bị biến đổi khi tăng lượng nước phối trộn. Tuy nhiên về sự thay đổi ở bề dày, thể tích cũng như khối lượng và tỷ trọng lại không có sự biến đổi tỉ lệ thuận khi ta tăng lượng nước phối trộn. Tỉ lệ nước phối trộn 255 cho sự biến đổi về thể tích và khối lượng là ít nhất. 62
57 260 240.6 54.7 240 55 52.7 53.2 220 208.2 53 200 51 180 48.6 160 149.0 49 136.3 140 47 Độ tăng đ.kính (%) đ.kính tăng Độ Độ tăng bề dày bề (%) tăng Độ 120 45 100 15% 20% 25% 30% 15% 20% 25% 30% Tỉ lệ nƣớc phối trộn Tỉ lệ nƣớc phối trộn 750 45 709.9 39.0 700 40 650 623.5 35 29.5 600 30 550 25 20.7 500 480.3 20 14.6 450 421.7 15 Độ Độ tăng k.lƣợng (%) Độ tăng thể tích (%) tích thể tăng Độ 400 10 15% 20% 25% 30% 15% 20% 25% 30% Tỉ lệ nƣớc phối trộn Tỉ lệ nƣớc phối trộn 400 343.4 350 274.2 277.1 300 250 200.7 200 150 Tỷtrọng 100 50 0 15% 20% 25% 30% tỉ lệ nƣớc phối trộn Hình 3.9 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước phối trộn đến biến đổi của bánh phồng sau quá trình chiên Sau khi chiên, các thông số như đường kính, bề dày, thể tích, tỷ trọng ở Hình 3.9 càng tăng, khối lượng giảm. Tỉ lệ nước phối trộn tỉ lệ thuận với sự thay đổi sau chiên, khi tăng tỉ lệ nước phối trộn thì độ nở miếng bánh sau khiên chiên càng tăng. 63
Tuy nhiên tỉ trọng càng thấp thì bánh càng nở do thể tích tăng trong khi khối lượng giảm và tỉ trọng của lượng nước phối trộn 20, 25 và 30% không có sự khác biệt nhìn thấy ở đường sai số. 3.4.2 Thảo luận Khi tăng tỉ lệ nước phối trộn trong khi lượng nước sử dụng trong chế biến không đổi thì lượng nước hồ hóa giảm. Ở công đoạn hồ hóa, lượng nước hồ hóa càng ít thì khi ta gia nhiệt, các cấu tử nước có xu hướng chuyển động nhanh hơn, các phân tử rã ra nhiều hơn làm độ nhớt tăng làm cho khối bột sau khi hồ hóa trở nên trong hơn. Mặc khác, bột đậu nành và tảo mang tính chất hút nước và giữ nước nên khi ta tăng tỉ lệ nước phối trộn thì các liên kết giữa nước tự do và phân tử bột được tạo ra làm tăng mạng liên kết giúp độ nở của miếng bánh sau khi chiên tăng liên tục. 3.4.3 Kết luận TN4 Khi tăng tỉ lệ nước phối trộn cho kết quả độ nở sản phẩm sau khi chiên tăng liên tục. Tuy nhiên tại thí nghiệm đã cho ra quy luật có đỉnh: Khi tỉ lệ nước phối trộn càng ít (nước hồ hóa càng nhiều) thì các phân tử nước rã ra càng nhiều, tuy nhiên nếu các phân tử nước khi rã ra khỏi hạt sẽ bị thủy phân làm giảm nhớt, nước rã nhiều chất khô ít thì đến khi liên kết mạng không thể tạo ra nứa trong khi nước vẫn tiếp tục rã, lúc này độ nhớt của hỗn hợp sẽ tăng trở lại. Qua khảo sát, tỉ lệ nước phối trộn ở 25% đã cho kết quả ít biến đổi nhất sau khi sầy và độ nở là tốt nhất sau khi chiên nên tỉ lệ nước phối trộn ở mức 25% sẽ được lựa chọn cho các thí nghiệm tiếp theo 3.5 Kết quả TN5: khảo sát hàm lƣợng tảo Spirulina 3.5.1 Kết quả 64
160 155 155.7 150 150.3 145 143.3 141.3 140 Độ chảy Độ (mm) 135 134.3 130 0% 2% 4% 6% Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột 55 55 54.5 54.0 54 54.0 53.8 54 53 53.1 Độ ẩm ẩm Độ (%) 53 52 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột Hình 3.10 Ảnh hưởng của tỉ lệ tảo đến độ chảy và độ ẩm của bột nhào Nhìn vào Hình 3.10 có thể thấy tỉ lệ tảo càng nhiều thì vận tốc càng giảm. Do tảo spirulina sử dụng ở dạng bột, có xu hướng tan trong nước, ngậm nước nên khi tăng hàm lượng tảo thì hỗn hợp sau khi phối trộn có độ nhớt càng tăng (độ chảy giảm, độ nhớt càng cao, chảy càng chậm). Độ chảy giảm dần từ tỉ lệ táo 1% (155,7 mm) đến tỉ lệ tảo 5% (134,3 mm). Tương tự độ chảy thì độ ẩm cũng giảm từ tỉ lệ tảo 1% (54,5%) xuống tỉ lệ tảo 5% (53,1%). Nhận thấy ở Hình 3.11 khi tỉ lệ tảo càng tăng, khả năng hút ẩm càng cao, các phân tử bột của tảo liên kết với nước tự do dẫn đến việc khi sấy, nước tự do bay hơi 65
càng ít. Kết quả là sự biến đổi về các thông số như: đường kính, bề dày, thể tích, khối lượng càng ít thay đổi khi tăng tỉ lệ tảo. Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột 0 0 1% 2% 3% 4% 5% -2 1% 2% 3% 4% 5% -2 -4 -4 -6 -3.4 -6.0 -8 -6.4 -7.3 -6 -10 -5.8 -12 -8 -7.8 -14 -12.3 -8.4 dày bề (%) giảm Độ Độ giảm đƣờngkính (%)giảm Độ -13.7 -10 -9.2 -16 Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột 0 0 1% 2% 3% 4% 5% -5 1% 2% 3% 4% 5% -10 -10 -15 -12.3 -20 -21.4 -19.8 -20 -17.0 -30 -27.3 -25 -21.3 -40 -30 -26.4 -39.7 -28.8 -41.4 Độ giảm (%) lƣợng khốigiảm Độ -50 Độ giảm thể (%) giảm Độ tích -35 Hình 3.11 Ảnh hưởng của tỉ lệ tảo đến biến đổi của miếng bột tạo hình sau quá trình sấy Sau khi chiên, Hình 3.12 cho kết quả với khảo sát tăng tỉ lệ tảo thì độ tăng về đường kính, bề dày, thể tích sau khi chiên càng giảm. Tỉ lệ tảo tăng thì mạng liên kết tạo ra trong quá trình hồ hóa ít, đồng thời khi tăng tỉ lệ tảo thì khả năng tảo liên kết với nước, ngậm nước càng nhiều nên khi chiên, khối lượng sau khi chiên tăng ít dẫn đến việc tỷ trọng sau chiên càng giảm. 66
80 250 70.0 70 63.1 192.1 200.0 200.0 60.0 200 60 168.1 51.2 159.0 50 42.7 150 40 30 100 20 50 10 dày bề (%) tăng Độ Độ tăng đƣờng kính (%) đƣờng kính tăng Độ 0 0 1% 2% 3% 4% 5% 1% 2% 3% 4% 5% Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột 800 50.0 744.2 697.6 44.0 668.3 700 38.6 40.0 600 34.8 492.5 30.8 500 445.9 30.0 400 21.8 300 20.0 200 10.0 Độ tăng thể tích (%) tích thể tăng Độ 100 0 (%) lƣợng khối tăng Độ 0.0 1% 2% 3% 4% 5% 1% 2% 3% 4% 5% Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột Tỉ lệ tảo so với khối lƣợng bột 700 600 546.3 500 464.0 400 345.2 353.8 300 241.6 tỷ trọng tỷ 200 100 0 1% 2% 3% 4% 5% Tỷ lệ tảo so với khối lƣợng bột Hình 3.12 Ảnh hưởng của tỉ lệ tảo đến biến đổi của bánh phồng sau quá trình chiên Sau khi sấy, cách thông số đo được của miếng bánh (đường kính, bề dày, thể tích, khối lượng) tỉ lệ thuận với tỉ lệ tảo thì sau khi chiên, cac thông số này thay đổi theo chiều ngược lại. Khi tăng tỉ lệ tảo thì sự thay đổi của các thông số này giảm đi, kết quả thể hiện rõ ở Hình 3.11 67
Bên cạnh đó, khi tăng tỉ lệ tảo trong công thức chế biến thì màu của hỗn hơp sau khi phối trộn cũng như mảu của sản phẩm sau khi sấy và sau chiên cũng có sự thay đổi về màu sắc. Giá trị màu được thể hiện ở Bảng 3.7. Có thể thấy ở, sau khi phối trộn, khi tăng lượng tảo thì màu của hỗn hợp càng có màu đậm dần ( giá trị L càng giảm), màu xanh càng đậm (giá trị âm của a càng lớn) và giá trị b không làm ảnh hưởng đến giá trị màu của sản phẩm. Tương tự đối với sản phẩm sau khi chiên, giá trị L càng giảm cho thấy màu sau chiên càng tối, a càng âm thì màu sản phẩm hướng về màu xanh càng nhiều. Bảng 3.7 Ảnh hưởng của tỉ lệ tảo đến màu sắc của hỗn hợp sau phối trộn và sản phẩm sau khi chiên Tỉ lệ 1% 2%. 3% 4% 5% Sau phối trộn Giá trị so L: 57 L: 51 L: 40 L: 36 L: 35 màu sau phối a: -20 a: -19 a: -19 a: -18 a: -18 trộn b: 29 b: 22 b: 18 b: 18 b: 17 Sản phẩm sau sấy L: 25 L: 23 L: 20 L: 15 L: 12 Giá trị so a: -4 a: -7 a: -7 a: -7 a: -9 màu sau sấy b: 9 b: 4 b: 3 b: 2 b: 1 Sản phẩm sau chiên Giá trị so L: 66 L: 60 L: 54 L: 44 L: 34 màu sau khi a: -4 a: -8 a: -11 a: -18 a: -19 chiên b: 22 b: 29 b: 23 b: 22 b: 17 68
Công thức 1%: được nhận xét không có màu xanh của tảo, không cảm nhận được vị tảo. Công thức 2%: được nhận xét màu còn nhạt, chưa có màu xanh của tảo, không cảm nhận được vị tảo. Công thức 3%: được nhận xét có màu xanh của tảo, đẹp mắt, có cảm nhận được hậu vị tảo, công thức phối trộn hài hòa. Công thức 4%: được nhận xét có màu xanh của tảo, màu hơi đậm, cảm nhận được vị tảo, hơi tanh. Công thức 5%: được nhận xét có màu xanh của tảo, màu đậm, cảm nhận được ngay vị tảo, tanh. 3.5.2 Thảo luận Tảo khô có khả năng hút nước, giữ nước nên khi tăng tỉ lệ tảo trong công thức chế biến thì nước được giữ lại càng nhiều. Tảo có lớp màng tế bào có thể liên kết với nước, tuy nhiên liên kết này kém bền hơn so với liên kết giữa bột và bột (liên kế hydro nhóm OH của đường glucose) vì vậy dễ dàng bị phá vỡ khi ở nhiệt độ cao. Do đó khi chiên, nhiệt độ dễ dàng phá vỡ liên kết giữa tảo và nước làm giảm mạng lưới tinh bột dẫn đến thể tích bánh sẽ giảm khi tăng tỉ lệ bột tảo Sau chiên, khi lựơng tảo bổ sung càng tăng thì khối lượng càng tăng do lượng nước tự do và bột nổi bay hơi ít do hàm lượng tảo bổ sung càng cao trong khi khối lượng chất khô không đổi. Đồng nhĩa với việc giảm đi lượng bột năng và tạo mạng liên kết trong khi hồ hóa dẫn đến tỷ trọng càng ít bị biến đổi hơn. Khi chiên, nhiệt độ làm phá vỡ liên kết hydro giữa nước và hạt tinh bột làm nước bay hơi ít hơn nên lượng tảo sử dụng càng nhiều thì bánh sẽ càng ít nở và khối lượng sau khi chiên cao hơn. Vì vậy lượng tảo càng nhiều thì hàm lượng bột năng tạo ra mạng liên kết trong quá trình hồ hóa càng ít làm cho độ nở về thể tích của bánh ít nở hơn. Màu đo L, a, b so với cảm quan nhận xét đến L: 54, a: -11, b: 29 cho kết quả hết thích nhận xét không cần hội đồng cảm quan về màu nữa mà có thể dựa vào kết 69
quả này này để kiểm tra nhanh kết quả. Bên cạnh đó thể tích giàng giảm khi ta tăng tỉ lệ tảo, tảo càng ít bánh nở càng nhưng tỷ trọng sau khi chiên của 3 tỉ lệ 6:1, 5:1, 4:1 cho thấy không có sự khác biệt. Tiến hành đánh giá cảm quan các mẫu thử bằng phép thử so hàng thị hiếu cho kết quả: Bảng 3.8 Kết quả tổng hạng của 5 mẫu bánh với 5 tỉ lệ tảo khác nhau, thử bằng phép thử so hàng thị hiếu về tổng thể Mẫu thử Tổng hạng Mức ý nghĩa(*) 1% 50 a 2% 71 b 3% 89 c 4% 47 a 5% 41 a (*) Những mẫu có cùng ký tự là không khác nhau tại mức ý nghĩa = 5% Từ kết quả trên, ta thấy có sự khác biệt về mức độ ưa thích của người thử đối với 5 mẫu khảo sát ở mức ý nghĩa 5%. Mẫu bánh với tỉ lệ tảo 1% , 4% và 5% ít được ưa thích nhất và không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.Vì tỉ lệ tảo bổ sung vào ít nhất và nhiều nhất nên màu màu sắc sản phẩm sau khi chiên cho mức độ ưa thích không cao, ở tỉ lệ 4% và 5% do bổ sung nhiều tảo nên bánh bắt đầu xuất hiện cảm nhận về mùi tanh khi cảm quan. Qua kết quả đánh giá cảm quan, tổng hợp sau khi phân tích cho thấy: tuy tỉ lệ tảo 1% và 2% cho độ nở của miếng bánh sau chiên cao hơn nhưng với hàm lượng tảo 3% cho kết quả tổng thể tốt nhất, cao hơn hẳn và có sự khác biệt so với các mẫu còn lại. Do tỉ lệ tảo 3% cho kết quả về sự ưa thích màu sắc cao nhất, màu của hàm lượng tảo 1% và 2% tuy có độ nở cao hơn nhưng về màu sắc miếng bánh không có sự ưa thích nên cấu trúc giòn, xốp và màu sắc của tỉ lệ tảo 3% cho kết quả về sự ưa thích cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê. 70
3.5.3 Kết luận TN5 Qua khảo sát, tỉ lệ tảo ở mức 3% đã cho kết quả về mức độ ưa thích cảm quan thị hiếu cao nhất và độ nờ về thể tích tốt nhất nên tỉ lệ tảo được lựa chọn cho các thí nghiệm tiếp theo là 3% so với m bột. 3.6 Kết quả TN6: khảo sát tỉ lệ bột năng : bột đậu nành 3.6.1 Kết quả 190 168.3 170 156.7 146.7 150 130 110 102.3 90 76.7 Độ chảy Độ (mm) 70 50 6†1 5†1 4†1 3†1 2†1 Tỉ lệ bột năng : bột đậu nành 54.5 54.0 53.8 54.0 53.5 53.5 52.9 53.0 52.5 (%) 52.0 51.5 51.3 ẩm 51.0 Độ Độ 50.5 50.0 49.5 6†1 5†1 4†1 3†1 2†1 Tỉ lệ bột năng : bột đậu nành Hình 3.13 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột năng và bột đậu nành đến độ chảy và độ ẩm của bột nhào 71