Ảnh hưởng của cao chiết/bột lá ổi rừng đến chất lượng và hoạt tính sinh học của sản phẩm Angel food cake

Khóa luận ảnh hưởng bột lá ổi rừng đến Angel food cake tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TPHCM

• Tác giả: Nguyễn Thị Phương Trang
• Người hướng dẫn: GVC. Đặng Thị Ngọc Dung
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Ảnh hưởng của cao chiết/bột lá ổi rừng đến chất lượng và hoạt tính sinh học của sản phẩm Angel food cake
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan nghiên cứu cao chiết lá ổi rừng đến Angel food cake

Đề tài tốt nghiệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh nghiên cứu tiềm năng của lá ổi rừng trong công nghệ làm bánh. Angel food cake là dòng bánh bọt xốp truyền thống. Bánh sử dụng lòng trắng trứng đánh bông làm khung cấu trúc chính. Thành phần bánh hoàn toàn không chứa chất béo từ bơ hay dầu thực vật. Loại bánh này mang lại giá trị năng lượng thấp. Tuy nhiên, sản phẩm thiếu hụt các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên. Cây ổi rừng sinh trưởng mạnh mẽ tại các vùng nhiệt đới. Bộ phận lá ổi rừng tích lũy nguồn hợp chất sinh học dồi dào. Nghiên cứu tập trung khai thác dịch chiết giàu polyphenol và flavonoid từ nguồn nguyên liệu này. Mục tiêu chính nhằm tạo ra dòng sản phẩm thực phẩm chức năng mới. Bánh thành phẩm vừa duy trì độ phồng xốp, vừa bổ sung giá trị dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng. Hướng đi này đáp ứng xu thế thực phẩm lành mạnh hiện đại.

1.1. Đặc điểm sinh học và giá trị dược liệu của lá ổi rừng

Cây ổi rừng phân bố tự nhiên tại nhiều vùng sinh thái nhiệt đới. Cây thích nghi với biên độ nhiệt từ 20 đến 30 độ C. Vỏ cây nhẵn bóng và phân nhánh rộng. Lá ổi non có sắc hồng tía rồi chuyển dần sang xanh đậm khi già. Phiến lá hình elip thuôn dài và mọc đối xứng. Y học cổ truyền các nước thường dùng lá ổi trị tiêu chảy, viêm dạ dày và bệnh ngoài da. Khoa học hiện đại chứng minh lá chứa lượng lớn hợp chất polyphenol. Hoạt chất này mang khả năng ức chế vi sinh vật và dọn sạch gốc tự do. Nguồn dược liệu dồi dào mở ra tiềm năng lớn cho ngành chế biến thực phẩm bảo vệ sức khỏe.

1.2. Khái niệm và tính chất đặc trưng của Angel food cake

Angel food cake là loại bánh xốp trắng đặc biệt nguồn gốc từ Bắc Mỹ. Công thức bánh dựa hoàn toàn vào hệ bọt lòng trắng trứng. Người thợ đánh nổi protein trứng cùng đường để tạo bọt khí bền vững. Hỗn hợp bột mì sau đó được phối trộn cẩn thận. Bánh nướng nở phồng nhờ sự giãn nở của không khí giam trong màng protein. Sản phẩm có màu ruột trắng muốt và độ đàn hồi ấn tượng. Điểm nổi bật là công thức hoàn toàn không sử dụng chất béo hay bột nở hóa học. Tuy vậy, bánh truyền thống dễ bị khô cứng khi bảo quản. Bánh cũng nghèo chất chống oxy hóa tự nhiên. Việc bổ sung thảo mộc giúp khắc phục điểm yếu dinh dưỡng này một cách hiệu quả.

II. Phân tích ảnh hưởng cao chiết lá ổi rừng đến Angel food cake

Việc đưa cao chiết lá ổi rừng vào công thức bánh đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật. Dịch chiết lá ổi chứa hàm lượng tannin và polyphenol đáng kể. Các hợp chất này mang vị chát gắt tự nhiên. Khi thêm vào bột nhão, chúng trực tiếp tương tác với mạng lưới ovalbumin của lòng trắng trứng. Sự liên kết này có thể làm giảm độ bền vững của bọt khí. Cấu trúc bánh dễ bị xẹp lún hoặc giảm thể tích riêng nếu tỷ lệ phối trộn không chuẩn xác. Màu sắc sản phẩm cũng chuyển từ trắng tinh sang xanh xám hoặc nâu nhạt. Mùi vị đặc trưng của bánh bông lan truyền thống bị biến đổi rõ rệt. Nhóm nghiên cứu tại ĐH SPKT TPHCM đối mặt với bài toán cân bằng khắt khe. Bánh cần đạt giá trị kháng oxy hóa cao nhất có thể. Đồng thời, cấu trúc ruột bánh phải giữ nguyên độ mềm xốp, đàn hồi. Điểm cảm quan của người tiêu dùng về hương vị không được phép sụt giảm.

2.1. Tác động của hợp chất polyphenol đến bọt lòng trắng trứng

Hệ bọt lòng trắng trứng rất nhạy cảm với các phân tử ngoại lai. Khi bổ sung dịch chiết ổi, polyphenol nhanh chóng tạo phức với protein trứng qua liên kết hydro. Sự tương tác này làm thay đổi điện tích bề mặt và tính kỵ nước của chuỗi polypeptide. Nếu nồng độ chất chiết quá mức, màng bọc bọt khí sẽ bị xơ cứng hoặc suy yếu. Hậu quả trực tiếp là khả năng giữ khí trong quá trình nướng sụt giảm. Thể tích bánh thành phẩm nhỏ lại đáng kể. Ruột bánh trở nên dai chặt thay vì xốp mềm như tiêu chuẩn. Do đó, việc kiểm soát chặt chẽ tỷ lệ nguyên liệu là yêu cầu bắt buộc để duy trì độ phồng.

2.2. Biến đổi tính chất cảm quan và độ chấp nhận sản phẩm

Cảm quan là thước đo quyết định khả năng thương mại hóa của bánh ngọt. Cao chiết lá ổi rừng mang sắc tố chlorophyll và carotenoid tự nhiên. Khi thêm vào khối bột, chúng làm bánh mất đi màu trắng ngà vốn có. Ruột bánh chuyển sang tông màu xanh lục ánh vàng hoặc màu nâu nhạt. Ngoài thị giác, hương thơm cũng chịu biến đổi sâu sắc. Hương tanh nhẹ của trứng bị lấn át bởi mùi thơm thảo mộc tự nhiên. Vị bánh xuất hiện hậu vị chát nhẹ đặc trưng của tannin lá ổi. Nếu liều lượng không cân đối, hậu vị đắng chát sẽ khiến người ăn khó chịu. Nhóm thực nghiệm phải hiệu chỉnh tỷ lệ để giữ trọn độ thơm ngon hài hòa.

III. Phương pháp bổ sung cao chiết lá ổi rừng đến Angel food cake

Quy trình thực nghiệm tại bộ môn Công nghệ Thực phẩm ĐH SPKT TPHCM được chuẩn hóa nghiêm ngặt. Lá ổi rừng tươi trải qua khâu thu hái, rửa sạch và sấy khô ở nhiệt độ thích hợp. Nguyên liệu khô được nghiền mịn thành bột trước khi trích ly hoạt chất bằng dung môi methanol hoặc nước. Dịch chiết sau lọc được cô quay chân không thu cao đậm đặc. Trong quy trình làm bánh, dịch trích lá ổi được hòa tan cùng nước cốt chanh hoặc nước lọc. Bước này phân tán đều hoạt chất sinh học trước khi trộn với bọt lòng trắng. Các mẻ bánh thử nghiệm chứa tỷ lệ cao chiết tăng dần để đối chứng. Nhóm phân tích xác định tổng hàm lượng polyphenol (TPC) theo phương pháp Folin-Ciocalteu. Hoạt tính quét gốc tự do DPPH được đo bằng máy quang phổ tử ngoại khả kiến UV-VIS ở bước sóng 517 nanomet. Kỹ thuật này giúp định lượng chính xác năng lực chống oxy hóa của bánh.

3.1. Quy trình chiết xuất và phối trộn nguyên liệu tối ưu

Lá ổi rừng được xử lý sơ bộ nhằm loại bỏ tạp chất và giảm độ ẩm xuống dưới mười phần trăm. Quá trình trích ly hoạt chất diễn ra trong điều kiện tối ưu về nhiệt độ và thời gian. Điều này giúp bảo toàn tối đa các phân tử polyphenol nhạy nhiệt. Sau khi cô đặc dung môi, cao chiết được bảo quản lạnh ở nhiệt độ 4 độ C. Khi phối trộn bánh, thao tác fold bột đòi hỏi kỹ thuật cao. Người thực hiện phải trộn nhẹ nhàng và dứt khoát theo một chiều cố định. Mục đích là đưa dịch chiết thảo mộc phân tán đồng đều vào lòng trắng trứng mà không làm vỡ bóng khí. Bánh sau khi trộn được nướng ngay ở nhiệt độ 175 độ C.

3.2. Phương pháp phân tích hoạt tính kháng oxy hóa DPPH

Phương pháp thử nghiệm DPPH dựa trên khả năng trung hòa gốc tự do của dịch trích bánh. Mẫu bánh sau khi nướng chín được sấy khô, nghiền mịn và trích ly hợp chất bằng methanol. Dịch trích mẫu bánh được trộn với dung dịch DPPH có độ hấp thụ quang ban đầu chuẩn hóa. Phản ứng khử diễn ra trong buồng tối suốt ba mươi phút ở nhiệt độ phòng. Máy đo UV-VIS xác định mật độ quang tại bước sóng 517 nanomet. Độ giảm hấp thụ ánh sáng phản ánh khả năng khử gốc tự do của chất chống oxy hóa. Kết quả tính toán biểu thị tương đương miligam acid ascorbic trên mỗi gam mẫu khô (mg AAE/g). Đây là bằng chứng định lượng rõ rệt cho giá trị sinh học mới của bánh.

IV. Đánh giá ứng dụng cao chiết lá ổi rừng đến Angel food cake

Kết quả nghiên cứu tại Trường ĐH SPKT TPHCM khẳng định tính khả thi vượt trội của đề tài. Cao chiết lá ổi rừng làm gia tăng mạnh mẽ hàm lượng polyphenol trong sản phẩm bánh. Hoạt tính kháng oxy hóa theo thử nghiệm DPPH cải thiện tỷ lệ thuận với nồng độ chất chiết bổ sung. Bánh giữ được thể tích xốp mềm đạt chuẩn nếu bổ sung tỷ lệ hợp lý. Màu sắc xanh ánh vàng nhẹ đem lại cảm giác tự nhiên, hấp dẫn. Mùi vị thảo mộc thanh dịu tạo nên nét đặc trưng riêng biệt cho dòng sản phẩm mới. Công trình mở ra hướng đi bền vững cho ngành bánh kẹo bảo vệ sức khỏe. Nguồn phụ phẩm lá ổi được nâng cao giá trị thương phẩm qua công nghệ chế biến. Sản phẩm đáp ứng hoàn hảo nhu cầu ăn kiêng của người mắc bệnh tim mạch và đái tháo đường. Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học tin cậy phục vụ sản xuất công nghiệp quy mô lớn.

4.1. Tiềm năng thương mại hóa dòng bánh chức năng tốt cho sức khỏe

Angel food cake bổ sung lá ổi rừng sở hữu tiềm năng thương mại rất lớn. Người tiêu dùng ngày nay ưu tiên thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên và ít chất béo. Dòng bánh này hoàn toàn không chứa lipid từ bơ sữa nên không gây tăng cân. Hàm lượng chất chống oxy hóa cao giúp hạn chế tổn thương tế bào do stress oxy hóa. Đây là sản phẩm tiềm năng cho các chuỗi tiệm bánh cao cấp và cửa hàng thực phẩm chức năng. Doanh nghiệp có thể tận dụng lợi thế dược liệu bản địa để định vị thương hiệu khác biệt. Chi phí nguyên liệu lá ổi rừng thấp giúp tối ưu hóa giá thành sản xuất. Nhờ đó, sản phẩm dễ dàng tiếp cận số đông khách hàng hiện đại.

4.2. Khuyến nghị và hướng phát triển nghiên cứu tiếp theo

Các thử nghiệm kế tiếp cần mở rộng phạm vi theo dõi thời hạn bảo quản của bánh. Việc đánh giá sự suy giảm hoạt tính polyphenol theo thời gian lưu kho là bước đi thiết thực. Nghiên cứu công nghệ vi bao cao chiết thảo mộc sẽ giúp che giấu vị chát hiệu quả hơn. Giải pháp này cũng ngăn chặn tác động tiêu cực của nhiệt nướng lên hoạt chất chống oxy hóa. Doanh nghiệp cần phối hợp với phòng thí nghiệm đại học để thử nghiệm dây chuyền sản xuất bán công nghiệp. Ngoài ra, việc khảo sát phản ứng lâm sàng về chỉ số đường huyết sau ăn sẽ tạo cơ sở khoa học thuyết phục. Bánh chức năng từ lá ổi rừng hứa hẹn trở thành sản phẩm dinh dưỡng tiêu biểu.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp "Ảnh hưởng của cao chiết/bột lá ổi rừng đến chất lượng và hoạt tính sinh học của sản phẩm Angel food cake" được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Thị Phương Trang và Lê Thị Tuyết, dưới sự hướng dẫn của GVC. Đặng Thị Ngọc Dung tại Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (hoàn thành tháng 01/2025, mã số đề tài: 2024-20116341).

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn

Angel food cake (bánh Thiên thần) là một dạng bánh nướng thuộc dòng bánh bọt xốp (Chiffon cake), sử dụng phương pháp tạo nở vật lý hoàn toàn bằng bọt khí được lôi cuốn trong quá trình đánh bông lòng trắng trứng mà không dùng chất béo hay bột nở hóa học. Thành phần cơ bản của bánh gồm lòng trắng trứng, bột mì và đường. Tuy nhiên, sản phẩm truyền thống có một số hạn chế về mặt dinh dưỡng và cảm quan:

• Bánh chủ yếu sử dụng bột mì trắng đã tinh chế (loại bỏ cám) nên nghèo chất xơ, vitamin và khoáng chất;
• Tỷ lệ đường trong công thức tương đối cao, gây lo ngại cho người tiêu dùng có nguy cơ béo phì hoặc tiểu đường;
• Hàm lượng lòng trắng trứng lớn khiến bánh dễ có mùi tanh đặc trưng, đòi hỏi phải bổ sung chất tạo hương tổng hợp.

Lá ổi rừng (Psidium guajava L.) là nguồn phụ phẩm thực vật giàu các hợp chất sinh học có lợi như polyphenol (flavonoid, quercetin, axit ellagic), tinh dầu tự nhiên, triterpenoid và vitamin C. Các hợp chất này có hoạt tính chống oxy hóa cao, kháng khuẩn và ức chế enzyme tiêu hóa tinh bột ($\alpha$-glucosidase và $\alpha$-amylase). Mùi thơm tự nhiên từ tinh dầu lá ổi cũng có khả năng khử mùi tanh của protein trứng. Việc ứng dụng lá ổi rừng dưới dạng bột mịn và cao chiết vào quy trình chế biến Angel food cake là giải pháp kỹ thuật nhằm cải thiện giá trị sinh học và tính chất cảm quan của dòng bánh này.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

1. Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ bổ sung cao chiết và bột lá ổi rừng đến tính chất cảm quan (màu sắc, mùi vị, cấu trúc, mức độ ưa thích chung) của sản phẩm Angel food cake.
2. Đánh giá sự biến đổi về tính chất hóa lý (độ ẩm, độ cứng, độ đàn hồi, khả năng phục hồi, độ dai) và hoạt tính sinh học (hàm lượng polyphenol tổng - TPC, hàm lượng flavonoid tổng - TFC, khả năng trung hòa gốc tự do DPPH) của bánh sau khi phối trộn.
3. Khảo sát các đặc tính lưu biến học và cấu trúc vi mô của hệ bột nhão (batter).
4. Thiết lập công thức phối trộn và quy trình công nghệ hoàn chỉnh để sản xuất Angel food cake bổ sung bột hoặc cao chiết lá ổi rừng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Bột lá ổi rừng, cao chiết lá ổi rừng và sản phẩm Angel food cake.
• Phạm vi không gian: Nguyên liệu lá ổi rừng được thu hái tại thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk. Quá trình chế biến và nướng bánh được thực hiện tại Xưởng thực hành 3 (Khu B), Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM. Công đoạn sấy thăng hoa cao chiết gửi thực hiện tại Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM; các chỉ tiêu dinh dưỡng tổng phân tích tại Công ty TNHH Eurofins Sắc Ký Hải Đăng (TP. Thủ Đức, TP.HCM).
• Phạm vi thời gian: Thu nhận và xử lý nguyên liệu trích ly dịch chiết thực hiện vào tháng 09/2024; hoàn thành toàn bộ khóa luận vào tháng 01/2025.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình sử dụng

Nghiên cứu dựa trên cơ sở hóa học thực phẩm và lưu biến học của hệ bọt protein - tinh bột:

• Cơ chế tạo bọt của lòng trắng trứng: Sự biến tính bề mặt và duỗi mạch của protein lòng trắng trứng (chủ yếu là ovalbumin, ovotransferrin, ovomucin) dưới tác dụng cơ học để giữ các bọt khí, được ổn định nhờ acid (cream of tartar - kali bitartrat) và đường xay.
• Hệ hợp chất thứ cấp từ Psidium guajava L.: Dựa trên cấu trúc và đặc tính của nhóm polyphenol, đặc biệt là dẫn xuất flavonoid (quercetin, isoquercetin, rutin) và tannin trong việc dập tắt gốc tự do, tạo phức với protein và tương tác với mạng lưới tinh bột trong quá trình nướng.

Nguyên vật liệu và hóa chất

Nguyên liệu làm bánh gồm bột mì số 8 (Bakers’ Choice), bột mì đa dụng (Meizan), đường xay (Biên Hòa Pro), trứng gà (Ba Huân), cream of tartar (Red-Cap Baker), vanilla (Rayner's) và muối ăn (Muối Bạc Liêu). Hóa chất phân tích gồm Folin-Ciocalteu (Merck), Quercetin HPLC 98%, Gallic acid, DPPH (Nhật Bản), Acid ascorbic, Trolox, Methanol, DMSO, $AlCl_3.6H_2O$, $Na_2CO_3$, $NaOH$, $NaCl$, $NaNO_2$ và cồn $96^\circ$.

Thiết bị sử dụng	Hãng sản xuất	Xuất xứ
Máy đo lưu biến Rheostress Drehkorper	—	Đức
Máy phân tích cấu trúc CT3	Brookfield Ametek	Mỹ
Máy quang phổ UV-VIS Spectrophotometer UH5300	Hitachi	Nhật Bản
Máy đo màu CR400/410	Konica Minolta	Nhật Bản
Tủ sấy đối lưu	Memmert	Đức
Bể siêu âm	Elma	Đức
Lò nướng TK15	Teka	Châu Âu
Máy ly tâm	Hermle	Đức
Máy cô quay chân không	Yamato	Nhật Bản
Kính hiển vi điện tử	Euromex	Trung Quốc

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

• Chuẩn bị bột và cao chiết lá ổi rừng: Lá ổi tuyển chọn được rửa sạch, làm ráo, sấy đối lưu ở 50°C trong 10–12 giờ đến độ ẩm dưới 8%, sau đó xay mịn và rây qua rây 0,3 mm. Bột lá ổi được trích ly bằng ethanol 50% theo tỷ lệ 1:10 (g/mL), hỗ trợ siêu âm 15 phút ở 35°C, ly tâm 3500 vòng/phút trong 15 phút, lọc lấy dịch, cô quay chân không ở 40°C và sấy thăng hoa để thu nhận cao chiết dạng khô. Cả hai dạng nguyên liệu được bảo quản ở -40°C trong túi zip có túi hút ẩm.
• Thiết lập công thức bánh: Trên nền công thức đối chứng (MC) gồm: lòng trắng trứng 125 g, bột mì số 8 18 g, bột mì đa dụng 15 g (tổng bột mì 33 g), đường xay 50 g, cream of tartar 3,75 g, muối 0,5 g, vanilla 2 g. Khảo sát bổ sung bột lá ổi rừng theo tỷ lệ 1%, 2%, 3% so với khối lượng bột mì (tương ứng B1: 1 g, B2: 2 g, B3: 3 g) và cao chiết tương ứng (C1: 0,3 g, C2: 0,6 g, C3: 0,9 g).
• Quy trình công nghệ chế biến: Đánh bông lòng trắng trứng với muối, cream of tartar và vanilla; thêm một phần đường đánh đến trạng thái trung gian giữa soft peak và stiff peak (tạo chóp cứng); rây mịn bột mì và phần đường còn lại, fold nhẹ nhàng từng phần vào bọt trứng; rót khuôn tròn có lõi giữa; nướng ở 160°C trong 30 phút bằng lò Teka TK15; làm nguội úp ngược ở nhiệt độ phòng trong 30 phút trước khi tách khuôn.
• Phương pháp phân tích hóa học và lý học:
  • Hàm lượng polyphenol tổng (TPC): Chiết bằng methanol 80% (tỷ lệ 1:5 g/mL, siêu âm 15 phút, ly tâm 7000 vòng/phút trong 20 phút), phản ứng với thuốc thử Folin-Ciocalteu và $Na_2CO_3$ 7,5%, ủ tối 1 giờ, đo quang phổ tại bước sóng 765 nm, tính theo mg GAE/g mẫu khô hoặc mg AAE/g mẫu khô.
  • Hàm lượng flavonoid tổng (TFC): Đo quang phổ phản ứng tạo phức màu với $NaNO_2$, $AlCl_3.6H_2O$ và $NaOH$ 1M tại bước sóng 510 nm, tính theo mg QE/g mẫu khô.
  • Hoạt tính trung hòa gốc tự do DPPH: Phản ứng với dung dịch DPPH 0,1 mM (hiệu chỉnh OD = 1,1 $\pm$ 0,02), ủ tối 30 phút, đo hấp thụ tại 517 nm, biểu thị qua % trung hòa và quy đổi mg AAE/g mẫu khô.
  • Độ ẩm: Xác định theo tiêu chuẩn AOAC 934.01 bằng cách sấy ở 105°C đến khối lượng không đổi (chênh lệch giữa hai lần cân $\le$ 0,0005 g).
  • Lưu biến và cấu trúc vi mô: Đo độ nhớt biểu kiến, mô đun lưu trữ ($G'$), mô đun tổn thất ($G''$) của bột nhão trên máy Rheostress Drehkorper; quan sát phân bố túi khí qua kính hiển vi Euromex.
  • Cấu trúc cơ lý bánh nướng: Đo độ cứng, độ đàn hồi, khả năng phục hồi, độ dai bằng máy Brookfield CT3.
  • Đo màu: Hệ màu CIE $L^, a^, b^*$ trên máy Konica Minolta CR400/410.
  • Đánh giá cảm quan: Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng theo thang điểm thị hiếu cho các chỉ tiêu ngoại quan, màu sắc, mùi, vị, cấu trúc và mức độ ưa thích chung.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương 1 trình bày tổng quan về nhu cầu đa dạng hóa các sản phẩm bánh nướng ít ngọt, giàu hoạt tính sinh học tại thị trường trong nước và quốc tế. Tác giả phân tích tính cấp thiết của việc tận dụng phụ phẩm lá ổi rừng giàu chất chống oxy hóa để đưa vào Angel food cake – một loại bánh vốn thiếu vắng hợp chất phenolic và chất xơ. Chương này xác định rõ mục tiêu nghiên cứu, đối tượng khảo sát, phạm vi giới hạn thực nghiệm tại xưởng thực hành và hệ thống phòng thí nghiệm của trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, đồng thời khẳng định ý nghĩa khoa học trong việc bổ sung dữ liệu thực nghiệm về bánh nướng chức năng và ý nghĩa thực tiễn trong nâng cao chất lượng sản phẩm bánh ngọt.

Chương 2: Tổng quan

Chương 2 tổng hợp tài liệu chuyên ngành về:

• Lịch sử hình thành Angel food cake từ năm 1878 (cuốn sách của Isabella Stewart), tỷ lệ nguyên liệu truyền thống (lòng trắng:đường:bột là 42:42:15) và ba kỹ thuật tạo bọt khí (phương pháp tạo bọt, phương pháp Meringue, phương pháp đánh liên tục). Phân tích vai trò công nghệ của protein lòng trắng (ovomucin, ovalbumin), tinh bột lúa mì mềm, đường xay sucrose và muối kali bitartrat (cream of tartar).
• Đặc điểm thực vật học, sinh thái và vùng phân bố của chi Psidium guajava L. tại Việt Nam; thống kê thành phần hóa học của lá ổi (chứa hơn 50 hợp chất tinh dầu, hơn 72 hợp chất phenolic, 30 loại flavonoid, carbohydrate chiếm 82,74%, hàm lượng vitamin C và khoáng chất Ca, P, K, Fe, Mg vượt trội so với thịt quả).
• Phân loại và cơ chế sinh học của hợp chất polyphenol: khả năng dập tắt gốc tự do, kháng viêm, hạ huyết áp, cải thiện kháng insulin và ức chế các enzyme tiêu hóa carbohydrate ($\alpha$-amylase, $\alpha$-glucosidase).
• Tổng hợp tình hình nghiên cứu bổ sung dịch chiết thực vật, protein thay thế và đường chức năng (erythritol) vào Angel food cake trên thế giới; cũng như các công trình nghiên cứu trong nước về trích ly polyphenol từ lá ổi của các nhóm tác giả Đái Thị Xuân Trang, Hồ Bá Vương, Nguyễn Quang Vinh.

Chương 3: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 mô tả chi tiết thông số kỹ thuật, nguồn gốc thương mại của các nguyên liệu, hóa chất tinh khiết và hệ thống máy móc phân tích. Nội dung trọng tâm gồm:

• Quy trình chế biến bột lá ổi (sấy 50°C, 10–12 giờ, rây 0,3 mm) và cao chiết lá ổi thăng hoa (trích ly cồn 50%, tỷ lệ 1:10 g/mL, siêu âm 35°C trong 15 phút, ly tâm 3500 vòng/phút, cô quay chân không ở 40°C).
• Công thức phối trộn định lượng cho 7 nghiệm thức (mẫu chuẩn MC, 3 mẫu bột B1, B2, B3 và 3 mẫu cao chiết C1, C2, C3).
• Thuyết minh từng công đoạn trong quy trình sản xuất Angel food cake: định lượng $\rightarrow$ foaming $\rightarrow$ fold $\rightarrow$ rót khuôn $\rightarrow$ nướng (160°C, 30 phút) $\rightarrow$ làm nguội úp ngược (30°C, 30 phút) $\rightarrow$ tách khuôn và bao gói.
• Chi tiết các quy trình phân tích định lượng TPC, TFC, hoạt tính DPPH, phương pháp xác định độ ẩm theo AOAC 934.01, đo lưu biến bột nhão, chụp ảnh vi cấu trúc, phân tích kết cấu cơ lý (TPA) và đo màu quang phổ.

Ký hiệu mẫu	Dạng nguyên liệu lá ổi bổ sung	Khối lượng bổ sung (g)	Tỷ lệ so với bột mì (%)
MC	Không bổ sung (đối chứng)	0	0%
B1	Bột lá ổi rừng	1,0	1%
B2	Bột lá ổi rừng	2,0	2%
B3	Bột lá ổi rừng	3,0	3%
C1	Cao chiết lá ổi rừng	0,3	Tương đương 1% bột
C2	Cao chiết lá ổi rừng	0,6	Tương đương 2% bột
C3	Cao chiết lá ổi rừng	0,9	Tương đương 3% bột

Chương 4: Kết quả và bàn luận

Chương 4 tập trung phân tích các dữ liệu thực nghiệm thu được:

• Đặc tính hóa thực vật của nguyên liệu ban đầu: Đánh giá hàm lượng TPC và TFC trong bột thô và cao chiết lá ổi rừng sau sấy thăng hoa.
• Tính chất bột nhão: Sự gia tăng nồng độ bột hoặc cao chiết lá ổi làm thay đổi độ nhớt biểu kiến, chỉ số dòng chảy, mô đun tích trữ đàn hồi ($G'$) và mô đun tổn thất ($G''$) của hệ batter; vi cấu trúc hiển vi quang học cho thấy mức độ phân bố và độ đồng đều của các túi khí được lôi cuốn trong mạng bọt protein.
• Chất lượng và hoạt tính sinh học của bánh:
  • Hàm lượng polyphenol tổng (TPC) và flavonoid tổng (TFC) tăng tương ứng theo nồng độ bổ sung bột hoặc cao chiết; hoạt tính trung hòa gốc tự do DPPH được cải thiện rõ rệt so với mẫu đối chứng MC.
  • Giá trị dinh dưỡng: Kết quả kiểm nghiệm tại Eurofins phân tích sự thay đổi hàm lượng protein, carbohydrate, xơ thô, tro tổng và giá trị năng lượng của bánh.
  • Độ ẩm bánh thành phẩm dao động phụ thuộc vào khả năng giữ nước của bột lá ổi và tương tác giữa cao chiết với mạng protein lòng trắng trứng.
  • Màu sắc: Sự sụt giảm độ sáng ($L^$), gia tăng độ màu xanh/đỏ ($a^$) và vàng ($b^*$) trên vỏ và ruột bánh khi tăng hàm lượng lá ổi.
  • Cấu trúc cơ lý và cảm quan thị hiếu: Bổ sung ở tỷ lệ 2% (mẫu B2 và C2) giúp bánh duy trì thể tích, độ mềm xốp đàn hồi tốt và nhận được điểm đánh giá cảm quan thị hiếu cao nhất từ người thử nghiệm.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Chương 5 đúc kết các kết luận thực nghiệm về tỷ lệ phối trộn tối ưu cho hai dạng nguyên liệu bổ sung, xác nhận tính khả thi của quy trình công nghệ nướng ở quy mô phòng thí nghiệm và đưa ra các kiến nghị nghiên cứu tiếp theo về thời hạn bảo quản, động học suy giảm chất chống oxy hóa trong quá trình nướng.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng chính

• Đã xác định được tỷ lệ bổ sung tối ưu cho sản phẩm là 2% đối với cả hai dạng chế phẩm từ lá ổi rừng: mẫu B2 (bổ sung 2 g bột lá ổi rừng) và mẫu C2 (bổ sung 0,6 g cao chiết lá ổi rừng sấy thăng hoa).
• Về hoạt tính sinh học:
  • Mẫu bổ sung 2% bột lá ổi rừng (B2) đạt hàm lượng polyphenol tổng TPC là 1,088$^b$ mg AAE/g ck; điểm đánh giá cảm quan thị hiếu đạt 6,4.
  • Mẫu bổ sung cao chiết lá ổi rừng tương đương 2% (C2) đạt hàm lượng TPC là 1,119$^b$ mg AAE/g ck; điểm đánh giá cảm quan thị hiếu đạt 7,1.
  • Cả hai mẫu B2 và C2 đều cho thấy hàm lượng polyphenol tổng, flavonoid tổng và khả năng quét gốc tự do DPPH tăng có ý nghĩa thống kê so với mẫu đối chứng không bổ sung (MC).
• Về chất lượng cảm quan và công nghệ:
  • Tinh dầu tự nhiên trong lá ổi rừng hỗ trợ làm giảm mùi tanh đặc trưng của lòng trắng trứng trong Angel food cake, cho phép tạo hương tự nhiên mà không cần phụ gia hương liệu nhân tạo.
  • Ở tỷ lệ 2%, cấu trúc xốp nhẹ và độ phồng nở của bánh vẫn được duy trì ổn định, không làm xẹp bọt khí quá mức hay gây vị đắng chát gắt do polyphenol.

Đóng góp của đề tài

• Cung cấp dẫn liệu khoa học thực nghiệm đầu tiên về việc ứng dụng bột và cao chiết lá ổi rừng (Psidium guajava L.) thu hái tại Đắk Lắk vào hệ thực phẩm bánh nướng bọt protein (Angel food cake).
• Xây dựng được thông số kỹ thuật chi tiết cho quy trình trích ly cao chiết lá ổi (cồn 50%, tỷ lệ 1:10 g/mL, siêu âm 35°C, sấy thăng hoa) và quy trình nướng bánh (160°C trong 30 phút, làm nguội úp ngược 30 phút).
• Đề xuất hướng tiếp cận thực tiễn trong việc nâng cao giá trị gia tăng của nguồn phụ phẩm lá ổi rừng, chuyển hóa thành thành phần chức năng giàu polyphenol trong công nghệ chế biến bột và bánh ngọt.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

• Phạm vi nguyên liệu lá ổi rừng chỉ thu nhận tại một địa bàn (thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk) vào một thời điểm (tháng 09/2024), chưa khảo sát biến thiên hàm lượng hoạt chất theo mùa vụ hoặc các vùng địa lý khác.
• Quy trình sản xuất bánh và trích ly mới được thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm và xưởng thực hành, chưa đánh giá ở quy mô bán công nghiệp.
• Chưa khảo sát chi tiết sự hao hụt và động học phân hủy nhiệt của từng hợp chất phenolic riêng lẻ (như quercetin, acid ellagic) trong suốt 30 phút nướng ở 160°C.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Mở rộng khảo sát thời hạn bảo quản (shelf-life), sự biến đổi độ ẩm và chỉ số oxy hóa lipid/protein của sản phẩm bánh trong các điều kiện bao gói và nhiệt độ tồn trữ khác nhau.
• Thử nghiệm kết hợp giảm tỷ lệ đường sucrose hoặc thay thế một phần đường bằng chất tạo ngọt tự nhiên/polyol để hoàn thiện dòng bánh dành riêng cho người ăn kiêng hoặc tiền tiểu đường.
• Tối ưu hóa điều kiện trích ly cao chiết ở quy mô lớn hơn và đánh giá khả năng ức chế enzyme tiêu hóa tinh bột ($\alpha$-amylase, $\alpha$-glucosidase) trực tiếp trên sản phẩm sau nướng.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn cho các đối tượng sau:

• Sinh viên và học viên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sau thu hoạch: Tham khảo phương pháp xây dựng công thức bánh bọt xốp (Chiffon/Angel food cake), phương pháp trích ly hợp chất tự nhiên hỗ trợ bằng siêu âm và quy trình xác định hoạt tính sinh học (TPC theo Folin-Ciocalteu, TFC, thử nghiệm DPPH, lưu biến bột nhão).
• Cán bộ nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) tại các doanh nghiệp bánh kẹo: Tham khảo thông số kỹ thuật sấy, tỷ lệ phối trộn thực tế của bột/cao chiết thảo mộc nhằm khử mùi tanh lòng trắng trứng và bổ sung chất chống oxy hóa tự nhiên vào các dòng bánh nướng cao cấp.
• Phần nội dung có giá trị tham khảo cao nhất: Chương 3 (chi tiết quy trình công nghệ chế biến, công thức phối trộn 7 nghiệm thức và các quy trình thử nghiệm hóa lý) và Chương 4 (các biểu đồ lưu biến học, số liệu vi cấu trúc và đối sánh hàm lượng TPC/TFC giữa dạng bột và dạng cao chiết).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đề tài lại chọn bổ sung lá ổi rừng vào Angel food cake mà không phải dòng bánh khác?

Angel food cake có đặc tính là sử dụng tỷ lệ lòng trắng trứng rất cao (chiếm hơn 58% tổng khối lượng nguyên liệu trong nghiên cứu này) và hoàn toàn không chứa chất béo. Do đó bánh dễ có mùi tanh nồng của trứng và nghèo chất xơ, vi khoáng. Tinh dầu thơm đặc trưng cùng hàm lượng polyphenol dồi dào trong lá ổi rừng vừa giúp át mùi tanh lòng trắng mà không cần dùng chất tạo hương tổng hợp, vừa bổ sung hoạt tính chống oxy hóa tự nhiên vào ruột bánh.

2. Sự khác nhau giữa việc sử dụng bột lá ổi rừng và cao chiết lá ổi rừng trong công thức bánh là gì?

Bột lá ổi rừng là sản phẩm nghiền mịn trực tiếp sau khi sấy khô (chứa cả xơ không tan), trong khi cao chiết là dịch trích ly bằng cồn 50% được cô đặc và sấy thăng hoa. Ở cùng tỷ lệ bổ sung tối ưu 2% so với khối lượng bột mì, mẫu sử dụng cao chiết (C2: 0,6 g) đạt hàm lượng TPC cao hơn (1,119 mg AAE/g ck) và điểm cảm quan thị hiếu cao hơn (7,1 điểm) so với mẫu sử dụng bột thô B2 (TPC 1,088 mg AAE/g ck; cảm quan 6,4 điểm) do cao chiết mịn, hòa tan tốt hơn và không để lại lợn cợn của xơ thực vật.

3. Quy trình nướng và làm nguội của bánh Angel food cake trong nghiên cứu được kiểm soát như thế nào?

Sau khi phối trộn bột bằng kỹ thuật fold để tránh vỡ bọt khí, hỗn hợp bột nhão được rót vào khuôn có lõi giữa, nướng trong lò Teka TK15 đã gia nhiệt trước ở nhiệt độ 160°C trong vòng 30 phút. Ngay sau khi nướng xong, bánh phải được úp ngược khuôn xuống ở nhiệt độ phòng (khoảng 30°C) trong 30 phút nhằm giữ vững chiều cao và ngăn ngừa hiện tượng sụt lún cấu trúc ruột bánh trước khi tiến hành tách khuôn.

4. Tỷ lệ phối trộn nguyên liệu của mẫu bánh đối chứng (MC) trong khóa luận gồm những gì?

Công thức chuẩn cho một mẻ bánh đối chứng MC (tổng khối lượng 214,25 g) gồm có: 125 g lòng trắng trứng gà, 18 g bột mì số 8, 15 g bột mì đa dụng, 50 g đường xay Biên Hòa Pro, 3,75 g cream of tartar, 0,5 g muối Bạc Liêu và 2 g hương vanilla, không bổ sung bột hoặc cao chiết lá ổi rừng.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Thị Phương Trang và Lê Thị Tuyết đã nghiên cứu thực nghiệm thành công việc phối trộn bột và cao chiết lá ổi rừng (Psidium guajava L.) vào sản phẩm Angel food cake. Nghiên cứu đã xác lập được tỷ lệ bổ sung tối ưu là 2% cho cả hai dạng chế phẩm (2 g đối với bột và 0,6 g đối với cao chiết), mang lại hàm lượng polyphenol tổng tương ứng là 1,088 mg AAE/g ck và 1,119 mg AAE/g ck cùng điểm đánh giá cảm quan thị hiếu đạt 6,4 đến 7,1. Kết quả này chứng minh khả năng gia tăng hoạt tính sinh học và cải thiện mùi vị cho dòng bánh nướng bọt xốp, tạo cơ sở thực nghiệm tin cậy cho xu hướng phát triển thực phẩm chức năng từ thảo mộc tự nhiên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu Chương 2: Tổng quan Chương 3: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 4: Kết quả và bàn luận Chương 5: Kết luận và kiến nghị 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về Angel food cake 2.1 Định nghĩa và lịch sử của Angel food cake Angel food cake hay bánh Thiên thần thuộc dòng bánh Chiffon, là một loại bánh được gây nở bằng không khí bằng cách đánh bông lòng trắng trứng, thành phần nguyên liệu chính gồm lòng trắng trứng, bột mì và đường (Arunepanlop et al. Angel food cake đặc trưng bởi ruột bánh có màu trắng bông xốp, tan nhanh trong miệng, hàm lượng đường cao và không chứa chất béo. Bánh thường được dùng như món tráng miệng phổ biến ở các nước phương Tây và ăn kèm cùng hoa quả, kem tươi. Công thức Angel Food Cake xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1878, trong ấn bản lần thứ 2 của sách The Home Messenger Book of Tested Recipes được viết bởi tác giả Isabella Stewart.

Công thức của Stewart gồm có lòng trắng của 11 quả trứng, 1.5 cốc đường cát, 1 cốc bột mì đã rây, 1 thìa cà phê vani và 1 thìa cà phê cream of tartar. Những năm sau đó kể từ 1874 đến 1884, công thức bánh đã xuất hiện ít nhất sáu lần với tên là Angel’s Food và tên này được sử dụng cho đến ngày nay. Thường tỷ lệ của các thành phần chính lòng trắng: đường: bột lần lượt là 42:42:15. Các bước để hoàn thành một sản phẩm bánh Angel food cake gồm đánh bông lòng trắng trứng đến khi tạo thành chóp mềm; sau đó cho một nửa lượng đường xay đã rây và đánh đến khi chóp trở nên cứng, tiếp theo trộn bột mì đã rây và nửa lượng đường còn lại vào, cuối cùng là đổ vào khuôn và nướng với nhiệt độ từ 160-190°C.

Ba phương pháp lôi cuốn không khí được sử dụng khi làm Angel food cake gồm phương pháp tạo bọt, phương pháp Meringue và phương pháp đánh liên tục. Phương pháp tạo bọt có ưu điểm giữ lại nhiều bọt khí nhất vì không bổ sung thêm thành phần khác trong quá trình đánh bông trứng. Với phương pháp Meringue thì bánh không đạt thể tích tốt vì sẽ đánh chung tất cả các nguyên liệu với nhau, do đó ảnh hưởng đến chất lượng bánh. Phương pháp đánh liên tục sẽ là lựa chọn tối ưu với tiệm bánh và quy mô công nghiệp vì bánh tạo ra có kích thước và khối lượng đồng đều.

Ngày 11 tháng 2 năm 1902, bằng sáng chế Hoa Kỳ được cấp cho một chiếc khuôn bánh có vòng tròn ở giữa và được cố định với đáy giả nằm phía trên, và đến bây giờ thì mẫu khuôn này vẫn được sử dụng.2 Nguyên liệu sản xuất Angel food cake Lòng trắng trứng Lòng trắng trứng chủ yếu bao gồm nước (88%), protein (10.2%) (Razi et al. Ovomucin- một protein có trong lòng trắng trứng được xem nguồn cung cấp chất dinh dưỡng tốt vì có thể cung cấp 2 chất dinh dưỡng thiết yếu là protein và carbohydrate, ngoài ra các protein còn lại cũng là nguồn cung cấp axit amin thiết yếu (Abeyrathne et al. Các bài báo nghiên cứu về Angel food cake đều chỉ ra rằng chất lượng lòng trắng sẽ ảnh hưởng đến tính chất của bọt và bước đánh bông lòng trắng được xem là quan trọng nhất khi làm bánh; động tác đánh liên tục sẽ giúp lôi cuốn không khí vào lòng trắng và gây ra các sự biến đổi về mặt vật lý (Song et al. Theo như báo cáo của S.

Mleko và cộng sự (2010) thì sự hình thành bọt ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm, nếu không đủ lượng bọt sẽ dẫn đến khối lượng và kết cấu thành phẩm sẽ ít hơn mong muốn, ngược lại thì thành phẩm sẽ thiếu độ đàn hồi (Mleko et al.