Đồ án Nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến bánh cracker gạo đen dùng cho người ăn kiêng

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến bánh cracker gạo đen dùng cho người ăn kiêng

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ BIẾN BÁNH CRACKER GẠO ĐEN DÙNG CHO NGƯỜI ĂN KIÊNG Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn : TS.NGUYỄN LỆ HÀ Sinh viên thực hiện : ĐÀO THỊ THU TRANG MSSV: 1151100327 Lớp: 11DTP04 TP. Hồ Chí Minh, 2015
2. Đồ án tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan các kết quả nghiên cứu đưa ra trong luận án này dựa trên các kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép bất kỳ kết quả nghiên cứu nào của các tác giả khác. Nội dung của luận án có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu từ các nguồn sách, tạp chí đuợc liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo. Đào Thị Thu Trang
3. Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình, bạn bè. Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi đến quý Thầy Cô ở Khoa Công nghệ sinh học -Thực phẩm- Môi trường – Trường Đại Học Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng tôi trong suốt thời gian học tập. Trong suốt quá trình thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn rất tận tình của thầy cô trong khoa. Các thầy cô đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để giúp tôi có thể hoàn thành đề án đúng thời hạn. Qua đây tôi đã học hỏi được nhiều kiến thức mới, khả năng thực hành và ứng dụng kiến thức đã học, đây là kỹ năng rất quan trọng đối với sinh viên sắp ra trường. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Lệ Hà đã hướng dẫn tôi qua những buổi thực hành cũng như những buổi nói chuyện, thảo luận về đề tài này nghiên cứu này. Nếu không có những buổi hướng dẫn, dạy bảo của cô thì tôi nghĩ đề tài tốt nghiệp của tôi rất khó được hoàn thiện. Một lần nữa xin cảm ơn cô. Đề tài tốt nghiệp được thực hiện trong 12 tuần. Bước đầu khi thực hiện đề tài, kiến thức của tôi còn hạn chế và nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn, tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy Cô và các bạn học cùng lớp để kiến thức của tôi trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn. Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 8 năm 2015 Đào Thị Thu Trang
4. Đồ án tốt nghiệp Mục lục DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG vii 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu chung của nghiên cứu 3 3. Nội dung nghiên cứu 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4 1.1. Tổng quan về cây lúa[1] 4 1.1.1. Nguồn gốc và lịch sử hình thành của cây lúa 4 1.1.2. Phân bố 5 1.1.3. Tình hình sản xuất và xuất khẩu gạo trên thế giới 7 1.2. Khái niệm về thực phẩm chức năng[16] 8 1.2.1. Thực phẩm chức năng 8 1.2.2. Sử dụng gạo đen trong y học cổ truyền 10 1.2.3. Sử dụng gạo đen trong y học hiện đại 11 1.3. Nguyên liệu chính sử dụng trong bánh crackers gạo đen vị cacao 13 1.3.1. Gạo đen hữu cơ [19] 13 1.3.1.1. Giới thiệu chung về gạo 13 1.3.1.2. Thành phần, tính chất hóa học, dược tính của gạo 16 1.3.1.3. Các sản phẩm từ gạo lứt trên thị trường 25 1.3.2. Bột cacao 26 1.3.2.1. Giới thiệu chung về cây cacao[10] 26 1.3.2.2. Thành phần dinh dưỡng, dược tính của cacao 31 1.3.2.3. Các sản phẩm từ cacao trên thị trường 35 1.4. Tổng quan nguyên liệu phụ và gia vị 36 1.4.1. Tổng quan gia vị 36 1.4.1.1. Bơ Margarine[17] 36 1.4.1.2. Đường[5] 38 1.5. Tổng quan về bánh crackers 40 i
5. Đồ án tốt nghiệp 1.5.1. Giới thiệu chung về bánh crackers[6] 40 1.5.2. Các sản phẩm cracker có trên thị trường. 42 1.5.3. Một số qui trình sản xuất bánh cracker tham khảo 44 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 51 2.1. Đối tượng nghiên cứu 51 2.1.1. Nguyên liêu chính 51 2.1.2. Nguyên liệu phụ 52 2.2. Phương pháp nghiên cứu 53 2.2.1. Chuẩn bị bột gạo cho chế biến bánh cracker gạo 53 2.2.2. Quy trình nghiên cứu dự kiến thử nghiệm chế biến bánh crackers từ gạo đen và bột cacao 53 2.2.3.1. Khảo sát tỷ lệ phối trộn cacao 60 2.2.3.3. Khảo sát thời gian hấp bột nhào 65 2.2.3.4. Khảo sát tỷ lệ bơ margarine phối trộn 68 2.2.3.5. Khảo sát thời gian và nhiệt độ nướng bánh 70 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 73 3.1. Kết quả đánh giá sản phẩm thu nhận được bằng cách áp dụng quy trình thăm dò: 73 3.2. Kết quả xác định thông số quá trình tối ưu cho quy trình sản xuất 74 3.2.1. Xác định hàm lượng cacao trong công thức phối trộn sản phẩm 74 3.2.2. Xác định hàm lượng nước trong công thức phối trộn sản phẩm 78 3.2.3. Xác định thời gian hấp bột 81 3.2.4. Xác định hàm lượng bơ trong công thức phối trộn sản phẩm 85 3.3. Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng cơ bản của sản phẩm bánh cracker 95 3.3.1. Đánh giá chỉ tiêu cảm quan 95 3.3.2. Đánh giá chỉ tiêu hóa lý 96 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 4.1. Kết luận 98 4.2. Kiến nghị 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHỤ LỤC A: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ CHẤT DINH DƯỠNG 1 ii
6. Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC B: ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN SẢN PHẨM 4 PHỤ LỤC C: BẢNG SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM 9 iii
7. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TC Tiêu chuẩn QĐ Quy định BYT Bộ Y tế ATTP An toàn thực phẩm XNCB Xí nghiệp chế biến TCCS Tiêu chuẩn cơ sở FAO Food and Agriculture Organization ( Tổ chức LHQ về lương thực và nông nghiệp. iv
8. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Cấu tạo 14 Hình 1.2. Cấu tạo hạt gạo 14 Hình 1.3. Hạt thóc, hạt gạo đen, hạt gạo xát trắng 15 Hình 1.4. Cấu trúc hạt tinh bột của gạo 19 Hình 1.5. Cấu trúc amylose và amylopectin 19 Hình 1.6. Cơm gạo lứt 25 Hình 1.7. Các sản phẩm bánh gạo lứt Bà Tích 25 Hình 1.8. Bột ngũ cốc gạo lứt 26 Hình 1.9. Mỳ khô. bún khô gạo lứt 26 Hình 1.10. Cây Cacao 29 Hình 1.11. Sản phẩm bột cacao từ hạt cacao 35 Hình 1.12. Các sản phẩm của cacao 36 Hình 1.13. Nước ép cacao và rượu cacao 36 Hình 1.14. Margarine 37 Hình 1.15. Các sản phẩm bánh cream cracker 43 Hình 1.16. Các sản phẩm bánh crackers gạo 43 Hình 1.17. Bánh crackes gạo đen 44 Hình 1.18. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh cheese crackers 45 Hình 1.19. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh gạo 48 Hình 2.1. Gạo đen hữu cơ 51 Hình 2.2. Bột cacao nguyên chất 52 Hình 2.3. Bơ margarine 52 v
9. Đồ án tốt nghiệp Hình 2.4. Đường tinh luyện Biên Hòa 53 Hình 2.5. Sơ đồ quy trình thí nghiệm sản xuất bánh cracker gạo đen- cacao 54 Hình 2.6. Sơ đồ nghiên cứu xác định các thông số quy trình chế biến bánh cracker gạo đen vị cacao 59 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỷ lệ bột cacao phối trộn 61 Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát lượng nước cho vào hỗn hợp bột 64 Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian hấp bột nhào 66 Hình 3.1. Các mẫu bột nhào phối trộn với lượng cacao khác nhau 75 Hình 3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng cacao phối trộn đến độ ẩm bột nhào 77 Hình 3.3. Các mẫu bột nhào sau khi phối trộn nước 79 Hình 3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng nước phối trộn đến độ ẩm bột nhào 81 Hình 3.5. Các mẫu bột nhào sau các thời gian hấp 82 Hình 3.6. Ảnh hưởng của thời gian hấp bột đến độ ẩm của bột nhào 84 Hình 3.7. Độ ẩm của các mẫu thí nghiệm khảo sát chế độ nướng 92 Hình 4.1. Quy trình chế biến bánh crackers gạo đen-cacao 99 vi
10. Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, tổng sản lượng lúa của các nước trên thế giới 6 Bảng 1.2. Diện tích, năng suất, tổng sản lượng lúa cả nước 7 Bảng 1.3. Thành phần dinh dưỡng của 100g gạo [3] 16 Bảng 1.4. So sánh thành phần dinh dưỡng của 100g gạo trắng và gạo đen[3] 17 Bảng 1.5. Chỉ tiêu hóa học, vi sinh của gạo dùng trong sản xuất 24 Bảng 1.6. Thành phần hóa học trong bột cacao[13] 32 Bảng 1.7. Thành phần dinh dưỡng có trong 100g margarine 37 Bảng 1.8. Chỉ tiêu chất lượng của đường trắng (TCVN 6995:2001) 39 Bảng 1.9. Một số chỉ tiêu hóa lý của bánh bích quy 41 Bảng 1.10. Chỉ tiêu cảm quan của bánh bích quy 41 Bảng 1.11. Chỉ tiêu vi sinh của bánh bích quy 42 Bảng 2.1. Công thức phối trộn nguyên liệu của quy trình dự kiến 55 Bảng 2.2. Hàm lượng bột cacao phối trộn vào các mẫu 62 Bảng 2.3. Hàm lượng bơ phối trộn vào các mẫu 68 Bảng 2.4. Hàm lượng đường phối trộn vào các mẫu 70 Bảng 2.5. Thời gian nhiệt độ nướng bánh của từng mẫu 71 Bảng 3.1. Trạng thái cảm quan trên sản phẩm của các mẫu thí nghiệm với công thức phối trộn khác nhau 76 Bảng 3.2. Trạng thái cảm quan, độ ẩm của các mẫu thí nghiệm xác định lượng nước phối trộn 80 Bảng 3.3. Trạng thái cảm quan, độ ẩm của các mẫu thí nghiệm xác định thời gian hấp bột gạo đen 83 Bảng 3.4. Trạng thái cảm quan sản phẩm được chế biến theo công thức khác nhau 86 vii
11. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.5. Trạng thái cảm quan của các sản phẩm khảo sát hàm lượng đường phối trộn 88 Bảng 3.6. Độ ẩm và trạng thái cảm quan trên các mẫu sản phẩm khảo sát chế độ nướng bánh 90 Bảng 3.7. Kết quả đánh giá cảm quan bánh gạo đen cracker gạo đen cacao 95 Bảng 3.8. Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm cracker bánh gạo đen vị cacao 96 Bảng 3.9. Chỉ tiêu hóa lý trong 100g bánh cracker gạo đen vị cacao 96 Bảng 3.10. Chỉ tiêu hóa lý trong bánh crackers gạo Ohzawa Zozin 97 Bảng 3.11. Kết quả kiểm tra vi sinh trên mâu bánh cracker gạo đen vị cacao 97 Bảng 4.1. Công thức phối trộn nguyên liệu của quy trình sản xuất bánh crackers gạo đen-cacao 98 viii
12. Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Từ xa xưa gạo đen đã được tổ tiên ta dùng làm một thực phẩm ngăn ngừa bệnh tật hết sức hiệu quả và được y học cổ truyền phương đông xem như là một dược liệu quý giá.Từ đó đến nay phương pháp dùng gạo đen để phòng và chữa bệnh vẫn tiếp tục phát triển và lan rộng khắp thế giới ( Nhật, Trung Quốc, đến các nước phương tây như: Pháp, Đức, Anh, Mỹ ) và đã trở thành một phương pháp “thực dưỡng – macrobiotic” được tổ chức y tế thế giới (WHO) nhìn nhận và xem xét như một lĩnh vực khoa học nhân sinh, nghiên cứu con người trong tổng thể hài hòa của vũ trụ và cần tiếp tục nghiên cứu phát triển toàn diện hơn.Ngày nay trong sự phát triển của xã hội đời sống con người càng nâng cao, trình độ nhận thức tăng lên, ý thức bảo vệ sức ngày càng cao nên các sản phẩm phòng và chữa bệnh bắt đầu được chú ý và thị trường thực phẩm chức năng ngày càng phong phú trong đó sản phẩm từ gạo có tiềm năng phát triển rất nhanh. Tuy nhiên cho đến nay các sản phẩm từ gạo đen rất hạn chế về mẫu mã, chưa đa dạng về chủng loại, tính hấp dẫn chưa cao nên còn ít người sử dụng. Mặt khác nhược điểm của gạo đen là khó ngấm nước hơn gạo trắng, nấu lâu tốn thời gian và nhiên liệu, gạo ít nở, cơm cứng khi ăn phải nhai lâu nên đã ảnh hưởng đến khả năng tiêu thụ, đặc biệt là đối với những người chưa quan tâm sử dụng gạo đen như phương pháp ăn kiêng chữa bệnh. Trong thời đại công nghiệp hóa, sức khỏe con người luôn được đặt lên hàng đầu, tiêu chí thực phẩm đặt ra là phải ngon, bổ, không độc hại, hỗ trợ tốt cho sức khỏe. Điều đó đã tạo điều kiện cho các loại thực phẩm chức năng ra đời và phổ biến trên thị trường. Thực phẩm chức năng là xu hướng chung của con người trong tương lai do đảm bảo đủ calo, sạch, có các hoạt chất sinh học tự nhiên cần cho sức khoẻ và sắc đẹp, không chỉ tạo cho con người khả năng miễn dịch cao, chống sự lão hoá, tăng tuổi thọ, mà còn giúp phòng chống được một số bệnh. Chúng nằm ở ranh giới giữa thức ăn và thuốc chữa bệnh. 1
13. Đồ án tốt nghiệp Thế giới hiện đại đang có xu hướng quay về với các hợp chất thiên nhiên có trong thực vật, khai thác kinh nghiệm y học cổ truyền và nền văn minh ẩm thực của các dân tộc phương Đông, hạn chế tối đa việc đưa các hoá chất vào cơ thể - thủ phạm của các phản ứng phụ, quen thuốc, nhờn thuốc. Hiện nay các nước phát triển có xu hướng ưa chuộng các thực phẩm chức năng hơn là dùng thuốc, bởi vì phòng bệnh hơn chữa bệnh. Lúa gạo là thực phẩm chính của hơn phân nửa dân tộc thế giới và cung cấp hơn 20% tổng năng lượng hấp thụ hàng ngày của nhân loại. Riêng hơn 2 tỉ người châu Á, lúa gạo cung cấp từ 60 đến 70% calories. Hiện nay lúa gạo ngày càng trở nên phổ biến sâu rộng ở châu Mỹ, Trung Đông và nhất là châu Phi vì lúa gạo được xem như thực phẩm bổ dưỡng lành mạnh cho sức khoẻ và thích hợp cho đa dạng hóa các bữa ăn hàng ngày. Tuy nhiên phần lớn loại gạo chúng ta sử dụng trong các bữa ăn hàng ngày là loại gạo xát trắng, quá trình xay xát đã lấy đi hầu hết lượng vitamin, chất xơ và khoáng có trong gạo. Nhiều chuyên gia dinh dưỡng khuyến cáo dùng gạo đen để ăn hàng ngày, nhưng rất ít người áp dụng vì hạt gạo đen không thích hợp cho tồn trữ lâu dài, ngoài ra ăn cơm trắng lâu ngày đã trở thành thói quen của đa số dân chúng dùng gạo. Áp dụng gạo đentrong một sản phẩm tiện lợi đang là một hướng đi phù hợp với xu hướng hiện tại. Ngoài gạo đen ra còn có một thực phẩm rất bổ dưỡng cho sức khỏe đó là bột cacao. Đa số người tiêu dùng hiện nay chỉ xem bột cacao như một loại thức uống như cà phê giúp tỉnh táo, sảng khoái tinh thần sau những giờ học hay làm việc mệt mỏi. Tuy nhiên rất ít người biết được về những giá trí thật chất mà bột cacao mang lại.Bột cacao giúp tăng cường trí nhớ, làm đẹp da, giảm huyết áp cao, hạn chế bệnh tiểu đường Trên thị trường vẫn còn rất ít sản phẩm có bổ sung bột cacao một loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe. Đề tài:” Nghiên cứu sản xuất bánh cracker gạo đen cacao” được thực hiện với mục đích tạo ra một loại bánh như thực phẩm chức năng có nhiều tính năng tốt, vừa là loại thực phẩm ăn nhẹ nhưng vẫn bổ dưỡng và có nhiều lợi ích cho sức khỏe. 2
14. Đồ án tốt nghiệp 2. Mục tiêu chung của nghiên cứu Tạo ra sản phẩm bánh crackers với nguyên liệu chính là gạo đen và bột cacao không bổ sung các loại bột khác hay phụ gia thực phẩm. Có giá trị dinh dưỡng cao, gần với thực phẩm chức năng. 3. Nội dung nghiên cứu Đề đạt được mục tiêu chung đã đề ra thì nghiên cứu có những nội dung cụ thể cần khảo sát như sau: - Khảo sát thông số kỹ thuật nguyên liệu bột gạo đen. - Khảo sát thông số quy trình sản xuất: Khảo sát tỷ lệ cacao phối trộn Khảo sát hàm lượng nước phối trộn. Khảo sát thời gian hấp bột. Khảo sát hàm lượng bơ margarine phối trộn. Khảo sát hàm lượng đường phối trộn Khảo sát thời gian và nhiệt độ nướng bánh. - Đánh giá chất lượng sản phẩm. 3
15. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về cây lúa[1] 1.1.1. Nguồn gốc và lịch sử hình thành của cây lúa Cây lúa là một trong những cây lương thực có nguồn gốc cổ xưa nhất trên thế giới. Từ những cây lúa hoang mọc ở các vùng lầy ven sông, con người đã dần dần thuần hóa và tạo nên cây lúa trồng ngày nay. Quá trình thuần hóa cây lúa diễn ra trong thời gian dài, cây lúa thích nghi dần từ môi trường nước lên môi trường cạn. Căn cứ vào các tài liệu khảo cổ ở Trung Quốc ,Ấn Độ, Việt Nam Cây lúa có mặt từ 3000-2000 năm trước Công Nguyên. Ở Trung Quốc vùng Triết Giang đã xuất hiện cây lúa 5000 năm, ở hạ lưu sông Dương Tử -4000 năm. Tuy nhiên, vẫn còn thiếu những tài liệu xác định một cách chính xác thời gian cây lúa được đưa vào trồng trọt. Về nguồn gốc xuất xứ Cây lúa có nhiều ý kiến khác nhau. Có nhiều ý kiến cho rằng cây lúa được hình thành đầu tiên ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Myanmar, Thái Lan, Lào, Nam Trung Quốc, Việt Nam.Một số tác giả khác cho rằng cây lúa bắt đầu từ Trung Quốc và Ấn Độ, rồi sau đó phát triển thành hai hướng Đông và Tây. Theo hướng Tây, cho đến thế kỷ thứ nhất cây lúa được trồng ở Địa Trung Hải như: Ai Cập, Italia, Tây Ban Nha. Đến thế kỷ XV cây lúa từ Bắc Italia nhập vào các nước Đông Nam Âu như Nam Tư cũ, Bungari, Rumani Đầu thế kỷ thứ hai lúa mới được trồng đáng kể ở Pháp, Hungari. Đến thể kỷ XVII, cây lúa được nhập vào Mỹ và được trồng ở bang Virginia, Nam Carolina và hiện nay được trồng nhiều ở California, Louisiana, Texas Theo hướng Đông, đầu thế kỷ thứ XVI cây lúa từ Ấn Độ được nhập vào Indonexia, đầu tiên ở đảo Java. Dến thế kỷ XVIII cây lúa từ Iran nhập vào trồng ở Kaban (Nga). Cho đến nay cây lúa đã có mặt ở tất cả các châu lục, bao gồm các 4
16. Đồ án tốt nghiệp nước nhiệt đới, á nhiệt đới và một số các nước ôn đới. ở Bắc bán cầu cây lúc được trồng ở Đông Bắc Trung Quốc cho tới Nam bán cầu ở Châu Phi, Australia. Về nguồn gốc thực vật Cây lúa thuộc họ hoa thảo (Gramineae), chi Oryza. Lúa mọc thẳng đứng có chiều cao từ 0,7-6m, có bông mọc ở thân, thời gian sinh trường từ 75-250 ngày. Từ các triều đại phong kiến Lý, Lê, Tây Sơn, Nguyễn đều có những cố gắng khuyến khích sự phát triển nông nghiệp, nhất là nghề trồng lúa, suốt từ đồng bằng châu thổ sông Hồng đến châu thổ sông Cửu Long đã sưu tập gần 1000 giống lúa địa phương ở đồng bằng miền Bắc và gần 1000 giống lúa địa phương ở châu thổ sông Cửu Long và đồng bằng Nam Trung Bộ. Mỗi giống lúa khác nhau nên phải tùy miền đất mà trồng lúa màu, lúa diêm, lúa muộn, lúa chín, lúa nước mặn, lúa đồng chua, lúa đồng cạn, lúa đồng sâu 1.1.2. Phân bố Trên thế giới Các loại lương thực chính trên thế giới hiện nay là: lúa gạo, lúa mì, ngô, hạt kê, lúa mạch và trong số đó thì lúa mì và lúa gạo là hai loại lương thực cơ bản nhất mà con người sử dụng. Trong cơ cấu phân bố các loại lương thực sử dụng trên thế giới, cây lúa được gieo trồng khắp mọi nơi từ 500 vĩ Bắc đê 1 400 vĩ Nam, từ những vùng thấp hơn mực nước biển đến những vùng có độ cao 2500m trên mực nước biển. Mặc dù lúa là loại cây bán thủy sinh, có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, nhưng nó vẫn thích nghi được với nhiều vùng có môi trường tự nhiên khác nhau kể cả những vùng đất cằn cỗi thuộc miền ôn đới. Lúa gạo được tiêu thụ nhiều nhất ở các nước Châu Á, chiếm tới 90% sản lượng lúa gạo trên toàn thế giới, phần còn lại chủ yếu phân bố ở các quốc gia Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh. 5
17. Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, tổng sản lượng lúa của các nước trên thế giới Tên nước Diện tích Năng suất Tổng Tên nước Diện tích Năng suất Tổng (1000 ha) (tạ/ha) sản (1000 ha) (tạ/ha) sản lượng lượng (1000 (1000 tấn) tấn) Châu Á Châu Mỹ Nhật Bản 2,7 58,4 15,7 Mỹ 1,1 49,8 5,2 Trung 35,2 32,7 115,3 Cuba 195,0 20,5 400,0 Quốc Ấn Độ 37,5 16,4 61,5 Braxin 4,4 15,6 6,8 Châu Phi Châu Âu Mali 180,0 11,1 200,0 Ý 190,0 52,1 988,0 Ghana 90,0 11,9 107,0 Pháp 14,0 42,9 60,0 Ghine 425,0 9,4 400,0 Nga 500,0 38,2 1,9 Châu Úc 67,0 61,0 409,0 Ở Việt Nam Lượng lúa gạo Việt Nam chủ yếu tập trung ở vùng đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng. Với những điều kiện thuận lợi cho cây lúa nước, Việt Nam đã trở thành một trong những nước xuất khẩu lúa gạo đứng thứ hai trên thế giới. Ngoài những giống cao sản, những giống lai cho năng suất cao (có thể đạt 7 tấn/ha) đáp ứng nhu cầu lúa gạo về mặt năng lượng, Việt Nam còn thực hiện trồng trọt và sản xuất những giống gạo đặc sản có giả trị dinh dưỡng cao, nhưng với những đắc tính như mùi thơm, màu sắc các giống lúa này đã có một thị trường nhất định. 6
18. Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.2. Diện tích, năng suất, tổng sản lượng lúa cả nước Tỉnh Diện Năng Tổng Tỉnh Diện Năng Tổng thành tích suất sản thành tích suất sản (1000 (tạ/ha) lượng (1000 (tạ/ha) lượng ha) (1000 ha) (1000 tấn) tấn) Hà Nội 44,0 41,9 184,5 Quảng 83,6 45,9 384,1 Nam Hải 86,9 55,7 484,1 Bình 120,9 50,2 607,7 Phòng Định Phú Thọ 71,4 48,0 342,5 Kon 23,2 30,3 70,4 Tum Bắc 114,1 47,7 544,7 Gia Lai 68,7 40,5 278,8 Giang Lai 30,3 32,8 99,6 Tây 139,6 42,7 595,7 Châu Ninh Điện 41,1 32,1 132,2 Đồng 77,4 39,6 307,1 Biên Nai Thanh 254,3 55,0 1398,6 An 503,4 57,3 2885,7 Hóa Giang Nghệ 182,1 50,0 911,5 Long 433,2 40,8 1769,4 An An 1.1.3. Tình hình sản xuất và xuất khẩu gạo trên thế giới Tình hình sản xuất gạo Trong suốt quá trình phát triển lịch sử, lúa gạo được trồng ở hầu hết các đại lục. Đặc điểm chung nhất trong sản xuất lúa gạo là: 7
19. Đồ án tốt nghiệp Về hình thái, sức đề kháng sâu bệnh kém và khả năng chịu hạn của lúa kém hơn so với lúa mì. Do đó sản xuất lúa gạo phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện tự nhiên, điều này sẽ ảnh hưởng năng suất và chất lượng lúa gạo. Sản xuất gạo tập trung chủ yếu ở các nước đang phát triển, nơi có trình độ khoa học, khả năng thâm canh và năng suất thấp so với các nước phát triển. Xu hướng mở rộng diện tích gặp khó khăn do đô thị hóa, công nghiệp hóa và bùng nỏ dân số. Do đó các nước chủ trường phát triển theo hướng thâm canh tăng năng suất và tăng thời vụ. Sản lượng lúa gạo ở khá nhiều nước mang tính tự cung, tự cấp. Sản lượng lúa gạo đem ra trao đổi trên thị trường thế giới chiếm tỉ lệ nhỏ. Sản lượng lúa gạo thế giới tăng trưởng với tốc độ bình quân 1,3% năm. Không đáp ứng nhu cầu lương thực của các nước đang phát triển và sự bùng nổ dân số thế giới. Tình hình xuất khẩu gạo trên thế giới Lúa gạo trên thế giới xuất khẩu tập trung chủ yếu vào phần lớn là các nước ở Châu Á đứng đầu là Ấn Độ (9,3 triệu tấn), Việt Nam (7,6 triệu tấn), Thái Lan (7,5 triệu tấn). 1.2. Khái niệm về thực phẩm chức năng[16] 1.2.1. Thực phẩm chức năng Ngày nay với sự phát triển kinh tế kỹ thuật, đời sống con người ngày càng cao thì việc sử dụng thực phẩm cũng được đòi hỏi cao hơn. Các sản phẩm thực phẩm ngoài những như cầu chủ yếu về: giá trị cảm quan, giá trị dinh dưỡng, an toàn thì xu hướng hiện nay được quan tâm đó là ăn uống bảo vệ sức khỏe, phòng chống bệnh tật. Một thuật ngữ hay được sử dụng để chỉ các thực phẩm có tính năng nêu trên là “thực phẩm chức năng” (Functional Food). 8
20. Đồ án tốt nghiệp Thuật ngữ này có nhiều tên gọi khác nhau, tùy theo quan niệm của mỗi quốc gia. Ở Châu Âu đa số các nước gọi là “thực phẩm dinh dưỡng bổ sung” (Food Supplement). Tại Mỹ quan niệm các thực phẩm chứa các chất dinh dưỡng hoặc các chất có hoạt tính sinh học cao có nguồn gốc từ động vật hay thực vật (có chứa dược tính chỉ là thực phẩm). Trong khi Canada thì gọi là “thực phẩm chức năng” để phân biệt với thuốc dinh dưỡng (nutraceutical). Ở Trung Quốc nơi có nền y học cổ phát triển bậc nhất thế giới gọi chúng là “thực phẩm bổ dưỡng bảo vệ sức khỏe”. Việt Nam thì gọi là “thực phẩm làm thuốc”. Tuy nhiên gần đây trong sự phát triển toàn cầu hóa các hiệp hội về thực phẩm, dược phẩm , nông nghiệp của các nước đã gần như thống nhất với nhau một thuật ngữ chung cho các sản phẩm trên đó là “thực phẩm chức năng” (Functional Food). Ở Anh cũng đưa ra một định nghĩa cho thực phẩm chức năng như sau “là thực phẩm mà ngoài lợi ích dinh dưỡng đơn thuần còn chứa một thành phần có khả năng lợi ích về sức khỏe hay sinh lý”. Ở Canada cũng đưa ra định nghĩ sau “thực phẩm chức năng có trạng thái cấu trúc bề ngoài giống như thực phẩm thông thường, được dùng như một phần của bữa ăn hằng ngày, đồng thời ngoài các chức năng dinh dưỡng cơ bản nó cũng thể hiện lợi ích về mặt sinh lý, ngoài ra còn có chức năng quan trọng là giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh mãn tính ở người”. Ngoài ra còn có hàng loạt các định nghĩa khác, có thể hiểu thực phẩm chức năng là thực phẩm ngoài tính năng cung cấp chất dinh dưỡng để nuôi cơ thể thì nó còn chứa các thành phần hóa học, dinh dưỡng đặc biệt, các chất khoáng, vi lượng, các chất có hoạt tính sinh học cao đối với cơ thể. Có rất nhiều loại thực phẩm được lưu truyền trong dân gian của các dân tộc sử dụng dưới dạng những bài thuốc, món ăn đơn giản, hiệu nghiệm đối với nhiều chứng bệnh. Chẳng hạn hành, tỏi, một số loại rau thơm có tác dụng phòng bệnh cảm sốt, ăn táo phòng chống bảo vệ đường ruột, cà chua giúp làm đẹp và bảo vệ da. Trà xanh, bí đỏ giúp tăng cường sức đề kháng đối với các bệnh hiểm nghèo như ung thư. Nói chung các thực phẩm chức năng có tác dụng phòng chống bệnh tật và nhu cầu 9
21. Đồ án tốt nghiệp thực phẩm có tác dụng chữa bệnh trên thị trường cũng ngày càng gia tăng. Trong thời đại kinh tế, kỹ thuật, thông tinh phát triển thì các sản phẩm thực phẩm có sự xâm nhập từ Đông sang Tây và ngược lại làm cho thị trường thực phẩm chức năng càng đa dạng phong phú về chủng loại thực phẩm và thị trường này sẽ không ngừng phát triển. Ở Việt Nam việc sử dụng các món ăn phòng chống bệnh có từ lâu đời, trở thành một nét văn hóa ẩm thực, một ngành quan trọng ứng dụng trong điểu trị y học cổ truyền (thực dưỡng-thực trị), với lợi thế phong phú dồi dào về nguyên liệu dược phẩm – thực phẩm: Các loại thực vật đa dạng, động vật phong phú, đặc biệt là các cây lương thực đứng đầu là lúa. Ngoài việc cung cấp năng lượng cho nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày, đảm bảo an ninh lương thực, xuất khẩu thì các sản phẩm của nó lại có giá trị phòng bệnh rất hiệu quả. Việc nghiên cứu kết hợp giữa y học, nông nghiệp, dược học, công nghiệp thực phẩm, giữa y học cổ truyền với y học hiện đại để tạo ra những sản phẩm chức năng ngày càng phong phú đa dạng là hết sức thiết thực, hiệu quả trong phát triển nền kinh tế - bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Đề tài nghiên cứu công nghệ sản xuất bánh gạo đen là một trong những đóng góp cho việc phát triển thực phẩm chức năng. 1.2.2. Sử dụng gạo đen trong y học cổ truyền Trong y học cổ truyền phương Đông, nguyên lí cơ bản để điều trị bệnh tật đó là cân bằng âm dương cơ thể. Theo thuyết này mọi sự vật hiện tượng trong vũ trụ đều hình thành do sự kết hợp của hai nguyên thể âm dương đối lập mà thống nhất với nhau, nương tựa và chi phối lẫn nhau để tạo nên sự vận động, chuyển hóa sinh thành, hủy diệt của bản thân và hiện tượng. Muốn cho cơ thể khỏe mạnh thì âm dương phải điều hòa, cân bằng, một khi cơ thể mất quân bình âm dương thì tùy theo mức độ cơ thể sẽ khó chịu, suy yếu dần hoặc mắc các bệnh tật. Có nhiều cách để điều hòa âm dương như: dùng thuốc, châm cứu, xoa bóp, khí công, ăn uống hợp lý Mỗi phương pháp đều có tác dụng riêng của nó nhưng đều có chung một yêu cầu là điều hòa cơ thể, trong đó so với các 10
22. Đồ án tốt nghiệp phương pháp khác thì ăn uống chữa bệnh là một trong những phương pháp thuận tiện và đơn giản nhất được nhiều người quan tâm, sử dụng, mang lại hiệu quả cao. Theo nguyên lý trên mọi thực phẩm cũng như dược phẩm là tác nhân phòng chữa bệnh, các loại trên đều xếp thành hai loại âm dương. Muốn cho cơ thể khỏe mạnh thì phải chọn thực phẩm để ăn cân bằng âm dương. Theo đó thì lúa gạo được đánh giá là sản phẩm tốt nhất cho cơ thể. Cây lúa có đặc điểm sống rất đặc biệt, thân cây là ngập trong nước, phần cành lá phía trên phơi nắng. Sản phẩm của cây lúa là gạo đen, là thực phẩm được y học cổ truyền đánh giá rất cao. Ở Nhật Bản, vào những năm 50 của thế kỷ 20, giáo sư Oshawa nghiên cứu sử dụng gạo đen, mè để phòng chống bệnh tật và thu được nhiều kết quả khả quan trên một số bệnh như ung thư, tim mạch, huyết áp. Phương pháp này ngày càng phát triển, lan rộng sang các nước phương Tây và đã có nhiều nghiên cứu khoa học tập trung về vấn đề này. Theo Oshawa “phương pháp ăn uống theo định lý âm dương lấy ngũ cốc làm chính, đặc biệt là gạo đen, muối vừng, không phải do ông phát minh mà chúng có sẵn trong nền Đông y nguyên thủy từ 5000 năm trước”. Thwo các chữ “Vương Đạo” mà Tuệ Tĩnh, Hải Thượng đã đề cập là sử dụng gạo đenmuối mè để đồng bộ âm dương đem lại bình quân cho cơ thể. Hiện nay việc áp dụng chế độ gạo đen để chữa một số bệnh nguyên hiểm phổ biến (tim mạch, ung thư, tiểu đường, ) đã đem lại những kết quả khả quan. Các bệnh viện y học dân tộc, trung tao y học cổ truyền, các câu lạc bộ thực dưỡng phần lớn đều sử dụng gạo đenlàm thành phần chính trong các toa thực dưỡng cơ bản, điều trị, điều dưỡng. Nói chung gạo đen có vai trò hết sức quan trọng trong việc cung cấp dinh dưỡng, quân bình âm dương cơ thể ngăn ngừa bệnh tật và tạo hạt gạo xứng đáng được y học cổ truyền gọi là “Ngọc thực”. 1.2.3. Sử dụng gạo đen trong y học hiện đại Trong y học hiện đại, vấn đề sử dụng thực phẩm phòng chữa bệnh chủ yếu được dựa trên cơ sở phân tích thành phần dinh dưỡng của thực phẩm. Thực phẩm 11
23. Đồ án tốt nghiệp được sử dụng vào cơ thể với hai tác dụng cung cấp năng lượng và điều chỉnh tỷ lệ cân đối giữa các thành phần dinh dưỡng. Trong thực phẩm phân ra làm hai nhóm chủ yếu: nhóm cung cấp năng lượng (chất bột, chất béo, đường ) và nhóm cung cấp bổ dưỡng (nhiều đạm, khoáng, Vitamin). Trong quan niệm của y học hiện đại cũng cho thấy sự mất cân bằng năng lượng, dinh dưỡng thì sinh ra bệnh, sự mất căng bằng làm cơ thể không đủ khả năng chống đỡ các tác nhân gây bệnh. Tuy nhiên trong việc xây dựng và nghiên cứu đã bộc lộ một số nhược điểm, trong đó nổi bật là sử dụng các sản phẩm tinh chế quá nhiều và các sản phẩm sản xuất công nghiệp sử dụng các chất phụ gia tổng hợp làm thay đổi hoặc ảnh hưởng khá nhiều đến việc hấp thụ, chuyển hóa của thực phẩm, làm giảm vai trò dinh dưỡng và phòng chống bệnh tật trong một số trường hợp gây ra tác dụng ngược. Vì vậy trong nhưng nghiên cứu của những thập niên gần đây thì việc quan tâm sử dụng các sản phẩm thiên nhiên ngày càng được chú ý. Đặc biệt là các sản phẩm thiên nhiên cung cấp năng lượng, sử dụng với số lượng lớn như: lúa gạo, lúa mì, lúa mạch Các sản phẩm này được khuyến khích sử dụng dưới dạng tự nhiên (dạng gạo đen). Đối vối lúa gạo thì các nghiên cứu khoa học cũng đã cho thấy vai trò của gạo đentrong dinh dưỡng và phòng chống bệnh tật. Tại Mỹ, Bộ nông nghiệp Hoa kỳ (USDA) thường nhấn mạnh đến các nguyên chất (whole grains) như gạo đen, là thành phần chủ yếu trong chế độ dinh dưỡng, gạo đen cung cấp nhiều complex carbonhydrat ( chất xơ), chất dầu, vitamin B₆, B₁, Riboflavin (B₂), Niacin(B₃),folacin, vitamin E và chất khoáng cũng tìm thấy nơi phần bọc ngoài của gạo đen. Các nhà khoa học đã tìm thấy ở trong chất cám bọc ngoài của gạo đen có chất dầu tên là tocotrenol factor (TRF) có tác dụng khử trừ những chất hóa học gây nên hiện tượng đông máu và đồng thời giảm cholesterol. Ngoài ra trong chất cám bọc ngoài gạo đencòn có thêm chất khác có khả năng chống lại chất xúc tác enzyme HMG-Coa, một số chất có khuynh hướng giúp da tăng lượng cholesterol. 12
24. Đồ án tốt nghiệp Nhu cầu sử dụng gạo đen trên thị trường ngày càng gia tăng, các sản phẩm từ gạo đen đã bắt đầu xuất hiện. Do đó để các sản phẩm từ gạo đen ngày càng đa dạng phong phú, chất lượng sản phẩm đảm bảo ổn định là nhiệm vụ chủ yếu của ngành công nghệ thực phẩm và đó là nội dung chính của đề tài này. 1.3. Nguyên liệu chính sử dụng trong bánh crackers gạo đen vị cacao 1.3.1. Gạo đen hữu cơ [19] 1.3.1.1. Giới thiệu chung về gạo Khái niệm về gạo đen: Gạo đen là loại gạo đặc biệt được sử dụng nhiều và tìm thấy ở các nước châu Á. Trung Quốc là nước có nhiều giống lúa đen hơn hết, tiếp theo Sri Lanka, Indonesia, India, Philippines, Bangladesh và Việt Nam. Gạo đen thường tìm thấy ở loại phôi nhũ đục sáp của các nhóm indica và japonica. Ở Việt Nam, gạo tím hay đen được dùng làm thuốc và cho tín ngưỡng, chỉ được trồng ở các vùng núi, dưới dạng gạo tẻ hoặc nếp. Ở Trung Quốc, nhóm “Heinuo” của các loại gạo đen đục sáp có màu sắc từ tím-nâu đến tím-đen đến hạt gạo đen đậm. Những gạo đen còn gọi là “Trân Châu Đen” được biến chế thành các thức ăn nhẹ và bổ cho sức khoẻ. Giống lúa “Jiegunuo” có tên gọi “Lúa làm lành xương gãy.” Hầu hết loại lúa nếp tím- đen indica và japonica được trồng ở miền tây nam và miền trung của Trung Quốc, trong khi lúa tẻ đen indica được trồng ở miền nam Trung Quốc. Những loại lúa đen chứa 37,6% protein cao hơn, 22,4% chất béo cao hơn, và 177% sợi thô cao hơn lúa truyền thống. Do đó, chất lượng của loại lúa đen được giới tiêu thụ ưa chuộng. Các loại lúa đen còn chứa lysine, vitamin B1, sắt, kẽm, calcium và chất lân thường 20- 50% cao hơn loại lúa thường địa phương. Về tính chất di truyền, gạo đen có hai gen nổi phụ và ít nhất 3 cặp gen kiểm soát đặc tính di truyền của màu đen của hạt gạo. 13
25. Đồ án tốt nghiệp Cấu tạo hạt gạo: Cấu tạo hạt thóc gồm vỏ, nội nhũ và phôi. Bảo vệ bên ngoài hạt là một lớp vỏ trấu cứng nhám, bên trong là các lớp vỏ quả, vỏ ngoài của vỏ hạt, vỏ trong của vỏ hạt và lớp cận kề nội nhũ hạt là lớp aleurone. Phôi là sự sống của hạt, phôi gồm chồi mầm, rể mầm và lá mầm. [2] Khi tách bỏ lớp vỏ trấu phần còn lại bên trong ta gọi đó là gạo lật hay gạo đen. Hạt gạo đen gồm lớp vỏ quả, lớp ngoài và lớp trong của vỏ hạt tiếp đến là lớp aleurone ta gọi chung các lớp vỏ bao quanh phần nội nhũ này là cám. Hạt gạo đen gồm cả lớp cám phần nội nhũ và phôi. Vì vậy hàm lượng vitamin và khoáng chất trong hạt còn được giữ nguyên vẹn.[2] Hình 1.2. Cấu tạo hạt gạo đen Hình 1.1. Cấu tạo hạt thóc 14
26. Đồ án tốt nghiệp Các giai đoạn chế biến của hạt gạo trắng: Hình 1.3. Hạt thóc, hạt gạo đen, hạt gạo xát trắng - Thóc: Ra khỏi thân cây lúa, gạo có một lớp vỏ trấu bên ngoài không ăn được100.000 loại gạo với nhiều hình dạng, kích cỡ và màu sắc khác nhau. - Gạo đen: Qua quá trình xử lý xay xát của thiết bị loại bỏ vỏ trấu ta có hạt gạo đen. - Gạo xát trắng: Sau khi bỏ đi lớp vỏ, gạo được xay để bỏ lớp cám (lớp cám nâu này nằm ngay bên dưới lớp vỏ) và phôi gạo. Qua quá trình xay gạo, máy móc sẽ đánh bóng hạt gạo dưới áp lực. Tất cả các loại gạo sau quá trình xử lý sẽ biến thành gạo xát trắng. Quá trình này loại bỏ năng lực của sự sống cùng với hầu hết chất dinh dưỡng và hầu hết các chất xơ. Nhiều chất dinh dưỡng khác cũng được loại bỏ qua quá trình xay xát. Cuối cùng, chỉ còn lại 55% trọng lượng và dinh dưỡng từ hạt thóc ban đầu. 15
27. Đồ án tốt nghiệp 1.3.1.2. Thành phần, tính chất hóa học, dược tính của gạo Thành phần dinh dưỡng: Bảng 1.3. Thành phần dinh dưỡng của 100g gạo [3] Thành phần Đơn Hàm vị lượng Năng lượng Kcal 345 Nước G 12,4 Protein G 7,5 Lipid G 2,7 Glucid G 72,8 Celluloza G 3,4 Tro G 1,3 Calci Mg 16 Sắt Mg 2,8 Magie Mg 52 Mangan Mg 1,5 Phospho Mg 246 Kali Mg 202 Natri Mg 5 Kẽm Mg 1,9 Đồng 휇𝑔 360 Selen 휇𝑔 38,8 16
28. Đồ án tốt nghiệp Vitamin B1 Mg 0,34 Vitamin B2 Mg 0,07 Vitamin PP Mg 5,0 Vitamin B5 Mg 1,5 Vitamin B6 Mg 0,62 Folat 휇𝑔 20 Acid béo no G 0,54 Acid béo không no G 0,97 một nối đôi Acid béo không no G 0,96 đa nhiều nối đôi. Bảng 1.4. So sánh thành phần dinh dưỡng của 100g gạo trắng và gạo đen[3] Thành phần Đơn Gạo Gạo vị trắng đen Năng lượng Kca 344 345 l Nước G 14,0 12,4 Lipid G 1,3 2,7 Chất xơ G 0,7 3,4 Glucid G 75 72,8 Protein G 8,1 7,5 Vitamin B1 Mg 0,12 0,34 Vitamin B2 Mg 0,04 0,07 Vitamin PP Mg 1,9 5,0 17
29. Đồ án tốt nghiệp Calci Mg 36 16 Phospho Mg 108 246 Natri Mg 5 5 Sắt Mg 0,20 2,8 Thành phần của gạo đen gồm chất tinh bột, chất đạm, chất béo, chất xơ cùng các vitamin như B1, B2, PP, B6; các axit như pantothenic (vitamin B5) , folic (vitamin M), các nguyên tố vi lượng như canxi, sắt, magiê, selen, kali và natri với hàm lương khá cao. Ngoài ra một số acid béo không no có giá trị như Oleic, Linoleic, Linolenic chứa trong phối và cám gạo. Trường hợp gạo trắng qua quá trình xay, xát, 67% vitamin B3, 73% vitamin B1, 90% vitamin B6, một nửa lượng mangan và hầu hết chất xơ bị mất đi. Đặc biệt trong lớp cám và phôi của gạo đen cũng chứa các acid béo không no một hoặc nhiều nối đôi có tác dụng điều hòa huyết áp, làm giảm cholesterol xấu, giúp ngăn ngừa qua các bệnh tim mạch. Nhưng qua quá trình xay xát, gạo trắng hầu như không còn các chất béo có lợi này nữa.[19] Cấu trúc của hạt tinh bột: Tinh bột tự nhiên nằm trong các tế bào thực vật dưới dạng hạt và giải phóng khi tế bào bị phá vỡ. Tinh bột gạo thuộc loại tinh bột phức tạp, kích thước rất nhỏ, có thể nói là nhỏ nhất trong các tinh bột ngũ cốc (3 – 8m). Thành phần tinh bột lúa tẻ gồm khoảng 17% amylose và 83% amylopectin. Hạt tinh bột gạo thường có kích thước khoảng 4 – 7µm, các hạt tinh bột sắp xếp không thứ tự, giữa các hạt tinh bột với nhau có các khe hở lớn và bên cạnh các hạt tinh bột đa góc cạnh có lác đác nhưng hạt tròn hoặc bầu dục. Sự sắp xếp cũng như sự phân bố kích thước của hạt tinh bột trong những giống gạo khác nhau không có sự khác biệt đáng kể. 18
30. Đồ án tốt nghiệp Hình 1.4. Cấu trúc hạt tinh bột của gạo Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin có tỷ lệ thay đổi phụ thuộc vào giống lúa. Tỷ lệ này quyết định độ mềm dẻo của gạo. Gạo càng nhiều amylopectin thì càng dẻo, mềm, thích hợp cho sản xuất bánh gạo tẻ. Hình 1.5. Cấu trúc amylose và amylopectin 19
31. Đồ án tốt nghiệp Khả năng trương nở hồ hóa của hạt tinh bột: Khi hòa tan tinh bột vào nước thì có sự tăng thể tích hạt do sự hấp thụ nước làm tinh bột trương phồng lên. Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của tinh bột. Một số kết quả nghiên cứu [13] đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến sự trương nở và hòa tan của tinh bột như loại và nguồn gốc của tinh bột, ảnh hưởng của quá trình sấy, sự lão hóa tính bột, phương thức xử lý nhiệt ẩm, ảnh hưởng của các chất béo cho vào. Trên 55 - 70℃ các hạt tinh bột sẽ trương phồng do hấp thụ nước vào các nhóm hydroxyl phân cực. Khi đó độ nhớt của dung dịch tăng mạnh. Kéo dài thời gian xử lý nhiệt, có thể gây nổ vở hạt tinh bột, thủy phân từng phần và hòa tan phần nào các phần tử cấu thành của tinh bột, kèm theo sự giảm độ nhớt của dung dịch. Như vậy nhiệt độ để phá vỡ hạt, chuyển tinh bột từ trạng thái đầu có mức độ oxy hóa khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt hồ hóa [8], [9]. Nhiệt độ hồ hóa không phải là một điểm mà là một khoảng, nhiệt độ thấp nhất là nhiệt độ mà tại đó các hạt tinh bột bắt đầu mất tính lưỡng chiết, còn nhiệt độ cao nhất là nhiệt độ tại đó còn khoảng 10% hạt tinh bột chưa mất đi lưỡng chiết [8]. Tùy thuộc điều kiện hồ hóa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kích thước hạt và pH môi trường, nhiệt độ phá vở và trương nở hạt có thể biến đổi trong một khoảng khá rộng. Phần lớn tinh bột được hồ hóa khi nấu và ở trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên. Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột gạo bắt đầu từ 68 ℃. Khả năng tạo hình của tinh bột: Cũng như các hợp chất cao phân tử khác, tinh bột có khả năng tạo màng rất tốt. Để tạo màng, phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hidro và gián tiếp qua phân tử nước. 20
32. Đồ án tốt nghiệp Liên kết của rất nhiều phân tử amylose và amylosepectin nhờ lực Van-der- van và liên kết hidro nên tạo được độ dai hay độ bền đứt nhất định. Chính nhờ khả năng mà tinh bột tạo được khung kết cấu cho sản phẩm. Dược tính của gạo đen[15]: Giàu chất chống oxy hóa: Màu đen của gạo đen là do sự hiện của anthocyanins, đây là chất chống oxy hóa giúp cơ thể chống lại nhiều bệnh. Anthocyanin cũng có mặt trong những quả tối màu, chẳng hạn như quả việt quất và mâm xôi. Nó có thể giúp giảm nguy cơ đau tim bằng cách ngăn chặn sự tích tụ mảng bám trong động mạch. Chất chống oxy hóa còn trung hòa những thiệt hại gây ra bởi các gốc tự do có ảnh hưởng đến các tế bào và mô của cơ thể và giúp ngăn ngừa một số dạng ung thư. Anthocyanins là các chất chống oxy hóa hiệu quả nhất trong số các chất chống oxy hóa. Nó thậm chí còn hỗ trợ trong việc giảm mức cholesterol trong máu. Hàm lượng anthocyanin trong gạo đen cao hơn so với quả việt quất và mâm xôi. Giàu vitamin E: Gạo đen rất giàu vitamin E, vì vậy, ăn gạo đen có thể tăng cường hệ thống miễn dịch và giúp cơ thể trung hòa những tác hại do các gốc tự do gây ra. Như vậy, ăn gạo đen cũng sẽ làm bạn trông trẻ trung hơn vì nó giúp giữ cho tóc và da khỏe mạnh. Giảm cholesterol: Dầu có trong cám của gạo đen được biết đến với tác dụng làm giảm cholesterol. Bên cạnh đó, chất xơ trong gạo đen cũng có tác dụng làm giảm cholesterol LDL. 21
33. Đồ án tốt nghiệp Ngăn ngừa bênh tim: Hàm lượng chấ xơ có trong gạo đen giúp làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim. Sử dụng gạo đencó thể giúp hạ huyết áp và làm giảm nguy cơ hình thành các mảng bám trong động mạch, qua đó giúp ngăn chặn sự phát triển của bệnh tim. Không tăng cân: Chất xơ có trong gạo đen giúp kiểm soát lượng kcal và làm ta thấy no lâu hơn, từ đó giúp kiểm soát trọng lượng cơ thể. Ngăn ngừa táo bón: Do hàm lượng chất xơ cao nên gạo đen rất có lợi cho việc tiêu hóa. Nó giúp hệ tiêu hóa hoạt động trơn tru, qua đó giúp ngăn táo bón. Điều chỉnh hàm lượng glucose trong máu: Lớp cám của gạo đen có tác dụng làm giàm hàm lượng glucose trong máu, hàm lượng hemoglobin/30 đã được glycosyl- hóa và cải thiện sự tổng hợp insulin ở các người bị tiểu đường type II. Các vitamin nhóm B, gama-oryzanol, protein, các phức hợp carbohydrate, crom, polysaccharide, hemicellulose, chất béo, chất xơ, các tocopherol, các tocotrienol, và các chất khoáng oxy hóa trong gạo đenđều đóng vai trò quan trọng và tích cực trong việc chuyển hóa glucose trong cơ thể, do đó kiểm soát quản lý và điều hòa hàm lượng glucose trong máu ở người bị bênh đái đường. Tăng cường "sức khỏe" của xương: Gạo đen là loại thực phẩm giàu magie, một loại chất giúp duy trì sức khỏe của xương. Một chén cung cấp 21% lượng magie cần thiết mỗi ngày. Magie cũng cần thiết cho việc hấp thụ canxi, một loại chất dinh dưỡng cần thiết cho sức khỏe của xương. 22
34. Đồ án tốt nghiệp Giảm các triệu chứng hen suyễn: Như đã nói, gạo đenrất giàu magie, Vì vậy mà nó có tác dụng làm giảm các triệu chứng của bệnh hen suyễn. Một số cuộc nghiên cứu đã chỉ ra magie có trong gạo đencó thể làm giảm các triệu chứng bệnh của người bị hen suyễn. Chất selen cũng mang đến nhũng lợi ích tích cực cho bệnh hen suyễn. Giảm nguy cơ bị sỏi mật: Vitamin K và IP6 trong gạo đen có một vai trò hết sức quan trọng. Vitamin K giúp vận chuyển canxi ra khỏi dòng máu và đưa canxi và xương, IP6 có tác dụng ức chế và ngăn cản biệt kết tinh oxalate canxi ở đường tiết niệu. Và cơ chế này cũng song song mang tới hiệu quả rỏ rệt làm xương của cơ thể chắc khỏe và tránh được bệnh loãng xương. Duy trì hệ thống thần kinh khỏe mạnh: Gạo đen rất giàu mangan, loại chất rất cần thiết để hệ thống thần kinh khỏe mạnh. Loại chất dinh dưỡng này cũng giúp hổ trợ sản xuất hormone tình dục bằng cách tổn hợp acid béo và sản xuất cholesterol. Yêu cầu kỹ thuật của gạo dùng trong sản xuất ( theo TCVN 4773 – 89 và quyết định 867 của Bộ Y Tế) Chỉ tiêu cảm quan: Độ ẩm an toàn của lúa khi bảo quản là 11 – 13% , tùy thời gian bảo quản nói chung độ ẩm <16%.Nếu lúa có độ ẩm cao hơn sẽ hô hấp mạnh gây tổn hao chất khô đồng thời vi sinh vật và sâu mọt cũng phát triển nhiều hơn Gạo có cùng nguồn gốc xuất xứ, chủng loại Hạt có khối lượng riêng 440 – 620kg/m3 , khối lượng 1000 hạt : 15 – 43g Kích cỡ hạt đồng đều, không lẫn hạt lép. Hạt gạo trong, rắn chắc, không bị nứt nẻ, màu trắng hoặc hồng nhạt. 23
35. Đồ án tốt nghiệp Hạt không cháy, không có mùi nha, mốc và khét, mùi vị thơm ngon. Gạo không có côn trùng, nấm mốc. Chỉ tiêu hóa học, vi sinh: Bảng 1.5. Chỉ tiêu hóa học, vi sinh của gạo dùng trong sản xuất Tên chỉ tiêu Giới hạn cho phép Độ ẩm ≤ 14 % Số hạt thóc ≤ 40 hạt/kg Tạp chất vô cơ (sạn, cát) ≤ 0,05% Nấm độc, độc tố vi nấm Không được có Dư lượng thuốc trừ sâu: Lindan (666, BHC, HCH) 0,5 Diazinon 0,1 Dichlovos 0,3 Malathion 2,0 Wolfatoo, Methylparathion 0,7 Dimethoat (B, 5B, Rogor) 1,0 24
36. Đồ án tốt nghiệp 1.3.1.3. Các sản phẩm từ gạo lứt trên thị trường Các sản phẩm bánh: Sản phẩm dạng sấy phồng: Gạo lứt hạt sấy phồng, phối trộn cùng các loại gia vị hương liệu. Đây là sản phẩm từ gạo đen phổ biến thị trường hiện nay. Hình 1.6. Cơm gạo lứt Sản phẩm bánh snack: Gạo lứt sản xuất dưới hình thức snack là một sản phẩm mới lạ, đang những bước đầu thâm nhập thị trường. Trong nước sản phẩm này chỉ có một thương hiệu duy nhất được biết đến là bánh gạo lứt Bà Tích. Hình 1.7. Các sản phẩm bánh gạo lứt Bà Tích 25
37. Đồ án tốt nghiệp Sản phẩm bột ngũ cốc: Hình 1.8. Bột ngũ cốc gạo lứt Sản phẩm chế biến: Mỳ khô, bún khô gạo lứt Hình 1.9. Mỳ khô. bún khô gạo lứt 1.3.2. Bột cacao 1.3.2.1. Giới thiệu chung về cây cacao[10] Khái quát về cây cacao : Tên khoa học: Thoebroma, Cacao l (họ stercuyliacease). Phân bố: Hiện nay có 3 vùng chính trên thế giới trồng cacao: Nam Mỹ: Brazil, Ecuador Tây Phi: Bờ Biển Ngà, Ghana, Cameroon, Nigeria Đông Nam Á: Indonesia, Malaysia, Việt Nam. 26
38. Đồ án tốt nghiệp Đặc điểm hình thái: Rễ: rễ cacao có dạng trụ, dài khoảng 1.5-2 m. Trên suốt chiều dài của rễ trụ có nhiều rễ ngang phân nhánh và rất nhiều rễ con tập trung chủ yếu dưới có rễ khoảng 20 cm. Thân: Cacao là loại cây thân gỗ nhỏ, có thể cao từ 10-20 m nếu mọc tự nhiên. Trong điều kiện sản xuất, chiều cao trung bình của cây cacao khoảng 5-7 m, đường kính khoảng 10-18 cm. Trên mỗi thân cacao có thể có từ 4-5 tầng cành. Lá: Lá cacao phát triển theo từng đợt, buông thòng xuống. Màu sắc lá thay đổi tùy theo giống, từ màu xanh nhạt đến vàng, từ màu hồng đến đỏ đậm. Trong quá trình trưởng thành, lá mất sắc tố nên có màu xanh hoặc xanh thẫm, cứng cáp hơn và có thể nằm ngang. Hoa: Hoa cacao xuất hiện trên sẹo lá của thân, cành. Hằng năm hoa xuất hiện trên cùng một chỗ ở vết sẹo lá, lâu ngày chỗ ra hoa phình to và nhô lên thành điện hoa. Hoa có cuống dài 1-3 cm. Có năm cánh đều đặn xen kẽ với 5 cánh dài. Quả: Những đặc tính về màu sắc, kích thước và hình dạng quá thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào giống. Màu sắc: Quả chưa chín có thể có màu xanh, đỏ tím hoặc xanh điểm sắc đỏ tím Khi quá đạt độ chín, màu xanh chuyển qua vàng, màu đỏ tím thường xuyên chuyển qua màu da cam. Hình dạng, kích thước: Hình dạng quả thay đổi từ hình cầu, hình oval đến hơi dài, nhọn hoặc hình trứng. Thường quả có chiều dài 7-30 cm, rộng 7-9 cm. Yêu cầu sinh thái : Khí hậu: Cacao thường được trồng ở các vùng có độ cao 800 m so với mực nước biển, trên các vùng có lượng mưa khoảng 1500-2000 mm/năm. Cây cacao thích nghi tốt ở nhiệt độ tối đa là 30-32°C và nhiệt độ tối thiểu là 18-21°C. Cây bị 27
39. Đồ án tốt nghiệp thiệt hại nghiêm trọng ở nhiệt độ nhỏ hơn 10°C. Độ ẩm thích hợp cho cây khoảng 70-80%. Cacao đặc biệt sinh trường phát triển tốt trong điều kiện che bóng ( chỉ cho 70% lượng ánh sáng lọt qua). Đất: Cacao thích hợp với nhiều loại đất khác nhau, đất cát đất phù sa ven sông, đất trên các triền dốc và cả trên đất nghèo dinh dưỡng nhưng có bóng che và gần nguồn nước. Cacao sinh trưởng và phát triển tốt nhất với đất có độ pH trong khoảng 5,5-6,7. Đất phải đảm bảo khả năng thoát nước tốt nhưng đồng thời cũng giữ nước tốt. Vì thế, ở nước ta, cacao thường được trồng ở Tây Nguyên, Duyên Hải Miền Trung, Đông Nam Bộ và một số tỉnh miền Tây Nam Bộ. Nguồn gốc lịch sử phát triển: Nó được phát hiện khi người Bồ Đào Nha trong quá trình xâm chiếm, tại Nam Mĩ, Trung Mĩ và Mehico, họ đã thấy người da đen của các vùng này uống một thứ nước mạnh, đắng và rất thơm được chế tạo từ hạt cacao khi ấy người dân bản xứ không chỉ xem cacao là một loại thức uống bổ dưỡng mà hạt của nó tại một số vùng được dùng làm phương tiện trao đổi như tiền bạc. Một số lớn hạt cacao còn được tìm thấy trong kho bạc của nhà vua, sau khi CORTEC xâm chiếm Mehico. Hạt cacao đã xâm nhập vào Tây Ban Nha, nhưng vẫn còn rất mới đối với họ. Cho đến khi người ta nhận ra rằng mùi vị của nó có thể cải thiện rất nhiều bằng cách pha thêm một ít đường, vani, quế thì nó trở thành một thức uống nổi tiếng và phổ biến khắp châu âu từ giữa thế kỉ 17. Tuy nhiên đến thế kỉ 19, thì nó mới bắt đầu phát triển ở mọi nơi trên thế giới với tốc độ nhanh chóng. Các giống cacao: Trên thế giới cacao có nhiều dòng nhóm. Mỗi dòng, nhóm đều mang những đặc tính khác nhau, thích hợp trên những vùng sinh thái khác nhau. Hiện nay giống cacao được chia làm 3 nhóm chính: 28
40. Đồ án tốt nghiệp Nhóm Crillo: Hoa có nhị màu vàng nhạt, trước khi chín quả có màu xanh hoặc đỏ, quả dài, chóp nhọn và có 10 khía đều nhau, vỏ quá sần sùi, mỏng, dễ cắt, hạt có tiết diện tròn, phôi nhũ có màu trắng ngà. Nhóm Forastero- Amazone: Hoa có nhị màu tím, quả màu xanh sau chuyển qua màu vàng, đuôi quả tròn, vỏ dày, khó cắt, ít hoặc không có khía, hạt có phôi nhũ màu đỏ tím. Nhóm Trinitario: có đặc tính trung gian giữa 2 nhóm Forastero và Criollo. Ở Việt Nam, giống cacao hiện có là con lai giữa Forastero và nhóm Trinitario. Tuy nhiên, trước đây, giống được trồng ở các địa phương là thế hệ con cháu của sự tạp giao giữ 3 nhóm trên. Hình 1.10. Cây Cacao Thời vụ gieo trồng và thu hoạch: Thời vụ: Tốt nhất là tháng 1, 2, 3 để kịp trồng đúng thời vụ. Nơi mưa muộn có thể gieo đầu tháng 4. Nếu gieo muộn (tháng 4, 5), hoặc quá sớm (tháng 9, 10) gieo làm gốc ghép. Cần chú ý hạn chế ẩm độ (đất bầu quá ẩm dễ bị bệnh) có thể dùng tấm ni lông sáng để che mưa cho vườn ươm. 29
41. Đồ án tốt nghiệp Thu hoạch: Thường người ta hái trái căn cứ vào màu sắc của vỏ quả, những trái có màu đỏ chuyển sang đỏ cam và vàng thì chuyển sang màu vàng lục. Tuy nhiên, đối với một số quả có màu tím đỏ rất đậm thì sự chuyển màu khó có thể nhận ra nên dễ thu hoạch nhỡ vụn.Vì thế, ở Surinam đối với dòng ICS 95 thu hoạch không dựa vào màu sắc của quả mà chỉ dựa vào âm thanh khi gõ tay vào quả. Điều chủ yếu là cần được thu hoạch đúng lúc vì nếu các trái chưa chín thì sẽ rất khó bóc ra và sẽ cho sản phẩm loại thấp, trong khi đó, những trái chín quá sẽ rụng xuống đất, nhanh chóng bị thối rửa và hạt sẽ nảy mầm. Cho nên thu hoạch phải tiến hành theo những quãng thời gian đều đặn, trung bình từ 10-15 ngày/1 lứa, không được đê quá 3 tuần. Các trái xanh sắp chín, và những trái rụng giữa các mùa thu hạch cũng được nhặt cùng với các trái chín hoàn toàn. Ở khu trại nào có bệnh thối nâu hoành hành thì phải thu hoạch thường xuyên để hạn chế bớt những phá hoại của bệnh. Phải hái hết những trái có bệnh và cương quyết loại bỏ những trái chưa chín, cả những trái có bệnh thối rủa bên trong đã lan đến hạt. Đối với những quả vừa tầm tay, bình thường, người ta hái bằng dao sắc, ở tầm cao hơn, thì phải dùng 1 dụng cụ đặc biệt cắm vào đầu cái dao dài và có mép rất bén để xén cho gọn cuống quả mà không hại đến cây. Tuyệt đối tránh gây xây xát ở đệm quả, nơi sẽ cho quả trong các vụ sau. Đấy cũng là một cách phòng chống bệnh nấm độc hại. Diện tích gieo trồng và giá trị kinh tế: Tính đến cuối năm 2009, diện tích trồng cacao ở Việt Nam là 12,300 ha, trong đó khoảng 2,000 ha trồng thuần (1.100 vây/ha) chủ yếu tập trung ở 2 tỉnh Đắk Lak, Dak Nông và 10.300ha trồng xen (600 cây/ha). Diện tích trồng xen chủ yếu ở các vườn dừa, vườn cây ăn trái (ĐBCSL) và các vườn cây công nghiệp (Đông Nam bộ và Tây Nguyên). Diện tích cacao cho thu hoạch khoảng 2,500 ha, năng suất bình quân 4 tạ/ha, sản lượng hạt khô năm 2009 đạt khoảng 1,000 tấn. Hiện nay Công ty Cargill vẫn là đơn vị chủ lực mua hạt cacao, tổ chức thu mua trực tiếp hoặc thông qu mạng lưới cộng tác viên nông dân. Một số công ty 30
42. Đồ án tốt nghiệp trong và ngoài nước khác cũng quan tâm đến sản phẩm cacao như VinaCacao, Vinamilk, Olam, Armajaro, Touton, Mitsubishi, Dakman, Phạm Minh, Thảo Ly Các công ty thu mua hạt hiện nay chủ yếu để xuất khẩu. Năm 2009, giá thu mua hạt cacao luôn ổn định và ở mức cao khoảng 40,000 – 60,000đ/kg hạt khô. Nhiều điểm sơ chế và thu mua hạt cacao (trái tươi và hạt khô) phát triển nhanh chóng tại các vùng trồng cacao. Một số ít doanh nghiệp và hộ trồng cacao đang bắt đầu sản xuất một số sản phẩm từ hạt cacao như bột cacao, rượu, kẹo socola, bánh Một số công ty thu mua, rang xay, chế biến cacao lớn trên thế giới đang rất quan tâm tới cacao Việt Nam như Hà Lan, Nhật, Mỹ, Malayssia 1.3.2.2. Thành phần dinh dưỡng, dược tính của cacao Thành phần dinh dưỡng trong bột cacao: Bột ca cao được làm từ ca cao tảng (cục). Quá trình ép loại bỏ một số chất béo và tạo nên một khối nguyên liệu gọi là bánh ca cao. Bánh này được nghiền thành bột ca cao. Quá trình này có thể được thay đổi để sản xuất bột ca cao với thành phần và hàm lượng chất béo khác nhau. Dưới đây là thông số tham khảo về thành phần cấu tạo của bột ca cao. Lưu ý rằng các con số này thay đổi theo điều kiện rang, kiềm hóa và quá trình ép sử dụng trong sản xuất. 31
43. Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.6. Thành phần hóa học trong bột cacao[13] Độ ẩm % 3,0 Bơ 11,0 pH (10% suspension) 5,7 Tro % 5,5 Tro hòa tan trong nước % 2,2 Tro tan trong nước có tính kiềm như K 2 O trong hạt ca cao ban đầu % 0,8 Phosphate (as P2O5) % 1,9 Chloride (as NaCl) % 0,04 Tro không tan trong 50% HCl 0,08 Vỏ % (tính theo lượng hạt nhân không bị kiềm hóa) 1,4 Nitơ tổng 4,3 Nitơ (hiệu chỉnh theo alkaloid) % 3,4 Nitơ (hiệu chỉnh theo alkaloid) x 6.25 % 21,2 Theobromine % 2,8 Giá trị dược học:[14] Ca cao có nguồn gốc từ Trung Mỹ và Mexico, được phát hiện cách đây khoảng 3.000 năm. Trong tiếng Hy Lạp, ca cao có nghĩa là “thức ăn của các vị thần”. Đầu thế kỷ 20, thức uống ca cao và chocolate đã trở thành một nét văn hóa ẩm thực đặc trưng của toàn châu Âu và phổ biến trên khắp thế giới. Ca cao là cây xanh quanh năm, thân gỗ nhỏ, cao 4-8m, sống trong điều kiện tự nhiên có thể cao 10-20m. Quả thường to, dạng quả thay đổi. Dưới đây là một số lợi ích tuyệt vời của ca cao. 32
44. Đồ án tốt nghiệp Dinh dưỡng cao Nhiều nhà nghiên cứu đã gọi bột ca cao như các vitamin mới, nó có thể có tác động tích cực đối với tim và tuần hoàn máu. Nồng độ cao của các hợp chất phenolic bảo vệ cơ thể chống lại côn trùng và các mầm bệnh. Người ta có thể nhận được giá trị dinh dưỡng cao nhất nếu kết hợp ca cao với sản phẩm sữa như: sữa dừa, sữa đậu nành, sữa gạo, hoặc thậm chí cả nước. Chất chống oxy hóa Cacao nóng rất giàu chất chống oxy hóa. Nghiên cứu khoa học đã chứng minh rằng cacao có chứa phần lớn các chất chống oxy hóa được tìm thấy trong trà xanh, trà đen và rượu vang đỏ. Tuy nhiên, bạn phải hiểu rằng uống cacao khi nóng cũng rất quan trọng. Nhiều chất chống oxy hóa được giải phóng khi cacao được làm nóng lên. Các chất oxy hóa trong cacao nóng mang lại rất nhiều lợi ích sức khỏe cho con người. Nó giúp ngăn ngừa các gốc tế bào tự do giúp chống một loạt căn bệnh cũng như giảm tác động của lão hóa. Uống cacao nóng cũng có thể giúp bạn kéo dài được tuổi thọ. Rất giàu chất flavonoid Ca cao rất giàu chất flavonoid. Đây được coi là loại thuốc giúp cơ thể xử lý Nitric Oxide hỗ trợ trong việc cải thiện lưu lượng máu, giảm huyết áp cao và cải thiện sức khỏe của trái tim. Các flavonoid cũng giúp ngăn ngừa tiểu cầu trong máu tự hòa với nhau để hình thành cục máu đông. Hạn chế bệnh tiểu đường Bên cạnh đó, hoạt chất chống oxy hóa phenol – catechin khi được hấp thu vào cơ thể, nó sẽ tiêu thụ một cách chậm chạp khiến insulin tiết ra đều đặn nhằm ổn định đường trong máu, hoàn toàn vô hại đối với bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường. 33
45. Đồ án tốt nghiệp Hưng phấn tinh thần Lượng cafein rất nhỏ trong cacao giúp cốc cacao mà chúng ta uống mỗi ngày có tác dụng tương tự café và nước trà xanh, giúp tỉnh táo hơn trong công việc, làm giảm hội chứng mệt mỏi mãn tính do căng thẳng hay vận động nhiều, lao động nặng. Ngoài ra, khi uống cacao mỗi ngày, chất polyphenols có tác dụng cải thiện nồng độ serotonin trong não, chống lại tình trạng mệt mỏi mãn tính và trầm cảm mà lại không gây tác dụng phụ cho hệ tim mạch, thần kinh cũng như không gây nghiện như codein. Giúp tăng cường trí nhớ Báo Daily Mail của Anh dẫn kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc trường Y Harvard (Mỹ) cho biết, epicatechin có trong ca cao mang lại nhiều ích lợi cho sức khỏe con người, nên xem nó như một loại vitamin. Nghiên cứu cho thấy, những người thường uống ca cao hiếm khi bị huyết áp cao và tỷ lệ bị ung thư, bệnh tim và đột quỵ cũng thấp hơn so với những người ít khi hoặc không uống ca cao. Các chuyên gia cho rằng epicatechin có tác dụng tăng cường sức khỏe bằng cách làm cải thiện sự lưu thông máu. Chất này cũng có trong trà và một số loại trái cây, rau quả. Thức uống thư giãn Ca cao nóng là một thức uống tuyệt vời dùng bất cứ lúc nào trong ngày.Chúng ta có thể uống nó nếu đang mệt mỏi do những áp lực của công việc ta sẽ thấy đầu óc thoải mái thư giãn hơn. Trước khi đi ngủ dùng một cốc ca cao nóng cũng sẽ giúp bạn đi vào giấc ngủ một cách dễ dàng hơn. Tốt hơn so với sô cô la nóng Nhiều người tin rằng sô cô la nóng sẽ tốt hơn ca cao nóng. Nhưng ít ai có biết ca cao nóng được làm từ bột ca cao nguyên. Trong khi đó sô cô la nóng làm từ một 34
46. Đồ án tốt nghiệp phần bột ca cao và kem. Sô cô la nóng có hàm lượng đường cao nhưng hàm lượng chất béo và giá trị dinh dưỡng ít hơn so với ca cao. Làm đẹp da Với những phụ nữ ngoài 30, cacao giúp phục hồi sự đàn hồi của da, làm mờ nếp nhăn, giúp da căng mịn. Với tinh chất flavonoid, ca cao giúp bảo vệ collagen không bị hủy hoại bởi sự ô nhiễm của môi trường. Ca cao và socola đen không chỉ chống lão hóa mà còn giúp da rất mềm mịn như da em bé, ta sẽ cảm nhận rõ điều này khi đắp mặt nạ ca cao nguyên chất (từ 50- 70%) khoảng 1-2 lần. Nếu thích cũng có thể sử dụng ca cao để tẩy tế bào chết, khi đó không cần dùng thêm kem dưỡng ẩm. 1.3.2.3. Các sản phẩm từ cacao trên thị trường Hình 1.11. Sản phẩm bột cacao từ hạt cacao Ngoài sản phẩm chủ lực là bột cacao xuất khẩu và tiêu thụ trong nước. Thì hiện nay hạt cacao được chế biến sản xuất ở dạng sản phẩm như bơ cacao, socola, trái cacao tươi, hạt cacao rang bóc vỏ. 35
47. Đồ án tốt nghiệp Hình 1.12. Các sản phẩm của cacao Cacao còn là nguyên liệu cho một số sản phẩm thực phẩm khác nhau như: rượu cacao, nước ép cacao. Hình 1.13. Nước ép cacao và rượu cacao 1.4. Tổng quan nguyên liệu phụ và gia vị 1.4.1. Tổng quan gia vị 1.4.1.1. Bơ Margarine[17] Giới thiệu: Margarine là hệ nhũ tương của nước và chất béo trong đó hàm lượng chất béo thường lớn hơn 80%. Margarine được sản xuất bằng cách phối trộn các loại chất béo theo một tỉ lệ nhất định cùng với các thành phần khác. 36
48. Đồ án tốt nghiệp Margarine có thể bổ sung thêm vitamin A để sản xuất Margarine dùng để nấu ăn, nướng bánh mì và còn có thể thay thế dạng bơ trong ngành công nghiệp sữa nhưng nó khác bơ về thành phần, cấu trúc. Hiện nay có hơn 10 loại Margarine, chúng khác nhau chủ yếu về thành phần, hàm lượng chất béo sử dụng cũng như cấu trúc của sản phẩm chẳng hạn như là: Margarine dạng tuýp mềm Dạng lỏng Dạng dùng để ăn kiêng Dạng dùng để phết Dạng không có acid béo dạng trans Dạng ít béo Dạng dùng để nấu Dạng dùng trong nhà hàng Hình 1.14. Margarine Giá trị dinh dưỡng: Bảng 1.7. Thành phần dinh dưỡng có trong 100g margarine: Thành phần Hàm lượng Tổng loại chất béo 81 Nguồn gốc thực vật 81 Nguồn gốc động vật 0 37
49. Đồ án tốt nghiệp Bão hòa 15 Chưa bão hòa dạng đa 0 Acid linoleic 22 Acid oleoic 41 Cholesterol 0 Đặc điểm tính chất của Margarine: Không có Cholesterol. Chế biến từ hỗn hợp các loại dầu thực vật tinh luyện, được đồng hóa và kết tinh lạnh để trở thành hỗn hợp dầu đặc có điểm tan chảy (MP) thích hợp. Margarine có màu sắc và mùi vị tương tự như bơ động vật, được bổ sung muối, hương liệu thơm ngon nên rất được ưa chuộng. Giàu tiền Vitamin A, giá trị dinh dưỡng cao. Điểm tan chảy từ 350C - 530C tuỳ theo yêu cầu khách hàng và mục đích sử dụng. Chỉ tiêu chất lượng: Hàm lượng axit béo tự do (Palmitic): 0,40% tối đa Chỉ số Iot (Wijs): 65 tối đa Điểm nòng chảy: 35 - 53 Không chứa axit béo cấu hình trans 1.4.1.2. Đường[5] Vai trò: Đường có tác dụng tạo vị ngọt cho sản phẩm. 38
50. Đồ án tốt nghiệp Đường cũng có khả năng kết hợp với acid amin tạo phản ứng Maillard, tạo màu đặc trưng cho sản phẩm. Đường thường được sử dụng là đường Saccharose (RE, RS). Đường trong sản xuất chia làm hai loại: đường hạng A và đường hạng B. Bảng 1.8. Chỉ tiêu chất lượng của đường trắng (TCVN 6995:2001) Chỉ tiêu Đường hạng A Đường hạng B Hàm lượng saccharose ≥ 99,7 ≥ 99,5 (% chất khô) Sự giảm khối lượng khi sấy ở ≤ 0,06 ≤ 0,07 108oC trong 3giờ (% khối lượng) Hàm lượng đường khử ≤ 0,10 ≤ 0,15 (% khối lượng) Hàm lượng tro ≤ 0,07 ≤ 0,1 (% khối lượng) Độ màu ICUMSA ≤ 160 ≤ 200 Hình dạng Tinh thể đồng đều tơi khô, không vón cục. Mùi vị Tinh thể đường và dung dịch đường trong nước cất có vị ngọt, không có mùi lạ. Màu sắc Tinh thể màu trắng, khi Tinh thể màu trắng pha vào nước cất cho ngà đến trắng, khi dung dịch trong. pha vào nước cất cho dung dịch tương đối 39
51. Đồ án tốt nghiệp trong. Dư lượng SO2, mức tối đa 20mg/kg 70mg/kg Các hợp chất nhiễm bẩn: Tạp chất không tan trong nước ≤ 60 ≤ 90 As ≤ 1mg/kg ≤ 1mg/kg Cu ≤ 2mg/kg ≤ 2mg/kg Pb ≤ 0,5mg/kg ≤ 0,5mg/kg 1.5. Tổng quan về bánh crackers 1.5.1. Giới thiệu chung về bánh crackers[6] Giới thiệu về bánh cracker: Bánh cracker hay bánh bích quy giòn là một loại thực phẩm thuộc nhóm snack ( Thức ăn nhẹ) được chế biến chủ yếu bằng phương pháp nướng. Nguyên liệu trong loại bánh này rất phong phú đa dạng từ bột mì đến các loại ngũ cốc, hương liệu hoặc gia vị sử dụng như muối, đường, thảo dược, hạt và phomat, socola có thể được phối trộn vào trong bột hoặc rắc lên bánh trước khi nướng và được thực hiện với nhiều hình dạng kích thước khác nhau Bánh cracker là thực phẩm dinh dưỡng sẳn sàng để ăn ngay thuận lợi cho việc lưu trữ và du lịch, bánh cracker khá giống với các loại bánh quy bơ (cookies), nhưng nó khác bánh cookies là có cấu trúc bánh giòn hơn nhưng lại ít béo và hương vị đặc trưng do có thể sử dụng phối hợp nhiều loại nguyên liệu và vị khác nhau nên đem lại cảm giác mới lạ, ít ngán cho người tiêu dùng gì thế sớm được ưa chuộng trên thị trường so với các giồng bánh khác. 40
52. Đồ án tốt nghiệp Hiện nay bánh cracker không những chỉ được làm từ nguyên liệu cổ truyền như bột mì mà nó còn được thay thế bởi những nguyên liệu từ các loại ngũ cốc khác nhau. Chỉ tiêu chất lượng bánh bích quy: Chỉ tiêu chất lượng bánh bích quy về yêu cầu kỹ thuật được quy định trong TCVN 5909:1995 bao gồm các chỉ tiêu sau đây: Chỉ tiêu hóa lý: Bảng 1.9. Một số chỉ tiêu hóa lý của bánh bích quy Tên chỉ tiêu Giá trị Độ ẩm, %, không lớn hơn 4 Hàm lượng Protein, %, không nhỏ hơn 3,7 Hàm lượng chất béo, %, không nhỏ hơn 20 Hàm lượng đường toàn phần, %,,không 15 nhỏ hơn Hàm lượng tro không tan trong acid HCl 1,0 10%, %, không lớn hơn Độ kiềm ( độ), Không lớn hơn 2 Chỉ tiêu cảm quan: Bảng 1.10. Chỉ tiêu cảm quan của bánh bích quy Tên chỉ tiêu Yêu cầu Hình dạng bên Bánh có hình dạng theo khuôn mẫu, hoa văn rõ nét. Bánh ngoài không biến dạng, dập nát, không có bánh sống. Mùi vị Bánh có mùi vị đặc trưng của từng loại Trạng thái Giòn, xốp, mịn mặt. Màu sắc Màu đặc trưng theo từng loại bánh, không có vết cháy đen. 41
53. Đồ án tốt nghiệp Chỉ tiêu vệ sinh: Tuân theo các chỉ tiêu vi sinh của BYT ban hành Bảng 1.11. Chỉ tiêu vi sinh của bánh bích quy Tên chỉ tiêu Yêu cầu Vi khuẩn hiếu khí gây bệnh Không được có Escherichia coli Không được có Clostridium perfringens Không được có Tổng số vi khuẩn hiếu khí < 5,103 cfu/g Coliform < 102 cfg/g Nấm mốc sinh độc tố Không được có Tổng số nấm mem, nấm mốc < 102 cffu/g 1.5.2. Các sản phẩm cracker có trên thị trường. Bánh crackers là một sản phẩm thuộc dòng bánh quy. Trên thị trường hiện nay dòng bánh quy được chia thành 2 nhóm chính, cách phân biệt này là dựa vào cấu trúc của bột nhào. Gồm có: - Nhóm bánh bích quy làm từ bột nhào dai: các nhóm bánh được làm từ bột nhào dai sẽ được tạo hình bằng cách cán và cắt, sản phẩm bánh mỏng và giòn. Các nhóm bánh chính được làm từ loại bột này là " hard- sweet biscuit" ( bành quy cứng ngọt), "semi-sweet biscuit" ( bánh quy bán ngọt), và " crackers" cũng là một loại thuộc nhóm này. - Nhóm bánh bích quy làm từ bột nhào xốp: Bột nhào xốp có hàm lượng đường và chất béo cao, khung cấu trúc của bột hình thành yếu. Bánh thuộc nhóm bột này tạo hình bằng cách ép khuôn hay ép đùn. Bánh có hoa văn hình dạng phong phú, thường dày và xốp. sản phẩm thuộc nhóm này có gọi là bánh cookie. Xét về bánh Crackers thì có nhiều cách phân loại khác nhau, phân loại theo nguyên liệu, theo cấu trúc, theo mùi vị. - Phân loại theo vị thì có crackers ngọt, bán ngọt, lạt hoặc mặn. 42
54. Đồ án tốt nghiệp - Phân loại theo nguyên liệu thì có các loại như: cream crackers, cheese crackers, hay soda crackers Hình 1.15. Các sản phẩm bánh cream cracker - Ngoài ra hiện nay sản phẩm crackers ngày càng đa dạng hóa, không chỉ sử dụng bằng những nguyên liệu truyền thống là bột mì, bột bắp hay khoai tây. Bột gạo đang là thành phần chính thay thế bột mỳ, bột lúa mạch trong một số quy trình sản xuất. Trong đó gạo đenlà loại nguyên liệu đang được quan tâm trong công nghệ sản xuất bánh crackers, bởi những tác dụng tốt với sức khỏe. . Hình 1.16. Các sản phẩm bánh crackers gạo 43
55. Đồ án tốt nghiệp Hình 1.17. Bánh crackes gạo đen 1.5.3. Một số qui trình sản xuất bánh cracker tham khảo Quy trình sản xuất bánh cheese crackers từ bột mì: Đây là quy trình sản xuất bánh cheese crackers, thành phần chính trong quy trình sản xuất này là bột mì và bơ. Sản phẩm được sản xuất theo phương pháp này bánh có vị béo ngọt hơi mềm và giòn xốp. 44
56. Đồ án tốt nghiệp Trứng, dầu, nước, đường, muối, bơ. shotening, sữa Bột mì Rây Phối trộn t = 38 − 40℃ Vani Nhào trộn τ = 30 - 40 phút Cán lần τ = 5 - 10 phút Ổn định 1 Sản phẩm Cán lần 2 τ = 5 – 10 phút Ổn định 2 Bao gói Bao bì phút Cán lần 3 Làm nguội t = 40 - 45℃ t = 180 - 220oC T ạ o hình Nư ớ ng τ = 4 – 5 phút Hình 1.18. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh cheese crackers 45
57. Đồ án tốt nghiệp Giải thích sơ đồ quy trinh: Nhào bột: - Bột mì trước khi nhào được rây trước để loại bỏ tạp chất và làm mịn bột . - Nguyên liệu phụ: trứng, dầu, nước, shoterning, bơ, sữa, đường và muối được phối trộn thành hệ nhũ tương. - Phân nguyên liệu phụ phối trộn nhào với 1/2 lượng bột mì trong 4-5 phút, sau đó nhào cùng phần bột mì còn lại trong 15-20 phút tạo thành khối bột nhào. Độ ẩm khối bột nhão khoảng 25 % Cán bột: Cán lần 1 với kích thước khe hẹp lớn khoảng 3 cm, sau đó giảm kích thước khe hẹp dần đến 1 cm khi bề mặt bột đạt trạng thái mịn đều. Cuối cùng là cán đến kích thước yêu cầu của bánh khoảng 0,3 cm. Ổn định: nhằm tạo ra thời gian nghỉ cho bột giữa các lần cán, vì cán liên tục làm giảm kích thước khối bột đột ngột sẽ làm các mối liên kết trong khung gluten dẽ đứt gãy ảnh hưởng đến cấu trúc bánh thành phẩm, đồng thời tạo điều kiện cho quá trình lên men khối bột. Tạo hình: Sau khi bột đã cán thành tấm mịn, tiến hành định hình bánh thành các dạng yêu cầu. Nướng: Nướng là quá trình gia nhiệt để làm chính bánh, tạo cho bánh có mùi vị màu sắc đặc trưng. Ngoài ra nướng còn làm giảm độ ẩm của bánh giúp tiêu diệt vi sinh vật. Trước khi nướng bánh được phun lên mặt bánh một lớp nước, sữa hoặc lòng đỏ trứng nhằm tăng độ ẩm cho mặt bánh tránh hiện tượng mặt bánh quá khô và cháy khét. Chế độ nướng bánh dao động từ 180-220 ℃ thời gian khoảng 4-5 phút. Làm nguội: Sau khi nướng bành có nhiệt độ cao, hiện tượng bốc ẩm cũng diễn ra, bánh còn ẩm có thể còn dính khay nướng. Quá trình làm nguội đưa bánh về nhiệt độ 40-45 ℃ . 46
58. Đồ án tốt nghiệp Bao gói: Bánh crackers có cấu trúc mao quản dể hút ẩm, nên bánh chóng ỉu. Để đảm bảo tính giòn của sản phẩm cần bao gói bằng giấy chống ẩm và bao PE. Quy trình sản xuất bánh gạo: Bánh gạo là loại thực phẩm ăn nhanh tương đối mới, nó là loại sản phẩm dạng phồng giòn xốp thường có hình tròn, ít năng lượng, ít béo, bánh thường nhạt, mùi và vị bánh được tạo thành bằng cách tẩm gia vị lên bề mặt bánh. 47
59. Đồ án tốt nghiệp Gạo tẻ Nước, 2푆 3 Ngâm Nước Nghiền Nước, các loại Hấp t = 90℃ bột 휏 = 8 − 10 ℎú푡 Đùn - làm mát Cán cắt Sấy 1 t = 70-75℃ 휏 = 2 − 3 𝑔𝑖ờ Ủ phôi Sấy 2 t = 80-85℃ 휏 = 2 − 3 𝑔𝑖ờ Nư ớ ng t = 200 - 260 ℃ 휏 = 30 ℎú푡 Gia vị, Phụ gia, Hoàn thiện dầu Đóng gói Bao bì Sản ph ẩm Hình 1.19. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh gạo 48
60. Đồ án tốt nghiệp Giải thích sơ đồ quy trình: Ngâm: Gạo được ngâm trong bồn ngâm bằng thép có cánh khuấy, gạo đưa vào bồn định lượng nước ngâm sau đó bổ sung dung dịch nước 2푆 3 0,18-1,25 %, tác dụng làm hạt mau mềm và trương nở . Ngâm trong 4-5 giờ, độ ẩm hạt đạt 20-30 %. Nghiền: Nghiền hạt bằng thiết bị nghiền đĩa. Mục đích quá trình nghiền nhằm làm phá vở cấu trúc hạt, đưa hạt thành dạng bột mịn. Hấp trộn: Bột gạo và các loại bột như bột khoai tây, bột bắp, bột sắn được trộn trước đó cho vào thiết bị hấp áp suất hơi, hơi nước được đưa vào liên tục đồng thời quá trình đảo trộn diển ra để phân tán đều ẩm trong bột. Quá trình hấp giúp bột chuyển thành dạng paste. Đùn-làm mát: Khối paste sau khi hấp được đưa qua máy đùn để tăng độ kết dính, độ đồng nhất, và phân phối đều ẩm trong toàn khối. Sau đó, khối paste tiếp tục được băng tải đưa qua các bể nước làm mát để hạ nhiệt độ đến nhiệt độ 60-65 ℃ trước khi định hình. Cán-cắt: Bột được đi vào máy cán và qua 2 trục cán để làm bột trở thành tấm mỏng và có độ 2-3mm. Sau đó khối bột đã được cán mỏng sẽ được tạo hình bánh thông qua 2 trục cắt của máy cắt, hình dáng bánh tùy thuộc vào hình dáng khuôn cắt. Sấy lần 1: Nhằm làm giảm độ ẩm của khối bột, hạn chế sự phát triển của VSV trong quá trình ủ phôi tiếp theo. Tạo một lớp vỏ cứng bên ngoài phôi bánh để tránh thất thoát ẩm trong quá trình ủ. Sau khi sấy bánh có độ ẩm 18-20% Ủ phôi: Mục đích Ổn định cấu trúc khung tinh bột và giúp ẩm phân bố đều trong phôi, tránh hiện tượng bánh nở không đều trong quá trình nướng bánh. Ủ trong 24 giờ ở nhiệt độ 25 ℃. Sấy lần 2: Tiếp tục làm giảm độ ẩm của phôi đến độ ẩm thích hợp cho quá trình nướng, nhờ vậy bánh sẽ không bị nứt, gãy bề mặt. Hàm ẩm bánh sau sấy lần 2 là 8-10 % 49
61. Đồ án tốt nghiệp Nướng: Ở nhiệt độ cao, phôi bánh được làm nở hoàn toàn tạo cấu trúc xốp, giòn cho sản phẩm, đồng thời tạo mùi vị cho bánh. Hàm ẩm của bánh sau quá trình nướng từ 5-7 %. Hoàn thiện: Đối với loại bánh gạo ngọt, sau khi nướng sẽ được phun dung dịch đường trên bề mặt bánh, đối với bánh gạo mặn sẽ phun lớp gia vị mặn gồm muối, vừng, ớt, nước tương Sau khi phun gia vị xong bánh sẽ được đem đi sấy để làm khô lớp gia vị vừa mới phun. Cuối cùng là phun dầu để làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Sau đó, tiếp tục sấy để làm khô dầu. Các giai đoạn sấy của quá trình này thường thực hiện ở 45-75 ℃, trong thời gian từ 10-20 phút. Làm nguội- đóng gói: đưa sản phẩm về nhiệt độ tử 30-32 ℃, để tráng hiện tượng động ẩm trong bao bì. 50
62. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Nguyên liêu chính Gạo đen: Nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu là gạo đen hữu cơ Hoa Sữa của công ty Cổ phầnvà Thương Mại và Sản Xuất Viễn Phú. Gạo có độ ẩm ≤ 14,5%, hàm lượng glucid ≥ 70%, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và phân hóa học theo QĐ 46/2007/QĐ-BYT. Hình 2.1. Gạo đen hữu cơ Bột cacao: Bột Cacao sử dụng là loại được đóng gói vào túi 300g được xay nhuyễn và trích bơ theo công nghệ của Đức của công ty VIETNAMCACAO. Bột cacao có hàm ẩm < 3%, hàm lượng lipid 11%. 51
63. Đồ án tốt nghiệp Hình 2.2. Bột cacao nguyên chất 2.1.2. Nguyên liệu phụ Margarine: Sử dụng margarine của CÔNG TY CỔ PHẦN DẦU THỰC VẬT TƯỜNG AN, loại 200 gram. Sản phẩm của công ty Dầu thực vật Tường An với số tiêu chuẩn chất lượng XNCB-12715/2013/ATTP-XNCB, TCCS: 25/2013/CBPHQĐ/TA Hình 2.3. Bơ margarine 52
64. Đồ án tốt nghiệp Gia vị: Đường: Đường sử dụng là loai đường tinh luyện của công ty cổ phần đường Biên Hòa. Chỉ tiêu chất lượng của đường trắng theo TCVN 6995:2001. Hình 2.4. Đường tinh luyện Biên Hòa 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Chuẩn bị bột gạo cho chế biến bánh cracker gạo - Gạo đen được xay nhuyễn sẽ phá vỡ cấu trúc hạt gạo và lớp màng bao tế bào, giúp giải phóng tinh bột chứa trong bột lạp của tế bào hạt gạo. Ngoài ra quá trình xay còn giúp đồng nhất khối hạt hình thành dạng bột cho bột gạo. - Sử dụng máy nghiền bột siêu mịn 2.2.2. Quy trình nghiên cứu dự kiến thử nghiệm chế biến bánh crackers từ gạo đen và bột cacao: Sơ đồ quy trình thí nghiệm thăm dò: Để xây dựng quy trình chế biến bánh cracker gạo đen vị cacao, nghiên cứu thực hiện thí nghiệm thăm dò theo sơ đồ trong hình 2.5 với công thức phối trộn ở bảng 2.1. Trên cơ sở kết quả thí nghiệm thăm dò để định hướng việc bố trí thí nghiệm xác định các thông số kỹ thuật của quy trình. 53
65. Đồ án tốt nghiệp Cacao Bột gạo đen Rây bột Phối trộn nước Nhào Hấ p Nhào ph ối trộn Ổn đ ịnh Cán tấm Nướ ng Làm ngu ội Đóng gói Sản ph ẩm Hình 2.5. Sơ đồ quy trình thí nghiệm sản xuất bánh cracker gạo đen- cacao 54
66. Đồ án tốt nghiệp Công thức phối trộn cho quy trình thăm dò Bảng 2.1. Công thức phối trộn nguyên liệu của quy trình dự kiến Nguyên liệu Khối lượng Phần trăm (gram) (%) Bột gạo đen 100 48,8 Bột cacao 10 4,9 Nước 80 39 Bơ margarine 5 2,4 Đường 20 9,3 Tổng cộng 215 100 Thuyết minh quy trình thăm dò Chuẩn bị bột gạo và bột cacao Nguyên liệu bột gạo và bột cacao sử dụng cho quy trình thí nghiệm có độ ẩm xác định. Sau khi cân bột gạo và bột cacao với tỷ lệ xác định, đem rây hỗn hợp bột với kích thước lỗ rây là 1mm để loại bỏ những tạp chất trong bột, sau đó phối trộn với nước ở 100°C để làm tăng độ hồ hóa của khối bột, nhào trộn hỗn hợp bột cho đến khi khối bột đạt yêu cầu. Nhào lần 1: Nhào nóng hỗn hợp sau khi đã phối trộn nước với hàm lượng thích hợp trong khoảng 15 phút để tạo cho khối bột được đồng nhất, tăng khả năng hút nước, trương nở thuận lợi cho quá trình hấp bột. Hấp bột nhào: Do cấu tạo của tinh bột hạt gạo chứa nhiều amylo hơn amylopeptin nên không tạo được trạng thái dẻo cần có của khối bột nhào chuẩn bị cho quá trình cán cắt định hình và tạo cấu trúc cho sản phẩm sau này. Nên ta cần tiến hành quá trình hấp bột 55
67. Đồ án tốt nghiệp nhào nguyên liệu, trong quá trình hấp bột nhào các hạt tinh bột sẽ được hút nước trương nở tối đa và hồ hóa quá trình này giúp các hạt tinh bột kết dính chặt chẽ với nhau, đồng thời quá trình hấp cũng làm tiêu diệt các vi sinh vật, phá hủy hệ men góp phần thuận lợi hơn cho quá trình bảo quản sản phẩm. Thao tác thực hiện: chuẩn bị nồi hấp cách thủy với lượng nước cho vào nối cách mâm từ 7-10 cm để tránh nước khi sôi tràn lên mâm, trên mâm hấp đặt tấm vải lót nhằm giảm hiện tượng hút quá ẩm vào bột. Khi nước trong nồi hấp sôi, nhiệt độ hơi nước trong nồi đo được từ 95°C ta cho mẫu bột nhào đã định lượng vào. Hấp trong vòng 10 phút. Khối lượng bột nhào cho vào hấp có độ dày khoảng 2cm. Nhào lần 2: Sau khi hấp bột có trạng thái không đồng nhất, từng phần bột không kết dính thành khối. Công đoạn này có mục đích tạo trạng thái đồng nhất cho khối bột tăng khả năng kết dính các hạt tinh bột, tạo cấu trúc dai dẻo cho khối bột, giúp phân tán ẩm trong bột đồng đều hơn.Nhào khối bột cho đến khi khối bột dai dẻo. Do bột có trạng thái rất dai dẻo, từng phần bột không kết dính thành khối. Quá trình nhào là rất khó khăn do tác dụng cơ học không đủ lớn. Nên ta sử dụng phương pháp ép đùn tăng khả năng kết dính và đồng đều khối bột. Nhào phối trộn: Phối trộn các thành phần nguyên liệu thành khối bột đồng nhất, phân tán đồng đều trong khối bột nhào. Các nguyên liệu góp phần tạo cấu trúc và mùi vị cho sản phẩm. Tiến hành: Đầu tiên khối bột đã chuẩn bị nhào cùng bơ margarine đến khi bơ thấm hết vào bột, lúc này khối bột trở nên mềm dẻo hơn dễ dàng cho phối trộn các thành phần khác. 56
68. Đồ án tốt nghiệp Gia vị đường được phối trộn vào khối bột nhào. Sau đó nhào khối bột từ 10-15 phút khối bột sẽ có dạng đồng nhất mềm dẻo, không bết dính. Ổn định : Mục đích của ổn định là phân bố đều ẩm và thành phần gia vị trong khối bột trước khi định hình và nướng hoàn thiện sản phẩm. Ổn định trong 5 phút, khối bột khi ổn định phải được đậy kín tránh làm khô khối bột ảnh hưởng quá trình cán tấm. Cán tấm và định hình: Quá trính cán và định hình khối bột là khâu hoàn thiện hình dạng của bánh, công đoạn này ảnh hưởng đến chế độ nướng bánh cũng như các yếu tố cảm quan của bánh. Cán bột: Dùng máy cán thủ công có thể dùng cán mì hoặc cán bột đã dùng ở quá trình trên. Kích thước giữa 2 trục cán chính là chiều dày của sản phẩm. Vê khối bột thành hình tròn sau đó đè dẹp khối bột với bề dày 1cm dùng trụ cán vài lần để có dạng tấm dễ dàng đưa vào trục cán điều chỉnh khoảng cách giữa trục các khoảng 0.5mm từ từ đưa miếng bột qua trục cán. Chiều dày của tấm bột cũng chính bằng 0.5mm. Định hình: Dùng khuôn làm bánh hình tròn cắt định hình thành hình dạng đồng nhất. Nướng ở 150°C, 10 phút Nghiên cứu đề ra các vấn đề cần khảo sát như sau để cải thiện cấu trúc màu sắc và mùi vị cho sản phẩm: Khảo sát tỷ lệ bột cacao phối trộn Khảo sát tỷ lệ lượng nước phối trộn Khảo sát thời gian hấp bột. Khảo sát hàm lượng bơ phối trộn. 57
69. Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hàm lượng đường phối trộn. Khảo sát thời gian và nhiệt độ nướng. 2.2.3. Bố trí thí nghiệm khảo sát thông số quá trình Tóm tắt sơ đồ nghiên cứu: Trên cơ sở phân tích, đánh giá cảm quan sản phẩm bánh được chế biến thử theo quy trình thăm dò, nghiên cứu xác định nội dung trong hình 2.6 58
70. Đồ án tốt nghiệp Xác định thông số Đánh giá sản phẩm quy trình chế biến Chỉ tiêu Chỉ tiêu vi Chỉ tiêu cảm quan sinh hóa lý Thời Hàm Hàm Hàm Hàm Thời gian gian, lượng lượng lượng bơ lượng hấp bột nhiệt độ cacao nước phối margarine đường nhào nướng phối trộn trộn phối trộn phối trộn bánh -Cấu trúc khối -Cấu trúc -Cấu trúc -Cấu trúc -Vị của -Cấu bột nhào: độ khối bột khối bột bánh sau bánh sau trúc kết dính, độ nhào: độ nhào: độ nướng: độ khi bánh hút nước, độ kết dính, dai dẻo; giòn, độ nướng. sau chả y, độ ẩm. độ hút độ kết xốp, mùi, nướng: nước, độ dính, độ vị. độ giòn -Cấ u trúc ẩm. hút xốp, bánh sau nước, độ mùi, vị, nướng: độ chín của độ ẩm, giòn xốp,mùi, bột gạo, màu vị. màu sắc, sắc. độ ẩm. Hình 2.6. Sơ đồ nghiên cứu xác định các thông số quy trình chế biến bánh cracker gạo đen vị cacao 59
71. Đồ án tốt nghiệp 2.2.3.1. Khảo sát tỷ lệ phối trộn cacao Mục đích: Tỷ lệ cacao phối trộn vào bột là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm, cacao cho vào nhiều hay ít sẽ làm thay đổi mùi vị, màu sắc, cấu trúc sản phẩm. Mặt khác do bột cacao phối trộn trực tiếp cùng với bột gạo nên cần phải khảo sát quy trình phối trộn cacao đầu tiên. Từ đó xác định tỷ lệ phối trộn cacao thích hợp cho sản phẩm. Sơ đồ bố trí thí nghiệm: 60
72. Đồ án tốt nghiệp Bột cacao 10g 16g 20g 25g Bột gạo đen Rây bột Phối trộn nước Nhào trộn Hấp Nhào phối bơ, đường Ổn định Cán tấm Nướng Làm nguội, bao gói Đo độ ẩm Đánh giá cảm quan Xác định tỷ lệ bột cacao phối trộn Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỷ lệ bột cacao phối trộn 61
73. Đồ án tốt nghiệp Bố trí thông số mẫu thí nghiệm: Bảng 2.2. Hàm lượng bột cacao phối trộn vào các mẫu Mẫu thí nghiệm Khối lượng ( gram ) Mẫu 1 10 Mẫu 2 16 Mẫu 3 20 Mẫu 4 25 Thí nghiệm xác định hàm lượng cacao phối trộn được bố trí thí nghiệm như quy trình thăm dò cùng công thức phối trộn ban đầu với sự thay đổi duy nhất là hàm lượng cacao thay đổi như bảng 2.2. Thời gian, nhiệt độ hấp bột 10 phút ở 95°C ( dự kiến ) Thông số khảo sát: Tỷ lệ bột cacao phối trộn. Giải thích sơ đồ bố trí thí nghiệm: Chuẩn bị nguyên liệu: Thao tác chuẩn bị nguyên liệu bột gạo đen, bột cacao được thực hiện như quy trình thăm dò . Định lượng nguyên liệu bột, bơ margarine và đường như cố định theo công thức thí nghiệm thành 4 phần. Chuẩn bị mẫu: Cân sẵn bột gạo đen được định lượng sẵn với khối lượng 100 gram và chia thành 4 phần. Sau đó phối trộn bột cacao theo tỷ lệ lần lượt 10, 16, 20, 25 gr vào từng mẫu bột đã được cân sẵn.Tiếp tục phối trộn nước theo tỷ lệ 80ml ở bảng 2.1, 62
74. Đồ án tốt nghiệp nhào trộn khối bột và đem hấp ở 95°C trong 10 phút.Sau khi hấp khối bột đem cán ép đùn, phối trộn với bơ 5g và đường 20g theo bảng 2.1 . Ổn định: Bốn mẫu bột phối trộn cho vào tô đựng, ổn định ở nhiệt độ phòng trong vòng 5 phút, có đậy kín nhằm tránh bốc ẩm làm khô bột. Kết thúc thời gian ổn định là quá trình cán tạo hình, ta cán và định hình các mẫu thí nghiệm với thao tác , kích thước và hình dáng như quy trình thăm dò. Kích thước hình dáng giữa các mẫu là bằng nhau. Nướng bánh: Tiến hành nướng các mẫu theo ở 150°C, thời gian 10 phút Làm nguội: Bánh sau nướng để ở nhiệt độ phòng trong 15 phút, bảo quản. Sau 2-3 ngày tiến hành xác định độ ẩm và đánh giá cảm quan sản phẩm để chọn ra tỷ lệ phối trộn bột cacao được ưa thích nhất. 2.2.3.2. Khảo sát tỷ lệ lượng nước phối trộn bột gạo đen xay nhuyễn và bột cacao: Mục đích: Mục đích nhằm xác định chính xác lượng nước thích hợp cho vào hỗn hợp bột đồng thời đánh giá qua độ dính của bột nhào để phù hợp cho định hình với độ ẩm phù hợp để khối bột không bị quá khô cứng hay nhão trước khi đem đi hấp bột. 63
75. Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Hỗn hợp bột gạo đen và cacao Phối trộn nước (100°C) Mẫu 1: Mẫu 2: Mẫu 3: Mẫu 4: 80 ml 100 ml 120 ml 130 ml Nhào tr ộn Đo độ ẩm Đánh giá cảm quan Xác định lư ợng nước phối trộn Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát lượng nước cho vào hỗn hợp bột 64
76. Đồ án tốt nghiệp Thí nghiệm xác định hàm lượng nước được thực hiện với công thức tương tự thí nghiệm thăm dò với thay đổi duy nhất là hàm lượng nước phối trộn được thực hiện như hình 2.8 cùng với hàm lượng cacao đã được tối ưu. Thông số khảo sát: Lượng nước cho vào Độ ẩm bột sau khi nhào trộn Giải thích sơ đồ bố trí thí nghiệm: Bột gạo đen xay nhuyễn có độ ẩm cố định phối trộn với bột cacao đã tối ưu cân thành 4 mẫu bằng cân điện tử với khối lượng cố định. Chuẩn bị ống đong, nồi nước và bếp điện từ để đun sôi nước. Khi nước trong nồi sôi, nhiệt độ hơi nước trong nồi đo bằng nhiệt kế có giá trị khoảng 100°C ta tiến hành đổ nước vào hỗn hợp bột. Tiến hành đổ nước đun sôi vào ống đong và đổ nước lần lượt 4 mẫu với liều lượng thay đổi như sơ đồ trên.Thao tác tiến hành được thực hiện như sau: Cho nước sôi với liều lượng 80 ml đổ vào hỗn hợp bột thứ nhất đã được đánh dấu trên tô. Sau đó tiến hành nhào trộn khối bột trong khoảng 15 phút để bột kết dính vào nhau thành 1 khối bột.Sau khi mẫu 1 đã được nhào trộn thì dùng màng bọc thực phẩm đậy kín. Lần lượt cho nước vào các mẫu 2, 3, 4 với liều lượng nước lần lượt 100ml, 120ml, 130ml. Xác định độ ẩm với 4 mẫu thí nghiệm trên. Đánh giá 4 mẫu thí nghiệm trên theo phương pháp đánh giá cảm quan dựa theo tiêu chí màu sắc, cấu trúc. Và trên kết quả độ ẩm xác định được. 2.2.3.3. Khảo sát thời gian hấp bột nhào 65
77. Đồ án tốt nghiệp Mục đích: Mục đích nhằm xác định thời gian thích hợp làm hồ hóa hoàn toàn tinh bột trong bột nhão, với độ ẩm phù hợp. Từ đó làm tăng khả năng kết dính giữa các hạt tinh bột, tạo cấu trúc dai dẻo cho khối bột chuẩn bị cho quá trình nghiên cứu sau. Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Bột nhào Mẫu 1: Hấp Mẫu 2: Hấp Mẫu 3: Hấp Mẫu 4: Hấp 6 phút 10 phút 15 phút 20 phút 90℃ 90℃ 90℃ Cán ép đùn Đo độ ẩm Đánh giá cảm quan quan Xác định thời gian hấp Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian hấp bột nhào Thí nghiệm xác định thời gian hấp bột được thực hiện với công thức tương tự như thí nghiệm thăm dò với thay đổi duy nhất là thời gian hấp bột được thực hiện như hình 2.9 với hàm lượng cacao và hàm lượng nước đã được tối ưu. Thông số khảo sát: 66
78. Đồ án tốt nghiệp Thời gian hấp bột nhào. Độ ẩm bột nhào sau khi hấp. Giải thích sơ đồ bố trí thí nghiệm: Bột nhào có độ ẩm cố định được cân thành 4 mẫu bằng cân điện tử với khối lượng cố định. Các mẫu bột trước khi hấp được phân chia thành 2 phần có kích thước nhỏ hơn nhằm tăng bề mặt tiếp xúc hơi nóng ẩm cho bột, khối lượng 2 phần được tách ra từ 40-50 gram. Các mẫu thí nghiệm trước khi hấp được để trong tô và đậy kính bằng các màng đậy vải, để tránh không khí bên ngoài làm khô bột ảnh hưởng đến sự sai khác của kết quả. Chuẩn bị nồi hấp cách thủy để hấp các mẫu thí nghiệm. Lượng nước cho vào nồi cách mâm hấp từ 7- 10 cm để tránh nước khi sôi tràn lên mâm, trên mâm hấp đặt tấm vải lót nhằm giảm hiện tượng hút quá ẩm vào bột. Khi nước trong nồi hấp sôi, nhiệt độ hơi nước trong nồi đo bằng nhiệt kế có giá trị khoảng 95oC ta tiến hành hấp các mẫu thí nghiệm. Tiến hành hấp lần lượt 4 mẫu với thời gian thay đổi như trên sơ đồ. Thao tác tiến hành hấp được thực hiện như sau: - Cho mẫu thí nghiệm 1 vào nồi hấp. hấp mẫu 1 trong 6 phút, khi được nửa thời gian hấp ta lấy khăn lau nắp nồi hấp vì trong quá trình hấp hơi nước bốc hơi đọng trên nắp nồi rơi xuống bánh làm thay đổi cấu trúc bột. Sau thời gian hấp mẫu được lấy khỏi nồi cho vào tô và đậy màng kính. - Lần lượt hấp các mẫu 2, 3, 4 với thời gian lần lượt 10, 15, 20 phút, nhiệt độ hấp cố định 95℃ cho tất cả các mẫu. Chú ý kết thúc một lần hấp ta nên quan sát lượng nước trong nồi hấp để bổ sung. Các mẫu sau khi hấp, tiến hành cán ép đùn tạo thành khối kết dính và nhào trong 15 phút để có được khối bột đồng nhất. Xác định độ ẩm với 4 mẫu thí nghiệm trên. 67
79. Đồ án tốt nghiệp Đánh giá 4 mẫu thí nghiệm theo phương pháp đánh giá cảm quan dựa theo các chỉ tiêu màu sắc, mùi vị, và cấu trúc trên mẫu sau khi hấp. Và trên kết quả độ ẩm xác định được. 2.2.3.4. Khảo sát tỷ lệ bơ margarine phối trộn Mục đích: Tỷ lệ bơ phối trộn vào bột là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm, bơ được cho vào ít hay nhiều sẽ làm thay đổi mùi vị và cấu trúc sản phẩm. Vì vậy cần xác định tỷ lệ bơ thích hợp cho sản phẩm. Bố trí thí nghiệm: Bảng 2.3. Hàm lượng bơ phối trộn vào các mẫu Mẫu thí nghiệm Khối lượng ( gram ) Mẫu 1 4 Mẫu 2 10 Mẫu 3 16 Mẫu 4 20 Thí nghiệm xác định hàm lượng bơ được thực hiện với công thức tương tự thí nghiệm thăm dò với thay đổi duy nhất là hàm lượng bơ margarine phối trộn được thực hiện như bảng 2.3 và hàm lượng cacao, hàm lượng nước, thời gian hấp bột là đã được tối ưu. Thông số khảo sát: Tỷ lệ bơ margarine phối trộn. Giải thích sơ đồ bố trí thí nghiệm: Chuẩn bị nguyên liệu: Thao tác chuẩn bị nguyên liệu bột gạo đen, bột cacao được thực hiện như quy trình thăm dò với hàm lượng cacao, lượng nước và thơi gian hấp bột đã được tối ưu . 68
80. Đồ án tốt nghiệp Định lượng nguyên liệu bột gạo, bột cacao, đường thành 4 phần. Chuẩn bị mẫu: Định lượng bơ bằng cách phân tích thành 4 mẫu với khối lượng theo bảng 2.3. Đánh dấu thứ tự lên từng mẫu. Nhào phối trộn: Mẫu thí nghiệm 1: Phối trộn 4g bơ cùng các thành phần khác, thực hiện thao tác phối trộn tương tự các thí nghiệm trên. Các mẫu thí nghiệm còn lại cũng phối trộn cùng thành phần trên, với khối lượng bơ thay đổi theo bảng. Sau phối trộn ta có bốn mẫu giá trị khối lượng bơ khác nhau. Ổn định bốn mẫu bột đã phối trộn trên, sau đó cán, định hình và nướng. Thực hiện như thí nghiệm thăm dò. Khảo sát hàm lượng đường phối trộn Mục đích: Khảo sát hàm lượng đường thích hợp phối trộn vào sản phẩm, để sản phẩm bánh crackers có mùi vị hài hòa cho giá trị cảm quan cao. Bố trí thí nghiệm: Bảng 2.4. Hàm lượng đường phối trộn vào các mẫu Mẫu thí nghiệm Khối lượng (gam) Mẫu 1 5 Mẫu 2 10 Mẫu 3 16 Mẫu 4 20 69
81. Đồ án tốt nghiệp Thí nghiệm xác định hàm lượng đường phối trộn được thực hiện với công thức tương tự như thí nghiệm thăm với sự thay đổi duy nhất là hàm lượng đường được thực hiện như bảng 2.4 với hàm lượng cacao; hàm lượng nước; thời gian hấp bột; hàm lượng bơ phối trộn là đã được tối ưu. Thông số khảo sát trong thí nghiệm: Hàm lượng đường phối trộn. Giải thích thí nghiệm: Chuẩn bị nguyên liệu: Thao tác chuẩn bị nguyên liệu bột gạo, bột cacao được thực hiện như quy trình thăm dò với các thông số hiện thực đã tối ưu. Định lượng nguyên liệu bột gạo, bột cacao, bơ margarine, đường đã cố định thành 4 phần. Chuẩn bị mẫu: Định lượng đường bằng cân phân tích thành bốn mẫu với khối lượng theo bảng 2.4. Đánh dấu thứ tự lên từng mẫu. Nhào phối trộn: Mẫu thí nghiệm 1: phối trộn 5g đường cùng các thành phần khác, thực hiện thao tác phối trộn tương tự các thí nghiệm trên. Các mẫu thí nghiệm còn lại cũng phối trộn cùng thành phần trên, với khối lượng đường thay đổi theo bảng. Sau phối trộn ta có bốn mẫu với bốn giá trị khối lượng đường khác nhau. Ổn định bốn mẫu bột đã phối trộn trên, sau đó cán, định hình và nướng, thực hiện như thí nghiệm thăm dò. 2.2.3.5. Khảo sát thời gian và nhiệt độ nướng bánh Mục đích: Nướng bánh là quá trình cuối cùng hoàn thiện sản phẩm. Quá trình nướng giúp tạo cấu trúc giòn xốp, tăng mùi vị và màu sắc sản phẩm. Công thức bột 70
82. Đồ án tốt nghiệp nhào, độ dày và khối lương riêng miếng bột thay đổi thì chế độ nướng bánh cũng thay đổi. Vì thế cần khảo sát thông số thời gian và nhiệt độ nướng để chọn được chế độ phù hợp với sản phẩm nhất. Bố trí thí nghiệm: Bảng 2.5. Thời gian nhiệt độ nướng bánh của từng mẫu Nhiệt độ (oC) 130 150 180 Thời gian (phút) 10 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 20 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6 25 Mẫu 7 Mẫu 8 Mẫu 9 Thí nghiệm xác định thời gian và nhiệt độ nướng được thực hiện tương tự với công thức phối trộn như thí nghiệm thăm dò với sự thay đổi duy nhất là nhiệt độ và thời gian nướng với hàm lượng cacao; hàm lượng nước, thời gian hấp bột,hàm lượng bơ phối trộn; hàm lượng đường đã được tối ưu. Thông số cần khảo sát thí nghiệm: Thời gian, nhiệt độ nướng bánh. Giải thích bố trí thí nghiệm Chuẩn bị nguyên liệu: Định lượng nguyên liệu với khối lượng gấp hai lần khối lượng với các thông số đã khảo sát. Bột gạo và bột cacao phối trộn với lượng nước đã được khảo sát. Nhào nóng hỗn hợp bột trong khoảng 15 phút. Hấp khối bột đã nhào với thời gian và nhiệt độ đã tối ưu. Sau đó nhào trộn, cán ép đùn thành khối bột đồng nhất. Ổn định khối bột trong 5 phút. 71
83. Đồ án tốt nghiệp Cán và định hình với kích thước và hình dạng như thí nghiệm trên. Chuẩn bị mẫu nướng. Ta chia bánh đã định hình thành chín mẫu đánh số thứ tự từ 1 đến 9 lên từng mẫu.Sau đó tiến hành nướng lần lượt từng mẫu: Điều chỉnh lò nướng ở 130°C, nhiệt trên và nhiệt dưới, có đối lưu không khí trong lò. Mẫu 1: Thời gian lưu trong lò là 10 phút. Mẫu 4: Thời gian lưu trong lò là 20 phút. Mẫu 7: Thời gian lưu trong lò là 25 phút. Điều chỉnh là nướng ở 150 oC, nhiệt trên và nhiệt dưới, có đối lưu không khí trong lò. Mẫu 2: thời gian lưu trong lò là 10 phút. Mẫu 5: Thời gian lưu trong lò là 20 phút. Mẫu 8: Thời gian lưu trong lò là 25 phút. Điều chỉnh là nướng ở 180 oC, nhiệt trên và nhiệt dưới, có đối lưu không khí trong lò. Mẫu 3: thời gian lưu trong lò là 10 phút. Mẫu 6: Thời gian lưu trong lò là 20 phút. Mẫu 9: Thời gian lưu trong lò là 25 phút. Kết thúc thời gian nướng mẫu được làm nguội ở điều kiện nhiệt độ phòng, cho vào bao PE bảo quản. Sau 2-3 ngày tiến hành xác định độ ẩm và đánh giá cảm quan sản phẩm 72
84. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả đánh giá sản phẩm thu nhận được bằng cách áp dụng quy trình thăm dò: Màu sắc: Bánh sau khi nướng có màu đen do bổ sung nhiều bột cacao một phần cũng do sử dụng bột gạo đen. Mặt khác do chế đô nướng chưa phù hợp nên màu bánh tạo giá trị cảm quan không tốt. Mùi: Bánh có mùi thơm nồng của gạo đen sống, không có mùi béo nhẹ của bơ. Vì thế ta nên điều chỉnh lại tỷ lệ phối trộn bơ cho phù hợp, tạo giá trị cảm quan tốt hơn. Vị: Sau khi cảm quan, chúng tôi nhận thấy bánh có vị quá ngọt chưa phù hợp với sản phẩm dành cho người ăn kiêng.Mặt khác sau khi ăn bánh thì cảm giác hậu vị đắng.Gây cảm quan không tốt cho người tiêu dùng,đặc biệt có một vài người lầm tưởng bánh đắng do nướng cháy khét. Nguyên nhân là do phối trộn hàm lượng cacao quá nhiều. Vì thế ta cần tiến hành thí nghiệm xác định hàm lượng cacao và đường cho vào khâu phối trộn để tạo cảm giác tốt nhất cho người tiêu dùng. Cấu trúc: Bánh rất cứng, bẻ đôi chiếc bánh thì bên trong bánh rỗng không tạo được cảm giác giòn tan như loại bánh crackers thông thường. Yêu cầu cấu trúc của bánh cracker là phải giòn nhưng không cứng sạn, có độ xốp nhẹ, với các đánh giá trên ta thấy cấu trúc bánh chưa đạt yêu cầu. Theo quan sát từ quá trình thí nghiệm rút ra được nguyên nhân ảnh hưởng đến cấu trúc bánh như sau: tỷ lệ nước phối trộn vào bột chưa đúng, hỗn hợp bột còn rất cứng vì thiếu nước trước khi đem đi hấp, độ ẩm bột và bột cacao hấp chưa đạt yêu cầu, tỷ lệ bơ phối trộn còn thấp, chế độ nướng không phù hợp. 73
85. Đồ án tốt nghiệp 3.2. Kết quả xác định thông số quá trình tối ưu cho quy trình sản xuất 3.2.1. Xác định hàm lượng cacao trong công thức phối trộn sản phẩm Theo nghiên cứu của các trường Đại học hàng đầu của Mỹ và Châu Âu, cacao có chứa hơn 300 loại hoạt chất sinh học, tốt cho tim mạch, huyết áp, ung thư, mệt mỏi, trầm cảm, lão hóa, tiểu đường.Trong quy trình sản xuất bánh cracker gạo đen ( bánh quy giòn) thì công đoạn nhào phối trộn caccao rất quan trọng vì nó quyết định đến mùi vị của sản phẩm, nếu cho quá nhiều cacao vị của bánh sẽ trở nên đắng ảnh hưởng ảnh hưởng đến cảm quan. Bột cacao có hàm lượng béo cao 11% nên ảnh hưởng đến cấu trúc của khối bột nhào khi phối trộn với nước và khi hấp bột. Quá trình nhào phối tạo nên sự đồng nhất về cấu trúc, màu sắc và sự phân bố các thành phần nguyên liệu trong toàn khối bột nhào. Thành phần nguyên liệu cacao phối trộn nhiều hay ít cũng sẽ làm thay đổi cấu trúc trạng thái bột nhào, cũng như màu sắc, mùi vị sản phẩm. Điều này được thể hiện ở hình 3.1 Hình 3.1. Các mẫu bột nhào phối trộn với lượng cacao khác nhau 74
86. Đồ án tốt nghiệp Các khối bột được nhào với lượng cacao tăng dần như bảng 3.1 sẽ được tiến hành xác định độ ẩm để thấy được sự thay đổi độ ẩm của từng mẫu khi khối lượng bổ sung bột cacao là khác nhau, và đồng thời cũng xác định độ ẩm thích hợp cho bột nhào trộn, sau đó tiến hành nướng ở cùng một chế độ nướng và được đánh giá cảm quan. Kết quả của các thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.1 Bảng 3.1. Trạng thái cảm quan trên sản phẩm của các mẫu thí nghiệm với công thức phối trộn khác nhau Mẫu thí Độ ẩm bột Hàm Trạng thái cảm quan nghiệm cacao phối lượng trộn cacao (%) phối trộn Cấu trúc Màu sắc Mùi vị Giòn chai Màu nâu đen Mùi gạo cứng, bề đặc trưng đen rất mặt sần của màu gạo nồng, 1 38,2 10 (g) đen không thấy mùi vị của cacao Giòn bề mặt Màu nâu đen Mùi gạo mịn hơi sẫm tối đen ít nồng, có vị của cacao 2 44,2 16 (g) nhưng rất ít khó nhận biết. 75
87. Đồ án tốt nghiệp Giòn bề mặt Màu đen sẫm Có mùi rất mịn. thơm cacao.Vị 3 54,3 20 (g) cacao hài hòa, không đắng Giòn bề mặt Màu đen đặc Mùi thơm mịn nhẵn trưng của hơi nồng 4 57,9 25 (g) bóng bánh gạo của cacao. đencacao Có vị đắng của cacao 70 57,90 60 54,30 50 44,20 38,20 40 30 Độ ẩmĐộ(%) 20 10 0 10 16 20 25 Hàm lượng cacao phối trộn (g) Hình 3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng cacao phối trộn đến độ ẩm bột nhào Khi nhào lúc đầu bột vẫn chưa hút nước, chưa kết dính lại với nhau thành một khối, sau một thời gian khi các nguyên liệu đã kết dính chặt với nhau, thể tích của khối bột cũng giảm. Với tỷ lệ phối trộn bột cacao tăng dần, ta có các mẫu bột nhào phối trộn với cảm quan khác nhau, hàm lượng cacao tăng dần các mẫu bột nhào có màu sắc đậm 76
88. Đồ án tốt nghiệp dần từ mẫu một đến mẫu mẫu bốn, đồng thời trạng thái khối bột cũng biến đổi từ khô cứng đến mềm dẻo.Do trong bột cacao có hàm lượng chất béo khoảng 11% nên khi bổ sung vào bột gạo với hàm lượng tăng dần thì làm cho cấu trúc khối bột trở nên mềm nhão, chính vì thế cần xác định hàm lượng cacao phối trộn đầu tiên. Ngoài ra trong bột cacao có chứa theobromine tạo ra vị đắng nhẹ đặc trưng cho sản phẩm bổ sung cacao.Theobromine có khả năng oxi hóa nhanh và tạo những sản phẩm có màu mà người ta thường gọi là “ chất nâu cacao”. Chính vì thế mà khi càng bổ sung nhiều cacao khối bột trở nên đen sẫm. Thực hiện thí nghiệm với mẫu 1 hàm lượng bột cacao phối trộn 10g ta có khối bột khô cứng, ít dai dẻo và có màu nâu đen của bột gạo đen, quan sát kết quả xác định độ ẩm ta thấy mẫu một là mẫu có độ ẩm thấp nhất, sản phẩm sau nướng của thí nghiệm này cho giá trị cảm quan thấp vì bánh giòn cứng nhưng chưa có mùi vị cacao, mùi bột gạo đen nồng không cảm nhận rõ được mùi vị cacao, bề mặt bánh còn sần sùi. Khi bổ sung hàm lượng cacao tăng dần bánh có bề mặt mịn màng hơn,không còn cong vênh nứt nẻ, nhận biết được vị cacao rõ hơn, bột cacao càng nhiều sẽ làm cho màu sắc của bánh trông tối sẫm có thể ảnh hưởng đến cảm quan về màu sắc lúc đầu không được bắt mắt lắm, tuy nhiên bánh có hàm lượng cacao như mẫu thứ ba thể hiện rõ được cấu trúc, mùi vị của bánh gạo đen cacao. Đối với mẫu thứ tư hàm lượng cacao phối trộn là 25g khối bột lúc này trở nên mềm nhão, khó tạo hình khi hấp bột, sản phẩm bánh sau nướng vị bánh đắng dễ gây lầm tưởng sản phẩm bánh cháy khét. Dựa vào trạng thái cảm quan thu được từ sản phẩm của các mẫu thí nghiệm trình bày ở bảng 3.1 . Ta chọn được sản phẩm có cảm quan cao nhất là mẫu ba, mẫu này có bề mặt bóng mịn, nhận biết rõ được mùi vị cacao, không đắng gắt hài hòa giữa bột gạo đen và bột cacao. Từ đây ta xác định được hàm lượng cacao phối trộn phù hợp là 20g/100g bột gạo với độ ẩm tương ứng của bột nhào phối trộn là 54,3%. 77
89. Đồ án tốt nghiệp 3.2.2. Xác định hàm lượng nước trong công thức phối trộn sản phẩm Quá trình phối trộn nước cũng rất quan trọng nó ảnh hưởng đến chất lượng bột nhào, sự cân xứng giữa nước với bột ảnh hưởng đến đặc tính của bột nhào và chất lượng sản phẩm. Đặc tính của bột nhào là độ đặc, tính đàn hồi, tính dai dẻo,đưa bột từ trạng thái bột khô thành khối bột mềm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo hình khi hấp.Khi lượng nước sử dụng để nhào quá ít cấu trúc bột sẽ trở nên khô cứng,do hàm lượng nước không đủ để tinh thể bột hút nước trương nở dùng quá nhiều nước thì các tinh thể bột không thể hút nước thêm được nữa và sẽ bị hồ hóa, không thể liên kết được với nước khối bột nhào trở nên dính, mềm nhão.Lượng nước phối trộn thay đổi thì khối bột cũng biến đổi theo. Ta có các mẫu bột nhào với các trạng thái khác nhau như hình 3.2. Và kết quả đánh giá các mẫu bột này được trình bày ở bảng 3.2 và đồ thị hình 3.3 Hình 3.3. Các mẫu bột nhào sau khi phối trộn nước 78
90. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.2. Trạng thái cảm quan, độ ẩm của các mẫu thí nghiệm xác định lượng nước phối trộn Mẫu Nhiệt Lượng Độ ẩm Cảm quan thí độ nước bột nghiệm ( °C) ( 푙) nhào sau hấp Trạng thái Màu sắc ( %) Khối bột khô Màu nâu cứng, rời rạc sáng do các hạt tinh 1 80 38,85 bột chưa hút nước, trương nở. Khối bột mềm Có màu nâu dẻo, đồng sẫm tối 100 nhất, các hạt 2 100 44,41 tinh bột hút nước, trương nở. Khối bột mềm 120 hơi nhão, độ 3 49,95 kết dính kém, độ chảy cao. Khối bột mềm 4 130 51,40 rất nhão, bết dính . 79
91. Đồ án tốt nghiệp 60 49,95 51,40 50 44,41 38,85 40 30 Độ ẩmĐộ(%) 20 10 0 80ml 100 ml 120ml 130ml Hàm lượng nước (ml) Hình 3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng nước phối trộn đến độ ẩm bột nhào Nước được sử dụng trong phối trộn khối bột nhào, làm trương nở tinh bột, tạo độ dai cần thiết cho khối bột nhào và pha gia vị, phụ gia trong quá trình phối chế. Theo như hình 3.4 lượng nước càng nhiều thì độ ẩm càng tăng dần. Với thí nghiệm một ta phối trộn 80 ml nước kết quả cảm quan trong bảng 3.2 cho thấy khôi bột khô cứng, không đồng nhất, độ ẩm thấp.Ở thí nghiệm hai với lượng nước là 100ml, độ ẩm 44,41% protein lúc này hút nước trương nở tạo thành một khối liên kết và tăng độ kết dính phải nhào cường độ vừa phải. Các thí nghiệm sau, lượng nước tăng dần, độ ẩm cũng tăng dần làm cho khối bột trở nên mềm nhão, bết dính gây khó khăn khi tạo hình không thích hợp cho cấu trúc bột.Mặt khác với hàm lượng nước tăng dần thì màu sắc của khổi bột cũng chuyển dần từ màu nâu sáng sang màu nâu sẫm do dưới tác dụng của nhiệt độ cao anthocyanin được giải phóng và hòa tan trong nước nhuộm màu khối bột làm cho khối bột có màu nâu sẫm. Tuy nhiên sau khi phối trộn nước xong có được khối bột mềm dẻo đồng nhất nhưng còn nhận thấy rằng khối bột chưa được hồ hóa tốt vẫn còn dính tay vì thế cần phải hấp bột để tạo ra sự hồ hóa tối đa, độ kết dính tốt nhất. Qua các nhận xét và phân tích trên ta chọn được lượng nước phù hợp nhất là 100ml tương đương độ ẩm thích hợp là 44,41 %. Bột có trạng thái mềm, dẻo dễ 80
92. Đồ án tốt nghiệp dàng tạo hình khi hấp, không bết dính, màu nâu sáng tự nhiên, mùi vị đặc trưng của gạo đen. Yếu tố cảm quan này rất phù hợp và thuận lợi cho quá trình hấp và định hình bột. 3.2.3. Xác định thời gian hấp bột Quá trình hấp bột nhằm mục đích để hồ hóa tinh bột, để đưa khối bột từ trạng thái bột mềm nhão thành khối bột dai dẻo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nhào trộn và tạo hình bột.Quá trình hấp bột còn giúp tạo cấu trúc cho bánh khi hồ hóa sẽ tạo ra màng tinh bột và khi có không khí trong khối bột màng tinh bột bao bên ngoài kín, khi nướng không khí sẽ giãn nở và làm bánh xốp. Thời gian hồ hóa thay đổi thì trạng thái của khối bột cũng biến đổi theo, với thời gian hấp bột thực hiện ở các thời gian hấp lần lượt là 6, 10, 15, 20 phút. Ta có các mẫu bột nhào với các trạng thái khác nhau như hình 3.4. Và kết quả đánh giá các mẫu bột này được trình bày ở bảng 3.3 và đồ thị hình 3.5. Hình 3.5. Các mẫu bột nhào sau các thời gian hấp 81