V.Giannou, C.Tzia / Journal of Food Engineering 79 (2007) 929- 934 Tạp chí Kỹ Thuật Thực Phẩm 79 (2007) 929–934
www.elsevier.com/locate/jfoodeng
BỘT NHÀO BÁNH MÌ ĐÔNG LẠNH : CHẤT LƯỢNG VÀ TRẠNG
THÁI CẤU TẠO TRONG SUỐT QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN DÀI HẠN
DỰ ĐOÁN VỀ ĐẶC TÍNH CỦA SẢN PHẨM LÀM RA
Virginia Giannou
*
, Constantina Tzia
Phòng thí nghiệm Hóa học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Kỹ thuật hóa học, Kỹ thuật Quốc gia Đại học Athens,
5,
Iroon Polytechniou str., Polytechnioupoli Zografou, 15780 Athens, Hy Lạp
Nhận 25 tháng 11 năm 2005; chấp nhận 06 tháng 3 năm 2006
Có sẵn trực tuyến 28 tháng 3 năm 2006
TÓM TẮT
Mặc dù tính lưu biến của bột nhào đã được nghiên cứu rộng rãi nhưng mối quan
hệ của nó với đặc tính của bánh mì vẫn còn là vấn đề quan trọng, điều này chưa được
kiểm tra hoặc chưa được hiểu một cách chính xác, đầy đủ. Đối với những sản phẩm làm
ra từ bột nhào đông lạnh thì càng khó khăn hơn. Mục đích của việc nghiên cứu này để
khảo sát đặc điểm chất lượng của sản phẩm làm từ bột nhào bánh mì đông lạnh thông qua
khối lượng, thể tích riêng, màu sắc của vỏ/ ruột bánh, ngoài ra còn đo lường cấu tạo của
mẫu bột nhào và mẫu bánh mì cũng như sự tương quan giữa đặc điểm cấu tạo của bột
nhào với sản phẩm làm ra để dự đoán trạng thái và hạn sử dụng sau thời gian bảo quản
lâu dài. Kết quả cho thấy trong 2 tháng đầu tiên của quá trình bảo quản lạnh các mẫu suy
thoái rất nhanh. Tuy nhiên sau 2-3 tháng mẫu bột được bảo quản lạnh dần ổn định về các
đặc điểm chất lượng và sự ổn định này có thể kéo dài suốt 9 tháng trong thời gian bảo
quản. Hơn nữa trạng thái cấu tạo của sản phẩm bánh mì làm ra cũng có thể được dự đoán
Mặc dù tính lưu biến của bột nhào đã được nghiên cứu trong nhiều năm nhưng vẫn
có một số vấn đề quan trọng vẫn chưa được giải quyết hoàn toàn đó là việc làm đông bột
nhào có thể làm giảm khả năng lên men của bột, giảm lượng khí sinh ra trong quá trình
2
V.Giannou, C.Tzia / Journal of Food Engineering 79 (2007) 929- 934
lên men và khả năng giữ khí của mạng gluten, khối bột nhào mất đi khả năng kết dính và
tính ổn định của nó.( Perron, Lukow, Bushuk & Townley – Smith, 1999; Ribotta, León &
Añón , 2001)
Trạng thái nhớt của bột nhào bánh mì nói chung và bột nhào lúa mì nói riêng là
một hệ lưu biến phức tạp và linh động nhất. Đặc tính của chúng rất quan trọng bởi vì
chúng ảnh hưởng rất nhiều đến kết cấu và tính cảm quan của sản phẩm làm ra ( Kenny,
Wehlre, Dennehy, & Arendt, 1999; Stear, 1990).
Điều này giải thích lý do tại sao tính lưu biến của bột nhào đã và đang là chủ đề
nghiên cứu trong một vài thập kỉ trở lại đây ( Anderssen, Bekes, Gras, Nikolov, & Wood,
2004; Campos, Steffe, & Ng, 1997; Faridi & Faubion, 1990; Rao & Steffe, 1992). Tính
lưu biến của bột nhào cũng được nghiên cứu bởi Janssen, Van Vliet, and Vereijken
(1996); Callejo, Gill, Rodriguez, and Ruiz (1999). Sự tương tác giữa loại bột, quy trình
làm bánh và chất phụ gia chống dính trong bột nhào cũng đã được nghiên cứu bởi
Armero và Collar (1997). Rao, Mulvaney và Dexter (2000) nghiên cứu về đặc tính pha
trộn và trạng thái giảm ứng suất của bột và nước trong bột nhào. Việc đo đạc khái quát về
biến dạng và dao động được thực hiện và phân tích bởi Phan- Thiên, Newberry và Tanner
(2000); Wang và Kokini (1995). Trong khi đó Scanlon và Zghal (2001) nghiên cứu về
kết cấu tổ ong của ruột bánh mì.
Tuy nhiên để hiểu một cách thấu đáo về trạng thái bột nhào và sử dụng đặc tính
cấu tạo của nó để dự đoán đặc tính của bánh mì thì vẫn còn rất khó. Đặc biệt đối với bột
nhào được bảo quản dài hạn ở điều kiện đông lạnh thậm chí còn khó hơn, sự hình thành
bột nhào, sự nướng bánh và một vài tác nhân khác vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.
Việc nghiên cứu này tập trung tìm hiểu đặc tính cấu tạo và chất lượng của các mẫu bánh
được làm từ bột nhào đông lạnh. Ngoài ra nó còn nghiên cứu về sự tương tác giữa trạng
thái bánh mì và trạng thái bột nhào được làm từ các mẫu không thêm phụ gia.
Salt
Shortening
Ascorbic acid
Percentage (%)
100 60 2 4 2 3 0.01
Fig.1. Process flow diagram for the production of frozen bakery products
2.3. Quy trình thử nghiệm
Cứ sau 11, 74, 109, 165, 241, 270 ngày được bảo quản ở điều kiện đông lạnh thì 9
mẫu sẽ được lấy ra khỏi buồng lạnh. Chúng được cân và được đặt trong buồng ở nhiệt độ
phòng ( 25°C) trong 195 phút để rã đông và ủ. Điều kiện rã đông và ủ tối ưu được xác
định trước đó bởi những nhà nghiên cứu sau khi làm một vài thử nghiệm ở những thời
điểm và điều kiện nhiệt độ khác nhau dựa trên những nghiên cứu của Takano, Naito,
Ishida, Koizumi và Kano (2002). Các mẫu thường được giữ lại trong suốt quá trình đo
4
V.Giannou, C.Tzia / Journal of Food Engineering 79 (2007) 929- 934
đạc để tìm ra những hư hại trong quá trình bảo quản đông lạnh. 3 mẫu bột nhào được sử
dụng để kiểm tra đặc tính cấu tạo, các mẫu còn lại được đem đi nướng ở nhiệt độ 210°C
trong 35 phút. Sau khi nướng, các mẫu bánh mì được làm nguội trong 30 phút ở nhiệt độ
phòng rồi chúng được cân và ước lượng thể tích riêng bằng phương pháp “ rape-seeds
displacement” được biểu diễn bằng tỉ số giữa thể tích của bánh mì với khối lượng của
khối bột nhào ( Hall, Ibanoglu, & Ainsworth, 2004), người ta đo màu của vỏ bánh và
phân tích cấu tạo vỏ bánh. Tiếp theo, các mẫu được cắt ra theo chiều dọc bằng một con
dao “ double slice “ có bề dày 1cm. Những miếng mỏng được cắt ra được dùng cho việc
đo cấu trúc và màu sắc của ruột bánh mì.
Tập hợp mẫu thứ 2 cũng được chuẩn bị. Để kiểm chứng người ta sử dụng bột mì
nguyên cám thay cho bột mì cứng trắng. Cụ thể các mẫu được lấy ra lần lượt sau 11, 19,
được thể hiện ở Fig. 2-8 tham khảo mẫu được làm từ bột mì trắng.
Để làm ra các sản phẩm có khối lượng không đổi thì sự hao hụt khối lượng của bột
nhào trong suốt quá trình nướng rất quan trọng. Do đó sự hao hụt về khối lượng tỉ lệ
thuận với sản lượng của sản phẩm cuối cùng. Theo nghiên cứu hiện nay sự hao hụt khối
lượng tương đối thường thay đổi trong khoảng 11.2%- 13,1% (Fig. 2). Những thay đổi
này được quan sát bằng sự sụt giảm khối lượng lớn nhất xảy ra trong vài tháng đầu tiên
để ở dưới điều kiện đông lạnh. Sau đó, lượng hao hụt được giữ nguyên ở 11,5%. Tuy
nhiên thực tế chứng minh sự hao hụt khối lượng của các mẫu sản phẩm tươi được nướng
lên nhưng không trải qua các quá trình đông lạnh được phát hiện từ 1 thí nghiệm riêng
biệt thường dao động ở 12,4%
Những phát hiện trên cho thấy rằng các sản phẩm bánh mì đông lạnh ảnh hưởng
không đáng kể đến năng suất cuối cùng và nó có thể cung cấp các sản phẩm tương đối ổn
định.
Thể tích riêng của mẫu bánh mì cũng là một thông số đặc trưng cho chất lượng,
chúng cho ta biết khả năng phồng và nở của khối bột nhào trong quá trình nướng. Trong
mỗi sản phẩm bánh mì, giữa khối lượng bột nhào và thể tích bánh mì thường có một mối
6
V.Giannou, C.Tzia / Journal of Food Engineering 79 (2007) 929- 934
tương quan thích hợp. Sự tương quan này đem lại cho mỗi sản phẩm bánh mì kết cấu và
tính chất như mong muốn. Trong những nghiên cứu hiện nay, thể tích riêng của chúng
thường khác nhau nhưng đều trong khoảng 1,4 – 2,7 ml/g. Trong tháng thứ nhất của quá
trình bảo quản lạnh đông, khối lượng của sản phẩm bánh mì được theo dõi giảm xuống
một cách nhanh chóng. Nhưng thật ra, ngay khi ta bảo quản mẫu bánh mì trong điều kiện
lạnh đông thì thể tích của nó đã giảm xuống đáng kể. Các mẫu này đạt giá trị cảm quan
khi thể tích riêng trong khoảng 1,5 ml/g (xác định bằng các nghiên cứu đánh giá cảm
quan riêng biệt). Ở mức giá trị tương đối cao hơn thì các mẫu bánh mì đó không cân đối
giữa chiều dài và đường kính. Ngược lại, ở mức giá trị thấp hơn thì sản phẩm làm ra bị
dẹt và ít hấp dẫn.
Vỏ của mẫu bánh mì phải có màu vàng nâu và ruột của nó phải có màu trắng sữa,
tuy nhiên vỏ và ruột phải đồng đều và hấp dẫn. Màu vỏ bánh thì thay đổi giữa 64.5 – 71.4
nhiệt.
Fig.2. Sự thay đổi về % khối lượng của mẫu Fig.3. Sự thay đổi về thể tích tiêng của mẫu
bánh mì trong suốt quá trình bảo quản đông bánh mì trong suốt quá trình bảo quản đông
8
V.Giannou, C.Tzia / Journal of Food Engineering 79 (2007) 929- 934
Fig.4. Sự biến đổi màu sắc của vỏ mẫu bánh mì Fig.5. Sự biến đổi màu sắc của ruột mẫu bánh
trong suốt thời gian bảo quản đông mì trong suốt thời gian bảo quản đông
Fig.6. Sự
thay đổi độ dai (N) của mẫu bột nhào Fig.7. Sự thay đổi về độ dẻo (s) của mẫu bột
trong thời gian bảo quản đông nhào trong thời gian bảo quản đông
9
V.Giannou, C.Tzia / Journal of Food Engineering 79 (2007) 929- 934
Fig.8. Sự thay đổi độ đặc (N) của ruột mẫu bánh mì
trong quá trình bảo quản đông
10
3.2. Phân tích tính toán- tương quan dữ liệu
Dựa vào sự tương quan giữa trạng thái bột nhào và mẫu bánh mì cùng với việc sử
dụng những phép tính phương tình đơn giản, chúng ta có thể dự đoán về đặc trưng cấu
trúc của sản phẩm làm ra. Việc đánh giá những thông số trạng thái đặc trưng của bánh mì
đông lạnh rất quan trọng cho việc dự đoán. Vì vậy những nhà sản xuất và các nhà phân
phối sản phẩm có thể can thiệp vào quy trình sản xuất và có những điều chỉnh cần thiết
để chất lương sản phẩm được hoàn thiện hơn, giảm thiểu hư hại đồng thời tiết kiệm thời
gian, năng lượng, nhân công.
Tất cả số liệu cấu trúc (lực, khoảng cách, giá trị thời gian) được ghi nhận từ lúc
đẩu dò chạm đến bề mặt của mẫu đến khi nó bắt đầu được nâng lên khỏi mẫu đã được
nén (khoảng 125 lực, khoảng cách và mốc thời gian cho mổi phép đo). Để các mốc dữ
liệu không bị bỏ sót thì cứ sau khi đo đạc và kiểm tra 3 mẫu thì người ta tính số liệu trung
bình của chúng.
Biểu đồ biễu diễn lực theo thời gian được vẽ cho cả mẫu bột nhào và mẫu ruột
của mỗi giai đoạn bảo quản được trình bày trên bảng bên
dưới (Bảng 2).
Bảng 2
The y
0
, y
e
and k constants, R
2
and P-value of the first order kinetics model:
y = y
e
+ (y
0
– y
e
).
-kx
were y
0
is the initial force, ye is the equilibrium force and k is a
constan value for every experimental day and samples made from white flour (1st set)
Days y
0
y
e
k R
2
P-value
11 -0.873 19.421 1.103 0.996 0.854
2
của mỗi giai đoạn bảo quản được trình bày trên bảng
bên dưới
Bảng 3.
The y
0
, y
e
and k constants, R
2
and P-value of the first order kinetics model: y = y
e
+ (y
0
– y
e
)
-kx
were y
0
is the initial force, ye is the equilibrium force and k is a constant
value for every experimental day and samples made from whole grain flour (2nd set)
Days y
0
y
e
k R
2
P-value
11 -1.545 48.302 0.613 0.993 0.839
Anderssen, R. S., Bekes, F., Gras, P. W., Nikolov, A., & Wood, J. T.(2004).
Wheat-flour dough extensibility as a discriminator for wheat varieties. Journal of Cereal
Science, 39, 195–203.
Armero, E., & Collar, C. (1997). Texture properties of formulated wheat doughs.
Relationships with dough and bread quality. Lebensmittel-Wissenschaft &
Technologie, 204, 136–145.
Bhattacharya, M., Langstaff, T. M., & Berzonsky, W. A. (2003). Effect of frozen
storage and freeze–thaw cycles on the rheological and baking properties of frozen
doughs. Food Research International, 36, 365–372.
Callejo, M. J., Gill, M. J., Rodriguez, G., & Ruiz, M. V. (1999). Effect of gluten
addition and storage time on white pan bread quality. Lebensmittel-
Wissenschaft & Technologie, 208, 27–32.
Campos, D. T., Steffe, J. F., & Ng, P. K. W. (1997). Rheological behavior of
undeveloped and developed wheat dough. Cereal Chemistry, 74(4), 489–494.
Cauvain, P. S. (1998). Improving the control of staling in frozen bakery products.
Trends in Food Science and Technology, 9, 56–61.
Cauvain, S. P., & Young, L. S. (1999). Technology of breadmaking (pp. 1– 5).
Gaithersburg, MD: Aspen Publishers.
Faridi, H., & Faubion, J. M. (1990). Dough rheology and baked product texture
(pp. 1–3, 356–358). New York City, NY: Avi Books.
Giannou, V., Kessoglou, V., & Tzia, C. (2003). Quality and safety
characteristics of bread made from frozen dough. Trends in FoodScience and
Technology, 14(3), 99–108.
Giannou, V., Tzia, C., & LeBail, A. (2005). Quality and safety of frozen bakery
products. In D. W. Sun (Ed.), Handbook of frozen food processing and packaging.
New York City, NY: Marcel Dekker.
Hall, E., Ibanoglu, S., & Ainsworth, P. (2004). Effect of fermented/
germinated cowpea flour addition on the rheological and baking properties of wheat
flour. Journal of Food Engineering, 63, 177–184.
Janssen, A. M., Van Vliet, T., & Vereijken, J. M. (1996). Fundamental and
913–918.
Rosenthal, A. J. (1999). Food texture – measurement and perception (pp. 11).
Gaithersburg, MD: Aspen Publishers Inc.
Rouille´, J., LeBail, A., & Courcoux, P. (2000). Influence of formulation and
mixing conditions on breadmaking qualities of French frozen dough. Journal of Food
Engineering, 43, 197–203.
Scanlon, M. G., & Zghal, M. C. (2001). Bread properties and crumb
structure. Food Research International, 34, 841–864.
Stear, C. A. (1990). Handbook of breadmaking technology (pp. 3–8, 689– 690).
London, UK: Elsevier Applied Science.
Takano, H., Naito, S., Ishida, N., Koizumi, M., & Kano, H. (2002).
Fermentation process and grain structure of baked breads from frozen dough using
freeze-tolerant yeasts. Journal of Food Science, 67(7), 2725–2733.
Wang, C. F., & Kokini, J. L. (1995). Prediction of the nonlinear properties of
gluten doughs. Journal of Food Engineering, 25, 297–309.