ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
KHẢO SÁT MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA PHƯƠNG
PHÁP PHÂN TÍCH BẰNG THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG
PHÁP PHÂN TÍCH CẢM QUAN TRONG PHÂN
TÍCH ĐỘ CỨNG CỦA SẢN PHẨM BÁNH BISCUIT
SVTH : HOÀNG THỊ HẢI YẾN
MSSV : 60203360
GVHD : T.S. NGUYỄN HOÀNG DŨNG
Th.S. NGUYỄN THANH KHƯƠNG
Bộ môn : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
Đối với em, luận văn tốt nghiệp có thể được coi như một bài tập lớn trước khi
ra trường để tổng hợp, kiểm tra, khẳng đònh những kiến thức mình đã học trong
suốt bốn năm qua.
Qua quá trình làm luận văn, em có cơ hội tổng hợp lại những kiến thức căn
bản, rèn luyện các thao tác thực hành, hiểu biết thêm nhiều kiến thức chuyên sâu
trong lónh vực mà mình lựa chọn và đặc biệt em đã học được cách phải giải quyết
vấn đề như thế nào từ kiến thức đã có, phải sắp xếp, tổ chức công việc như thế nào
cho có hiệu quả nhất, kết quả công việc là tốt nhất.
Giờ đây khi em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp, em không biết nói gì hơn
ngoài lòng biết ơn sâu sắc của em đối với các thầy, cô của trường Đại học Bách
khoa thành phố Hồ Chí Minh, các thầy cô trong khoa Công nghệ Hóa học và đặc
biệt các thầy cô thuộc bộ môn Công nghệ Thực phẩm.
Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Hoàng Dũng
và cô Nguyễn Thanh Khương, những người đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt
quá trình làm luận văn. Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Bá Thanh giảng viên trường
Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh, người đã hỗ trợ em rất nhiều trong
kỹ thuật phân tích cấu trúc.
Xin cảm ơn các bạn lớp HC02TP, các bạn đã tham gia hội đồng đánh giá cảm
quan, các bạn đã luôn bên cạnh, giúp đỡ mình rất nhiều trong suốt những năm qua
và đặc biệt là trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp.
Lời cuối cùng và trên hết, con xin cảm ơn ba mẹ, mọi người trong gia đình,
mọi người đã luôn quan tâm, khích lệ, động viên, tạo điều kiện để con có được
những thành quả như ngày hôm nay.
MỤC LỤC
Mục lục...............................................................................................................i
Danh mục bảng ..................................................................................................ii
Danh mục hình ...................................................................................................iii
Mở đầu ...............................................................................................................iv
Chương 1: Tổng quan
1.1 Cấu trúc thực phẩm và phương pháp phân tích cấu trúc thực phẩm .....1
Bảng 1.2 Bảng so sánh ưu và nhược điểm của hai phương pháp phân tích...........9
Bảng 2.1 Độ ẩm do các dung dòch muối bão hòa tạo thành ở 25
o
C theo lý thuyết....26
Bảng 3.1 Hình dạng, kích thước, khối lượng của các loại bánh............................32
Bảng 3.2 Kết quả phân tích thành phần bánh nguyên liệu...................................32
Bảng 3.3 Kết quả độ ẩm của bánh sau khi đã cân bằng.......................................33
Bảng 3.4. Độ ẩm của bánh khi cân bằng trong nghiên cứu của Mandala.............34
iii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Mô tả cách tác dụng lực của phương pháp ba điểm và phương pháp nén ép......7
Hình 1.2. Mặt cắt ngang thể hiện cấu trúc của bánh cream cracker.....................11
Hình 1.3. Đồ thò biểu diễn mối tương quan giữa độ ẩm và độ cứng của bánh đối
với bánh Marie và bánh Petit Beurre
...............................................................................................................................
17
Hình 2.1. Bánh cream cracker Healthy của công ty Kinh Đô...............................18
Hình 2.2. Bánh semi-sweet Marie của công ty Kinh Đô.......................................19
Hình 2.3. Bánh cookie bơ sữa Good choice của công ty Kinh Đô.........................19
Hình 2.4. Sơ đồ trình tự thực hiện nghiên cứu.......................................................20
Hình 2.5. Các bình đựng bánh để điều chỉnh độ ẩm.............................................27
Hình 2.6. Máy đo đâm xuyên Instron và que đâm xuyên
...............................................................................................................................
31
Hình 3.1. Bình chứa dung dòch Mg(NO
3
)
2
(dung dòch muối ở dưới màu vàng) và
bình chứa một dung dòch muối khác
41
Hình 3.12. Đồ thò tương quan giữa phương pháp phân tích cảm quan và phương
pháp công cụ khi phân tích độ cứng của cả ba loại bánh
...............................................................................................................................
41
v
LỜI MỞ ĐẦU
Đối với người tiêu dùng, chất lượng là một trong những nhân tố chủ yếu ảnh
hưởng đến sự lựa chọn một sản phẩm. Cấu trúc cũng đóng một vai trò quan trọng
đối với chất lượng thực phẩm, đặc biệt trong một số thực phẩm như các sản phẩm
dạng gel, các thực phẩm chiên giòn, chip khoai tây, bánh kẹo nói chung…. Chính vì
vậy, vấn đề đánh giá, phân tích cấu trúc thực phẩm ngày càng được quan tâm.
Hai phương pháp chủ yếu để phân tích cấu trúc là phương pháp cảm quan và
phương pháp công cụ (phân tích bằng thiết bò). Phương pháp công cụ có nhiều ưu
điểm như dễ thực hiện, dễ tiêu chuẩn hóa, yêu cầu ít sự huấn luyện con người, cho
kết quả nhanh chóng… Nhưng không có công cụ nào có thể mô tả được quá trình
động học diễn ra trong suốt quá trình đánh giá cấu trúc của con người và một thiết
bò không thể đo được nhiều thuộc tính vật lý. Mặt khác, việc kiểm tra thiết bò cuối
vi
cùng lại được thực hiện dựa vào giác quan của con người vì kết quả chỉ có ý nghóa
khi con người có thể thực sự cảm nhận, mô tả, đònh lượng được cấu trúc.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu mối tương quan giữa hai phương pháp này là
cần thiết. Ở nước ta, chưa có nhiều nghiên cứu về lónh vực này, do đó chúng tôi đã
đưa ra đề tài này để khảo nghiệm xem giữa hai phương pháp có thực sự có một mối
tương quan chặt chẽ hay không.
Trong luận văn này, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu trên sản phẩm bánh
biscuit, vì đối với bánh biscuit cấu trúc là một trong những yếu tố quyết đònh đến
chất lượng của sản phẩm. Mục đích của nghiên cứu là khảo sát sự thay đổi độ cứng
của bánh biscuit theo độ ẩm và khi phân tích chỉ tiêu độ cứng của bánh biscuit thì
giữa hai phương pháp có một mối tương quan chặt chẽ hay không. Các loại bánh
thực phẩm khi nó ở trong miệng hoặc khi chạm tay. Việc đánh giá thuộc tính cấu
trúc này thường phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm ăn uống. Nếu sự dự đoán này
không đúng, thực phẩm có thể bò từ chối. Những thuộc tính cấu trúc có thể được
đánh giá qua thò giác là: độ bóng, sự gồ ghề trên bề mặt… [30].
Việc đánh giá cấu trúc bằng xúc giác có thể thực hiện trực tiếp bằng việc tiếp
xúc, thao tác trên thực phẩm với những ngón tay hoặc gián tiếp bằng cách chạm
vào thực phẩm thông qua dao, nóa… [7, 30]. Các thuộc tính cấu trúc có thể được
đánh giá bằng tay gồm thuộc tính cơ học (ví dụ lực ép), thuộc tính hình học (sờn, có
sạn) và thuộc tính ẩm (có dầu, ướt). Hầu hết những thuộc tính cấu trúc này được
cảm nhận khi có sự tiếp xúc giữa da và bề mặt nguyên liệu. Sự di chuyển da qua
bề mặt nguyên liệu (ví dụ da của quả cam) tạo ra rung động trong da, những rung
động này được coi là cảm giác khi cảm nhận cấu trúc bằng xúc giác. Môi cũng
đóng vai trò quan trọng trong cảm nhận cấu trúc bằng xúc giác. Chúng có cảm giác
1
Chương 1: Tổng quan
đặc biệt để đánh giá sự gồ ghề trên bề mặt và những thuộc tính cấu trúc khác của
thực phẩm. Tuy nhiên, khi đánh giá mức độ của một thuộc tính cấu trúc nào đó,
việc đánh giá được thực hiện trong miệng thì chính xác hơn thực hiện bằng tay
[30]. Quá trình cảm nhận cấu trúc thực phẩm trong miệng gồm 3 gian đoạn. Ban
đầu là cảm nhận độ cứng, khả năng để phá vỡ thực phẩm trong lần cắn đầu tiên.
Tiếp theo là sự cảm nhận độ nhai (chewiness), độ dính nhớt trong quá trình nhai, sự
ẩm ướt và béo ngậy của thực phẩm, cùng với sự cảm nhận kích thước và thuộc tính
hình học của những mẫu thực phẩm riêng lẻ. Cuối cùng là sự cảm nhận tốc độ phá
vỡ thực phẩm trong quá trình nhai, sự giải phóng, hấp thu ẩm hay bất kì sự bao phủ
của thực phẩm lên miệng hoặc lưỡi [3].
Ngoài việc cảm nhận cấu trúc bằng cách nhai hay nhìn, tiếp xúc với thực
phẩm thì nghe cũng đóng vai trò rất quan trọng [7, 30]. Một thuộc tính vốn có của
quá trình phá vỡ các thực phẩm giòn là tạo ra âm thanh. Khi cắn các thực phẩm
khác nhau thì âm thanh phát ra cũng khác nhau. Hai tiêu chuẩn cảm quan cơ bản
để phân biệt những âm thanh phát ra từ thực phẩm là độ lớn và tính liên tục hay
tính khác
Những cảm giác trong
miệng đặc trưng liên quan
Trơn như có dầu, béo
ngậy.
2
Chương 1: Tổng quan
đến sự cảm nhận hàm ẩm
và béo.
Shermann,
1969
Loại 1 1) Những thuộc tính dùng
phép phân tích.
2) Hình dạng, kích thước
của hạt, sự phân bố các
hạt.
3) Thể tích khí, vò trí lỗ
khí, sự phân bố lỗ khí
Loại 2 Sự kết hợp của hai thuộc
tính cấu trúc cơ bản
(loại 1).
Độ đàn hồi, độ nhớt,
độ dính.
Loại 3 Sự kết hợp của hai hay
nhiều thuộc tính loại 2.
Độ sánh, độ cứng, độ
giòn, lổn nhổn.
Jowitt,
1974
Thuộc tính cấu
3
Chương 1: Tổng quan
qua phân tích, xử lý và đưa ra kết quả dưới dạng các giá trò ước lượng, so sánh và
mô tả [1].
Đánh giá một chỉ tiêu chất lượng nào đó có nghóa là ước lượng giá trò của chỉ
tiêu đó khi nó có nhiều trạng thái phân biệt. Người ta có thể gắn cho các trạng thái
này một giá trò và như thế chúng trở thành đại lượng đo được [1].
Việc đánh giá cảm quan cấu trúc sẽ cung cấp những thông tin về sự tiếp nhận
và phản ứng của con người đối với cấu trúc như thế nào khi họ sử dụng sản phẩm.
Để thu được kết quả đo khách quan và đáng tin cậy, cần sử dụng một hội đồng cảm
quan đã được huấn luyện đánh giá cấu trúc. Khi không được huấn luyện thích hợp,
người thử sẽ sử dụng chính những hiểu biết của mình trong việc đánh giá. Những
hiểu biết này của người thử là khác nhau bởi vì mỗi người đều có kinh nghiệm cảm
quan, nền văn hóa, môi trường sống và một tiểu sử riêng. Khi qua huấn luyện, ta
có thể phát triển một hệ thống kiến thức chung để sử dụng trong suốt quá trình
đánh giá. Như vậy, một hội đồng có thể cung cấp những trả lời đònh tính và đònh
lượng tương đồng. Một yêu cầu cơ bản để việc đánh giá cảm quan cấu trúc được
thành công là những thuộc tính cấu trúc phải được đònh nghóa theo cùng một cách
để mỗi người trong hội đồng đánh giá hiểu giống nhau về những thuộc tính đó.
Chính vì vậy, những thuật ngữ cấu trúc đưa ra những đònh nghóa chi tiết về thuộc
tính của thực phẩm là một công cụ hữu ích. Để có được một phép phân tích cảm
quan các thuộc tính cấu trúc chính xác và đáng tin cậy, cũng như để phát triển một
hệ thống kiến thức chung, những hệ thống tiêu chuẩn đánh giá đã được đưa ra, ví
dụ hệ thống tiêu chuẩn của Szczesniak về độ cứng, độ giòn, độ nhớt, độ dính, mức
độ nhai; hay hệ thống tiêu chuẩn ISO 5492:1992 về độ cứng, độ gãy vỡ, độ nhai,
độ chắc, độ dính, độ nhớt… Các tiêu chuẩn tham khảo giúp cho hội đồng cảm quan
phát triển thuật ngữ chính xác, quyết đònh đáng tin cậy và nhận ra hầu hết các đặc
tính quan trọng của sản phẩm. Những tiêu chuẩn tham khảo này cũng rất hữu ích
trong việc giải thích những ảnh hưởng của các thành phần lên những mẫu nguyên
liệu thực tế; hội đồng chỉ cần huấn luyện trong thời gian ngắn, có khả năng đưa ra
đường thẳng chiều dài nhất đònh), hoặc trên thang điểm, số điểm trên thang có thể
là 7, 9, 10 hay 100… tùy theo từng thí nghiệm [9, 10, 12, 16, 22, 23, 25].
1.1.2.2. Phương pháp phân tích bằng thiết bò
Ngoài phương pháp phân tích cảm quan để đánh giá cấu trúc, cấu trúc còn có
thể được đánh giá bằng bằng phương pháp phân tích bằng thiết bò (phương pháp
công cụ). Yêu cầu của phương pháp phân tích bằng thiết bò thường hợp lý với giá
thành rẻ, năng suất cao, mang tính khách quan và phép đo cấu trúc bằng thiết bò
thường được phát triển với mục đích thay thế phương pháp phân tích cảm quan [30].
5
Chương 1: Tổng quan
Phân loại: phương pháp công cụ có thể được chia thành 3 loại
Phương pháp cơ bản (fundamental methods): bao gồm việc đo những thuộc
tính vật lý đã được đònh nghóa rõ ràng, có nền tảng khoa học chặt chẽ, mà những
thuộc tính này nếu được đo một cách chính xác thì độc lập với phương pháp đo.
Những thông số cơ bản chung như: Young’s modulus, độ nhớt… [7]
Phương pháp thực nghiệm (empirical methods): chỉ đo các thuộc tính vật lý
của thực phẩm. Đo những biến số không được đònh nghóa rõ ràng được chỉ ra theo
kinh nghiệm thực hành có liên quan đến cấu trúc đặc trưng. Phát triển dựa trên
kinh nghiệm và quan sát, thiếu nền tảng khoa học chặt chẽ. Trong phương pháp
này có các thiết bò như : máy đo đâm xuyên đo bằng cách đâm xuyên qua sản
phẩm, đo khả năng chống lại của sản phẩm đối với lực đâm xuyên và/hoặc tổng độ
sâu đâm xuyên; máy nén để đo khả năng chống lại của sản phẩm đối với lực ép;
và dụng cụ cắt để ghi lại lực cần thiết để cắt sản phẩm được kiểm tra đâm xuyên,
cắt xé, nén ép, ấn đẩy … [7, 30]
Phương pháp mô phỏng (imitative methods): mô phỏng theo hoạt động khi
ăn của con người, giống như quá trình nhai. Phép đo mô phỏng được thiết kế để mô
phỏng một quá trình giống như khi ăn thực phẩm. Một trong những kỹ thuật nổi
tiếng của nhóm phép đo mô phỏng là phương pháp được gọi là texture profile
analysis (TPA). Phương pháp TPA mô phỏng hoạt động nhai của răng. Ý tưởng
chính của phương pháp này là một lượng mẫu thực phẩm tương đương với miếng
bánh biscuit bằng việc đâm ở những vò trí khác nhau mà không thể thực hiện được
bằng phương pháp ba điểm uốn cong.
1.1.2.3. Quan hệ giữa phương pháp phân tích cảm quan và phương pháp
phân tích bằng thiết bò
Cơ thể con người cảm nhận cấu trúc qua các giác quan như thính giác, thò giác
và xúc giác. Việc cảm nhận cấu trúc thực phẩm của con người thông qua các cơ
quan tế bào da, các dây thần kinh tự do. Trong đó, khi cảm nhận bằng miệng, đóng
vai trò quan trọng là những cơ quan tế bào xúc giác trong vòm miệng cứng và
mềm, lưỡi, lợi và màng bao quanh răng; ở đó có các dây thần kinh vô cùng quan
7
Chương 1: Tổng quan
trọng trong những cơ và khớp miệng. Những tín hiệu từ những dây thần kinh này
cung cấp thông tin về vò trí quai hàm miệng, sự căng và chiều dài cơ.
Trong khi đó, các thiết bò phân tích dựa vào bộ chuyển đổi để chuyển những
sự đo lường vật chất, vật lý thành những tín hiệu điện hoặc tín hiệu có thể nhìn
thấy; những tín hiệu này có thể thu được ngay hoặc cung cấp cho thiết bò ghi nhận
dữ liệu. Thiết bò đo đạc phụ thuộc vào loại phương pháp kiểm tra sử dụng. Điều
quyết đònh loại phương pháp kiểm tra được áp dụng là tính chất hình học của mẫu
kiểm tra và việc mẫu được giữ như thế nào. Các phép kiểm tra thực hiện trên
nguyên liệu rắn hoặc dai thì thường được làm dưới lực ép, trượt, xoắn và căng.
Bộ chuyển đổi này thường cho một kết quả tuyến tính có thể đặc trưng cho
những đặc tính vật lý. Trái lại, sự cảm nhận của con người lại phụ thuộc vào hiện
tượng tâm sinh lý mà thường có khuynh hướng không tuyến tính.
Những yếu tố như nhiệt độ thường ảnh hưởng lên trạng thái lưu biến do đó
những thiết bò đo những thông số như vậy sẽ được cài đặt nhiệt độ chính xác và ổn
đònh. Trong khi đó, quá trình xảy ra trong miệng khi ăn lại khác. Thân nhiệt của
con người là 37
o
C, các thực phẩm được đưa vào miệng hiếm khi ở cùng một nhiệt
độ do đó ở trong miệng thường xảy ra sự thay đổi về nhiệt độ mà có thể dẫn đến
- Phương pháp cảm quan là
phương pháp duy nhất
hướng đến những phép đo
các thuộc tính cảm nhận
được.
- Phương pháp này cung
cấp những thông tin giúp
cho việc hiểu những phản
ứng của người tiêu dùng
tốt hơn.
- Phương pháp này có thể
đo những ảnh hưởng được
cảm nhận tương tác lẫn
nhau.
- Phương pháp này có thể
cung cấp một kết quả đo
“tổng thể” từ con người
ngược với những kết quả
“riêng lẻ” từ thiết bò.
- Đơn giản
- Có lợi về mặt
kinh tế
- Cho kết quả
nhanh chóng
- Hoạt động
liên tục
(không hạn
chế số lượng
mẫu kiểm tra)
- Chính xác
- Cần xử lý, giải quyết các
yếu tố cá nhân ảnh hưởng
đến quá trình hoạt động
của chương trình cảm
quan (ví dụ: bệnh tật, sự
di chuyển, xê dòch…)
trường hợp,
thiếu mối
tương quan
giữa phương
pháp cảm
quan và
phương pháp
phân tích
bằng thiết bò,
hay nói cách
khác các thiết
bò này không
có khả năng
liên quan hay
dự đoán tính
chất cảm
quan.
Các thiết bò không có khả
năng đo cùng một lúc
nhiều thuộc tính của một
sản phẩm như đánh giá
cảm quan.
Với những ưu và nhược điểm của cả hai kỹ thuật cảm quan và thiết bò đã được
trình bày ở trên thì sự hiểu biết về mối quan hệ giữa hai phương pháp này là cần
Bánh biscuit có thể được phân loại theo các phương pháp khác nhau dựa trên:
Tên gọi: biscuit, cracker và cookies..., chủ yếu dựa trên cấu trúc và độ cứng.
Phương pháp tạo hình bột nhào và loại bột nhào, ví dụ: lên men, làm nở
(developed), cán, cắt (đơn giản hay rập nổi), ép khuôn, ép đùn, deposited, cắt bằng
dây, coextruded.
Sự bổ sung vào công thức với chất béo và đường.
Một cách phân loại khác cũng có thể được sử dụng để mô tả quá trình phụ
khi sản xuất bánh biscuit. Ví dụ: bánh sacwiched cream, bánh phủ chocolate, đúc
11
Chương 1: Tổng quan
khuôn trong chocolate, phủ băng (một nửa phủ với đường chảy được làm khô),
thêm jam hoặc mallow (hoặc cả hai)…
1.2.2. Giới thiệu một số loại bánh biscuit [6]
1.2.3.1. Bánh cream cracker
Bánh cream cracker đã có từ lâu nhưng không có một đònh nghóa chính xác.
Bánh cream cracker có công thức cơ bản gồm bột mì, chất béo và muối, không
thêm chất hóa học, không ngọt. Bột nhào luôn được lên men bằng nấm men sau đó
xếp lớp trước khi cắt và nướng. Bánh thường có hình chữ nhật, vành ngoài có màu
sắc đậm hơn những chỗ phồng trên bề mặt. Những chỗ phồng trên bề mặt không rõ
rệt nhưng nó cũng tạo ra bề mặt không bằng phẳng. Bánh cream cracker có cấu
trúc dễ bong ra từng mảnh rõ ràng thể hiện ở hình 1.2.
Hình 1.2. Mặt cắt ngang thể hiện cấu trúc của bánh cream cracker
Cấu trúc của bánh khá mềm, không quá cứng để khi cắn bánh không vỡ vụn
nhưng mùi có thể dễ dàng lên mũi. Độ cứng của bánh phụ thuộc vào hàm lượng
chất béo độ phân tách giữa các lớp mỏng. Cấu trúc xốp và bản chất không ngọt
làm cho bánh cream cracker dễ bò ôi hóa, ôxi hóa chất béo và yếu tố này ảnh
hưởng nhiều đến thời gian bảo quản sản phẩm.
1.2.3.2. Bánh semi-sweet
Các semi-sweet gồm các loại chính: Osborne, Marie, Rich Tea, Petit Beurre.
Các loại bánh này có công thức khá giống nhau và khác nhau chủ yếu là về hình
hưởng đến sự lựa chọn một sản phẩm. Các đặc tính chủ yếu liên quan đến chất
lượng của bánh biscuit là cấu trúc, mùi vò và màu sắc bề mặt của bánh biscuit [29].
Theo phân loại của Bourne, bánh thuộc dạng thực phẩm mà cấu trúc của nó đóng
13
Copyright: Tài liệu đại học ©